对象16例COPD患者,其中慢性支气管炎、阻塞性肺气肿缓解组5例,均为男性,平均年龄59±7岁;慢性支气管炎阻塞性肺气肿急性发作期11例,女1例,男10例,平均年龄60±11岁;健康对照组16名,平均年龄57±7岁。
方法应用放射免疫法测定SOD,硫代巴比妥酸荧光法测定MDA。用丹麦ABL-30型全自动血气分析仪测定动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、血氧分压(PaO2)。用美国2182型肺功仪测定肺功能。膜磷脂定位方法:采晨起外周血20 ml,肝素抗凝,用改良的Boyunn法分离淋巴细胞,收集于Effendorf试管,置于2.5%戊二醛固定,0.1 nol/L磷酸缓冲液中浸洗,1%四氧化锇后固定,乙醇系列脱水,复方环氧树脂812(Epon)包埋,超薄切片,透射电镜(JEM-100sx)观察,每例观察断面淋巴细胞100个。
统计学处理用t检验,相关性比较用直线相关分析。
结果COPD急性发作组的PaCO2 、SOD、MDA与健康对照组比较差异有显著性(P<0.01);缓解组和急性发作组PaO2、一秒钟用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)与健康对照组比较差异有显著性(P<0.01)。不同病期COPD患者外周血淋巴细胞线粒体增生性改变随着病情的加重,外周血淋巴细胞线粒体增生愈明显(图1)。缓解组和急性发作期组单个淋巴细胞线粒体数目与健康组比较差异有显著性(P<0.01)。不同病期COPD患者外周血淋巴细胞线粒体膜磷脂呈不同程度的脱失(图2,3)。急性发作期组患者完全定位的线粒体比率降低,部分脱失或完全脱失的线粒体所占百分率随病情的加重而增加,病情愈重磷脂完全脱失的线粒体所占比率愈高,相互比较差异有显著性。COPD患者MDA与SOD的改变呈负相关(r=-0.47,P<0.05),与PaCO2呈正相关(r=0.52,P<0.01);外周血淋巴细胞线粒体增生与淋巴细胞线粒体膜磷脂完全脱失两者相关良好(r=0.61,P<0.01)。
讨论机体在病理条件下,自由基致伤首先由氧自由基引发,导致对机体的损害。其损伤机理较为复杂,引起脂质过氧化是其主要的危害。生物膜和亚细胞器膜磷脂中的多不饱和脂肪酸含量很高,是过氧化损伤的主要部位。线粒体膜磷脂中含有大量不饱和脂肪酸,因而可能是脂质过氧化的主要场所。有作者认为线粒体膜的改变能引起氧应用障碍和能量转换系统、氧化磷酸化偶联失调,结果导致线粒体膜磷脂受损,破坏了三羧酸循环和电子传递装置,使细胞能量生成体系失效,ATP产生不足将导致细胞功能异常。MDA可与膜成分发生交连与聚合作用,改变膜的性质,还可与RNA、DNA碱基发生交联,对细胞产生毒性作用。线粒体膜的破坏导致细胞自溶和坏死,这些构成了肺组织损伤的病理基础[1]。本组研究观察到,COPD患者的脂质过氧化物与线粒体膜磷脂的改变有一定的关系,尤其是急性发作期患者的MDA明显升高,线粒体磷脂膜发生了变化,嵴膜部分脱失和完全脱失使百分率增加,说明了线粒体膜磷脂改变可能是氧化作用于细胞病理损伤的部位;病情愈重外周淋巴细胞线粒体数目的增加愈显著,这可能是细胞的自我防卫机制在细胞能量代谢方面的反映[2]。
(本文图1~3见插页第36页)
图1线粒体增生显著×10000图2线粒体膜磷脂定位×15 000图3线粒体膜磷脂部分或完全脱失,呈空泡或团块状改变×20000
参考文献
1Peter JM, Block ER. The effect to oxidant gases on membrane fluidity and function in pulmonary endothelia cell. Free Radical Biol Med, 1988,4:121-126.
2马爱群,刘治全.慢性心力衰竭患者淋巴细胞线粒体膜磷脂细胞化学定位研究.中华心血管杂志,1994,22:278-279.
(收稿:1998-03-04修回:1998-05-20)
