背景:妊娠带蛋白(Pregnancy Zone Protein, PZP)基因位于第 12-13 号染色体 12 的短臂上,妊娠带蛋白(PZP)可以在血浆、脑脊液和滑液中检测到。在健康成人(男性及未怀孕女性)和正常儿童,PZP 处于低水平浓度。正常人血浆中 PZP 的含量为 0.03μmg/ml,而孕妇的 PZP 浓度为 0.5~3 mg/mL。妊娠期间,PZP 和胎盘蛋白 14(PP14)共同作用,以抑制 T 辅助细胞 1(Th1)的活化,预防母体免疫系统排斥胎儿。
本文研究者前期工作中发现,急性或慢性气道炎症时,PZP 蛋白从中性粒细胞胞浆中释放,在铜绿假单胞菌感染重症支气管扩张患者的气道中也可以检测到 PZP 蛋白,因此推测 PZP 蛋白与支气管扩张患者气道炎症有关,与疾病严重程度有关。
研究者招募了 124 例支气管扩张患者(平均年龄 67 岁),均为肺 HRCT 确诊,年龄 ≥ 18 岁。但囊性纤维化引起支气管扩张,活动性 ABPA,活动性非结核分枝杆菌感染,长期口服激素患者,主要诊断是 COPD 及哮喘的患者不在本研究范围内。通过液相色谱、免疫荧光、ELISA、基因序列、细菌培养和电镜等手段对患者痰液、血清等标本处理得出下列结论:
1、痰液中 PZP 水平与支气管扩张严重度相关,痰液 PZP 水平越高患者支气管扩张病情越重(P<0.001);频繁加重的支气管扩张患者(≥ 3 次/年)与加重次数不频繁患者相比,痰液 PZP 水平也有统计学差异,因急性加重而住院的支气管扩张患者其痰液如 PZP 水平也较高,但需要说明的是血清 PZP 水平与疾病严重程度无关。下图
2、通过 16 s rRNA 测序发现不同病原体与痰液 PZP 水平相关,如下图,铜绿假单胞菌感染支气管扩张患者其痰液 PZP 水平最高。
3、痰液 PZP 水平与细菌定植量相关,定植量越多,痰液 PZP 水平越高。当给予 14 天抗感染治疗后,痰培养从阳性转为阴性,痰液 PZP 水平也随之下降。(P = 0.0014)
4、在正常人群支气管上皮细胞灌洗液未检出 PZP,但在支气管扩张患者急性感染期间,通过免疫荧光及电镜技术可以检测出中性粒细胞释放的 PZP,且与细菌种类有关(大肠埃希氏菌和铜绿假单胞菌),感染时间延长,灌洗液 PZP 水平升高。
5、在中性粒细胞细胞核及胞浆内也发现了 PZP,在 phorbol myristate acetate (PMA) 的刺激下,中性粒细胞释放 PZP 从而形成中性粒细胞胞外诱捕网。COPD 也是中性粒细胞和嗜酸性粒细胞炎症疾病,也可以形成中性粒细胞胞外诱捕网。但支气管扩张与 COPD 痰液中 PZP 水平存在显著差异。
本研究未涉及动物模型,未能直观验证是否 PZP 直接参与支气管扩张发病机理。研究者选择了急性加重期铜绿假单胞菌感染,在今后的研究中应用慢性感染模型,可能会得到更多数据。另外,本研究结果显示 PZP 是中性粒细胞介导炎症反应的一个标记物,PZP 仅仅是一个标记物还是其在支气管扩张慢性炎症机制中起直接作用有待于进一步研究。
本文结论:中性粒细胞释放 PZP 形成中性粒细胞胞外诱捕网,痰液 PZP 水平与支气管扩张气道炎症及疾病严重度有关。
原文出处:Finch, S, Shoemark, A, Dicker, A. J, et al. Pregnancy Zone Protein is Associated with Airway Infection, Neutrophil Extracellular Trap Formation and Disease Severity in Bronchiectasis. Am J Respir Crit Care Med. Published Online: July 02, 2019 2019.
供稿:北京市大兴区人民医院呼吸与危重症医学科 盛伟利
中日友好医院呼吸与危重症医学科 曹彬