摘要:通過查閱相關(guān)文獻,分析總結(jié)了中性粒細胞、巨噬細胞、T淋巴細胞、上皮細胞在慢性阻塞性肺疾病中的作用及其研究的進展。以期為慢阻肺的早期診斷,早期治療,以及提供新的有效治療方法提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:慢性阻塞性肺疾病
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD),簡稱慢阻肺,是一種重要的慢性呼吸系統(tǒng)疾病。目前其僅次于腦血管疾病、心血管疾病和急性呼吸道感染性疾病、與艾滋病并列居全球死亡原因的第4位,預(yù)計2020年占全球致死原因第3位,經(jīng)濟負擔(dān)第5位。研究發(fā)現(xiàn):COPD的病理改變涉及范圍較廣,在中心氣道,外周氣道,肺實質(zhì)和肺血管都可以發(fā)現(xiàn)特征性病理改變,慢性炎癥導(dǎo)致了氣道壁重復(fù)的損害和修復(fù),致使外周氣道壁結(jié)構(gòu)重塑,進而導(dǎo)致小支氣管和細支氣管的結(jié)構(gòu)重塑。本文將就炎癥細胞在COPD炎癥反應(yīng)中起到的作用及其研究進展做一簡要綜述。
1炎癥與COPD
迄今為止, COPD的確切發(fā)病機制尚不清楚,學(xué)者普遍認為COPD以氣道、肺實質(zhì)和肺血管的慢性炎癥為特征,中性粒細胞(PMN) 、巨噬細胞(AM)、T淋巴細胞(Tcell)(尤其是CD8+)、上皮細胞、嗜酸細胞等都參與了COPD的慢性炎癥過程[1]?;罨难仔约毎图毎尫诺囊幌盗醒仔越橘|(zhì),包括白介素17(IL-17)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白三烯B4(LTB4)、腫瘤壞死因子 (TNF-α)、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)、髓過氧化物酶以及其他能夠造成肺組織損傷和/或能引起持續(xù)炎癥的介質(zhì)。這些炎癥遞質(zhì)形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使COPD患者肺組織中大量炎癥細胞聚集、浸潤,肺內(nèi)損傷與修復(fù)交替出現(xiàn)。氣流進行性、不可逆受限.最后引起肺泡壁破壞和肺纖維化。
2炎癥細胞
2.1中性粒細胞 中性粒細胞(PMN)是炎癥反應(yīng)的重要標志。其生存周期較短,生理狀態(tài)下一般以凋亡形式被消除。研究發(fā)現(xiàn),肺部的PMN凋亡延遲,持續(xù)存活或壞死導(dǎo)致了肺損傷的發(fā)生,這是COPD發(fā)病的中心環(huán)節(jié)[2]。PMN激活后可釋放氧自由基和溶酶體酶,促進炎癥反應(yīng)和破壞組織[3]。COPD炎癥越重,誘導(dǎo)痰中中性粒細胞比例越高。
2.2巨噬細胞 巨噬細胞(AM)最近受到很大關(guān)注,認為它與COPD發(fā)病機理過程潛在相關(guān)。巨噬細胞可分泌多種炎性介質(zhì),激發(fā)周圍細胞共同參與調(diào)節(jié)慢支的免疫炎性反應(yīng)。上、下呼吸道內(nèi)存在著豐富的巨噬細胞。它們是呼吸系統(tǒng)對外來病菌的第一道防線,能直接清除肺內(nèi)的各種異物或通過調(diào)節(jié)多形核細胞、淋巴因子激活的殺傷細胞(LAK細胞)等細胞的功能來殺傷肺內(nèi)的外來微生物和癌細胞,因而它們對肺組織來說顯然是十分重要的[4]。除直接參與免疫炎癥反應(yīng)外,巨噬細胞亦可激發(fā)周圍細胞并與其相互作用,共同構(gòu)成復(fù)雜的細胞網(wǎng)絡(luò),在COPD的發(fā)病機制中起著重要作用。
2.3 T淋巴細胞 T細胞作為免疫效應(yīng)細胞,其主要行使兩方面功能:①作為TDTH介導(dǎo)DTH反應(yīng),②作為Tc細胞直接殺傷靶細胞。T淋巴細胞又是免疫調(diào)節(jié)細胞,具有輔助其他免疫細胞分化和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答(促進和抑制)的功 能[5]。根據(jù) T 淋巴細胞表面分子標志物的不同而將其分成不同的亞群,T 細胞亞群異常在 COPD 的發(fā)生、發(fā)展中常常起重要作用。
2.4上皮細胞 肺泡上皮細胞包括肺泡Ⅰ型上皮細胞和AT-Ⅱ細胞,AT-Ⅱ細胞在肺泡損失時可分裂增殖并轉(zhuǎn)化為肺泡Ⅰ型上皮細胞,對肺泡壁的損傷起修復(fù)作用,并由此被認為是肺泡上皮的干細胞。AT-Ⅱ細胞還可合成與分泌表面活性物質(zhì),通過改善肺順應(yīng)性來維持肺泡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。此外還可合成和分泌TNF-α、前列腺素(PEGE2和PE-GI2)等不同的細胞因子、趨化因子及炎癥相關(guān)的蛋白酶炎性介質(zhì),以調(diào)控不同類型炎癥細胞的募集與活化,在調(diào)控肺內(nèi)炎癥和免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。
3炎癥細胞在COPD發(fā)病中的作用及其研究進展
3.1中性粒細胞 當(dāng)呼吸道上皮細胞受到煙霧中的有害粒子、粉塵、細菌等刺激產(chǎn)生炎性介質(zhì)如IFN-γ、TNF-α、白三烯、反應(yīng)性氧簇(ROS)及細胞因子IL-6、IL-8等,這些炎癥介質(zhì)可刺激中性粒細胞向肺組織浸潤。大量的研究表明,在吸煙合并COPD患者痰中及支氣管肺泡灌洗液(BALF)中中性粒細胞數(shù)量明顯升高,COPD患者痰中IL-6、IL-8、TNF-α水平明顯升高[6]。提示這些細胞因子在中性粒細胞的支氣管肺組織浸潤中起了重要作用,參與了COPD的慢性炎癥過程。陳平、蔡珊等研究顯示,在慢阻肺穩(wěn)定期時支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的中性粒細胞絕對值計數(shù)高出正常人的2倍。鄧星奇,邵金炎,顧薇等[7]研究發(fā)現(xiàn),血清和誘導(dǎo)痰中IL-8,TNF-α在COPD穩(wěn)定期和急性加重期均升高,且與病情嚴重程度呈正相關(guān);COPD患者血清和誘導(dǎo)痰中IL-32水平增高,且與IL-8,TNF-α水平及中性粒細胞數(shù)呈正相關(guān),表明IL-32參與COPD的氣道炎癥過程與中性粒細胞和IL-8等炎癥介質(zhì)有關(guān)。
3.2巨噬細胞 曾華東,徐虹等人[8]通過采用煙熏+內(nèi)毒素氣道滴注的方法,成功復(fù)制了COPD大鼠模型,表現(xiàn)為以巨噬細胞為主的慢性炎癥,通過分泌 TNF-α、MIP-2 等炎癥因子參與了 COPD 的形成,發(fā)現(xiàn)其機制與 NF-κB、p65 活化密切相關(guān)。也有研究認為,AM是在急性香煙暴露后核因子κb(NF-κB)活化和IL-8產(chǎn)生的一個主要來源,從而誘導(dǎo)中性粒細胞向氣道內(nèi)浸潤,放大炎癥反應(yīng)。
3.3 T淋巴細胞 CD8+細胞通過釋放穿孔素、粒酶B和TNF-α可以導(dǎo)致肺泡上皮細胞胞溶和凋亡,肺氣腫中肺泡細胞的凋亡和CD8+細胞相關(guān),在被動香煙誘導(dǎo)的小鼠肺氣腫模型中,T細胞數(shù)目與肺氣腫嚴重程度也直接相關(guān)。王忠慧,溫雪萍,丁梅芬等[9]研究發(fā)現(xiàn)COPD患者CD4+T reg在外周血數(shù)量增多,TNF-A、TGF-B水平明顯升高,可能會導(dǎo)致COPD出現(xiàn)Th1/Th2失衡。胡云衢等[10]學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),COPD 患者存在IL-6、IL-8、TNF-α的過量產(chǎn)生,上述炎性介質(zhì)不僅可引起支氣管的局部病變,也是引發(fā) COPD 肺外表現(xiàn)和病情持續(xù)進展的主要因素。
3.4上皮細胞 田素增,謝敏等[11]研究推測肺泡Ⅱ型上皮細胞凋亡可能通過肺泡結(jié)構(gòu)破壞的方式參與了COPD的形成。肖波等[12]選擇LPS作用大鼠原代AT-Ⅱ細胞復(fù)制了細胞的炎癥模型進行研究發(fā)現(xiàn)在致炎因素LPS作用下,AT-Ⅱ細胞內(nèi)炎性因子TNF-α釋放大量增加。
4結(jié)論
COPD的慢性炎癥不僅表現(xiàn)在肺部,還可以有全身炎癥反應(yīng),表現(xiàn)為氧化應(yīng)激增強,血漿中的炎癥因子表達均增高。但是引起COPD患者全身性炎癥反應(yīng)的因素還未完全闡明。
綜上所述可知炎癥細胞及細胞因子在COPD的發(fā)生、發(fā)展中起著十分關(guān)鍵的作用。深入研究COPD與炎癥細胞間的關(guān)系,對于COPD炎癥反應(yīng)的治療具有重大意義。
參考文獻:
[1]中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會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]劉韌,肖南.中性粒細胞凋亡與組織損傷的研究進展[J].國外醫(yī)學(xué)生理病理科學(xué)與臨床分冊,2001,21:183-185.
[3]李倩,粟毅. 中性粒細胞在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病中的應(yīng)用[J].新醫(yī)學(xué),2010,41(5):348-350.
[4]王 勝,徐鳳珍,陳余清.炎癥細胞、細胞因子在慢性阻塞性肺疾病中的作用[J].醫(yī)學(xué)綜述,2004,10(1):37-40.
[5]Feske S, Giltnane J, Dolmetsch R, et al. Gene regulation me-diated by calcium signals in T lymphocytes,Nat Immunol2001,2(4):316-324.
[6]10.Angshu B, Terence A R Seemunga L. Raymond J Sapsford. et al. Relation of sputum inflammatory markers to symptoms and lung function changes in COPD exacerbations.Thorax,2000,55:ll-120
[7]鄧星奇,邵金炎,顧薇,等.慢性阻塞性肺疾病患者血清和誘導(dǎo)痰中白細胞介素-32水平變化及意義[J].中華實用診斷與治療雜志,2012,26(1):18-20.
[8]曾華東,徐虹,等.慢性阻塞性肺疾病大鼠模型肺泡巨噬細胞炎癥及調(diào)控機制探討[J],中國呼吸與危重監(jiān)護雜志,2012,11(2):133-137.
[9]王忠慧,溫雪萍,丁梅芬,等.Foxp3+、CD4+、CD25+調(diào)節(jié)性T淋巴細胞與慢性阻塞性肺疾病相關(guān)性的研究[J],中國臨床醫(yī)學(xué),2009,16(6):844-846.
[10]胡云衢,等.慢性阻塞性肺病患者 T 淋巴細胞及細胞因子水平的變化[J].武警醫(yī)學(xué),2013,24(6):485-487.
[11]田素增,謝敏,劉濤,等.慢性阻塞性肺疾病大鼠?型肺泡上皮細胞凋亡水平的變化及吸入糖皮質(zhì)激素對其的影響[J].中國呼吸與危重監(jiān)護雜志,2007,6(5):381-384.
[12]肖波,王建春,王關(guān)嵩,等.脂多糖下調(diào)過氧化物酶增殖體激活受體γ在大鼠原代肺泡Ⅱ型上皮細胞的表達[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2009,31(20):1960-1963.
編輯/肖慧