吸煙對(duì)慢性阻塞性肺疾病患者氣道局部炎癥的影響

熊安洲　陳菁　徐清　劉夢(mèng)琳　聶紅　孫潔民

[摘要]目的 評(píng)價(jià)吸煙對(duì)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(wú)吸煙史的對(duì)照組（A組）、無(wú)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(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組患者BALF中CD3+、CD4+、CDs+T淋巴細(xì)胞數(shù)，ELIsA法檢測(cè)BALF中腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α及干擾素（nterferon，IFN）-γ水平，并計(jì)算CD₄+/CD₈+T細(xì)胞比例。結(jié)果1.與非吸煙對(duì)照組比較，急性加重期和穩(wěn)定期各組COPD患者BALF中CD₄+細(xì)胞減少，而CD₈+T細(xì)胞增加，因此CD₄+/CD₈+T細(xì)胞比例下降；同時(shí)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(xì)胞下降，而CD₈+T細(xì)胞比例上升，因而CD₄+/CD₈+T細(xì)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(xì)胞數(shù)無(wú)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(jié)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(xì)胞的反應(yīng)差異。

[關(guān)鍵詞]吸煙；慢性阻塞性肺疾??；支氣管肺泡灌洗液；T細(xì)胞；TNF-α；FN-γ

COPD是呼吸系統(tǒng)的常見(jiàn)病和多發(fā)病，臨床主要表現(xiàn)為氣流受限，肺功能呈進(jìn)行性減退，導(dǎo)致咳嗽、咳痰、喘氣、活動(dòng)耐力下降，常常嚴(yán)重影響患者的勞動(dòng)力和生活質(zhì)量。吸煙被認(rèn)為是COPD最重要的發(fā)病因素。國(guó)內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者氣道、肺實(shí)質(zhì)、肺血管中均存在著慢性炎癥，巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞以及大量細(xì)胞因子，如TNFT-α及IFN-γ等均參與了慢性炎癥過(guò)程，但它們各自在COPD發(fā)展過(guò)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(xì)胞及相關(guān)細(xì)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(guān)性。

1、對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 所有入選對(duì)象均來(lái)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(duì)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(xì)胞學(xué)、胸部x線、肺功能檢查均無(wú)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(guó)2007年制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》的診斷標(biāo)準(zhǔn)，KFEVI>30%預(yù)計(jì)值，并排除呼吸衰竭、肺源性心臟病、肺結(jié)核、肺癌、間質(zhì)性肺疾病、糖尿病、冠心病、高血壓、慢性腎衰竭以及糖皮質(zhì)激素使用者。COPD患者入院時(shí)視為急性加重期，在治療達(dá)臨床緩解后4周視為穩(wěn)定期，分別進(jìn)行支氣管肺泡灌洗采集標(biāo)本。

1.2 方法

1.21 纖維支氣管鏡行支氣管肺泡灌洗術(shù)：術(shù)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(shū)。利多卡因及丁卡因局部麻醉，咪達(dá)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(jìn)行灌洗，每次20ml，總量60～100ml，2個(gè)呼吸周期后用50～100mmHg負(fù)壓吸引回收灌洗液，回收率15%～30%；所得BALF進(jìn)行預(yù)處理。

1.22 流式細(xì)胞術(shù)：將BALF過(guò)濾后，1000rpm離心，收集細(xì)胞和上清液，將細(xì)胞重懸于PBS中，分別用FITC標(biāo)記記的抗CD₃、抗CD₄和抗CD₈抗體（eBioscience），用流式細(xì)胞儀（EpicaAltra，Beckman，美國(guó)）計(jì)數(shù)BALF中CD₃₄+、CD₄₄+、CD₈₄+T細(xì)胞。

1.23 ELISA：BALF離心后上清液保存在-20℃，分別用相應(yīng)試劑盒（Invitrogen，美國(guó)）按說(shuō)明書(shū)操作檢測(cè)BALF中TNF-α及IFN-γ水平。

1.24 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)：采用SPSSl 1.0版統(tǒng)計(jì)軟件作統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，各組問(wèn)顯著性檢驗(yàn)采用方差分析，兩兩比較用q檢驗(yàn)；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2、結(jié)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(shí)間上均無(wú)明顯差異；三組COPD患者在FEV1%上無(wú)明顯差異（表1）。

2.急性加重期四組患者BALF中T細(xì)胞亞群及細(xì)胞因子水平（表2）。

3.穩(wěn)定期四組患者BALF中T細(xì)胞亞群及細(xì)胞因子水平（表3）

3、討論

吸煙是COPD的重要危險(xiǎn)因素，即使是肺功能正常、無(wú)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(wú)氣流受限的吸煙者，在整個(gè)支氣管樹(shù)均存在炎癥反應(yīng)。大量研究已證實(shí)T淋巴細(xì)胞在COPD的發(fā)展過(guò)程中的重要作用，但對(duì)其具體功能的報(bào)道缺乏一致性。endprint

在COPD患者的肺泡壁中，T淋巴細(xì)胞是數(shù)量最多的炎癥細(xì)胞，而且，它的數(shù)量與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示，將小鼠體內(nèi)T淋巴細(xì)胞或CD₄+T細(xì)胞和CD₈+T細(xì)胞分別清空，均可以抑制香煙煙霧誘導(dǎo)的肺泡結(jié)構(gòu)破壞和擴(kuò)大，提示T細(xì)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(xì)胞下降，而CD₈+T細(xì)胞上升，同時(shí)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(jié)果與既往研究一致，再次證實(shí)了COPD是一慢性氣道炎癥性疾病的觀點(diǎn)。

我們的結(jié)果還顯示，相比于已戒煙的COPD患者與無(wú)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(xì)胞，和TNF-α及IFN-水平明顯上升；而在穩(wěn)定期，CD₄+T和CD₈+T細(xì)胞的比例在三組COPD患者中無(wú)顯著差異，但CD₄+/CD₈+比例在持續(xù)吸煙組仍然下降。無(wú)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(wú)均高于未吸煙COPD組和已戒煙COPD組。因此，無(wú)論是在急性期還是穩(wěn)定期，COPD患者BALF中T細(xì)胞的功能異常主要表現(xiàn)在CD₄+/CD₈+的下降，并且這種改變?cè)诔掷m(xù)吸煙的COPD患者中最為突出。

上述結(jié)果說(shuō)明，CD₈+T細(xì)胞可能是參與COPD發(fā)病的最重要的淋巴細(xì)胞亞群。而吸煙可能是導(dǎo)致CD₈+T細(xì)胞增加的重要因素。對(duì)與CD₈+細(xì)胞有關(guān)的炎癥因子的研究表明，CD₈+細(xì)胞在COPD發(fā)病中的作用可能與分泌IFN-γ和TNF-有關(guān)，這些細(xì)胞因子產(chǎn)生的細(xì)胞溶解作用與COPD病情嚴(yán)重程度相關(guān)。研究顯示，鼻病毒感染可以增加COPD患者CD₈+T細(xì)胞從外周血至肺部的遷移，表現(xiàn)為外周血CD₈+T細(xì)胞減少而B(niǎo)ALF中CD₈+T細(xì)胞增加。Siena L等研究指出，COPD患者氣道CD₈+T細(xì)胞的持續(xù)活化可能與吸煙導(dǎo)致的CD₈+T細(xì)胞凋亡下降有關(guān)。而另一項(xiàng)研究顯示，香煙煙霧提取物可以通過(guò)樹(shù)突狀細(xì)胞促進(jìn)CD₈+T細(xì)胞的增殖。持續(xù)吸煙的COPD患者，CD₈+細(xì)胞在氣道內(nèi)過(guò)度聚集，使IFN-γ和TNF-異常升高，對(duì)自身組織起到過(guò)度的溶解和破壞作用，造成對(duì)肺組織的異常過(guò)度損傷。戒煙的COPD患者，BALF中的CD₈+細(xì)胞明顯下降，解除了對(duì)CD₄+細(xì)胞正常免疫反應(yīng)的抑制作用，同時(shí)也減少了異常的自身免疫反應(yīng)所導(dǎo)致的組織破壞。COPD患者戒煙后持續(xù)存在的炎性反應(yīng)可能是一個(gè)綜合性部分維修過(guò)程，炎性介質(zhì)及炎性細(xì)胞的增多可能起到運(yùn)輸和消除炎性反應(yīng)的作用。這一結(jié)果解釋了戒煙的COPD患者急性加重頻率下降，同時(shí)肺功能的下降減緩的現(xiàn)象。

綜上所述，COPD患者存在T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性氣道炎癥，這種炎癥與CD₈+T細(xì)胞的異常活化有關(guān)，而戒煙可以明顯減少這一炎癥過(guò)程。endprint