熊安洲 陳菁 徐清 劉夢琳 聶紅 孫潔民
[摘要]目的 評價吸煙對慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者急性加重期和穩(wěn)定期氣道局部炎癥的影響。方法根據(jù)吸煙史將患者分為無吸煙史的對照組(A組)、無吸煙史COPD組(B組)、持續(xù)吸煙的COPD組(c組)和已戒煙的COPD組(D組);分別在急性加重期和穩(wěn)定期收集支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF);流式細胞術檢測各組患者BALF中CD3+、CD4+、CDs+T淋巴細胞數(shù),ELIsA法檢測BALF中腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α及干擾素(nterferon,IFN)-γ水平,并計算CD4+/CD8+T細胞比例。結果1.與非吸煙對照組比較,急性加重期和穩(wěn)定期各組COPD患者BALF中CD4+細胞減少,而CD8+T細胞增加,因此CD4+/CD8+T細胞比例下降;同時TNF-α和IFN-γ水平均明顯上升;2.在急性加重期,與非吸煙和已戒煙COPD患者比較,持續(xù)吸煙COPD患者BALF中CD4+T細胞下降,而CD8+T細胞比例上升,因而CD4+/CD8+T細胞比例下降,而TNF-α和IFN-γ水平顯著升高;3.在穩(wěn)定期,與非吸煙和已戒煙COPD患者比較,持續(xù)吸煙COPD患者BALF中CD4+和CD4+T細胞數(shù)無明顯差異,但CD4+/CD8+比例稍下降,而TNF-α和IFN-γ水平顯著升高。結論 持續(xù)吸煙的COPD患者在急性加重期和穩(wěn)定期氣道局部炎癥存在差異,主要是CD8+T細胞的反應差異。
[關鍵詞]吸煙;慢性阻塞性肺疾??;支氣管肺泡灌洗液;T細胞;TNF-α;FN-γ
COPD是呼吸系統(tǒng)的常見病和多發(fā)病,臨床主要表現(xiàn)為氣流受限,肺功能呈進行性減退,導致咳嗽、咳痰、喘氣、活動耐力下降,常常嚴重影響患者的勞動力和生活質量。吸煙被認為是COPD最重要的發(fā)病因素。國內外大量研究發(fā)現(xiàn),COPD患者氣道、肺實質、肺血管中均存在著慢性炎癥,巨噬細胞、T細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞以及大量細胞因子,如TNFT-α及IFN-γ等均參與了慢性炎癥過程,但它們各自在COPD發(fā)展過程中的確切功能目前尚未完全明了。本研究觀察了吸煙COPD患者和非吸煙成人氣道炎癥的差異,以及急性加重期和穩(wěn)定期持續(xù)吸煙COPD患者和和戒煙的COPD患者氣道中炎癥細胞及相關細胞因子的水平,探討吸煙與急性加重期和穩(wěn)定期氣道炎癥的相關性。
1、對象與方法
1.1 對象 所有入選對象均來自2006年1月至2009年12月入住我院呼吸科的住院患者,將其分為未吸煙對照組(A組):17例,男13例,女4例,平均年齡66歲,該組患者臨床表現(xiàn)為單純咳嗽,經(jīng)血液分析、痰液細胞學、胸部x線、肺功能檢查均無異常發(fā)現(xiàn),診斷考慮上氣道咳嗽綜合征。非吸煙的COPD組(B組):2l例,男17例,女4例,平均年齡65歲。持續(xù)吸煙的COPD組(C組):17例,男14例,女3例,平均年齡63歲。已戒煙的COPD組(D組):19例,男16例,女3例,平均年齡66歲,戒煙10年以上。B、C、D三組診斷符合我國2007年制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》的診斷標準,KFEVI>30%預計值,并排除呼吸衰竭、肺源性心臟病、肺結核、肺癌、間質性肺疾病、糖尿病、冠心病、高血壓、慢性腎衰竭以及糖皮質激素使用者。COPD患者入院時視為急性加重期,在治療達臨床緩解后4周視為穩(wěn)定期,分別進行支氣管肺泡灌洗采集標本。
1.2 方法
1.21 纖維支氣管鏡行支氣管肺泡灌洗術:術前禁食禁水,口服可待因15mg鎮(zhèn)咳,簽署支氣管鏡知情同意書。利多卡因及丁卡因局部麻醉,咪達唑侖和芬太尼清醒鎮(zhèn)靜;所有患者選擇右肺中葉為灌洗部位,用37℃滅菌生理鹽水進行灌洗,每次20ml,總量60~100ml,2個呼吸周期后用50~100mmHg負壓吸引回收灌洗液,回收率15%~30%;所得BALF進行預處理。
1.22 流式細胞術:將BALF過濾后,1000rpm離心,收集細胞和上清液,將細胞重懸于PBS中,分別用FITC標記記的抗CD3、抗CD4和抗CD8抗體(eBioscience),用流式細胞儀(EpicaAltra,Beckman,美國)計數(shù)BALF中CD34+、CD44+、CD84+T細胞。
1.23 ELISA:BALF離心后上清液保存在-20℃,分別用相應試劑盒(Invitrogen,美國)按說明書操作檢測BALF中TNF-α及IFN-γ水平。
1.24 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計:采用SPSSl 1.0版統(tǒng)計軟件作統(tǒng)計學處理,實驗數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差表示,各組問顯著性檢驗采用方差分析,兩兩比較用q檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2、結果
2.1 患者一般情況比較。四組患者在平均年齡、例數(shù)、治療時間上均無明顯差異;三組COPD患者在FEV1%上無明顯差異(表1)。
2.急性加重期四組患者BALF中T細胞亞群及細胞因子水平(表2)。
3.穩(wěn)定期四組患者BALF中T細胞亞群及細胞因子水平(表3)
3、討論
吸煙是COPD的重要危險因素,即使是肺功能正常、無癥狀的吸煙者,在中央氣道、外周氣道、肺泡以及肺血管都能看到有別于非吸煙者的病理改變。Niewohener等首次發(fā)現(xiàn)氣道無氣流受限的吸煙者,在整個支氣管樹均存在炎癥反應。大量研究已證實T淋巴細胞在COPD的發(fā)展過程中的重要作用,但對其具體功能的報道缺乏一致性。endprint
在COPD患者的肺泡壁中,T淋巴細胞是數(shù)量最多的炎癥細胞,而且,它的數(shù)量與疾病嚴重程度相關。動物實驗研究顯示,將小鼠體內T淋巴細胞或CD4+T細胞和CD8+T細胞分別清空,均可以抑制香煙煙霧誘導的肺泡結構破壞和擴大,提示T細胞免疫在COPD發(fā)病中的重要作用。本研究中,COPD患者的急性發(fā)作期和穩(wěn)定期,BALF中CD4+T細胞下降,而CD8+T細胞上升,同時伴有TNF-α和IFN-分泌增加,提示存在持續(xù)的氣道炎癥,這一結果與既往研究一致,再次證實了COPD是一慢性氣道炎癥性疾病的觀點。
我們的結果還顯示,相比于已戒煙的COPD患者與無吸煙史的COPD患者,持續(xù)吸煙COPD患者急性加重期的CD4+T明顯下降,而CD8+T細胞,和TNF-α及IFN-水平明顯上升;而在穩(wěn)定期,CD4+T和CD8+T細胞的比例在三組COPD患者中無顯著差異,但CD4+/CD8+比例在持續(xù)吸煙組仍然下降。無論在急性加重期還是穩(wěn)定期,持續(xù)吸煙COPD組BALF中TNFⅨ及IFN水平無均高于未吸煙COPD組和已戒煙COPD組。因此,無論是在急性期還是穩(wěn)定期,COPD患者BALF中T細胞的功能異常主要表現(xiàn)在CD4+/CD8+的下降,并且這種改變在持續(xù)吸煙的COPD患者中最為突出。
上述結果說明,CD8+T細胞可能是參與COPD發(fā)病的最重要的淋巴細胞亞群。而吸煙可能是導致CD8+T細胞增加的重要因素。對與CD8+細胞有關的炎癥因子的研究表明,CD8+細胞在COPD發(fā)病中的作用可能與分泌IFN-γ和TNF-有關,這些細胞因子產(chǎn)生的細胞溶解作用與COPD病情嚴重程度相關。研究顯示,鼻病毒感染可以增加COPD患者CD8+T細胞從外周血至肺部的遷移,表現(xiàn)為外周血CD8+T細胞減少而BALF中CD8+T細胞增加。Siena L等研究指出,COPD患者氣道CD8+T細胞的持續(xù)活化可能與吸煙導致的CD8+T細胞凋亡下降有關。而另一項研究顯示,香煙煙霧提取物可以通過樹突狀細胞促進CD8+T細胞的增殖。持續(xù)吸煙的COPD患者,CD8+細胞在氣道內過度聚集,使IFN-γ和TNF-異常升高,對自身組織起到過度的溶解和破壞作用,造成對肺組織的異常過度損傷。戒煙的COPD患者,BALF中的CD8+細胞明顯下降,解除了對CD4+細胞正常免疫反應的抑制作用,同時也減少了異常的自身免疫反應所導致的組織破壞。COPD患者戒煙后持續(xù)存在的炎性反應可能是一個綜合性部分維修過程,炎性介質及炎性細胞的增多可能起到運輸和消除炎性反應的作用。這一結果解釋了戒煙的COPD患者急性加重頻率下降,同時肺功能的下降減緩的現(xiàn)象。
綜上所述,COPD患者存在T細胞介導的慢性氣道炎癥,這種炎癥與CD8+T細胞的異?;罨嘘P,而戒煙可以明顯減少這一炎癥過程。endprint