慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸系统最常见的疾病,主要表现为进行性加重的呼吸困难和肺功能减退,是一种以持续气流受限为特点,长期慢性缺氧、二氧化碳潴留为基础改变的慢性全身炎症性疾病。COPD作为一种炎症性疾病,不仅仅累及呼吸系统,对全身多个系统均有影响,累及肺外多个器官,造成多种合并症。相当比例的COPD患者存在甲状腺功能异常,这增加了疾病的严重程度。
COPD发生甲状腺功能异常的机制
1、炎症及氧化应激
炎症进程参与了甲状腺激素水平异常的发生,COPD是慢性炎症性疾病,其病情进展过程中伴有IL-6、IL-1和TNF-α等炎症因子的释放,这一方面抑制了甲状腺激素的合成和分泌,同时可抑制T4向T3的转换。COPD是以中性粒细胞增高为主的炎症性疾病,IL-6是其释放的重要因子,Karadag等研究COPD患者甲状腺激素与炎症因子的关系中发现,IL-6与TT3、TT3/TT4存在正相关,提示炎症可能参与了甲状腺激素异常变化的过程,TT3/TT4的明显降低提示可能是炎症影响了外周T4向T3的转换。另有研究发现,影响甲状腺激素合成的脱碘酶被炎症影响,同时COPD的氧化应激反应增强,活性氧增加,破坏了脱碘酶发挥作用所必需的细胞内环境,加剧了甲状腺激素的异常变化。综上,COPD进程中伴有的炎症及氧化应激可能都参与了甲状腺功能异常的发生。
2、缺氧
COPD进展过程中常伴有缺氧及二氧化碳潴留,缺氧及二氧化碳潴留均可导致甲状腺激素的降低,但缺氧影响更为显著,随着动脉血氧分压(PaO2)的降低,血清T3值逐渐降低,当发生呼吸衰竭时甲状腺激素水平下降更为显著。提示低氧引起T3的进一步降低,Dimopoulou等研究发现TT3/TT4比值与PaO2之间存在很强的正相关,但有趣的是,这一现象仅体现在第一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in 1 second,FEV1)占预计值50%以下的COPD患者(即肺功能损害重度及极重度人群)中,提示低氧血症在重症的COPD中可能通过干扰外周代谢和(或)甲状腺激素的转换起作用。
3、外源性糖皮质激素的应用
COPD治疗过程中常须长期应用吸入性糖皮质激素及短期静脉使用糖皮质激素。有研究发现COPD患者急性加重期甲状腺素水平低下与静脉使用糖皮质激素呈正相关,静脉使用糖皮质激素的患者具有更低的T3。在危重人群中也得出了相同的结论。可能因糖皮质激素导致血清TSH下降和T4向T3的转化受到抑制。另一项关于支气管扩张剂联合吸入性糖皮质激素对COPD甲状腺功能的影响的研究认为,长期吸入糖皮质激素对甲状腺功能并没有明显的抑制作用,具有良好的安全性。另有研究显示吸入糖皮质激素与甲状腺功能之间没有任何关系,无论是轻度、中度还是重度COPD。外源性糖皮质激素是否会因其用法、用量的不同而对于甲状腺激素水平影响也不尽相同,未来需要做更深入的探讨。
4、下丘脑-垂体-甲状腺轴
COPD因感染、应激、缺氧等多重因素影响抑制了下丘脑-垂体-甲状腺轴,同时COPD患者体内儿茶酚胺、皮质醇等合成和分泌增加,对此轴起反馈性抑制作用,使TSH下降,同时可抑制T4向T3的转换,促使甲状腺激素的降低。
总之,以上研究都显示COPD甲状腺功能异常主要来源于其本身合成释放及外周转换受到抑制,似乎后者更为多见,影响这两者因素的原因是多方面的。
不同甲状腺功能异常类型对COPD进展的影响
1、甲状腺功能减退 合并甲状腺功能减退的COPD患者,因气道黏液性水肿加重呼吸做功,加剧肺通气功能障碍。Terzano等研究发现合并甲状腺功能减退的COPD患者的最大吸气压(maximum inspiratory pressure,MIP)和最大呼气压(maximum expiratory pressure,MEP)较低。另外也有研究表明,合并甲状腺功能减退的COPD患者的MEP值显著低于未合并甲状腺功能减退的患者,再次证实了甲状腺功能减退对呼吸肌的不良影响。另有研究发现,合并有甲状腺功能减退的COPD患者急性加重频率比非甲状腺功能减退患者的更高。COPD加重频率与TSH水平呈正相关,TSH值是加重频率的重要决定因素。此外Bacakoğlu等证实,低FT3、FT4水平增加了COPD患者有创机械通气的概率和呼吸衰竭患者的病死率。COPD存在肺功能损害,合并甲状腺功能减退加剧其通气功能障碍,这进一步加剧低氧血症和高碳酸血症,促进呼吸衰竭发生,影响其生活质量及预后。
2、甲状腺功能亢进 过量的甲状腺激素可引起蛋白质分解代谢增加,造成呼吸肌力量及质量的消耗。Siafakas等证实与正常受试者相比,甲状腺功能亢进患者FEV1、FVC、肺活量(vital capacity,VC)、MEP和MIP均降低。El-Yazed等研究显示COPD患者FT3的增加与PaO2呈负相关,与PaCO2呈正相关,且与COPD的严重程度呈正相关。COPD患者已经存在肺功能下降,合并甲状腺激素的升高使通气功能更加恶化,增加了呼吸衰竭的风险。
3、NTIS 一项研究人群为入住ICU的COPD患者的研究发现,表现为NTIS特征的COPD患者接受有创机械通气后,脱机时间延长,病死率增加。提示NTIS与合并呼吸衰竭的重症COPD的不良预后密切相关。
综上,甲状腺激素水平的减低对肺功能损害严重的、合并呼吸衰竭的COPD患者可能促进病情恶化,增加病死率。因此对以上人群甲状腺功能的监测和干预可能是COPD管理中需要审视和研究的,尤其对于T3指标的监测。
参考文献:权瑞宇, 李洁, 王珏, 等. 慢性阻塞性肺疾病合并甲状腺功能异常的研究进展 [J] . 中国医师杂志, 2022, 24(10) : 1598-1600,F3.