李洪曉, 吳細英, 吳燈香, 馮唐貴
景德鎮(zhèn)市第二人民醫(yī)院呼吸科(江西景德鎮(zhèn) 333000)
哮喘是臨床最常見氣道慢性炎癥性疾病,有明顯異質(zhì)性,為全球性疾病,有調(diào)查統(tǒng)計預(yù)計至2025年,全球哮喘患者可能增加至10億人[1]。肥胖是哮喘發(fā)生的危險因素,肥胖哮喘與經(jīng)典的過敏性哮喘不同,其可影響糖皮質(zhì)激素治療哮喘的敏感性,易發(fā)展為重癥哮喘[2]。氣道黏液高分泌是造成哮喘患者肺功能降低的危險因素,是其重要病理生理變化之一,黏蛋白是氣道黏液主要成分之一,有研究報道黏蛋白1(mucin 1,MUC1)、黏蛋白5ac(mucin 5ac,Muc5ac)在哮喘致病機制中發(fā)揮重要作用,兩者升高可加重病情[3]。氣道炎癥在哮喘病理機制中占重要地位,炎癥因子表達和氣道炎癥嚴重程度緊密相關(guān),是影響患者預(yù)后的重要因素[4]。但臨床中關(guān)于MUC1、Muc5ac在肥胖哮喘痰液中表達情況及與氣道炎癥關(guān)系的報道較少。因此,本研究通過回顧性分析,旨在探討肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac表達及與氣道炎癥的關(guān)系。
1.1 一般資料 回顧性分析2016年1月至2018年12月本院收治的100例哮喘患者作為研究對象,根據(jù)體質(zhì)指數(shù)(BMI)分為肥胖組(n=61)和非肥胖組(n=39),肥胖組男22例,女17例;年齡20~58歲,平均(38.83±5.36)歲;病程4~17年,平均(9.54±2.18)年;非肥胖組男35例,女26例;年齡21~60歲,平均(39.15±5.13)歲;病程4~15年,平均(9.18±2.24)年。納入標準:(1)符合哮喘診斷標準[5];(2)肥胖組BMI≥28.0 kg/m2;(3)臨床資料完整;(4)患者知情同意,并簽署知情同意書;排除標準:(1)重度哮喘患者;(2)職業(yè)性哮喘患者;(3)合并慢阻肺等其他呼吸系統(tǒng)疾病者;(4)合并嚴重高血壓、糖尿病等系統(tǒng)慢性疾病者;(5)有肺部手術(shù)史者;(6)有酗酒史者。另選取60例同期體檢肥胖者為肥胖對照組,60例體重正常者為正常對照組,肥胖對照組男33例,女27例;年齡23~59歲,平均(40.23±4.91)歲;正常對照組男34例,女26例;年齡20~60歲,平均(39.64±5.37)歲,4組受試者性別、年齡等一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
1.2 樣本收集 收集誘導痰液:受試者吸入200 μg沙丁胺醇,霧化,流量4 L/min,3%高滲鹽水吸入,時間20~30 min,收集痰液于無菌容器中,挑取痰栓,顯微鏡下觀察到少于5%鱗狀細胞數(shù)且可見肺巨噬細胞即為合格,將4倍痰量的0.1%二硫蘇糖醇與痰液混勻,37℃恒溫水浴15 min,加4倍PBS繼續(xù)水浴5 min,48 μm尼龍膜過濾稀釋痰液,2 000 r/min離心10 min,取上清液,-80℃凍存待檢[6]。血清制備:取受試者清晨空腹肘靜脈血3 mL,室溫靜止20 min,2 500 r/min 離心15 min,收集上層血清,凍存待檢。
1.3 方法 (1)采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測MUC1、Muc5ac、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-6、IL-17水平,Muc5ac試劑盒購自美國Santa Cruz公司,TNF-α、IL-6、IL-17試劑盒購自美國Abcam公司,實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書操作。(2)痰液嗜酸性粒細胞(Eos)檢測,取凍存痰液樣本,PBS重懸,制作涂片,自然干燥,將涂片放入二甲苯內(nèi)2 min,再放入無水酒精內(nèi)2 min,取出排液,放入90%酒精內(nèi)1 min,取出放入蘇木素染液中30 min,放入沖洗盆沖洗10 min,由粉色轉(zhuǎn)為藍色,涂片放入鹽酸酒精中浸泡并搖動數(shù)秒,再次沖洗為藍色,放入0.1%伊紅液內(nèi)2 min,取出沖洗3 min,排液,放入90%酒精中搖動15 s,取出置無水酒精Ⅰ內(nèi)搖動15 s,在放入無水酒精Ⅱ內(nèi)搖動30 s,取出涂片放入二甲苯Ⅰ內(nèi)15 s,再放入二甲苯Ⅱ內(nèi)15 s,取出封固;由經(jīng)驗豐富檢驗醫(yī)師高倍鏡下觀察包括淋巴細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞在內(nèi)的400個核細胞,計算Eos比例。(3)哮喘控制水平,采用哮喘控制測試(asthma control test,ACT)評分、GINA控制水平進行哮喘控制評估,控制問卷調(diào)查,ACT包括5項評估問題,分值范圍為5~25分,良好控制20~25分,部分控制16~20分,未控制5~25分;GINA包括5個問題,選項為“是”、“否”,完全控制:答案選項全為“否”,部分質(zhì)控:答案選項為1~2次“是”,未控制:答案選項為≥3個“是”[7-8]。
2.1 4組受試者痰液MUC1、Muc5ac表達比較 肥胖組、非肥胖組哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平均明顯高于肥胖對照組、正常對照組(P<0.05),肥胖組哮喘患者高于非肥胖組哮喘患者(P<0.05),肥胖對照組患者痰液MUC1、Muc5ac水平略高于正常對照組,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
2.2 4組受試者炎癥指標表達比較 肥胖組、非肥胖組哮喘患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平均明顯高于肥胖對照組、正常對照組(P<0.05),肥胖組哮喘患者高于非肥胖組哮喘患者(P<0.05),肥胖對照組患者血清TNF-α、IL-6、IL-17水平高于正常對照組(P<0.05),見表2。
組別例數(shù)MUC1Muc5ac正常對照組603.42±1.023.23±0.96肥胖對照組603.67±1.053.58±1.03非肥胖組616.28±1.54*△6.04±1.39*△肥胖組397.75±2.13*△▲7.28±2.35*△▲
*與正常對照組比較P<0.05;△與肥胖對照組比較P<0.05;▲與非肥胖組比較P<0.05
組別例數(shù)TNF-α(pg/mL)IL-6(pg/mL)IL-17(pg/mL)Eos(%)正常對照組6082.61±13.38172.83±37.6222.47±3.532.52±0.32肥胖對照組6091.64±16.06*189.75±39.54*28.24±4.42*2.64±0.29非肥胖組61163.74±32.56*△346.52±46.39*△53.35±5.47*△15.35±1.17*△肥胖組39198.53±36.79*△▲497.73±48.62*△▲66.68±5.85*△▲17.86±1.45*△▲
*與正常對照組比較P<0.05;△與肥胖對照組比較P<0.05;▲與非肥胖組比較P<0.05
2.3 肥胖組和非肥胖組患者哮喘控制水平比較 肥胖組哮喘患者ACT分數(shù)低于非肥胖組哮喘患者(P<0.05),未控制患者比例高于非肥胖組(P<0.05),部分控制患者比例低于非肥胖組(P<0.05),兩組患者完全控制比例比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表3。
項目例數(shù)ACT(分)GINA[例(%)]未控制部分控制完全控制非肥胖組6121.15±2.1115(24.59)33(54.10)13(21.31)肥胖組3917.96±2.9425(64.10)7(17.95)7(17.95)2/t值6.31115.47612.9540.168P值0.0000.0000.0000.682
2.4 肥胖哮喘患者MUC1、Muc5ac水平與炎癥指標水平相關(guān)性 肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平與TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平呈正相關(guān)(P<0.05),見表4。
表4 肥胖哮喘患者MUC1、Muc5ac表達與炎癥指標表達相關(guān)性
支氣管哮喘簡稱哮喘,是以氣道炎癥反應(yīng)與氣道高反應(yīng)為特征的慢性呼吸道疾病,隨著生態(tài)環(huán)境不斷惡化,其發(fā)病率與病死率呈每年升高趨勢,且在各年齡段和種族間均可發(fā)病,給家庭和社會帶來沉重經(jīng)濟負擔。隨著生活水平不斷提高,肥胖人群增多,哮喘患者常伴肥胖,有調(diào)查報道,肥胖是中國人哮喘的獨立危險因素[9],肥胖哮喘是哮喘一種新表型。但臨床中關(guān)于肥胖哮喘患者氣道黏液高分泌及氣道炎癥研究報道較少。
氣道黏液是一種混合物,由氣管和支氣管分泌,黏蛋白為其主要組成部分,在正常機體中,黏蛋白占氣道黏液比例較低,僅為2%,而在細菌、病毒感染及環(huán)境污染等因素作用下,可引發(fā)氣道黏液高分泌,導致氣道阻塞,加重哮喘[10]。MUC1屬于膜相關(guān)黏蛋白,氣道中的MUC1主要存在于上皮細胞表面,Muc5ac為分泌型黏蛋白,由氣道上皮杯狀細胞分泌,氣道黏液的黏彈性主要取決于Muc5ac,Muc5ac高分泌也是導致氣道堵塞的主要原因之一[11]。本研究結(jié)果顯示,肥胖組、非肥胖組哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平均明顯高于肥胖對照組、正常對照組,肥胖組哮喘患者高于非肥胖組哮喘患者,提示肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平升高,MUC1、Muc5ac可能參與其發(fā)生發(fā)展。
哮喘患者存在嚴重氣道炎癥反應(yīng),TNF-α、IL-6、IL-17是細胞調(diào)節(jié)嚴重,在免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用,而Eos是導致氣道炎癥與氣道高反應(yīng)的主要細胞,有研究發(fā)現(xiàn)Eos在哮喘患者體內(nèi)能促進炎性介質(zhì)與多種毒性蛋白釋放,在其發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[12]。本研究結(jié)果顯示,肥胖組、非肥胖組哮喘患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平均明顯高于肥胖對照組、正常對照組,肥胖組哮喘患者高于非肥胖組哮喘患者,肥胖對照組患者血清TNF-α、IL-6、IL-17水平高于正常對照組,與Vega-Robledo等[13]研究結(jié)果相似,提示肥胖哮喘患者存在嚴重氣道炎癥反應(yīng),肥胖可能加重患者炎癥反應(yīng)。TNF-α、IL-6由單核/巨噬細胞分泌,也可由脂肪細胞分泌,肥胖患者體內(nèi)脂肪細胞增多,脂肪組織中的巨噬細胞也增加,促進TNF-α、IL-6等炎癥因子分泌,加重患者氣道炎癥反應(yīng);IL-17有輔助性T細胞17(Th17)分泌,肥胖能促進Th17細胞分泌IL-17,加重患者炎癥反應(yīng)[14]。
進一步分析顯示,肥胖組患者ACT分數(shù)低于非肥胖組,未控制患者比例高于非肥胖組,部分控制患者比例低于非肥胖組,與趙金華等[15]研究結(jié)果相似,提示肥胖哮喘患者預(yù)后哮喘控制較差。最后通過相關(guān)性分析顯示,肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平與TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平呈正相關(guān),提示MUC1、Muc5ac可能與氣道炎癥因子相互協(xié)同作用參與肥胖哮喘發(fā)生、發(fā)展。有研究報道TNF-α、IL-6分泌增加可促進Muc5ac表達,加重哮喘癥狀,同時黏蛋白高分泌可破壞氣道黏液纖毛局部防御功能,促進病原菌繁殖,加重患者氣道炎癥反應(yīng);而肥胖患者存在Th17偏移促進IL-17釋放現(xiàn)象,IL-17高表達可促進哮喘患者MUC1、Muc5ac等黏蛋白表達,增加氣道黏液分泌;氣道Eos比較減少能降低Muc5ac分泌,抑制氣道黏液高分泌[16-18]。
綜上所述,本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac表達升高,有嚴重氣道炎癥反應(yīng),肥胖哮喘患者哮喘控制水平低,患者痰液MUC1、Muc5ac表達與氣道炎癥相關(guān)。本研究尚存在一定局限性,如研究對象數(shù)量有限,為單中心研究,未對肥胖進行分類研究等,今后研究應(yīng)改善不足之處,以提高研究的準確性。