呼出气冷凝液(EBC)检测概述

呼出气冷凝液(EBC)是以无创方式获得的呼吸道内衬液,由冷凝后得到的气道上皮层液体和挥发性物质组成。它既是一种生物液体,也是呼吸道的天然基质。由于 EBC 中的生化分子是由气道呼出,主要反映气道的生化状态,所以 EBC可以看作是和血液、尿液等具有同等地位的可鉴定生物学标记的检测标本,是评估人类健康和环境暴露水平的一种重要生物媒介。临床研究发现 EBC 中的一些生物标志物会随着患者病情的变化而改变,可以据此指导临床诊疗 。EBC 中生物标志物检测方法(EBC 检测)便是从 EBC 流体或冷冻材料中分析可鉴定生物标志物,并做出临床意义的判读 。

1 呼出气冷凝液(EBC)的组成 

EBC 主要由凝结的水蒸气和雾化的气道上皮层流体液滴组成,其具体可分为:(1)正常体温时易挥发的物质,如水、过氧化氢(H 2 O 2 )等;(2)无挥发性但能溶于水的物质,包括蛋白质、白细胞介素(IL)等;(3)不易挥发且不溶于水的物质,如白三烯(LTs)、前列腺素等。

2 呼出气冷凝液(EBC)检测常用生物标志物分类 

EBC 检测常用生物标志物主要分为:(1)氧化应激类,主要有 H 2 O 2 、8- 异前列腺素(8-isoPG)等;(2)炎性反应类,主要有 pH 值、LTs、IL、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)等;(3)其他类,主要有氮类反应产物、内皮素 -1(ET-1)等 。由于 EBC 的组成可以看作是呼吸液膜的镜像,所以 EBC 可以用来研究肺内的病理过程,进而对呼吸系统疾病的诊疗提供参考。

3  呼出气冷凝液(EBC)检测的发展 

EBC 检测在 1980 年由 SIDRORENKA等提出,但该研究方法在当时并未引起重视,直到 1992 年才得到广泛关注,随后有关 EBC 生物标志物的报道越来越多。收集 EBC 使用简便、非侵入性方法,步骤是先使待测者呼出气接触冷表面或冷凝器冷却,进而得到液体或冰冻材料,并分析其中可供应用于临床的生化分子。虽然 EBC 检测得到的大部分生化分子的水平均以液体单位显示,但考虑到 EBC 并非标准化的生物样品,不同的收集系统和程序会产生不同稀释度的 EBC。为减少稀释的混淆影响,2017 年欧洲呼吸学会建议应重新计算每 100 L 呼出气和或每分钟呼出气的 EBC 成分水平。目前 EBC 检测虽能应用于分析评估生存环境、辨别有临床价值的生物标志物、重金属行业职业病的防治等方面,但其应用主要集中于呼吸系统疾病上,其能通过实时反映呼吸道的氧化应激和炎性状态,进而评价药物治疗后的临床效果。当前 EBC 检测的局限性主要在于缺乏参考数据范围与基本操作方法的相关规范,且其生物标志物的检测结果受多种因素影响,例如患者自身原因,收集过程中可能产生的各种误差,而且当缺乏完善操作规范与标准参考范围时,测定单个标志物水平也不具有较高的临床价值  。尽管如此,EBC 检测仍以在临床上方便快捷的优势吸引了大量研究者,其发展完善速度不容小觑 。

 

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