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遗传性慢阻肺中α1-抗胰蛋白酶检测的研究进展
发布日期:2020-10-22 10:02:33

前    言

现今,中国科技不断进步,社会经济不断发展,人民生活水平在不断提高,但是,在看似一切都处在安定祥和方便之时,物质成本在不停地耗损,国民环保意识相对缺乏,造成了我们所处环境的不断恶化,雾霾频繁出现,导致空气质量严重下降,污染不断加重;私家车不断增加,导致交通严重拥堵;除了这些外界因素,个人的不规则生活方式和饮食习惯,例如:长期的工作负荷使身体得不到放松,快速的生活节奏使心理压力加重得不到缓解就会心生抑郁,不规律的饮食习惯会使身体不断被掏空,得不到营养补充身体素质不断下降等等因素都会导致我们身体的各个器官受到不同程度的损害,增加患病率。因此,我们应该对此引起高度重视。

近年来,空气污染导致雾霾加重,让天不再蔚蓝,水不再清澄。烟草交易的不断扩大,让人们的身体质量不断下降。出门必带的少不了一个防护口罩,就是在这样的生活和工作环境下,使得越来越多的呼吸道系统疾病不断危害人们的健康,导致肺功能严重受损。之前,从北京市卫计委得知,到2020年慢阻肺病有可能上升为全国第三大致死原因,据各大临床数据统计,有1/3以上的慢阻肺患者无明显症状,等到发现呼吸困难,再去检查的时候,往往肺功能的损害已经到了比较严重的程度,患者的生活质量随之受到很大影响。截止目前,我国40岁以上人群中慢阻肺患病率就高达9.9%。全国每分钟有2.5个人逝于慢阻肺,每年因为慢阻肺死亡的人数超过100万,致残人数超过500万。慢阻肺为主的呼吸系统疾病已成为一个严重的公共卫生问题。但遗憾的是,慢阻肺病并未引起人们的重视,公众的知晓率仍然较低。

同时,中国正在快速进入老龄化社会,老龄化会带来慢阻肺发病率的进一步增长,时已至此,此后我国的慢阻肺防控工作将更为严峻。除了老龄化之外,中国还有众多的吸烟者、存在着严重的空气污染问题,这些都是导致慢阻肺发病的危险因素。而在另一方面,公众对慢阻肺这一严重疾病的知之甚少。很多医疗机构,尤其是基层大夫对慢阻肺、老慢支、肺气肿混淆不清,对慢阻肺的诊疗能力还有待增强。所以说,预防慢阻肺疾病的发生,有效治疗已患疾病的人群是尤为重要。

本次论文的主题,我将主要围绕慢性阻塞性肺疾病的相关诊断指标展开,共分为七个章节,其中以诊断指标α1-抗胰蛋白酶检测为重点研究对象,对其最新检测技术和方法进行探索和研究,探讨其与疾病之间的密切联系,从两者之间的紧密相关性来探寻针对此类疾病的高准确性检测范围,从监测范围预知疾病发生发展进程,从而提出高效率治疗方案,使患病率不断降低,在此基础上,对现有的疾病治疗药物及手段进行改进,同时,有条件的话会提出更加有效的治疗方案,以方案为索引,为今后新药的研发,新诊疗手段的不断改进创新指明研究方向。

1.遗传性慢性阻塞性肺疾病的基本理论知识

1.1    遗传性慢性阻塞性肺疾病的基本定义

       遗传性慢性阻塞性肺疾病(COPD),也称遗传性α1-抗胰蛋白酶缺陷症,简称“慢阻肺”,属于少数遗传病,是一种具有气流阻限特性的破坏肺部结构的慢性疾病,有害颗粒或气体的吸入会诱发肺部异常炎症反应。患者在急性发作期过后,其免疫功能低减,以及对外界有害成分的防御效应减弱,致疾病会反复发作。但经研究发现,此病是一种可防治性疾病。

1.2    遗传性慢性阻塞性肺疾病的致病因素

此病多由慢性呼吸道病例:慢性支气管炎、支气管扩张症进展引发,空气污染是它爆发的导火索;除此之外,此病具有家庭聚焦性,但可能性小;吸烟与被动吸烟也对疾病的发生发展有重要影响。

(1)遗传因素:已知的遗传因素为α1-抗胰蛋白酶缺乏。欧美研究显示,严重α1-抗胰蛋白酶缺乏与肺气肿形成相关。中国人群中α1-抗胰蛋白酶缺乏在肺气肿发病中的作用有待进一步明确。“基因多态性”表明有一定的作用。

(2)吸烟:吸烟是慢阻肺最重要的环境诱病原因。烟类产品含有多种有害物质,如焦油、尼古丁等。吸烟者的肺功能异常率很高,其黏液腺岩藻糖及神经氨酸含量增多,可抑制支气管黏膜纤毛活动,反射性引起支气管痉挛,减弱肺泡巨噬细胞作用。孕妇吸烟会影响胎儿肺脏的生长及其在子宫内的发育,并对胎儿的免疫系统功能产生一定的影响。

(3)空气污染:使用生物燃料煮食时产生大量烟雾也是发生慢阻肺的原因。生物燃料焚烧后产生的有害成分包括碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物和未燃烧完全的碳氢化合物颗粒与多环有机化合物等。另外,私家车数量的不断增加,导致汽车尾气大量排放,道路空气质量不断下降;人们环保意识的淡薄,生活垃圾未分类便随处丢弃,导致居住环境被破坏等均是造成慢阻肺发病的影响因素。职业人接触职业性粉尘、有机、无机粉尘;化学试剂的浓度过大或接触时间过长,也可引起慢阻肺的发生。

(4)感染:尤其是肺部反复感染,会引发支气管黏膜充血、水肿,相应腺体增生,分泌功能增进,管壁增厚狭窄,从而引起气道阻塞,呼吸困难。

(5)蛋白酶-抗蛋白酶平衡失调:体内的一些蛋白水解酶对肺组织有消化作用,而抗蛋白酶对多种蛋白酶有抑制作用。蛋白酶和抗蛋白酶的平衡是维持肺组织结构免于破坏的重要环节。(消化肺组织的蛋白酶有两种来源,外源性的蛋白酶来自细菌和霉菌等病原体,内源性的蛋白酶来自中性粒细胞和肺泡巨噬细胞。)

以上便是致使慢阻肺发生的主要因素,个人生活习惯的良好养成和环境卫生的不断改进是我们预防慢阻肺疾病发生的重要筹码。

1.3    遗传性慢性阻塞性肺疾病的诊断指标

       主要根据吸烟等高危因素,临床症状及体征,肺功能等检查结合分析。

(1) 对任意有呼吸困难,慢性咳嗽或咳痰,和(或)有危险因素接触史的患者均应考虑慢阻肺的临床可能。

(2) 由α1-抗胰蛋白酶缺乏引发的慢性肺疾病是发病机制中的一个重要因素,蛋白酶对组织有损伤作用,抗蛋白酶对多种蛋白酶具有抑制作用,α1-抗胰蛋白酶是活性最强的一种,能抑制胶原酶等多种水解酶的活性。遗传性α1-抗胰蛋白酶缺乏是引起原发性肺气肿的原因,α1-抗胰蛋白酶缺乏的家族,肺气肿的发病率比一般人高15倍,抗蛋白酶不足可导致肺组织构造破坏,产生疾病。

(3) 肺功能检查:慢阻肺诊断的金标准,若服用支气管扩张剂后FEV1/FVC(第一秒末用力呼气量/用力肺活量)<70%,可确定有持续地气流受限,与FEV1/FVC的正常值下限83%相比,采用FEV1/FVC固定比值来定义气流受限,对于老年人(>65岁)会导致过度诊断;对于年龄<45岁的人群,尤其是轻度慢阻肺患者,则会导致漏诊。(FEV:即时间肺活量,是指尽力最大的吸气后,再尽力尽快呼气,分别测定第一秒,二秒,三秒末呼出的气体量,分别用FEV1,FEV2,FEV3表示。FVC:是指尽力最大吸气后,再尽力尽快呼气所能呼出的气体量。)所以目前,不推荐对那些没有危险因素接触史和无症状个体行肺功能筛查,但对具有症状或危险因素接触的患者,慢阻肺的诊断率则较高,因此对于部分人来说,肺功能筛查可能是早期诊断的一项方法。

(4) 胸部影像学检查:诊断方式。

(5) 血常规检查:对有感染的患者具辅助意义。

(6) 痰液检查:细菌培养有助于引导治疗。

(7) 基因诊断:利用基因探针在分子水平诊断病因。

1.4    遗传性慢性阻塞性肺疾病的临床意义

遗传性慢性阻塞性肺疾病在我国并不常见,我国主要是继发性疾病发生率较高。COPD包含有慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病。这几种疾病的共同特点就是有持久性,不可转逆性气道阻滞,导致肺通气阻碍,肺通气量减少,产生呼气性的呼吸艰难。慢性阻塞性支气管炎的特点是气道粘液腺体受到侵入物的反复刺激, 分泌过多的粘液,引起气道长久性阻塞或狭窄。肺气肿是终末细支气管远端的肺泡异常扩大,伴有肺泡壁的破裂,肺的弹性回缩力减低,影响气体交换速率。因此,用最准确的诊断指标对此类疾病进行诊断显得尤为重要,对人类来说也是一大健康福祉。

2.α1-抗胰蛋白酶的基本理论知识

2.1    α1-抗胰蛋白酶的基本定义

       α1-抗胰蛋白酶(α1-AT或AAT),是人体内血清蛋白酶的主要抑制物,占血浆中抑制蛋白酶活力的90%以上。由肝脏合成,为低分子糖蛋白,血清中含量为2.9g/L±0.45g/L。在电泳中,因其迁移位点位于α1蛋白区带,故又称为α1-蛋白酶抑制剂(α1-PI)。AAT可作为组织细胞和组织细胞来源肿瘤的标志物,AAT主要用于因遗传性α1-AT缺乏而引起的肺气肿患者的修补治疗以及肺部炎症疾病的防治,在临床上有比较广泛的应用前景。

2.2   α1-抗胰蛋白酶的理化性质与作用机制

(1)理化性质:AAT为单链糖蛋白,为丝氨酸蛋白酶抑制剂家族中的一员,主要是由肝细胞合成的一种血浆蛋白,单核细胞,肺泡巨噬细胞和上皮细胞也能合成,唾液、十二指肠液、呼吸道渗出物、泪液、鼻腔分泌物和脑脊液中都含有α1-AT。α1-抗胰蛋白酶基因为常染色体共显性遗传,遗传基因位于第14号染色体,由70位等位基因调控其合成。成熟的α1-AT是高度分级的分子,是单链三级布局,在合成过程中折叠成球,它有9个α螺旋,占布局的30%,并有3个β折叠,构成平行和反向平行链,占结构的40%。AAT具有多种遗传表型,其表达的蛋白质有M型、Z型和S型,人群中最多见的是PiMM型,占95%以上,其他还有PiZZ、PiSS、PiSZ、PiMZ和PiMS型,α1-AT的含量随蛋白酶抑制剂表型的差别而不同。其肽链由394个氨基酸残基组成,α1-AT的半个球形结构表面有3条碳水化合物侧链。AAT的分子量为51.8kD, 等电点为4.7~5.0,在体内的半衰期为3~6d。α1-AT的抑制作用有明显的pH依赖性,最大活力处于中性或弱碱性,当血清pH为4~5时,从等点聚焦分析,可观察到α1-AT的微观不均一性,α1-AT活力基本丧失,这是由碳水化合物的不同造成的。

(2)作用机制:α1-AT分子小,可透过毛细血管进入组织液,在正常人血浆中能抑制90%以上蛋白酶的活性,主要抑制的是中性粒弹性蛋白酶,还能抑制激活的补体,胰蛋白酶、糜蛋白酶、胶原酶,以及白细胞起吞噬作用时释放的溶酶体蛋白水解酶,形成不可逆的酶-抑制物复合体。 AAT在抑制蛋白酶的过程中,是一个自我消亡的过程,α1-AT除了被它本身捕捉的蛋白酶迟缓裂解外,同时α1-AT-蛋白酶复合物能被吞噬细胞识别,吞噬,从而从血浆中清除。在酶抑制过程中,α1-AT与蛋白酶活性中央产生联系,α1-AT捕捉靶标酶,并与靶标酶结合形成α1-AT-蛋白酶的复合物,蛋白酶对结合的α1-AT产生缓慢的酶解作用,在裂解的过程中α1-AT的空间构象也发生了转换,开始封闭蛋白酶的反应中心,从而达到抑制蛋白酶活性的作用。另外,α1-AT还具有较强的血管通透性,在肺组织中的浓度较其他蛋白酶抑制物的浓度高,并且对弹性蛋白酶的专一性更强,因而它更主要的生理功能在于抑制肺脏弹性蛋白酶的活性,保护肺部不受弹性蛋白酶的酶解损伤。在炎症,组织坏死或损伤时,α1-抗胰蛋白酶可代偿性增加2~4倍以对抗各类细胞和细菌所释放的过多的蛋白溶解酶,保护机体正常细胞和组织器官不受蛋白酶的破坏,抑制感染和炎症,维持机体内环境稳定。α1-抗胰蛋白酶缺乏症就是一个典型的病例。α1-抗胰蛋白酶缺乏症(AATD)是一种严重的基因紊乱性疾病,主要是由于编码α1-抗胰蛋白酶的基因发生突变引起血浆中蛋白酶抑制剂AAT的缺乏,从而使中性粒细胞弹性蛋白酶与蛋白酶抑制剂AAT之间的均衡遭到破坏,中性粒细胞释放的弹性蛋白酶不停积累并降解肺组织的弹性蛋白,损伤肺泡的弹性纤维,使得肺泡壁支持网架开始溃散,肺泡逐渐丢失弹性,从而导致肺部一系列的呼吸疾病症状。AAT主要用于防治先天性α1-AT缺乏引起的肺气肿、急性肺损伤、囊性纤维化、成人呼吸窘迫综合征。由此看来,及时准确地检测血浆中α1-抗胰蛋白酶的含量显得至关重要。目前,经过国内外的相关研究和随访调查学习,认为研究此项课题刻不容缓,一些医务工作者对一些可疑病例进行筛查,包括早期肺气肿患者,不明原因的肝硬化以及已知患者的家族成员等,均发现通过及时检测血浆中AAT水平来诊断疾病,既有效,又便捷。当然,在有条件的情况下也可以结合测定其基因型来确诊疾病。

2.3    α1-抗胰蛋白酶的最新检测技术及研究方法

目前,经过一系列调查,研究以及各大医院相关病患此项检测项目数据的检索发现:对于用α1-抗胰蛋白酶单个项目的含量检测来诊断慢性阻塞性肺疾病的案例很少,通过全方位的病患检验项目和临床表现来确诊此类疾病很是多见。值得庆幸的是,科技在不断进步,人类在不断思索,相关疾病诊断仪器及检测试剂盒不断推陈出新,给人们的健康生活带来了福音。

如今,为了满足广大医务工作者的科研和就诊患者利益,国外和国内都已逐渐开展了对α1-AT项目诊断的相关试剂和仪器的研发,在对α1-AT生物活性测定方法的基础上进行了改进,比如,免疫扩散法,免疫比浊法,基因分型等方法。现如今,应用最广泛,最便捷的酶联免疫吸附试验,属于酶联免疫分析技术,又称为ELISA试验,已经成为常用的蛋白检测方法,被各大医院及科研场所应用。而且其配套的相关检测试剂也很齐全。这种方法的基础实验效果就是一种酶放大反应,它在有效定量检测蛋白方面具有卓效的优越性。

ELISA实验的基本原理主要是以免疫反应为基础,先将抗原(或抗体)结合到某种固相载体的表面,这个固相载体必须满足4个条件:①载体结合抗体(或抗原)的量要足够大,这样才能够充足检测待检物含量;②这种载体可将抗原(或抗体)牢固的结合在其表面。即使经过长期的保存和多次洗涤也不容易脱落,即其吸附能力足够强;③载体在吸附抗原(或抗体)时,不影响所固定的抗原(或抗体)的免疫反应性;④固相方法要简便易行,快速经济。这样就形成了固相抗原或抗体;接下来,将抗原(或抗体)与酶连接成酶标记抗原(或抗体);测定时将受检样品(含待测抗原或抗体)和酶标记抗原(或抗体)按一定程序与结合在固相载体上的抗原或抗体反应,形成固相化抗原抗体-酶复合物;用洗涤的方法将固相载体上形成的抗原抗体-酶复合物与其他成分分离,结合在固相载体上的酶量和标本中受检物质的量成一定的比例;加入底物后,底物被固相载体上的酶催化生成有色产物,通过定量检测有色产物的量即可确定样品中待测物质的含量。该方法特异性强,敏感度高,是一种理想的蛋白定量检测方法。

目前,国内人α1-抗胰蛋白酶定量分析试剂盒已经研制成功,比如,国内上海双赢生物科技有限公司的人α1-抗胰蛋白酶(AAT)ELISA定量检测试剂盒,它适用于血清,血浆,组织匀浆液,细胞培养上清液,尿液等多种标本类型,可一次性最多检测96份标本;还有苏州科铭企业生产的胰蛋白酶试剂盒,采用微量检测法对人血浆中的α1-抗胰蛋白酶进行检测;还有钰博生物生产的高质量蛋白酶检测试剂盒等等。国内厂家在不遗余力的研发新产品作用于科研,虽然目前只是在科研阶段,但有望成为在未来临床发挥举足轻重的作用。现如今,许多地方已经开展了α1-抗胰蛋白酶活性检测的相关实验,配套的试剂盒与酶标仪检测仪器配合使用,可以快速的进行检测。除了配合酶标仪,国内科研机构还采用化学发光免疫分析法,经过多次多地的研究分析发现,此种方法的检测范围为0.625--40ng/mL,检测灵敏度为0.375ng/mL,也有配套试剂盒,为人α1抗胰蛋白酶(α1-AT)化学发光免疫分析试剂盒,本试剂盒采用双抗体夹心法。检测原理是用抗人α1-AT抗体包被在酶标板上,测验时标本或标准品中的α1-AT会与包被抗体结合,游离的成分被洗去。依次加入生物素化的抗人α1-AT抗体和辣根过氧化物酶标记的亲和素。抗人α1-AT抗体与结合在包被抗体上的人α1-AT结合、生物素与亲和素特异性结合而形成免疫复合物,游离的成分被洗去。加入发光底物混合液,发光底物在辣根过氧化物酶的催化下发出荧光,用化学发光免疫分析仪测定化学发光值(RLU),α1-AT浓度与化学发光值之间呈正相关,通过绘制标准曲线求出标本中α1-AT的浓度,反应时间10-15分钟。2013年我国地区有采用在西门子BN-prospec全自动特定蛋白分析仪上运用免疫散射比浊法测定人血清AAT含量,并分析了其与性别,年龄的关系,这种检测方法采用两点终点法,使用双试剂进行检测,试剂1为R1,包括12.7mmol/L磷酸盐缓冲液(PH为7.2),0.13mmol/L NaCI、40g/L聚乙二醇和防腐剂;试剂2为R2,含标定滴度的兔抗人AAT抗体,0.1mmol/L NaCI和防腐剂。分别在700nm和340nm波长下检测吸光度,使用样本量为6微升,根据待测样本浊度,按系列浓度AAT标准品绘制的曲线及拟合的方程式,自动计算出样本中AAT浓度。这也是连年以来随着当代检测仪器的更新换代而泛起新的在AAT监测方面的新技术,有普遍引用前途。

目前,还有全自动酶免工作站,无需人为的添加标本血浆样品,只需上机操作即可,大大减少了人为操作方面带来的随机误差,固然系统误差也会存在,可是经过相关仪器保养与维护,还是可以大大避免检测误差产生所带来的检测结果不准。经过多次调查显示研究,也发现,不同国家,不同民族,不同地区的α1-抗胰蛋白酶在慢性阻塞性肺气肿诊断中的参考范围存在差异,通过对中南地区1577例正常人血清AAT水平的检测,结果20~40岁组正常值为136.9mg%,41~60岁组正常值为129.3mg%;北方地区收集560例健康体检者血清,在西门子BN-prospec全自动特定蛋白分析仪上运用免疫散射比浊法测定人血清AAT含量,发现AAT总体浓度为(1.125±0.186)g/L,男、女组分别为(1.231±0.179)g/L和(1.211±0.135)g/L,18~30岁组为(1.225±0.125)g/L,31~50岁组为(1.199±0.132)g/L,>50岁组为(1.236±0.197)g/L。目前,经研究得知,健康人群参考范围为0.9~2.0g/L(3.68~110.4μmol/L)。

由以上调查可得知,大部分AAT检测水平在男女性别间无显著差异,而在年龄之间有明显的差异。检测结果并不是唯一,各大地区医院及科研机构实验室应建立自己的实验室参考范围。经过多次参考文献和阅读试剂说明书,在诊断慢性阻塞性肺疾病方面,α1-AT的浓度低于参考值下限0.2g/L,就应该引起高度重视,猜疑慢性阻塞性肺疾病的发生,并应采用相应的治疗措施予以救治。

2.4    影响α1-抗胰蛋白酶活性检测的重要因素

及时,准确又定量的对α1-抗胰蛋白酶含量进行检测是确诊慢性阻塞性肺疾病的关键所在。任何一项检测项目的顺利进行都避免不了要受到内在和外在影响因素的干扰。α1-抗胰蛋白酶检测的影响因素也不外乎这两者,如果可以秉承严谨,认真,负责的检测要求和试剂实际使用规则,那么以下的影响因素就不会对其检测产生较大干扰,这对临床和检验技术人员来说是一件庆事。

⑴ 待检标本要求:最好是空腹静脉采血,必须是患者离体新鲜血浆或血清,溶血,脂血标本不可取;采血之前,要对患者的病史做详细的记录,如长期吸烟患者,有职业暴露患者等;标本量应在3~5毫升左右。置于抗凝管中,轻轻倒置混匀,3500rpm离心5min,收集上层液。样本采集应避免组织液污染。样本暴露于空气中可使pH值发生变化,因此,若不能立刻测定,应将样本加塞储存。

⑵ 检测试剂要求:任何检测试剂都有其适宜的使用日期,应在有效使用时期内使用该检测试剂,如未开瓶试剂,应在2~8℃条件下避光保存。如果冷冻保存,还可以保存更长时间。试剂使用应避免反复冻融,因配套检测试剂是按标准要求制剂,反复冻融会影响其检测活性。若试剂呈现混浊,沉淀,变色,应摒弃使用。配套的质控品,校准品,应按试剂瓶标示准确适用,要求做到精准操作。

⑶ 抗凝剂要求:枸橼酸钠抗凝剂随着其浓度的增高,活性测定值逐渐升高,因此,应将抗凝剂的量控制在有效监测范围内,避免对AAT的检测产生影响。

操作环境要求:操作环境温度,湿度相宜,光线较敞亮,干净清洁无污染。

⑷ 实验器材,仪器要求:应定期清洁保养,及时校准,如出现失控,应及时查找原因并纠正,以防对检测结果产生不必要的影响。

⑸ 人员要求:检测人员要有扎实的专业基础知识,灵活的反应头脑,熟练掌握各项仪器操作及注意事项,对意外情况出现能及时进行处理,不耽误诊断进度。

2.5    α1-抗胰蛋白酶活性检测的临床意义

       目前,慢性阻塞性肺疾病已经成为困扰人类健康的一大问题,呼吸系统的异常变化严重影响着人类的日常生活和作息。α1-抗胰蛋白酶已然作为了与肺脏组织有重要联系和作用的蛋白酶抑制剂,α1-抗胰蛋白酶的缺乏主要是编码AAT基因的突变所导致,这就意味着低AAT含量在婴儿时期会导致胎儿呼吸窘迫综合征;AAT的严重遗传缺陷常常会伴有早年(20至30岁)就出现肺气肿,这主要是由于吸入尘土和细菌引起肺部多形核白细胞的吞噬活跃,使得弹性蛋白酶释放,当AAT缺乏时,蛋白水解酶过度地作用于肺泡壁的弹性纤维而导致肺气肿的发生;另外,α1-抗胰蛋白酶的缺乏还可引起肝细胞的损害而导致肝硬化的发生;AAT浓度升高多见于急性感染,手术,长期服用激素类药物引起,其升高的临床意义是中性粒细胞脱颗粒和脏器损害的早期指标,AAT在感染时随弹性蛋白酶的上升而上升,因此其浓度和活性可作为炎症反应的标志。即使在慢性支气管炎缓解期也仍需时刻注意抗感染治疗,这对预防阻塞性肺气肿的恶性发展有重要的指导作用。目前α1-抗胰蛋白酶检测主要集中在其在呼吸系统方面的研究,很是有应用前景。

3.遗传性慢阻肺疾病与α1-抗胰蛋白酶的研究进展

3.1    遗传性慢阻肺疾病的研究进展

据监测,仅2000年,中国因为慢阻肺导致死亡的人数就高达128万。2005年全球超过300万患者死于慢阻肺,仅次于缺血性心脏病,抑郁,交通事故和脑血管疾病。目前,慢性阻塞性肺疾病每年导致死亡的人数超过100万,已成为我国城市人口的第四大杀手。中国40岁以上人群的发病率已上升为8.2%,相当于约有4000万慢阻肺患者。吸烟人群的发病率更高,七成以上的慢阻肺患者是吸烟者。目前,在中国,慢阻肺是导致患病和死亡的主要原因,在美国,有14%的40-79岁美国成人罹患慢阻肺疾病,成为第三大死亡原因。慢阻肺产生巨大的经济负担,并对肺功能产生一定的损伤,影响运动耐受和患者的生活质量。与遗传性的肺脏疾病相比,,随着生活环境的改变,个人生活方式的不同,继发性的慢阻肺疾病越来越多见。经过研究调查显示,罹患慢性阻塞性肺疾病的患者,不仅呼吸要求受到严重危险,而且发生卒中的可能也已增加,研究者在国家队列研究中发现在慢性阻塞性肺疾病诊断后的前两年,卒中的发生率升高,尤其在缺血性卒中,出血性卒中和蛛网膜下腔出血的卒中患者显著增加;近期,由儿童哮喘管理计划(CAMP)发表于新英格兰医学杂志上的研究显示,持续性儿童哮喘可能与早期罹患慢阻肺相关。近期的研究显示,成年早期的肺功能不佳与后期罹患慢阻肺相关。随着由慢性阻塞性肺疾病引发的各类并发症的产生,刻不容缓的对疾病进行救治显得尤为重要。就在2016年3月20日在北京进行了一场慢阻肺领域的学术会议,国内外呼吸科领域的专家们齐聚一堂,进行了精彩的学术分享。Modena and Reggio Emilia大学肿瘤学、血液科和呼吸病科主任Leonardo Fabbri教授就慢阻肺最近进展举办了精彩讲座。讲座号召人们提高对慢阻肺疾病的准确了解和评估,确保慢阻肺患者获得及早的诊断,接受持久规范治疗,以提高生活质量,降低死亡率。专家提醒,慢阻肺是一种以气道炎症为核心的多因素构成的疾病,是可防可治的,更要早防早治。

3.2    α1-抗胰蛋白酶活性变化与遗传性慢阻肺疾病的重要联系

α1-抗胰蛋白酶缺陷是一种以血清AAT程度下降为特征,因为失去了α1-AT的庇护,肺泡结构中的弹性蛋白被弹性蛋白酶进行性破坏,而增加了慢阻肺疾病发生的可能性。先天性的患者由于编码α1-抗胰蛋白酶的基因发生突变,导致血浆中低含量的α1-抗胰蛋白酶缺陷,不能与弹性蛋白酶抗衡,使得肺脏组织被破坏,呼吸道疾病随之发生,患者呼吸困难,生活不能自理,生命随时受到危险。当遗传性缺陷或某些获得性因素引起α1-AT浓度长期严重下降时,弹性蛋白酶与α1-AT失衡,弹性蛋白酶的水解作用成为矛盾的主要方面,最终引起慢阻肺疾病的发生。因此,及时地对α1-抗胰蛋白酶进行监测,对预防慢性阻塞性肺疾病的发生有重要意义。

3.3   α1-抗胰蛋白酶检测对疾病有效治疗所指明的研究方向

      文献报道显示,中医治疗慢阻肺有独特优势,大量的临床研究证明了中医在治疗慢阻肺上既能缓解临床症状,又能增强患者体质,改善和提高生活质量,具有极为重要的临床意义。比如,内治法中的辨证分型论治,经验方治疗;针灸推拿治疗现在也很流行;还有中医特色疗法,包括中药雾化吸入,穴位注射,穴位敷贴等方法。然而,中医治疗慢阻肺也存在个别问题:缺乏规范化、标准化的作用机制,研究很少纵向深入探讨其作用机制;不能规范统一的评价其临床效果。如何在辨证论治的基础上合理选择适合患者的治疗方案是必须思量的问题。今后,中医治疗慢阻肺的方向应面向改善患者生存质量及营养状况,恢复肺功能为主要研究方向。除了中医治疗慢阻肺,西医治疗慢阻肺也取得了卓远的功效,最近几年,我们已知有两种方法可以有效减少慢阻肺急性加重。一种是噻托溴铵(LAMA),另外一种是LABA/ICS(长效β2受体激动剂/糖皮质激素)。在此基础上已经有几种LABA/LAMA联合药物问世,其中一种便是奥达特罗/噻托溴铵联合制剂。已经有试验成果表明,与单药比拟,这些结合药物对慢阻肺患者有更好的支气管扩张作用,奥达特罗/噻托溴铵还可以改善患者生活质量和减少急救药物的使用,发现这些药物较单药治疗慢阻肺,改善患者症状更有效。根据以上的相关研究进展得知,与慢阻肺疾病的抗争仍然是一项任重道远而富有价值意义的科学研究。

4.结果分析与讨论

慢性阻塞性肺疾病(COPD),是呼吸内科常见病,多发病,病程比较长,通常呈进行性,不完全可逆性发展,最后导致慢性呼吸衰竭。近年来,由于慢阻肺患病率及死亡率日渐增高,严重的危害着人类的生命安全。现代技术,酶联免疫分析技术,酶标仪的广泛使用;全自动蛋白分析仪的普遍使用,为α1-抗胰蛋白酶生物活性测定提供了广阔的应用前景。经过科研工作者和医学检验技术人员的不断深入研究,总结出健康人群参考范围为0.9~2.0/L。在诊断慢性阻塞性肺疾病方面,α1-AT的浓度低于参考值下限0.2g/L,就应该引起高度重视,怀疑慢性阻塞性肺疾病的发生,并应采取相应的治疗措施予以救治。救治的方法可以中西医结合使用,中医的内疗法和西医的药物结合可以很大程度上在不使患者病情加重的情况下,缓解病情。同时,在病情缓减的情况下,也可以通过基因分析相关蛋白片段进行基因修复,但此项技术也存在风险,必须在有十分把握的情况下使用。

5.结论

在未来的科研道路上,提交一份高效率,低风险的预防和救治慢阻肺方案是一项艰巨的任务,需要同行医务工作者的不断努力、发现、研究、试验,最终以造福大众为目标。慢阻肺的后续研究刻不容缓,应用21世纪最现代化科研产品,检测试剂,制备有诊断意义的,与人体相近的α1-AT酶标准血清试剂与诊断试剂是接下来中国医务工作者的主要任务,当然,研究治疗方案也是未来关键研究方向,这一切的实施均需要以高精密度的检测仪器为基础。总之,这项课题的研究对人类未来的生活将产生翻天覆地的重大变化,很有研究的必要。

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