蔣 萍 黃樹紅 陳淑敏 王桂英
(山東省陽信縣人民醫(yī)院,山東 陽信 251800)
慢性阻塞性肺疾病 (COPD)是一種以氣流受限為特征的疾病,研究證實(shí)氣道炎癥尤其是小氣道炎癥是COPD的主要病變和發(fā)病的主要原因,腫瘤壞死因子α (TNF-α)在氣道局部炎癥中起重要作用。但到目前為止,誘發(fā)和控制慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)炎癥的機(jī)制尚未清楚,可能與氣道內(nèi)炎性因子與抗炎介質(zhì)的失衡,或內(nèi)源性抗炎機(jī)制缺陷有關(guān)。氣道局部炎癥機(jī)制的研究方法有多種,誘導(dǎo)痰技術(shù)由于安全可靠等原因,更適合進(jìn)行氣道局部炎癥機(jī)制的研究。為此,我們通過測定COPD急性加重期患者誘導(dǎo)痰液中TNF-α和IL-6的水平,以探討其在COPD急性加重過程中的作用。
2009年3月至2010年12月我院呼吸科住院的COPD急性加重期患者共38例,男25例,女13例;年齡50~85歲;病程5~40年。COPD緩解期患者38例,男28例,女10例;年齡55~86歲;病程8~35年。所有病例均符合2007年中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》的標(biāo)準(zhǔn)[1],并在入選前4周內(nèi)未吸入糖皮質(zhì)激素,3個(gè)月內(nèi)未全身使用糖皮質(zhì)激素治療,X線證實(shí)無肺炎者,近4周內(nèi)沒有用過抗生素和呼吸系統(tǒng)之外的細(xì)菌感染者。健康對(duì)照組28例,入選標(biāo)準(zhǔn):非吸煙者,無呼吸道癥狀及心肺等疾患,入選前4周內(nèi)無呼吸道感染史。排除標(biāo)準(zhǔn):除外合并支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張癥等其他慢性呼吸系統(tǒng)疾病,除外合并其他全身炎癥性疾病、過敏性疾病、腫瘤性疾病、系統(tǒng)性免疫功能異常等可能引起補(bǔ)體活化的疾病。全部研究對(duì)象均獲得知情同意。
①樣本采集:開水或生理鹽水徹底漱口、擤鼻涕、清理口腔和鼻腔分泌物,吸入沙丁胺醇200μg,20min后霧化吸人3%無菌高滲氯化鈉溶液20~30min,留痰于無菌干燥盛痰杯中,如受試者在霧化吸人過程中出現(xiàn)喘息、惡心嘔吐、呼吸困難及其他難以忍受的癥狀則隨時(shí)終止試驗(yàn),并給予沙丁胺醇200μg吸入,觀察至癥狀緩解。②誘導(dǎo)痰的采集、處理和質(zhì)量控制:參照文獻(xiàn)[2]的方法進(jìn)行。整個(gè)過程盡量在2h內(nèi)完。取無唾液成份的痰液放人離心試管中,加4倍體積的1 g/L二硫蘇糖醇孵育,螺旋振蕩15min,加入與二硫蘇糖醇等體積的Hank's液,再置于37℃恒溫水浴振蕩箱振蕩15min使其均勻,3500r/min(r=15cm),離心20 min,沉淀細(xì)胞作痰液質(zhì)量檢查,上清液于-80℃凍存待測。沉淀細(xì)胞用Hank'液懸浮,在血細(xì)胞儀上計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù),用臺(tái)盼藍(lán)染色排除法測定細(xì)胞存活率。調(diào)節(jié)細(xì)胞懸浮密度至1×106,將75μL懸浮液置于細(xì)胞離心機(jī)450 r/min離心6 min,細(xì)胞沉渣涂片,風(fēng)干,吉姆薩染色,每張涂片計(jì)數(shù)400個(gè)細(xì)胞。分類計(jì)數(shù),鱗狀上皮細(xì)胞<20%,細(xì)胞存活率>50%提示痰來源于下呼吸道,為合格標(biāo)本,可進(jìn)行有關(guān)生化測定。③測定TNF-α和IL-6:采用ELISA法測定痰上清中TNF-α和IL-6 (美國BD公司生產(chǎn)上海西唐生物科技有限公司提供試劑盒)嚴(yán)格按照試劑說明書操作。④肺功能檢測:所有觀察對(duì)象均使用肺功能儀測定FEV1,F(xiàn)VC,并計(jì)算出第一秒用力呼氣流量占預(yù)計(jì)值百分?jǐn)?shù)(FEV1%pre)和FEV/FVC%等。
急性加重組、穩(wěn)定期組FEV1%p re較健康對(duì)照組明顯降低(P<0.01);急性加重組、穩(wěn)定期組FEV1/FVC%、MMEF%pre較健康對(duì)照組明顯降低(P<0.01);急性加重組、穩(wěn)定期組PEF%pre較健康對(duì)照組明顯降低(P<0.01);急性加重組、穩(wěn)定期組RV%pre較健康對(duì)照組明顯升高(P<0.01)。見表1。
表1 各組間肺功能指標(biāo)比較
急性加重組、穩(wěn)定期組患者誘導(dǎo)痰上清液中TNF-α、IL-6濃度較健康對(duì)照組明顯升高(P<0.05);急性加重組患者誘導(dǎo)痰上清液中
TNF-α、IL-6濃度較穩(wěn)定期組明顯升高(P<0.05)。見表2。
表2 各組間誘導(dǎo)痰上清液中TNF-α、IL-6濃度比較
FEV1/FVC%呈負(fù)相關(guān)(r=-0.689,P<0.01;r=-0.673,P<0.01);
COPD是一種具有氣流受限特征的疾病,氣流受限不完全可逆,呈進(jìn)行性發(fā)展,與肺部對(duì)有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。COPD是由多種炎性細(xì)胞及其所釋放的多種炎性遞質(zhì)、細(xì)胞因子參與的復(fù)雜的慢性氣道炎癥。COPD急性發(fā)作時(shí),病毒或細(xì)菌所含的某些抗原成分或代謝產(chǎn)物如脂多糖、內(nèi)毒素可以激活局部肺泡巨噬細(xì)胞產(chǎn)生 TNF-α等炎性因子[3]。這些炎性因子繼而又可促進(jìn)肺泡巨噬細(xì)胞和支氣管上皮細(xì)胞產(chǎn)生 IL-6、IL-8。由于局部產(chǎn)生的細(xì)胞因子吸收入血以及內(nèi)毒素引起體內(nèi)單核-巨噬細(xì)胞廣泛的激活,導(dǎo)致血中 TNF-α升高。學(xué)者多次研究發(fā)現(xiàn) COPD 急性發(fā)作期患者血中IL-6、IL-8水平與TNF-α水平呈明顯正相關(guān)。急性感染時(shí),通過巨噬細(xì)胞激活使TNF-α的產(chǎn)生增多,而TNF-α可促進(jìn)炎癥細(xì)胞粘附游走和浸潤,迅速引起肺組織損傷。表明TNF-α是COPD病情加重的一個(gè)重要指標(biāo),也是COPD嚴(yán)重程度的重要標(biāo)志。
IL-6是一種主要由活化的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T和B淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等分泌的具有多種生物學(xué)功能的細(xì)胞因子,因分子結(jié)構(gòu)中保留了2個(gè)半胱氨酸殘基而表現(xiàn)出化學(xué)趨化作用,參與COPD的氣道炎癥和氣道重塑[4]。
TNF-α是具有廣泛生物活性的炎性因子,參與了炎癥過程中中性粒細(xì)胞的聚集和活化,使 COPD患者氣道黏膜中大量的中性粒細(xì)胞浸潤。研究發(fā)現(xiàn)COPD患者誘導(dǎo)痰和血漿中 TNF-α水平均較非 COPD患者明顯增高。目前為止,COPD炎癥機(jī)制尚未明確,可能與炎性因子和抗炎遞質(zhì)的失衡有關(guān)[5]。隨著局部炎癥的好轉(zhuǎn),患者癥狀改善,病情趨于緩解。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:COPD急性發(fā)作期TNF-α、IL-6表達(dá)水平與FEV1%pre值呈直線負(fù)相關(guān),提示這些指標(biāo)在炎性反應(yīng)的發(fā)展過程中均發(fā)揮了作用。
[1] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,2007,30(1):8-17.
[2] 曾勉,劉凌云,張式鴻,等.各期慢性阻塞性肺疾病患者誘導(dǎo)痰細(xì)胞成分與肺功能的關(guān)系[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)科學(xué)版,2007,28(4):422-425.
[3] Hacker T,Holloway,Holqate ST,et al.Dynamics of pro-inf l ammatory and anti-inf l ammatory cytoline release during acute inf l ammation in cllrom c obstructive pulmonary disease: an ex vivo study[J].Respir Res,2008,9(1):472.
[4] DE BOER W I. Cytokines and therapy in COPD[J]. Chest,2002,121(2):209S-218S.
[5] 王卓,夏國光,姚婉貞.慢性阻塞性肺疾病急性加重期病原學(xué)研究[J].中國全科醫(yī)學(xué),2009,12(11):1942.