薛 梅,劉 靜,朱 玲,鄭曉麗,韓東梅,丁 麗,劉 晶,閻洪敏,朱培玉,王恒湘
飛行環(huán)境極為復雜,飛行員受到失重、電磁輻射、振動、噪聲、低壓缺氧、心理緊張等多種不利因素的影響,會造成機體免疫系統(tǒng)等的改變[1-2]。有研究報道,高空電磁輻射可使飛行員體液免疫異常,血清免疫球蛋白IgG、IgM水平下降[3]。飛行人員外周血T淋巴細胞亞群、B細胞、自然殺傷(NK)細胞的變化如何,相關(guān)研究較少。我們通過檢測285名入院體檢空軍飛行人員B細胞、NK細胞及T淋巴細胞亞群百分比變化,探討飛行環(huán)境對空軍飛行員的影響,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。
1.1研究對象選取2013年3月至2015年12月空軍總醫(yī)院住院體檢的空軍飛行員285名,均為男性,年齡24~51歲,飛行時間(500~6 000 h),飛行機種包括:戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機、轟炸機、運輸機、直升機、教練機。另選同期來院體檢的59名其他職業(yè)普通男性健康人員作為對照組,年齡23~46歲。所有研究對象均無造血及血液系統(tǒng)疾病,排除肝、膽、腎系統(tǒng)、器官疾病、自身免疫性疾病或繼發(fā)血象異常者。
1.2 方法
1.2.1分組方法將285名空軍飛行員根據(jù)飛行時間不同分為3組,飛行1組<1000 h(155名),飛行2組1000~2000 h(68名),飛行3組>2000 h(62名);另按照不同機型將285名空軍飛行員分為戰(zhàn)斗機組(165名)、直升機組(44名)、轟炸機組(11名)、運輸機組(21名)和教練機組(30名),分別與對照組進行比較。
1.2.2標本收集入院體檢的空軍飛行員均于入院第2天晨6時,分別抽取清晨空腹靜脈血2 mL,放入EDTA-K2抗凝管充分搖勻,以保證標本的充分抗凝,室溫保存,采樣后1.5~24 h內(nèi)完成檢測。健康對照組體檢當日晨在門診空腹靜脈抽血。
1.2.3抗體標記、試劑與儀器淋巴細胞亞群檢測所用抗體標記:總T淋巴細胞標記為CD3+T細胞(total T lymphocyte)、輔助性T淋巴細胞標記為CD4+T細胞(T helper cells, Th)、抑制T淋巴細胞標記為CD8+T細胞(T suppressor cells,Ts)、T輔助細胞與T抑制細胞的比值(CD4+/CD8+, Th/Ts)、NK細胞標記為CD56+細胞、B細胞標記為CD19+細胞。試劑購自Becton Dickinson公司,批號:91616。流式分析使用Becton Dickinson公司FACS Calibur型流式細胞儀。
1.2.4評價指標收集10 000以上細胞,采用CellQuest軟件分析結(jié)果,計算各細胞群百分率及Th/Ts比值。使用Beckman公司血細胞分析儀對外周血進行細胞分類及計數(shù)。分別比較3個飛行組與對照組T細胞亞群、NK、B細胞百分比。
2.1不同飛行時間組與對照組淋巴細胞各亞群百分比均值比較3個飛行時間組CD4+T細胞百分比均值較對照組升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);其中,飛行2組的CD4+細胞百分比均值升高最為顯著。各飛行時間組Th/Ts比值的均值也有明顯差異(P<0.05)。兩兩比較,飛行3組Th/Ts比值的均值較飛行1組明顯升高,P<0.05。其他觀察指標CD3+T細胞、CD8+T細胞、CD56+細胞、CD19+細胞百分比均值在各飛行時間組無明顯變化。見表1。
2.2不同機型組與對照組淋巴細胞各亞群百分比均值比較戰(zhàn)斗機各機型組CD4+T細胞百分比均值較對照組升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);兩兩比較,直升機組、運輸機組、戰(zhàn)斗機組CD4+T細胞百分比均值較對照組升高(P<0.05);同時,戰(zhàn)斗機組與直升機、轟炸機間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。但CD3+T細胞、CD8+T細胞、CD56+細胞、CD19+細胞及Th/Ts在5個機型組間總體差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
觀察指標對照組(n=59) 飛行1組(n=155)飛行2組(n=68)飛行3組(n=62)F值P值CD369.00±8.7070.25±8.3871.89±8.3670.55±8.551.4460.229CD830.50±5.9130.48±6.8529.49±8.6829.23±10.180.5720.634CD435.06±7.5636.67±7.9040.42±8.77*39.35±10.255.7510.001CD5616.46±8.3714.94±8.7313.20±7.9813.87±7.811.8360.140CD1912.16±4.4113.11±4.6313.63±4.8513.54±5.801.1650.323Th/Ts1.51±0.881.35±0.481.54±0.621.73±0.82#5.1200.002與對照組比較,*P<0.05;與飛行1組比較, #P<0.05
觀察指標對照組(n=59)轟炸機組(n=11)戰(zhàn)斗機組(n=165)教練機組(n=30)運輸機組(n=21)直升機組(n=44)F值P 值CD369.00±8.7073.73±8.7170.47±8.2871.61±8.9171.44±6.5170.73±9.770.8290.530CD830.50±5.9130.36±11.3031.22±7.6628.05±8.69△27.63±8.08△28.52±7.29△2.0120.077CD435.06±7.5636.26±7.5642.18±8.67*#36.57±8.6241.84±10.72*39.49±7.96*△3.8980.002CD5616.46±8.3711.45±7.9314.95±8.4315.50±8.3312.91±7.9712.94±8.69*1.5040.188CD1912.16±4.4113.91±4.5013.04±4.7911.67±4.4713.73±5.9914.70±5.29*2.0530.071Th/Ts1.51±0.881.58±0.721.39±0.551.50±0.731.83±0.801.53±0.571.9290.089與對照組比較,*P<0.05;與轟炸機組比較, #P<0.05;與戰(zhàn)斗機組比較,△P<0.05
淋巴細胞是人體免疫系統(tǒng)的主要細胞,根據(jù)表面標志分為T淋巴細胞、B淋巴細胞、NK細胞。T細胞又依其表型及功能分為CD4+T細胞與CD8+T細胞兩大亞群,CD4+T細胞在免疫應答中主要起輔助和誘導作用,即Th細胞;CD8+T細胞具有特異性殺傷力,稱為細胞毒性T細胞或Ts細胞。T、B淋巴細胞相互協(xié)作制約,Th/Ts(CD4+/CD8+)的比值相對恒定,通過分泌淋巴因子相互調(diào)節(jié),互相協(xié)同,以維持機體免疫應答的相對平衡。CD56+細胞(NK細胞)則是機體免疫防御體系的第一道防線,介導天然免疫應答,其靶細胞為某些腫瘤細胞、病毒感染細胞和一些自身組織細胞,能直接殺傷這些靶細胞,并參與移植排斥反應和某些自身免疫病的發(fā)生發(fā)展,CD56+細胞數(shù)量減少可導致機體免疫功能下降[4-5]。
關(guān)于飛行員外周血淋巴細胞亞群變化的研究,文獻較少,結(jié)果不盡一致。雷鳴春等[6]研究了164例年齡23-45歲男性飛行員,平均飛行時間1500h,發(fā)現(xiàn)飛行員外周血淋巴細胞比例和數(shù)量高于普通健康人群。彭章平等[7]檢測了78名平均年齡36歲飛行員外周血T淋巴細胞亞群,機種包括戰(zhàn)斗機、轟炸機、運輸機和教練機,結(jié)果飛行員總T淋巴細胞水平與地勤人員無區(qū)別,但CD4+T細胞水平顯著低于地勤人員,各組間輔助T淋巴細胞水平有明顯差異,總T淋巴細胞和抑制T淋巴細胞之間無差異。劉司琪等[8]觀察了56例年齡在23~25歲、飛行時間200h的男戰(zhàn)斗機飛行員,結(jié)果飛行員CD3+T細胞、CD4+T淋巴細胞較對照組減少,CD8+T細胞增高,Th/Ts比值明顯下降。羅淵等[9]觀察了16例年齡在24~26歲、飛行時間450 h的戰(zhàn)斗機女飛行員,結(jié)果女飛行員組CD3+T細胞百分比和CD8+T細胞百分比明顯高于對照組,B淋巴細胞百分比和Th/Ts細胞比值明顯低于對照,CD4+細胞及NK細胞百分比與對照組無統(tǒng)計學差異。另外,還有研究發(fā)現(xiàn),飛行員外周血的NK活性和血清補體水平均低于地勤人員,其中運輸機組和轟炸機組飛行員的NK活性和血清補體水平降低最為顯著[10]。
本研究采用流式細胞技術(shù)檢測285名空軍飛行人員T淋巴細胞亞群、B細胞和NK細胞,按飛行時間及機種不同分組進行比較,結(jié)果提示CD4+T細胞百分比均值在各飛行時間組均升高,組間有顯著性差異,P<0.05, Th/Ts比值的均值在各組間也存在明顯差異。按機種分組觀察,直升機、運輸機、戰(zhàn)斗機組CD4+T細胞百分比均值明顯較對照組升高,戰(zhàn)斗機組CD4+T細胞百分比均值高于直升機組和轟炸機組。按不同飛行時間分組比較,未發(fā)現(xiàn)CD56+細胞、CD19+細胞百分比均值與對照組有明顯變化;按機種分組比較,各機組中除直升機組CD56+細胞百分比均值降低外,其余各組CD56+細胞百分比均值與對照組差異無統(tǒng)計學意義。不同機型組之間,僅直升機組CD19+細胞百分比均值高于對照組,其余各機型組差異無統(tǒng)計學意義,本研究結(jié)果與部分文獻結(jié)果相似。目前,飛行員外周血淋巴細胞亞群結(jié)果不盡一致,不除外與研究對象的性別、年齡、飛行機種、飛行時間以及檢測方法等多種因素干擾有關(guān)。因此,有必要對飛行員進一步分組、分層,深入探討飛行員免疫指標變化特點,為航衛(wèi)保障提供新思路。
關(guān)于飛行員外周血淋巴細胞亞群變化的機制目前尚不明確,飛行環(huán)境可導致飛行員神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)功能的紊亂,并降低飛行員外周血NK細胞活性和血清補體水平。航空航天微重力環(huán)境對免疫系統(tǒng)的研究表明,航空環(huán)境對人和動物T、B淋巴細胞、自然殺傷細胞、樹突細胞等均有抑制作用,通過改變細胞表面受體表達、影響胞內(nèi)信號通路的傳遞、改變細胞功能基因的表達水平和影響細胞表觀遺傳學等途徑降低了T細胞增殖活性、影響多種細胞因子分泌所致[11]。另外,航空航天環(huán)境對固有免疫細胞如單核、巨噬細胞、中性粒細胞、自然殺傷細胞等也有影響[12]。本研究結(jié)果提示,空軍飛行人員外周血細胞免疫部分指標存在變化,推測與空軍飛行員飛行過程中受不利因素包括失重、輻射、超重、振動、噪聲、心理緊張等影響有關(guān),通過神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡的綜合作用的結(jié)果,可采用如加強飛行員平時耐缺氧身體鍛煉和飛行訓練以提高飛行員免疫功能;嚴格執(zhí)行療養(yǎng)計劃,保證療養(yǎng)期限來減輕疲勞,減輕飛行環(huán)境等對飛行員免疫損傷作用;加強飛行員的防護意識,積極研究相應防護措施;嚴格定期體檢,對發(fā)現(xiàn)的問題進行醫(yī)學觀察、定期復查。但尚有諸多問題尚待解決,如療養(yǎng)時間究竟多長最有利于免疫功能恢復、免疫細胞功能變化到如何程度須采取措施、是否需要確定飛行員免疫細胞功能正常值范圍等問題,均需繼續(xù)深入探討。
總之,飛行環(huán)境中的多種不利因素與免疫細胞損傷有關(guān),而監(jiān)測淋巴細胞亞群則是了解飛行員細胞免疫功能最簡單和常用的方法,對于輔助判斷飛行員機體細胞免疫狀態(tài)、采取一定防護措施具有積極意義,并為保持飛行人員健康水平、延長飛行年限以及保證良好戰(zhàn)斗力提供理論依據(jù)。