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背景:慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺,COPD）作为一种全球性的危害人类健康的疾病,其发病率不断上升,已成为世界第四大死因。慢阻肺急性加重是其临床过程中的重要事件,反复急性加重的发生会加速肺功能恶化,严重影响患者的生活质量、增加死亡的风险和经济负担,因此,深入研究慢阻肺及其急性加重的发病机制,寻找疾病新的治疗靶点,减少其急性加重的发生,将可能为改善患者预后提出新方向。目前研究表明慢阻肺是一种涉及多细胞及炎症因子介导的慢性气道炎症性疾病,而疾病急性加重过程更是其慢性炎症反应进一步加重的过程。脂联素是一种主要由脂肪细胞分泌的细胞因子,在体内发挥调节糖脂代谢、抗动脉粥样硬化、抗炎、抗氧化及凋亡等多种重要的生物学活性。现已有研究发现,肺上皮细胞能够通过自分泌或旁分泌脂联素途径调节慢阻肺的肺脏慢性炎症反应。Daniele等人就发现慢阻肺患者血清脂联素具有抑制肿瘤坏死因子α（TNF-α）等多种促炎因子释放的功能,说明脂联素作为一种抗炎因子,在慢阻肺的发病机制中起着保护作用。与此同时,Tomoda等人发现慢阻肺患者血清脂联素水平显著高于健康人群。Kirdar等人则表明慢阻肺急性加重期患者的血清脂联素水平明显高于稳定期患者,反映脂联素可能是慢阻肺患者全身炎症反应的标志物。Sood等通过在体研究发现脂联素在某些情况下发挥促炎作用,同样Miller通过体外研究,对小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中的巨噬细胞进行烟草烟雾提取物刺激,发现脂联素敲除小鼠较野生型小鼠,巨噬细胞表达的TNF-α或趋化因子减少,可见脂联素在慢阻肺的发生和发展中可能起着双重作用,而其确切作用仍未被明确探讨。因此,本研究将进一步研究在慢阻肺急性加重过程中,脂联素究竟如何变化,发生变化的机制,以及变化的脂联素究竟在慢性炎症机制中发挥何种核心作用,而这可能为早期识别慢阻肺患者急性加重的发生,对慢阻肺患者急性加重进行针对性的治疗作出贡献。目的:1.前瞻性分析细菌感染所致慢阻肺急性加重期患者血清不同构型脂联素【高等分子量体（HMW）和球状异构体（gAd）】水平,探讨患者抗感染治疗前后血清脂联素水平的变化。2.利用脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）、凋亡细胞和不同炎症因子刺激人支气管上皮细胞,分别测定脂联素水平的变化,寻找人支气管上皮细胞表达、分泌脂联素的影响因素,探讨慢阻肺急性加重过程,肺微环境的改变对支气管上皮细胞表达脂联素的影响。3.利用脂联素干预支气管上皮细胞,观察脂联素在LPS诱导支气管上皮细胞炎症反应的影响,探讨脂联素在慢阻肺急性加重过程中的作用,方法:1.2016年1月至2016年12月,选择山西医科大学第三临床医学院（原山西大医院）40例因细菌感染引起的AECOPD患者纳入研究。诊断标准符合2016年发布的全球慢性阻塞性肺病倡议（GOLD）标准。排除标准包括严重的肝、肾或内分泌疾病和心力衰竭。在住院期间,所有患者均接受了积极的抗感染治疗,并根据GOLD指南的其他治疗方案。本研究遵循《赫尔辛基宣言》的指导方针,并获得山西医科大学伦理委员会的批准（参考号:2011061,自2011年3月起）。所有患者均签署书面知情同意书,并允许使用其样本。所有入组的患者在出院前接受肺功能检查[包括测量1秒用力呼气量（FEV1）和用力肺活量（FVC）]。肺功能测量按照美国胸科学会的推荐指南进行。2.所有40例AECOPD患者,在抗感染治疗开始和结束时,共两次采集空腹血样,离心获得血清。用ELISA试剂盒分别测定血清脂联素HMW、gAd和IL-6水平。3.人支气管上皮细胞（16HBECs）常规培养后,分组进行干预,分别进行人重组TNF-α（0,50,100或150 ng/mL）、IL-6（0,50,100或150 ng/mL）、LPS（0,5,10或20 ng/mL）、凋亡细胞（0,1×106,5×106或10×106）刺激6、12或24小时,或进行抗TNF-α（50、100或150 ng/mL）6小时,然后给与10ng/mL LPS干预。分别选择RT-PCR测定支气管上皮细胞转录脂联素水平,Western blotting测定脂联素蛋白表达的水平,以及ELISA法测定细胞分泌脂联素的水平。4.人支气管上皮细胞常规培养后,分组进行干预,分别进行脂联素（0,1,2,5,10,20ug/ml）,LPS（100ng/ml）,脂联素联合LPS（脂联素10ug/ml+LPS 100ng/ml）刺激24小时,选择ELISA法测定支气管上皮细胞分泌促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-8,抗炎因子IL-4及IL-10的水平。5.进行数据统计学分析。结果:1.发现慢阻肺急性加重期（治疗前）患者血清脂联素HMW低于恢复期（t=2.084 P<0.05）,gAd及gAd/HMW均显著低于恢复期（z分别-5.511和-4.957,P均<0.01）,但IL-6表达水平变化无统计学意义。（t=0.919 P>0.1）2.所有慢阻肺患者,未发现脂联素HMW,gAd,gAd/HMW与肺功能FEV1/FVC,FEV1%pred存在相关性。（P均>0.05）3.所有慢阻肺患者,仅发现gAd/HMW与患者住院天数呈负相关。（r=-0.494P=0.001）4.利用多元线性回归模型,ROC曲线分析探寻细菌感染诱导AECOPD的发生,发现HMW的曲线下面积最大（76.3%）,表明其可能的临床价值。5.运用TNF-α刺激支气管上皮细胞,发现TNF-α以浓度依赖性的方式促进脂联素mRNA的表达,但无明确的时间依赖性,在100ng/ml的刺激浓度时,其表达至高峰。但是50ng/ml即能够显著促进脂联素蛋白水平的表达。虽然TNF-α能够以剂量依赖性的方式促进脂联素的分泌,但是差异性并不显著。6.100ng/ml的IL-6也可以促进脂联素的表达,但在刺激24小时后,却表现出显著抑制其表达的作用。相反,150ng/ml的IL-6能够显著抑制脂联素的表达。然后,脂联素的蛋白与mRNA的表达变化趋势并非完全一致,同时本研究并未发现IL-6对脂联素分泌的影响作用,说明脂联素的转录,翻译以及分泌可能受多因素的影响。7.LPS是细菌感染后诱发炎症反应的主要因素。当利用LPS刺激支气管上皮细胞,发现其能够以浓度依赖性的方式显著抑制脂联素mRNA的表达,同时15ng/ml的LPS表现出最显著的抑制作用。同样,15ng/ml的LPS会显著抑制脂联素蛋白的表达水平。与此同时,LPS对支气管上皮细胞脂联素的分泌表现出抑制作用,但差异性并不显著。8.当利用凋亡细胞与支气管上皮细胞共培养时,发现凋亡细胞能够以浓度依赖性的方式显著促进脂联素mRNA的表达,并且5×106凋亡细胞数时能够显著促进脂联素的表达。凋亡细胞虽然同时增加了脂联素蛋白的表达,但其变化程度并不显著。凋亡细胞也以剂量依赖的方式促进APN的分泌,但只有10×106细胞组有显著差异。9.虽然抗TNF-α不影响支气管上皮细胞中脂联素的表达或分泌,但有趣的是,当细胞经抗TNF-α预处理后,再进行LPS干预,脂联素的表达和分泌会随着抗TNF-α浓度的增加而显著增加,100 ng/mL的抗TNF-α能显著拮抗LPS介导的抑制脂联素表达的作用。同时就抗TNF-α预处理支气管上皮细胞之后,再利用凋亡细胞干预6小时,发现凋亡细胞促进支气管上皮细胞表达及分泌脂联素的作用消失。10.发现促炎因子,无论TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-8,脂联素均能够促进其表达,但并未观察到明确的浓度依赖性,即1ug、2ug、5ug、10ug以及20ug,并未见到明显的促炎因子表达水平的增加,差异均无统计学意义。并且在IL-1β、IL-6及IL-8有一定程度的下降。11.发现抗炎因子IL-4及IL-10,脂联素均能够促进其表达。但与抗炎因子不同,表现出显著的浓度依赖性,即随着脂联素浓度的增加,该刺激抗炎因子分泌增加的作用显著增强。12.发现在100ng/ml LPS刺激作用导致的炎症反应环境下,进行脂联素10ug/ml的干预,发现促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-8均显著下降,而抗炎因子IL-4及IL-10显著增加。结论:1.细菌感染诱导的中重度慢阻肺急性加重患者,经过积极治疗,进入恢复期的患者,血清脂联素HMW及gAd水平均显著增加,提示脂联素表达的增加可能促进了慢阻肺急性加重患者的康复。2.本研究证明许多因素均参与调节支气管上皮细胞表达、分泌脂联素。3.脂联素在慢阻肺疾病进程中发挥调节炎症动态平衡的作用,可能参与抑制炎症的进一步扩大。