馮恩志 楊生岳 閆自強(qiáng) 王紹林賀 巍 張 瑛 殷 和 陳宗茹 劉睿年

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)最主要的病理基礎(chǔ)是氣道、肺實(shí)質(zhì)、肺血管的慢性非特異性炎癥及炎癥損傷和修復(fù)導(dǎo)致氣道和血管壁重塑，從而引起持久性、進(jìn)行性氣流受限和肺功能下降，而急性炎癥的特征是炎癥因子的高表達(dá)［1-3］。COPD氣道炎癥是一個(gè)非常復(fù)雜的反應(yīng)過程，參與了COPD組織損傷、氣道重塑和黏液高分泌等多種病理生理進(jìn)展。進(jìn)一步探討COPD氣道炎癥反應(yīng)的具體機(jī)制，尋找新的治療靶點(diǎn)，可為其抗炎治療提供新的選擇。白介素-8(interleukin-8，IL-8)為選擇性中性粒細(xì)胞趨化因子，是一種促進(jìn)炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子，而IL-10是一種抗炎癥細(xì)胞因子，對(duì)炎癥反應(yīng)起著重要的調(diào)控作用［4-5］。本研究檢測(cè)了高原地區(qū)COPD急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)合并慢性肺心病(chronic cor pulmonale，CCP)患者治療前后誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10水平、動(dòng)脈血?dú)夂头喂δ埽荚谔接戇@兩個(gè)細(xì)胞因子與氣道炎癥、呼吸功能的關(guān)系及吸入糖皮質(zhì)激素和β2-受體激動(dòng)劑的干預(yù)作用。

資料與方法

一、一般資料

選擇2010年6月至2012年3月我院呼吸內(nèi)科收治住院的高原(海拔2260～3500 m)地區(qū)AECOPD合并CCP患者132例，COPD診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)》標(biāo)準(zhǔn)，CCP按我國慢性肺心病的標(biāo)準(zhǔn)診斷［6］。全部患者隨機(jī)分為3組，每組44例。對(duì)照組:男25例，女19例，年齡47～73歲，平均(57.5±7.0)歲;治療1組:男24例，女20例，年齡46～77歲，平均(58.3±7.2)歲;治療2組:男23例，女21 例，年齡48～76歲，平均(57.8±7.2)歲。所有患者均知情同意，并經(jīng)解放軍第四醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。3組的年齡、性別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

二、研究方法

1.給藥方法:3組的常規(guī)治療(抗感染、祛痰、茶堿類支氣管舒張劑等)相同。治療2組除常規(guī)治療外，給予長(zhǎng)效β2-激動(dòng)劑及吸入糖皮質(zhì)激素-沙美特羅/氟替卡松50 μg/250 μg，2次/d氣道吸入;治療1組在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上，給予布地奈德1 mg，2次/d霧化吸入;對(duì)照組僅給予常規(guī)治療。治療前和治療病情緩解2周后，分別測(cè)定患者誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10含量、動(dòng)脈血?dú)夂头喂δ堋?/p>

2.動(dòng)脈血?dú)夥治?在未吸氧條件下，取股動(dòng)脈血2 ml，用血?dú)夥治鰞x(Opticla-Ⅱ型)測(cè)定動(dòng)脈血氧分壓(partial pressure of artery blood O2，PaO2)、動(dòng)脈血二氧化碳分壓(partial pressure of artery blood CO2，PaCO2)。

3.肺功能測(cè)定:用肺功能儀(spirolab-Ⅱ型)測(cè)1 s用力呼氣容積(forced expiratory volume in 1 second，F(xiàn)EV1)占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%)、FEV1/用力肺活量 (forced vital capacity，F(xiàn)VC)比值(FEV1/FVC)，連續(xù)測(cè)3次，取其最大值計(jì)算。

4.誘導(dǎo)痰的收集及處理:試驗(yàn)前受試者先用清水漱口，吸入200 μg沙丁胺醇，15min后超聲霧化吸入3%氯化鈉溶液，共20 min。受試者每次深咳痰液前用雙氧水漱口，并擤盡鼻涕。將咳出的痰液收集到無菌的聚丙烯痰盒中，取無唾液成分的痰液放入離心管，按1︰1的質(zhì)量/體積加入0.1%二硫蘇糖醇(dithiothreitol，DTT)溶液，在室溫下置于振蕩器上輕柔震蕩混勻，將痰液和DTT混合液置于37℃恒溫?fù)u床中15 min，3000 r/min，離心30 min，取上清液置于－80℃儲(chǔ)存待測(cè)。沉淀部分作細(xì)胞學(xué)分析，磷狀上皮細(xì)胞＜20%且細(xì)胞存活率＞50%為合格痰標(biāo)本。

5.誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10測(cè)定:采用雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)誘導(dǎo)痰上清液中IL-8、IL-10濃度，試劑盒購自深圳晶美生物技術(shù)有限公司，嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。用酶標(biāo)儀(Bio-Rad3550型)測(cè)波長(zhǎng)450 nm的光密度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算IL-8、IL-10濃度。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、3組間治療前后誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10水平、肺功能和動(dòng)脈血?dú)獾谋容^

治療前3組間誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10水平、FEV1%pred、FEV1/FVC、PaO2、PaCO2比較差異無顯著性(P＞0.05)，3組治療前后比較均有非常顯著性差異(P＜0.01)，治療后3組間比較也有顯著性差異(P＜0.01 或 P ＜0.05)，見表1 ～3。

表1 3組患者治療前后誘導(dǎo)痰IL-8、IL-10水平的比較()Table 1 Comparison of induced sputum IL-8，IL-10 before and after treatment in three groups()

表1 3組患者治療前后誘導(dǎo)痰IL-8、IL-10水平的比較()Table 1 Comparison of induced sputum IL-8，IL-10 before and after treatment in three groups()

注:與治療前比較，aP＜0.01;與治療1組和對(duì)照組比較，bP＜0.01;與對(duì)照組比較，cP＜0.01;與治療1組和對(duì)照組比較

表2 3組患者治療前后誘導(dǎo)痰肺功能的比較()Table 2 Comparison of lung fanction before and after treatment in three groups()

表2 3組患者治療前后誘導(dǎo)痰肺功能的比較()Table 2 Comparison of lung fanction before and after treatment in three groups()

注:與治療前比較，aP＜0.01;與治療1組和對(duì)照組比較，bP＜0.01;與對(duì)照組比較，cP＜0.01;與治療1組和對(duì)照組比較，dP＜0.05;與對(duì)照組比較，eP ＜0.05

表3 3組患者治療前后誘導(dǎo)痰動(dòng)脈血?dú)獾谋容^()Table 3 Comparison of lung fanction before and after treatment in three groups()

表3 3組患者治療前后誘導(dǎo)痰動(dòng)脈血?dú)獾谋容^()Table 3 Comparison of lung fanction before and after treatment in three groups()

注:與治療前比較，aP＜0.01;與治療1組和對(duì)照組比較，bP＜0.01;與對(duì)照組比較，cP＜0.01;與治療1組和對(duì)照組比較

二、誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10水平與肺功能和動(dòng)脈血?dú)獾南嚓P(guān)性分析

132例患者治療前，誘導(dǎo)痰中IL-8與FEV1%pred、FEV1/FVC、PaO2顯著負(fù)相關(guān)，與PaCO2顯著正相關(guān)(P ＜0.001);IL-10與 FEV1%pred、FEV1/FVC、PaO2顯著正相關(guān)，與 PaCO2顯著負(fù)相關(guān)(P ＜0.001)，見表4。

表4 132例患者治療前誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10水平與肺功能和動(dòng)脈血?dú)獾南嚓P(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of induced sputum IL-8，IL-10 and lung fanction，arterial blood gas before treatment in 132 patients

討 論

IL-8是一種重要的趨化和激活中性粒細(xì)胞的細(xì)胞因子，主要由肺泡巨噬細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等合成和分泌。它可使中性粒細(xì)胞外形改變，促進(jìn)其脫顆粒，釋放超氧化物酶和溶酶體酶，從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致氣道和肺實(shí)質(zhì)炎癥和破壞。COPD患者痰中趨化中性粒細(xì)胞的主要細(xì)胞因子是IL-8。Ko等［7］研究證實(shí)，氣道內(nèi)IL-8水平與平原COPD患者急性加重和病情進(jìn)展密切相關(guān)。

IL-10是由CD4+和CD8+的T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞等產(chǎn)生，巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞是人體內(nèi)源性IL-10產(chǎn)生的主要細(xì)胞。它主要是抑制和終止炎癥反應(yīng)，幾乎抑制所有促炎細(xì)胞因子的合成與釋放，因而具有抗炎作用［8］。有研究證實(shí)，COPD患者支氣管肺泡灌洗液中的CD8+T細(xì)胞產(chǎn)生IL-10，且支氣管黏膜活檢也顯示IL-10表達(dá)上調(diào)。張勝堂等［9］報(bào)告，平原COPD急性加重期血清IL-10水平明顯低于緩解期。

本研究結(jié)果顯示，高原AECOPD合并CCP 3組患者治療后誘導(dǎo)痰中IL-8水平均較治療前顯著降低，而IL-10則相反，治療后誘導(dǎo)痰中IL-10水平較治療前顯著升高。表明高原AECOPD抗炎癥細(xì)胞因子下降，促炎癥細(xì)胞因子升高，從而導(dǎo)致了COPD的急性加重。經(jīng)過抗炎治療，隨著炎癥反應(yīng)減輕，病情得以緩解。本研究3組之間治療前誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-10濃度比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，治療后3組之間差異均非常顯著(P＜0.01)，其中以吸入糖皮質(zhì)激素(inhaled glucocorticosteroid，ICS)聯(lián)合長(zhǎng)效β2-激動(dòng)劑(long-acting β2-agonist，LABA)組改善最明顯，單純ICS組次之，對(duì)照組最差。表明ICS聯(lián)合LABA的療效優(yōu)于單純ICS。其機(jī)制可能是糖皮質(zhì)激素通過介導(dǎo)β2-受體的基因轉(zhuǎn)錄，上調(diào)細(xì)胞表面β2-受體的密度和數(shù)量，提高支氣管平滑肌對(duì)β2-受體的敏感性，而LABA可加速糖皮質(zhì)激素受體白細(xì)胞核的移位，促使糖皮質(zhì)激素敏感基因的轉(zhuǎn)錄，增強(qiáng)其抗炎活性。糖皮質(zhì)激素作用于氣道炎癥，LABA作用于氣道平滑肌，二者聯(lián)合使用產(chǎn)生協(xié)同作用，增加抗炎活性。

本研究顯示3組患者治療前后FEV1%pred、FEV1/FVC、PaO2、PaCO2比較差異均非常顯著，表明高原AECOPD合并CCP患者氣道阻塞加重，但隨著氣道局部炎癥反應(yīng)的好轉(zhuǎn)，肺通氣功能和動(dòng)脈血?dú)庖矔?huì)改善。本研究還顯示，治療前誘導(dǎo)痰中IL-8與FEV1%pred、FEV1/FVC、PaO2呈顯著負(fù)相關(guān)，與PaCO2呈顯著正相關(guān)，IL-10與FEV1%pred、FEV1/FVC、PaO2顯著正相關(guān)，而與PaCO2顯著負(fù)相關(guān)。表明高原AECOPD合并CCP患者氣道阻塞加重和動(dòng)脈血?dú)鈵夯c誘導(dǎo)痰中IL-8水平升高及IL-10水平降低存在相關(guān)性。這與葉勝蘭等［10］報(bào)道的平原AECOPD的結(jié)果相一致。

抑制氣道非特異性炎癥、阻斷細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥途徑是防治COPD急性加重、阻止病程進(jìn)展的關(guān)鍵措施。Patel等［11］研究顯示，接受炎癥刺激后，COPD患者氣道上皮細(xì)胞出現(xiàn)明顯的細(xì)胞因子反應(yīng)，給予ICS后IL-8分泌明顯降低。Armstrong等［12］報(bào)告，p38MAPK激活可使肺泡巨噬細(xì)胞的糖皮質(zhì)激素敏感性下降，p38MAPK抑制劑與糖皮質(zhì)激素聯(lián)用可通過抑制細(xì)胞因子的分泌而增強(qiáng)抗炎作用。唐文輝等［13］報(bào)道，我國研制的青蘭浸膏可顯著降低平原AECOPD患者血清TNF-α、IL-8水平，改善呼吸困難程度和肺通氣功能，這可能有望成為治療COPD的新方法。但迄今為止，ISC聯(lián)合LABA仍是治療AECOPD最安全、有效的方法。

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