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慢性阻塞性肺疾病患者肋间外肌线粒体相关功能的临床研究
目的 探讨不同营养状况慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者肋间外肌线粒体功能.方法 收集20例COPD患者和10例非COPD患者,将COPD患者分为低BMI COPD组(BMI＜18.5)和正常BMICOPD组(18.5＜BMI＜24.99),非COPD患者作为对照组.对三组患者进行肺功能检查、血气分析检测,评估三组患者病情严重程度;测定肋间外肌组织中IL-6、IL-8和TNF-α的浓度,光镜观察肋间外肌肌细胞形态,评估三组患者的肋间外肌基本情况;测定肋间外肌线粒体蛋白浓度、呼吸链复合酶Ⅰ-Ⅳ和超氧化物歧化酶(SOD)活性、线粒体膜通透性开放孔(MPTP)动力学,电镜观察线粒体形态,评估三组患者肋间外肌线粒体功能.采用Pearson进行FEV1与炎性指标和线粒体指标相关性分析.结果 与非COPD对照组相比,COPD患者的肺功能指标FVC(％)、VC(％)、FEV1(％)、FEV/预测值、FEV/FVC和DLco)均显著降低,低BMICOPD组的FEV1/预测值、FEV/FVC值和DLco显著低于正常BMICOPD组.血气分析检查显示,正常BMI COPD组患者血液pH值和PaCO2值与非COPD对照组无显著性差异;低BMICOPD组血液pH值低于正常BMI COPD组和非COPD对照组,PaCO2值高于正常BMICOPD组;COPD患者血液PaCO2值显著低于非COPD对照组,低BMICOPD组低于正常BMICOPD组.COPD患者的肋间外肌组织中IL-6、IL-8和TNF-α浓度显著高于非COPD对照组,且低BMI COPD组显著高于正常BMICOPD组.光镜观察显示,COPD患者肋间外肌肌纤维间距增大和肌细胞变形随着健康状况不良而增大明显,低BMICOPD患者的肋间外肌形态结构变化更加明显.线粒体功能测定显示,与非COPD对照组相比,COPD患者的肋间外肌线粒体蛋白含量显著下降,呼吸链复合酶Ⅰ-Ⅳ和超氧化物歧化酶SOD活性显著降低,MPTP的吸光度值下降显著,且低BMICOPD组的上述指标与正常BMICOPD组相比,差异有统计学意义;电镜观察线粒体形态学发现,随着COPD患者营养状况恶化,肋间外肌线粒体基质密度下降,肿胀及髓样变形,线粒体嵴损坏、溶解情况逐渐加重,低BMI COPD患者的线粒体结构变化更加明显.FEV1与IL-6、IL-8和TNF-α呈负相关,与线粒体蛋白含量、线粒体呼吸链复合酶Ⅰ-Ⅳ和SOD呈正相关.结论 COPD患者存在不同程度的炎症反应和肺功能障、机体酸碱失衡和缺氧、血液二氧化碳含量升高,以及线粒体功能异常;随着COPD患者营养状况恶化,其炎症反应、肺功能、病情逐渐加重,且线粒体功能异常更加明显.
