抽象的
本研究的目的是评估基质降解生物标志物,桥肌苷和异桥肌苷(桥肌苷)与肺功能的关系。
血浆和肌酸酐校正的尿总桥碱(分别为P-和u -桥碱)、肺功能和肺对一氧化碳的扩散能力(D.L,CO.)在来自瑞典双胞胎登记处的一组研究对象中进行了测量。
在349和318个受试者中测量U-和p-滴乳的浓度;大约三分之一的受试者具有慢性阻塞性肺病(COPD)。年龄,女性性别,体重指数(BMI)和吸烟与多元线性回归分析中的U-DEDMOSINE显着相关。在整个人口中,在调整年龄,性别,高度,BMI和吸烟,浓度与所有肺功能措施都显着相关,并在1 s中具有强制呼气量的p-滴乳。D.L,CO.(p < 0.05)。除了剩余体积与与没有COPD的人相比,P-DEDMOSINES,脱墨浓度和肺功能措施之间的关系显着强烈地越强烈。
这些横截面数据显示脱皮和几种肺函数变量之间的关联表明Desmosines,特别是U-Desmosines,可能是COPD状态的有用生物标志物。
慢性阻塞性肺病(COPD)从根本上影响日常生活[1特别是COPD的加重会降低患者的生活质量[2那3.].该疾病的特点是逐步气流限制[4.],临床表现为呼吸困难、咳嗽、产痰[4.那5.].COPD的分类通常基于气流阻塞的严重程度,如在1 S中使用强制呼气量的评估(FEV1)[5.].但是,缺乏生物标志物来测量COPD中的疾病活动和疾病进展[6.].基质降解是COPD的关键特征,导致肺部破坏,肺气肿和肺功能受损。肺的弹性和弹性主要由弹性蛋白提供,该弹性蛋白是合成的,作为可溶性前体Tropeelastin。通过通过赖氨酸氧化酶的赖氨酸残基的翻译后改性来交联形成弹性蛋白纤维,形成间体间和分子内的共价交联[7.].交联结构,脱色和体系霉素(统称为DESMOSINE)是成熟的弹性蛋白是独一无二的。由于弹性蛋白的降解,它们以自由形式或与肽缀合,并且可以在痰,血液和尿液中发现[8.-10.].因此,desmoine和isodesmoine被认为是COPD中肺基质降解的生物标志物[11.那12.].
大多数公开的研究已经分析了尿液瘤(U-DERMOSINES),而不是血浆脱皮(P-DEDMOSINES),可能是因为尿液中发现的浓度较高。然而,最近的研究表明,目的地可能是优选的分析物,因为p-DEDMOSINES在COPD患者和健康受试者之间证明了更清晰的区别[9.那10.].
积累的证据表明吸烟者的尿液排泄比在非莫斯科克的吸烟者显着提高,COPD患者也比肺功能的受试者更高(请参阅L的审查uisetti等.[13.]以及其中引用的参考文献)。然而,不同的研究结果略有不同;缺乏一致性可能是由于研究的规模小,使用精心挑选的主题或使用许多不同的分析方法。本研究检验的假设是,尿和血浆中的桥苷与肺功能之间存在相关性。基于液相色谱(LC)和串联质谱(MS/MS)的高特异性和灵敏的分析方法测定了desmoines。
材料和方法
学习人口
目前的研究是由Karolinska Institute(斯德哥尔摩,瑞典斯德哥尔摩;第03-461号)的伦理委员会批准。所有参与者都提供了知情同意。该研究基于瑞典双人登记处(STR),其中包含从1886年至2000年出生的> 80,000对双胞胎(160,000人)的信息。1998年至2002年间,1958年的Str中出生的所有生物双胞胎都接触了使用为盐开发的计算机辅助电话采访(筛选寿命双胞胎)研究[14.].采访内容包括一份常见疾病和呼吸道症状的清单,以及吸烟习惯。从26,516对双胞胎(n=53,032)中,所有双胞胎都参加了电话采访,选择了一个亚组(515对;n = 1030)。这些双胞胎被邀请参加更深入的肺功能测量。如前所述,研究对象的选择最初是为遗传研究进行的,其方式是疾病一致性和不一致性双胞胎优先于无症状双胞胎[15.].该选择还基于可行性方面,例如地理,预算和人员。总共392名(38%)超过1,030人的双胞胎接受了参与的邀请。
尿液样品从349个受试者获得,用于测量滴乳,以及肺活量测定的数据,身体体积描记法和肺部一氧化碳的延伸能力(D.L,CO.)也收集在这些受试者中。此外,从这些受试者的318个获得p-滴半核苷酸测定的血液样品。
从盐电话面试中的信息量化包装,随后在诊所的问卷确认;吸烟状况被定义为目前的吸烟者,出吸烟者,从不吸烟或偶尔(社会)吸烟者。问题是“你吸烟或以前吸烟过吗?”受访者选择了四个替代答复:1)“否”;2)“目前的吸烟者”;3)“之前熏制了”;或4)“只有派对的烟雾/只在派对上吸烟”。给出第四次反应的受试者被定义为偶尔的吸烟者。介绍了可用于测定脱皮的尿样的吸烟习惯和疾病状态的分布表格1.
U-和p -间腺苷的测定
通过LC-MS / MS测量尿液(U-DERMOSINES)和等离子体(P-DEDMOSINE)中总量(自由加肽结合)DESMOSINE和ISODSMOOSINE的浓度(进一步的细节在线补充信息中提供).
通过LC具有紫外线检测测量尿液浓度[16.].通过肌酐浓度归一化脱皮水平,并且据报道,每Mmol肌酐报告为Nmol Desmosines。
统计方法
为了便于描述,我们计算了U-和p -桥栓水平的中位数和范围。两者之间的相关性使用Spearman秩相关进行评估。
The relationship between U- and P-desmosines and patients’ baseline characteristics (sex, age, smoking status, body mass index (BMI) and Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) disease severity) were also assessed, using the Spearman rank correlation for continuous variables and the Mann–Whitney U-test or Kruskal–Wallis test for categorical variables.
采用一般线性模型比较了GOLD阶段的对数u型和对数p型桥栓,并对年龄和性别进行了调整。未患COPD的受试者为参考类别。反对数值(IE。计算几何手段以促进对数转换措施的解释。
使用多元线性回归分析来探讨以下因素是否与脱染液浓度有关:年龄,性别,高度,吸烟状态和BMI。性和吸烟(当前和偶尔的吸烟者与从不吸烟和曾经吸烟)被建模为二元变量;年龄、身高、BMI为连续变量;U-和p -桥苷的水平作为因变量。
多元线性回归还用于评估U和P-DEDMOSINES和肺功能措施之间的关系(FEV1,FEV.1%预测,强制生命能力(FVC),FVC%pred,残留体积(RV),RV /总肺容量(TLC)和D.L,CO.),以肺功能测量为因变量。FEV的预测值1使用已发布的参考方程计算和FVC [17.].对Desmosines和肺功能之间的关系进行了单独分析,以比较有和没有COPD的关系(定义为FEV1/FVC <0.70根据GOLD [18.])。在这两项分析中,数据都根据混杂因素进行了调整,IE。发现的因素与分析的第一部分中与脱皮有关的因素。在第一步,评估年龄,性和高度,并在第二步中加入吸烟和BMI。
由于偏斜的分布正,在所有多变量分析中使用了对数转化的(天然对数)U-和P-DEDMOSINE水平。肺功能测量和脱染色之间的关系呈现为标准化β系数,以提高肺功能措施之间的可比性。
在同性的双对成对中也研究了脱染粒和肺功能浓度与肺功能之间的关系。从第二次双胞胎中的相应值中减去第一个双胞胎的滴乳和肺功能值。使用Spearman等级相关评估差异之间的关系。
Pasw统计软件(版本18)用于所有计算(IBM,斯德哥尔摩,瑞典)。
结果
与桥苷浓度相关的因素
在349个受试者中测量U-DERMOSINES,而P-DEDMOSINE在这些受试者的318位测量。U-和p-DEDMOSINES之间的矛盾是r = 0.70(p <0.001)。介绍了根据患者基线特征的U-和P-DEDMOSINE的中值水平表2..年龄与U-DESMOSINES(SPEARMAN的R = 0.53,P <0.001)和P-DEDMOSINE(r = 0.55,p <0.001)明显相关。在雄性和女性中,吸烟者和非运动员以及患有和不带COPD的受试者(所有群体的P <0.005)中观察到与年龄的相关性。
展示了多元线性回归分析,以探索与脱皮浓度独立相关的因素表3.Log u - desmoines与年龄、性别、身高(仅限女性)、吸烟(仅限男性)和BMI(仅限女性)相关。Log p - desmoines与年龄、性别和BMI有关。log p - desmoines与吸烟之间的关系在多变量分析中不显著(p=0.08)。
DESMOSINES和肺功能
均值±SD.FEV.1在雄性中为93.4±17.3%,女性中的99.8±6.5%。COPD受试者的比例为男性中36%,女性31%。与没有COPD的人相比,金阶段I-III疾病的受试者中,U-DESMOSINE和P-DEDMOSINE的中值水平较高(表2.).在一般线性模型中对年龄和性别进行调整后,GOLD II期患者的log u - desmoines值显著高于非COPD患者(p=0.003)。经年龄和性别调整后,GOLD III期患者与非COPD患者的log p - desmoine水平也有显著差异(p=0.032)。几何平均值分别为2.63、2.49、2.94和2.73 nmol·mmol-1无COPD组、GOLD I组、GOLD II组和GOLD III组。p - desmoines分别为0.48、0.48、0.52和0.61 nmol·L-1.
FEV之间的关系1%pred,rv / tlc和D.L,CO.和log u - desmoines图1.调整年龄,性别,高度,BMI和吸烟后,对数u-DERMOSINES显着且与FEV相反1、FVC、D.L,CO.,与RV和RV / TLC正相关(表4.).u-desmosines和肺功能变量之间的关系通常比女性更强,而不是女性。Log p-Desmosines与FEV显着相关1和D.L,CO..
![图1-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/39/4/839/F1.medium.gif)
散点图与回归u-desmosines的回归斜坡与a)在1 s中强制呼气量(fev1%预测(%pred)(r2男性和r的= 0.082b)残余容积(RV)/总肺活量(TLC) (r2男性和r的= 0.292= 0.16为女性),C)肺部用于一氧化碳的延伸能力(D.L,CO.) (r2男性和r的0.262女性= 0.11)。
显示分析结果,用于比较有和没有COPD的主题表5..校正年龄、性别、身高、BMI和吸烟因素后,COPD患者除RV和p -桥腺苷外,相关性显著增强。在这组中,肺功能的所有指标均与u -桥苷显著相关。当分析仅限于患有慢性阻塞性肺病的女性时,在校正年龄、身高、BMI和吸烟因素后,除RV外,所有的肺功能测量均与u - desmoines显著相关(数据未显示)。除了有一个显著的反比关系D.L,CO.和p-desmosines,没有COPD的受试者没有明显的关系。
在网上的补充资料中提供了同性别双胞胎之间的比较。
讨论
在本研究中,我们调查了U-和p -间连酶与不同肺功能测量(FEV)之间的关系1,FVC,RV,RV / TLC和D.L,CO.).与肺功能参数的相关性在COPD主题中比在没有COPD的那些中更明显。
以前关于Dermosines和Lung功能之间的相关性的研究尚未表现出一致的结果。例如,gottlieb等.[19.]学习显然健康,吸烟,成年男性,并发现快速FEV的U-DESMOSINE排泄显着高1倾斜而不是缓慢的下降者,以及Desmosine排泄与FEV率之间的显着相关性1减少6.3岁。相比之下,b伸出援手等.[20.]发现COPD患者的u-demosine水平显着降低了快速FEV1与15年超过15岁的缓慢下降相比,下降。另一项研究由viglio等.[21.[U-DEDMOSINE和FEV之间的相关性显示出相关1在一组破坏性肺疾病(囊性纤维化、支气管扩张、慢性阻塞性肺疾病和α1-抗胰蛋白酶缺乏症),但M一种等.[9.[无法展示脱皮和各种肺功能参数之间的任何相关性。不同结果的说明可以是所用方法,小样本尺寸(通常<20个受试者)和对其他可能的混淆,因素不同的校正。关于研究之间不一致的结果的另一种解释可能是脱皮和肺功能之间的关系在不同群体中可能与疾病状态和严重程度不同。这是我们发现与FEV的相关性的支持1仅在符合COPD标准的主题中看到。
调整为年龄和性别,1个U-DESMOSINE的标准偏差(0.86 nmol·mmol-1肌酐)对应于〜3%单位的FEV1%pred和大约1 ml·min-1·mmhg.-1较低的D.L,CO.;雄性之间的关系甚至更强大。U-DESMOSINES和几种肺功能参数之间存在显着关联(FEV1,fvc,D.L,CO.,RV和RV / TLC)调整年龄,性别,高度,BMI和吸烟状态,而P-DEDMOSINES仅与FEV显着相关1和D.L,CO..与p-desmosines相比,与肺功能的相关性与肺功能相比的结果与来自M的数据没有完全一致一种等.[9.]表明P-DEDMOSINE在COPD患者和健康受试者之间提供更好的分离。在目前的研究中,在具有COPD的受试者中主要看到与肺功能的关系。在这种情况下,有趣的是要注意COPD的病理生理学涉及中性粒细胞驱动的炎症和肺基质降解[22.].健康受试者的间连酶可能更强烈地由所有含弹性蛋白器官中正常的、与年龄相关的弹性蛋白降解决定。弹性蛋白不仅是肺的主要成分,而且在动脉中也有重要的作用,作为压力波传播的介质帮助血液流动,特别是在大的弹性血管,如主动脉中。弹性蛋白在其他组织中也很重要,如弹性韧带、皮肤和膀胱。因此,来自肺以外组织的降解可能促成了本研究中所见的关联。然而,由于许多不同的组织在COPD中受到影响,这也可能与疾病的病理生理学有关。很难估计肺弹性蛋白在体内的总量;估计从1.3%到24%不等[23.-25.].据估计,肺弹性菌素周转的正常率仅占尿液中排出的滴乳的~19%[12.].
本研究还证明年龄与u或p-demosines之间的强烈相关性。这是一致的,发现ELASTIN的增加的弹性溶解和降解是正常老化的特征[26.]而“老年肺气肿”,肺部正常生理老化的概念,与肺泡扩张,扩大空腹扩大和外围航行支撑组织的丧失[27.].然而,值得注意的是,以前的研究只显示了年龄与u - desmine之间存在另一个风险因素的相关性。S.语气et al。[12.研究发现,在一小组吸烟者(n=13)中,年龄与u - desmoine排泄(肌酐正常)呈正相关,但在一组不吸烟者(n=22)中没有发现显著相关。在弹性假黄瘤患者中,u型纤维间质与年龄之间也有很强的相关性,但在健康受试者中没有[28.].
吸烟显着与u-desmosines(p <0.001)水平有显着相关(p = 0.08),在调整年龄,性别和bmi后。有趣的是,在不调整的分析中没有观察到与吸烟有重大关联;然而,吸烟者比非助手和年龄较小,年龄是一种非常强烈的脱染液水平的决定因素。结果说明了对Desmosines研究中的其他风险因素,尤其是年龄,在Desmosines的研究中进行了充分纠正的重要性。u-和p-demosines也与性有显着相关,女性浓度高于男性。此外,雌性在脱皮和肺功能之间表现出比男性的较弱相关性。但是,应该指出的是fev1男性低于女性(平均±SD.FEV.193.4±17.3与99.8±6.5%pred),许多女性的FEV相对较高1.随着滴乳和肺功能之间的关系主要在具有COPD的受试者中,雄性的相关性似乎与肺功能障碍程度相关,而不是性别差异。BMI还显示了本研究中的脱皮联系。对该关联的潜在解释可以是诸如皮肤和血管的弹性组织的质量增加,或增加具有高BMI的受试者的系统性炎症。
本研究的局限性之一是研究受试者中一般轻微的COPD(根据当前的金分类)[18.].肺功能与滴乳之间的关系在更严重的队列中可能更强大。对于研究的双胞胎的使用也可能影响结果,因为选择程序可能导致某些群体的过度代表或因为遗传因素可能影响所研究的关系。因此,需要在额外的COPD队列中确认具有不同程度的疾病严重程度。此外,需要纵向研究来解决脱霉素的增加是否与肺功能降低以及其他疾病进展的措施有关,如图所示[13.].此外,虽然质谱/质谱是目前最精确的分析技术之一,但它需要相对昂贵的仪器和熟练的人员,这可能会限制该方法的更广泛应用。
综上所述,据我们所知,本研究是迄今为止最大的关于纤维间质与肺功能的研究。该研究表明,在COPD患者中,U-和p -纤维间质与多项肺功能测量值相关。研究发现,除肺功能外(年龄、性别、身高、吸烟和BMI),纤维间腺苷还可以受到许多因素的独立影响,这强调了纠正这些因素的必要性,以避免混淆结果。
致谢
我们感谢H. Lindberg和A. Blomgren(Astrazeneca R&D,Lund,Sweden),用于测量尿液和血浆中脱皮的技术援助。
脚注
对于编辑评论看497..
本文提供了补充材料www.www.qdcxjkg.com.
支持声明
这项研究得到了阿斯利康的支持,并来自瑞典研究委员会和Karolinska Institute的补助金。瑞典研究委员会的赠款支持盐的数据收集和NIH Grant Ag 08724。编辑支持由N.法国人(完整的医疗通讯,英国麦克斯菲尔德,英国)提供,由Astrazeneca资助。
兴趣表
所有作者和研究本身的兴趣陈述就可以找到www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml.
- 已收到2011年4月14日。
- 公认2011年8月26日。
- ©2012人队