引用本文： 陈豪, 胡克. 四种不同肺病组织中二肽基肽酶4与血管紧张素转换酶2表达的比较. 中国呼吸与危重监护杂志, 2023, 22(5): 319-325. doi: 10.7507/1671-6205.202301031 复制
新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severs acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）引起，类似于2012年发现的中东呼吸综合征冠状病毒，两者都可导致患者出现急性呼吸窘迫综合征甚至死亡[1]。血管紧张素转换酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）是一种存在于细胞表面的I型跨膜糖蛋白，通过与SARS-CoV-2的受体结合结构域相互作用，从而参与介导病毒感染所致的肺损伤、心脏损伤、肾损伤等多种组织器官损伤[1]。吸烟可能通过上调肺组织中ACE2蛋白的在肺组织中的表达水平，从而增加吸烟者以及患慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD，简称慢阻肺）的人群对COVID-19的易感性[2-4]。同时，既往多项研究提示中东呼吸综合征冠状病毒的受体二肽基肽酶4（dipeptidyl peptidase 4，DPP4）可能作为共同受体参与SARS-CoV-2的感染[5-7]，并且相较于非吸烟者，吸烟者和慢阻肺患者中DPP4 mRNA和蛋白表达均显著升高[8-9]。因此可以做出假设DPP4和ACE2在COVID-19和慢阻肺患者的肺组织中表达可能与正常肺组织存在差异，并且在COVID-19中吸烟可能是影响DPP4和ACE2表达的重要因素。本研究利用GEO数据库（
1 资料与方法
1.1 资料
1.1.1 临床资料
收集武汉大学人民医院病理科存档的40例肺组织病理标本：其中包括2021年1月—2022年6月16例既往确诊COVID-19后于定点医院住院治疗康复后出院，后因肺部结节于武汉大学人民医院胸外科行肺叶切除术的患者，以及2019年1月—10月即COVID-19流行之前的7例因慢阻肺伴重度肺气肿行肺减容术的慢阻肺患者、7例因肺部结节行胸腔镜下肺活检术的肺结节病患者和10例因肺大疱行肺大疱切除术的肺大疱患者。40例患者中，男25例，女15例，平均年龄（54.7±16.7）岁。COVID-19的确诊参照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》[10]的诊断标准，COVID-19组16例患者鼻咽拭子标本经实时荧光定量聚合酶链反应检测结果均为SARS-CoV-2核酸阳性；慢阻肺确诊参照《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2021年修订版）》[11]中的诊断标准，均行肺功能检查，存在不完全可逆的气流受限［（第1秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second，FEV1）<80%预计值，且 FEV1与用力肺活量（forced vital capacity，FVC）的比值（FEV1/FVC）< 70%］；肺结节病符合 2020年根据美国胸科学会/欧洲呼吸学会世界结节病和其他肉芽肿疾病协会新制订的肺结节病诊断指南[12]；肺大疱经胸部CT检查和术后病理检查结果确诊肺气肿和巨大肺大疱。本研究通过武汉大学人民医院医学伦理委员会批准。
1.1.2 主要试剂
鼠抗人DPP4抗体购于OriGene公司；鼠抗人ACE2抗体购于Servicebio公司；羊抗鼠IgGⅡ抗购于DAKO公司；牛血清白蛋白购于Solarbio公司 。
1.2 方法
1.2.1 GEO数据库分析
在GEO数据库（
1.2.2 免疫组织化学法观察肺组织中DPP4和ACE2表达
经石蜡包埋切片处理后，消除过氧化物酶活性，用3%牛血清白蛋白封闭，分别加入DPP4和ACE2抗体孵育12 h后清洗，孵育二抗，加二氨基联苯胺（diamino benzidine，DAB）显色剂，复染、脱水、封片，应用显微镜对切片进行图像采集分析。光学显微镜下从阳性区域任选3个间断的高倍视野（×400），利用Image Pro Plus（IPP）6.0软件（美国Media Cybemetics公司）分析其免疫阳性面积占比，取平均值为平均光密度（mean optical density，MOD）。
1.3 统计学方法
使用R4.2.2软件分析GEO数据库的生物学信息。采用SPSS 26.0统计软件。满足正态分布的计量资料采用均数±标准差（
±s），多组间比较采用单因素方差分析，并使用Bonferroni方法校正P值；非正态分布计量资料以中位数（四分位数）［M（Q1，Q3）］表示，采用独立样本的非参数检验和Kruskal-Wallis H Test检验对各组间差别进行比较；计数资料用例（百分比）［例（%）］表示，差异性检验比较采用χ2检验。两连续变量相关性比较采用Spearman相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般临床资料比较
患者一般临床资料根据疾病分组比较结果见表1，结果显示COVID-19、慢阻肺、肺结节病组和肺大疱组患者在年龄、性别构成、体重指数、吸烟和合并高血压及糖尿病等方面差异均无统计学意义（均P>0.05）。相较于肺结节病组和肺大疱组，COVID-19和慢阻肺组肺组织中DPP4与ACE2的MOD值升高（表1，图1），差异有统计学意义（均P<0.05）；同时相较于其他组，慢阻肺组患者的吸烟时间长（表1，图2），差异有统计学意义（均P<0.05）。
表1
患者一般资料比较［M（Q1，Q3）/例/（
）/例（%）］
图1
不同肺病患者肺组织中DPP4和ACE2免疫组织化学半定量分析结果
a. DPP4蛋白的MOD；b. ACE2蛋白的MOD。相较于肺结节病组和肺大疱组，COVID-19和慢阻肺组的肺泡上皮细胞中DPP4与ACE2表达明显升高。*
图2
各组患者平均吸烟时间的比较结果
相较于COVID-19、肺结节病和肺大疱组，慢阻肺组患者的吸烟时间明显增加。*
2.2 GSE152586、GSE106986和GSE16538的肺组织中DPP4和ACE2 mRNA表达
GSE152586包含来自3个不同健康供体的人肺泡Ⅱ型细胞类器官在SARS-CoV-2感染前和感染48 h后出现COVID-19的肺组织RNA-seq数据，GSE106986包含来自5例非吸烟非慢阻肺的志愿者和14例慢阻肺患者的肺组织的微阵列数据，GSE16538包含来自6例肺部解剖结构正常志愿者和6例活动性肺结节病患者的肺组织的微阵列数据。与感染SARS-CoV-2前的对照组相比，感染48 h后出现COVID-19的人肺泡Ⅱ型细胞类器官中DPP4和ACE2 mRNA表达水平升高（均P<0.05），结果见图3a、d。与非吸烟非慢阻肺的对照组相比，慢阻肺患者肺组织的ACE2 mRNA表达水平升高（P<0.05），但DPP4 mRNA表达差异没有统计学意义（P>0.05） ，结果见图3b、e。而与肺部解剖结构正常的对照组相比，肺结节病患者的DPP4和ACE2的mRNA表达差异均没有统计学意义（均P>0.05），结果见图3c、f。
图3
GEO数据库分析COVID-19、慢阻肺、肺结节病和对照肺组织中DPP4与ACE2 mRNA的表达
a、d：人肺泡II型细胞类器官感染SARS-CoV-2前后DPP4和ACE2 mRNA的表达差异。b、e：慢阻肺患者肺组织与非慢阻肺肺组织的DPP4和ACE2 mRNA表达差异。c、f：肺结节病患者肺组织与解剖正常肺组织的DPP4和ACE2 mRNA表达差异。*，
2.3 COVID-19、慢阻肺、肺结节病和肺大疱患者肺组织中DPP4和ACE2蛋白表达
免疫组织化学检测结果显示，DPP4和ACE2蛋白在肺大疱组（图4a、e）和肺结节病组（图4c、g）的肺泡II型细胞和支气管上皮细胞的细胞膜表面及细胞质内低表达，而在慢阻肺组（图4b、f）和COVID-19组（图4d、h）的肺泡上皮细胞和支气管上皮细胞的细胞膜表面及细胞质内高表达。经Image Pro Plus图像分析，相较于肺结节病组和肺大疱组，COVID-19组和慢阻肺组肺组织中DPP4和ACE2蛋白表达水平升高（均P<0.05），COVID-19组和慢阻肺组间DPP4和ACE2蛋白表达差异没有统计学意义（P>0.05），结果见图1。
图4
免疫组织化学检测DPP4和ACE2在各组肺组织中的表达（DAB染色，×400）
肺大疱组（a、e）与肺结节病组（c、g）DPP4和ACE2染色不显著，提示DPP4与ACE2蛋白在肺组织上低表达；慢阻肺组（b、f）与COVID-19组（d、h）染色显著，提示DPP4与ACE2蛋白在肺组织高表达。红箭示表达阳性。
2.4 COVID-19组中DPP4和ACE2表达与临床特征的关系
在COVID-19组中DPP4与ACE2表达情况根据患者性别、年龄、是否吸烟、吸烟时间是否过长等因素进行亚组分析。结果显示，DPP4与ACE2表达情况与患者性别和年龄无关（P>0.05），而与吸烟和吸烟时间过长有关（P<0.05）。结果见表2。
表2
COVID-19组中DPP4和ACE2表达与临床特征的关系
2.5 COVID-19组中DPP4与ACE2表达及吸烟时间的关系
COVID-19组中DPP4表达与ACE2表达存在正相关性（P<0.05），而DPP4和ACE2的表达与吸烟时间均未存在相关性（P>0.05）。结果见表3。
表3
COVID-19组中DPP4与ACE2及吸烟时间的关系
3 讨论
由于SARS-CoV-2导致的COVID-19大流行给医疗保健系统带来了巨大压力，因此寻找其潜在的治疗靶点是至关重要的。目前对于COVID-19的研究大多集中在受体ACE2的分布与表达[13-16]，而对可能的共同受体DPP4表达情况的研究报道较少。DPP4是一种II型跨膜糖蛋白，最初被称为T细胞表面抗原CD26，广泛表达于人体的不同器官以及各种细胞类型的表面，参与促炎分子、趋化因子、细胞因子等的生成。据报道称DPP4与SARS-CoV-2刺突蛋白的相互作用可能是影响其毒力的关键因素[1, 17]，同时DPP4也会影响病毒对组织和器官的侵袭性[5, 18]，因此研究DPP4和ACE2两种受体的表达以及两者之间的关系具有实际意义。本研究通过分析COVID-19、慢阻肺和肺结节病患者的数据库数据，同时收集相应的肺组织病理标本加以验证各组DPP4与ACE2的表达差异。
本研究发现ACE2 mRNA和蛋白在肺结节病和对照组患者肺组织表达水平未见明显差异，而在COVID-19和慢阻肺患者肺组织中表达水平升高，这与既往多项研究结果一致[2, 13, 19]。据推测COVID-19中肺损伤的发生可能与人体肾素血管紧张素系统的ACE-血管紧张素（angiotension，Ang）Ⅱ-Ang 1型受体（AT1R）轴过度激活有关，而ACE2-Ang（1-7）-Mas受体（MasR）轴可能反馈性上调从而对机体起到保护作用[20-21]。此外，SARS-CoV-2感染可能降低ACE2对AT1和ACE的降解，从而增加ACE2蛋白的表达水平并导致AngⅡ依赖的肺损伤和肺水肿[20, 21] 。Gheware等[19]验证了这一猜测，与19份对照样本相比，44份COVID-19肺组织样本的ACE2蛋白表达水平显著升高，且都病理表现为弥漫性肺泡损伤。来自小鼠模型的结果已经证明了人ACE2的转基因过表达增强了SARS-CoV-2的致病性[15]，而Jacobs等[4]的研究结果显示吸烟和慢阻肺会上调下呼吸道与肺组织中ACE2 mRNA和蛋白的表达，因此这可能部分解释了吸烟者和慢阻肺患者病毒感染与恶化风险增加的原因[2, 3, 22-24]。
本研究显示DPP4 mRNA仅在COVID-19患者肺组织中表达水平升高，而DPP4蛋白在COVID-19和慢阻肺患者肺组织中均表达水平升高。这一结果与另一项研究结果存在差异，Seys等[25]研究表示与从不吸烟者相比，在吸烟者和慢阻肺受试者肺泡上皮细胞中DPP4 mRNA和蛋白表达均显著升高。分析其原因，一方面可能是GSE106986中mRNA水平是在总肺组织（包括免疫细胞和许多不同的结构细胞）上测定的，而蛋白表达水平则是在支气管和肺泡上皮中特异性测定，因此可能产生不同的结果。另一方面，mRNA和蛋白水平之间可能由于RNA稳定性，受体回收或蛋白质脱落等因素而产生差异。此外，本研究中入组的慢阻肺患者具有明显增加的吸烟时间，而吸烟也可能上调肺组织DPP4的表达[8, 25]，因此DPP4在慢阻肺患者的表达可能收到多种因素的影响，需要后续深入研究。
在本研究中COVID-19组的DPP4和ACE2蛋白可能存在有正相关性，并且COVID-19组肺组织中DPP4与ACE2的表达水平可能受到吸烟的影响。多数研究已经显示了吸烟与ACE2蛋白表达之间存在直接的剂量依赖性关系[2, 23, 26-27]，以及相较于非吸烟者，吸烟者和慢阻肺患者DPP4蛋白表达更为显著[8-9]，推测这些都可能会增加吸烟者对SARS-CoV-2的易感性。但关于DPP4在SARS-CoV-2病毒感染方面所起的作用，许多研究结果相互矛盾。一方面，一些研究强调COVID-19刺突蛋白的S1结构域与DPP4相互作用的发现[5]表明DPP4可能是SARS-CoV-2的功能受体之一[6, 28]，同时证实了DPP4和ACE2表达之间具有相关性[29-30]，提出DPP4合成肽阻止病毒进入宿主细胞从而治疗COVID-19这一假设[17, 31]。而另一方面，有研究结果表示S1结构域与DPP4相互作用非常微弱，不支持DPP4是SARS-CoV-2的重要受体这一结论[32]。因此吸烟对于DPP4和ACE2的具体作用机制以及DPP4与ACE2的相关性也有待进一步研究。
本研究尚存在一些局限。首先，因样本性质受限，未能进行qRT-PCR检测样本mRNA的表达量，而是使用GEO数据库选取合适数据集分析，因此不能充分证实COVID-19和慢阻肺患者肺组织的基因表达水平差异。其次，本研究样本量有限，分组病例数较少，未能对每组进行吸烟等相关亚组的统计学分析，可能造成结果的偏倚。
综上所述，本研究发现 DPP4和ACE2蛋白在肺结节病和肺大疱肺组织中低表达，而在COVID-19和慢阻肺肺组织中高表达，COVID-19和慢阻肺肺组织中DPP4和ACE2的表达未见明显差异。同时肺组织中DPP4和ACE2蛋白表达可能具有正相关性，并且吸烟可能是影响COVID-19患病的潜在危险因素。研究DPP4和ACE2蛋白的表达可能有助于解释COVID-19的致病机制以及探索新的治疗方向，同时吸烟这一潜在危险因素的发现可能有助于识别COVID-19的易感人群。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severs acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）引起，类似于2012年发现的中东呼吸综合征冠状病毒，两者都可导致患者出现急性呼吸窘迫综合征甚至死亡[1]。血管紧张素转换酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）是一种存在于细胞表面的I型跨膜糖蛋白，通过与SARS-CoV-2的受体结合结构域相互作用，从而参与介导病毒感染所致的肺损伤、心脏损伤、肾损伤等多种组织器官损伤[1]。吸烟可能通过上调肺组织中ACE2蛋白的在肺组织中的表达水平，从而增加吸烟者以及患慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD，简称慢阻肺）的人群对COVID-19的易感性[2-4]。同时，既往多项研究提示中东呼吸综合征冠状病毒的受体二肽基肽酶4（dipeptidyl peptidase 4，DPP4）可能作为共同受体参与SARS-CoV-2的感染[5-7]，并且相较于非吸烟者，吸烟者和慢阻肺患者中DPP4 mRNA和蛋白表达均显著升高[8-9]。因此可以做出假设DPP4和ACE2在COVID-19和慢阻肺患者的肺组织中表达可能与正常肺组织存在差异，并且在COVID-19中吸烟可能是影响DPP4和ACE2表达的重要因素。本研究利用GEO数据库（
1 资料与方法
1.1 资料
1.1.1 临床资料
收集武汉大学人民医院病理科存档的40例肺组织病理标本：其中包括2021年1月—2022年6月16例既往确诊COVID-19后于定点医院住院治疗康复后出院，后因肺部结节于武汉大学人民医院胸外科行肺叶切除术的患者，以及2019年1月—10月即COVID-19流行之前的7例因慢阻肺伴重度肺气肿行肺减容术的慢阻肺患者、7例因肺部结节行胸腔镜下肺活检术的肺结节病患者和10例因肺大疱行肺大疱切除术的肺大疱患者。40例患者中，男25例，女15例，平均年龄（54.7±16.7）岁。COVID-19的确诊参照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》[10]的诊断标准，COVID-19组16例患者鼻咽拭子标本经实时荧光定量聚合酶链反应检测结果均为SARS-CoV-2核酸阳性；慢阻肺确诊参照《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2021年修订版）》[11]中的诊断标准，均行肺功能检查，存在不完全可逆的气流受限［（第1秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second，FEV1）<80%预计值，且 FEV1与用力肺活量（forced vital capacity，FVC）的比值（FEV1/FVC）< 70%］；肺结节病符合 2020年根据美国胸科学会/欧洲呼吸学会世界结节病和其他肉芽肿疾病协会新制订的肺结节病诊断指南[12]；肺大疱经胸部CT检查和术后病理检查结果确诊肺气肿和巨大肺大疱。本研究通过武汉大学人民医院医学伦理委员会批准。
1.1.2 主要试剂
鼠抗人DPP4抗体购于OriGene公司；鼠抗人ACE2抗体购于Servicebio公司；羊抗鼠IgGⅡ抗购于DAKO公司；牛血清白蛋白购于Solarbio公司 。
1.2 方法
1.2.1 GEO数据库分析
在GEO数据库（
1.2.2 免疫组织化学法观察肺组织中DPP4和ACE2表达
经石蜡包埋切片处理后，消除过氧化物酶活性，用3%牛血清白蛋白封闭，分别加入DPP4和ACE2抗体孵育12 h后清洗，孵育二抗，加二氨基联苯胺（diamino benzidine，DAB）显色剂，复染、脱水、封片，应用显微镜对切片进行图像采集分析。光学显微镜下从阳性区域任选3个间断的高倍视野（×400），利用Image Pro Plus（IPP）6.0软件（美国Media Cybemetics公司）分析其免疫阳性面积占比，取平均值为平均光密度（mean optical density，MOD）。
1.3 统计学方法
使用R4.2.2软件分析GEO数据库的生物学信息。采用SPSS 26.0统计软件。满足正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s），多组间比较采用单因素方差分析，并使用Bonferroni方法校正P值；非正态分布计量资料以中位数（四分位数）［M（Q1，Q3）］表示，采用独立样本的非参数检验和Kruskal-Wallis H Test检验对各组间差别进行比较；计数资料用例（百分比）［例（%）］表示，差异性检验比较采用χ2检验。两连续变量相关性比较采用Spearman相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般临床资料比较
患者一般临床资料根据疾病分组比较结果见表1，结果显示COVID-19、慢阻肺、肺结节病组和肺大疱组患者在年龄、性别构成、体重指数、吸烟和合并高血压及糖尿病等方面差异均无统计学意义（均P>0.05）。相较于肺结节病组和肺大疱组，COVID-19和慢阻肺组肺组织中DPP4与ACE2的MOD值升高（表1，图1），差异有统计学意义（均P<0.05）；同时相较于其他组，慢阻肺组患者的吸烟时间长（表1，图2），差异有统计学意义（均P<0.05）。
表1
患者一般资料比较［M（Q1，Q3）/例/（）/例（%）］
图1
不同肺病患者肺组织中DPP4和ACE2免疫组织化学半定量分析结果
a. DPP4蛋白的MOD；b. ACE2蛋白的MOD。相较于肺结节病组和肺大疱组，COVID-19和慢阻肺组的肺泡上皮细胞中DPP4与ACE2表达明显升高。*
图2
各组患者平均吸烟时间的比较结果
相较于COVID-19、肺结节病和肺大疱组，慢阻肺组患者的吸烟时间明显增加。*
2.2 GSE152586、GSE106986和GSE16538的肺组织中DPP4和ACE2 mRNA表达
GSE152586包含来自3个不同健康供体的人肺泡Ⅱ型细胞类器官在SARS-CoV-2感染前和感染48 h后出现COVID-19的肺组织RNA-seq数据，GSE106986包含来自5例非吸烟非慢阻肺的志愿者和14例慢阻肺患者的肺组织的微阵列数据，GSE16538包含来自6例肺部解剖结构正常志愿者和6例活动性肺结节病患者的肺组织的微阵列数据。与感染SARS-CoV-2前的对照组相比，感染48 h后出现COVID-19的人肺泡Ⅱ型细胞类器官中DPP4和ACE2 mRNA表达水平升高（均P<0.05），结果见图3a、d。与非吸烟非慢阻肺的对照组相比，慢阻肺患者肺组织的ACE2 mRNA表达水平升高（P<0.05），但DPP4 mRNA表达差异没有统计学意义（P>0.05） ，结果见图3b、e。而与肺部解剖结构正常的对照组相比，肺结节病患者的DPP4和ACE2的mRNA表达差异均没有统计学意义（均P>0.05），结果见图3c、f。
图3
GEO数据库分析COVID-19、慢阻肺、肺结节病和对照肺组织中DPP4与ACE2 mRNA的表达
a、d：人肺泡II型细胞类器官感染SARS-CoV-2前后DPP4和ACE2 mRNA的表达差异。b、e：慢阻肺患者肺组织与非慢阻肺肺组织的DPP4和ACE2 mRNA表达差异。c、f：肺结节病患者肺组织与解剖正常肺组织的DPP4和ACE2 mRNA表达差异。*，
2.3 COVID-19、慢阻肺、肺结节病和肺大疱患者肺组织中DPP4和ACE2蛋白表达
免疫组织化学检测结果显示，DPP4和ACE2蛋白在肺大疱组（图4a、e）和肺结节病组（图4c、g）的肺泡II型细胞和支气管上皮细胞的细胞膜表面及细胞质内低表达，而在慢阻肺组（图4b、f）和COVID-19组（图4d、h）的肺泡上皮细胞和支气管上皮细胞的细胞膜表面及细胞质内高表达。经Image Pro Plus图像分析，相较于肺结节病组和肺大疱组，COVID-19组和慢阻肺组肺组织中DPP4和ACE2蛋白表达水平升高（均P<0.05），COVID-19组和慢阻肺组间DPP4和ACE2蛋白表达差异没有统计学意义（P>0.05），结果见图1。
图4
免疫组织化学检测DPP4和ACE2在各组肺组织中的表达（DAB染色，×400）
肺大疱组（a、e）与肺结节病组（c、g）DPP4和ACE2染色不显著，提示DPP4与ACE2蛋白在肺组织上低表达；慢阻肺组（b、f）与COVID-19组（d、h）染色显著，提示DPP4与ACE2蛋白在肺组织高表达。红箭示表达阳性。
2.4 COVID-19组中DPP4和ACE2表达与临床特征的关系
在COVID-19组中DPP4与ACE2表达情况根据患者性别、年龄、是否吸烟、吸烟时间是否过长等因素进行亚组分析。结果显示，DPP4与ACE2表达情况与患者性别和年龄无关（P>0.05），而与吸烟和吸烟时间过长有关（P<0.05）。结果见表2。
表2
COVID-19组中DPP4和ACE2表达与临床特征的关系
2.5 COVID-19组中DPP4与ACE2表达及吸烟时间的关系
COVID-19组中DPP4表达与ACE2表达存在正相关性（P<0.05），而DPP4和ACE2的表达与吸烟时间均未存在相关性（P>0.05）。结果见表3。
表3
COVID-19组中DPP4与ACE2及吸烟时间的关系
3 讨论
由于SARS-CoV-2导致的COVID-19大流行给医疗保健系统带来了巨大压力，因此寻找其潜在的治疗靶点是至关重要的。目前对于COVID-19的研究大多集中在受体ACE2的分布与表达[13-16]，而对可能的共同受体DPP4表达情况的研究报道较少。DPP4是一种II型跨膜糖蛋白，最初被称为T细胞表面抗原CD26，广泛表达于人体的不同器官以及各种细胞类型的表面，参与促炎分子、趋化因子、细胞因子等的生成。据报道称DPP4与SARS-CoV-2刺突蛋白的相互作用可能是影响其毒力的关键因素[1, 17]，同时DPP4也会影响病毒对组织和器官的侵袭性[5, 18]，因此研究DPP4和ACE2两种受体的表达以及两者之间的关系具有实际意义。本研究通过分析COVID-19、慢阻肺和肺结节病患者的数据库数据，同时收集相应的肺组织病理标本加以验证各组DPP4与ACE2的表达差异。
本研究发现ACE2 mRNA和蛋白在肺结节病和对照组患者肺组织表达水平未见明显差异，而在COVID-19和慢阻肺患者肺组织中表达水平升高，这与既往多项研究结果一致[2, 13, 19]。据推测COVID-19中肺损伤的发生可能与人体肾素血管紧张素系统的ACE-血管紧张素（angiotension，Ang）Ⅱ-Ang 1型受体（AT1R）轴过度激活有关，而ACE2-Ang（1-7）-Mas受体（MasR）轴可能反馈性上调从而对机体起到保护作用[20-21]。此外，SARS-CoV-2感染可能降低ACE2对AT1和ACE的降解，从而增加ACE2蛋白的表达水平并导致AngⅡ依赖的肺损伤和肺水肿[20, 21] 。Gheware等[19]验证了这一猜测，与19份对照样本相比，44份COVID-19肺组织样本的ACE2蛋白表达水平显著升高，且都病理表现为弥漫性肺泡损伤。来自小鼠模型的结果已经证明了人ACE2的转基因过表达增强了SARS-CoV-2的致病性[15]，而Jacobs等[4]的研究结果显示吸烟和慢阻肺会上调下呼吸道与肺组织中ACE2 mRNA和蛋白的表达，因此这可能部分解释了吸烟者和慢阻肺患者病毒感染与恶化风险增加的原因[2, 3, 22-24]。
本研究显示DPP4 mRNA仅在COVID-19患者肺组织中表达水平升高，而DPP4蛋白在COVID-19和慢阻肺患者肺组织中均表达水平升高。这一结果与另一项研究结果存在差异，Seys等[25]研究表示与从不吸烟者相比，在吸烟者和慢阻肺受试者肺泡上皮细胞中DPP4 mRNA和蛋白表达均显著升高。分析其原因，一方面可能是GSE106986中mRNA水平是在总肺组织（包括免疫细胞和许多不同的结构细胞）上测定的，而蛋白表达水平则是在支气管和肺泡上皮中特异性测定，因此可能产生不同的结果。另一方面，mRNA和蛋白水平之间可能由于RNA稳定性，受体回收或蛋白质脱落等因素而产生差异。此外，本研究中入组的慢阻肺患者具有明显增加的吸烟时间，而吸烟也可能上调肺组织DPP4的表达[8, 25]，因此DPP4在慢阻肺患者的表达可能收到多种因素的影响，需要后续深入研究。
在本研究中COVID-19组的DPP4和ACE2蛋白可能存在有正相关性，并且COVID-19组肺组织中DPP4与ACE2的表达水平可能受到吸烟的影响。多数研究已经显示了吸烟与ACE2蛋白表达之间存在直接的剂量依赖性关系[2, 23, 26-27]，以及相较于非吸烟者，吸烟者和慢阻肺患者DPP4蛋白表达更为显著[8-9]，推测这些都可能会增加吸烟者对SARS-CoV-2的易感性。但关于DPP4在SARS-CoV-2病毒感染方面所起的作用，许多研究结果相互矛盾。一方面，一些研究强调COVID-19刺突蛋白的S1结构域与DPP4相互作用的发现[5]表明DPP4可能是SARS-CoV-2的功能受体之一[6, 28]，同时证实了DPP4和ACE2表达之间具有相关性[29-30]，提出DPP4合成肽阻止病毒进入宿主细胞从而治疗COVID-19这一假设[17, 31]。而另一方面，有研究结果表示S1结构域与DPP4相互作用非常微弱，不支持DPP4是SARS-CoV-2的重要受体这一结论[32]。因此吸烟对于DPP4和ACE2的具体作用机制以及DPP4与ACE2的相关性也有待进一步研究。
本研究尚存在一些局限。首先，因样本性质受限，未能进行qRT-PCR检测样本mRNA的表达量，而是使用GEO数据库选取合适数据集分析，因此不能充分证实COVID-19和慢阻肺患者肺组织的基因表达水平差异。其次，本研究样本量有限，分组病例数较少，未能对每组进行吸烟等相关亚组的统计学分析，可能造成结果的偏倚。
综上所述，本研究发现 DPP4和ACE2蛋白在肺结节病和肺大疱肺组织中低表达，而在COVID-19和慢阻肺肺组织中高表达，COVID-19和慢阻肺肺组织中DPP4和ACE2的表达未见明显差异。同时肺组织中DPP4和ACE2蛋白表达可能具有正相关性，并且吸烟可能是影响COVID-19患病的潜在危险因素。研究DPP4和ACE2蛋白的表达可能有助于解释COVID-19的致病机制以及探索新的治疗方向，同时吸烟这一潜在危险因素的发现可能有助于识别COVID-19的易感人群。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
