誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)在重疊綜合征患者中的表達(dá)

周鋒　劉錦銘　杜春玲　段艷紅　周紅　孫穎新　蔡曉婷　谷亮

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誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)在重疊綜合征患者中的表達(dá)

周鋒劉錦銘杜春玲段艷紅周紅孫穎新蔡曉婷谷亮

目的探討阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)的重疊綜合征(OS)患者氣道炎癥反應(yīng)情況。方法入選49例受試者分成3組,OS組18例、COPD組15例、OSAHS組16例,另設(shè)20例正常對(duì)照組,分別完成體質(zhì)量指數(shù)(BMI)測(cè)定、肺功能檢查、多導(dǎo)睡眠圖(PSG)監(jiān)測(cè)、誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)檢測(cè)等，并比較4組水平的差異。結(jié)果OS組與OSAHS組的BMI高于正常對(duì)照組和COPD組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);OS組與OSAHS組的呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI)明顯高于正常對(duì)照組和COPD組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);OS組和COPD組的FEV1%pred明顯低于正常對(duì)照組和OSAHS組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);OS組的動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)明顯低于其他3組水平,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。OS組的嗜中性粒細(xì)胞百分比明顯高于其他3組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);OSAHS組與COPD組的嗜中性粒細(xì)胞百分比都明顯高于正常對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。49例受試者嗜中性粒細(xì)胞相對(duì)計(jì)數(shù)水平與PaO2呈低度負(fù)相關(guān)(r=-0.22,P<0.05),與FEV1%pred呈中度負(fù)相關(guān)(r=-0.48,P<0.05)。結(jié)論OS患者氣道炎癥反應(yīng)更加強(qiáng)烈,易引起更為嚴(yán)重的通氣功能障礙,間歇性低氧血癥更為明顯。誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)檢測(cè)有助于反映OS患者氣道炎癥病變情況。

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征; 慢性阻塞性肺疾病; 重疊綜合征; 氣道炎癥; 間歇性低氧血癥

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由阻塞性肺通氣功能障礙所引起的疾病,它與肺部或氣道內(nèi)的異常炎癥反應(yīng)有關(guān),其中嗜中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等慢性炎癥細(xì)胞因子均參與了COPD的炎癥反應(yīng)過(guò)程[1]。阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)的直接發(fā)病機(jī)制為上氣道的狹窄和阻塞[2]。近來(lái)的一些研究表明,OSAHS患者也存在局部和全身性的炎癥反應(yīng)。Rubinstein等[3]發(fā)現(xiàn)在OSAHS患者的鼻黏膜中嗜中性粒細(xì)胞的比例明顯增加。COPD存在有合并OSAHS的情況發(fā)生,我們稱(chēng)之為重疊綜合征(overlap syndrome, OS)[4]。OS在≥40歲的成年人群中的發(fā)病率約為0.5%～1%,較單獨(dú)的COPD患者或OSAHS患者更易出現(xiàn)低氧血癥和高碳酸血癥,也更容易誘發(fā)心力衰竭等一系列全身癥狀[5]。本研究通過(guò)誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)檢測(cè),調(diào)查OS患者的氣道炎癥反應(yīng)情況,并與單純COPD患者及OSAHS患者的氣道炎癥反應(yīng)情況作比較,為進(jìn)一步相關(guān)研究提供理論依據(jù)。

1　對(duì)象與方法

1.1對(duì)象OSAHS組:選擇2014年2月至2015年1月上海市青浦區(qū)中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科門(mén)診就診的OSAHS患者,進(jìn)行多導(dǎo)睡眠圖(polysomnography, PSG)[6]監(jiān)測(cè),入選16例患者,男12例,女4例,年齡57～75歲,平均(58.5±7.2)歲。OSAHS診斷根據(jù)2011 年中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)睡眠呼吸病學(xué)組制定的OSAHS 診治指南[7]。排除有酗酒、慢性鎮(zhèn)靜藥物使用史、患有可能影響睡眠行為的急性疾病(如呼吸、腎臟、肝臟、腦卒中、心臟等系統(tǒng)疾病)或危重疾病,并且除外合并COPD的情況。COPD組和OS組:選擇2014年2月至2015年1月上海市青浦區(qū)中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科門(mén)診和院外隨訪的COPD穩(wěn)定期患者33例,男23例,女10例,年齡58～78歲,平均(65.8±11.2)歲,診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)”[8]。排除急性疾病(如呼吸、腎臟、肝臟、腦卒中、心臟等系統(tǒng)疾病)或危重疾病,并且除外COPD急性加重的情況。同時(shí)應(yīng)用PSG監(jiān)測(cè),從33例穩(wěn)定期COPD患者中篩查出合并有OSAHS的患者18例,作為OS組,年齡58～76歲,平均(64.9±10.2)歲。15例單純的穩(wěn)定期COPD患者作為COPD組,年齡62～78歲,平均(66.1±11.9)歲。對(duì)照組為上海市青浦區(qū)中心醫(yī)院健康體檢者20例,男12例,女8例,年齡55～70歲,平均(57.4±4.8)歲。4組間年齡、性別以及患有糖尿病、高血壓等慢性疾病情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。所有受試者及志愿者均簽署知情同意書(shū),并經(jīng)上海市青浦區(qū)中心醫(yī)院倫理委員會(huì)審查通過(guò)。

1.2檢測(cè)方法

1.2.1體質(zhì)量指數(shù)(BMI):測(cè)量患者身高與體質(zhì)量,按照公式:BMI=體質(zhì)量/身高2(kg/m2) 計(jì)算BMI。

1.2.2肺功能檢查(pulmonary function test, PFT):采用德國(guó)Jaeger Pet肺功能檢測(cè)儀給所有入選對(duì)象進(jìn)行常規(guī)肺功能檢測(cè),測(cè)試前輸入受試者的身高、體質(zhì)量、年齡等參數(shù),常規(guī)吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑后進(jìn)行操作,測(cè)定用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1/FVC%,上述指標(biāo)分別以占預(yù)計(jì)值百分比(%pred)表示,為FVC%pred、FEV1%pred、FEV1/FVC%pred。并于肺功能檢查前予動(dòng)脈血?dú)夥治?arterial blood gas, ABG)檢查。

1.2.3PSG監(jiān)測(cè):所有入選患者至我院行整夜PSG監(jiān)測(cè)(監(jiān)測(cè)儀器Alice4,美國(guó)Respironics公司生產(chǎn))。監(jiān)測(cè)參數(shù)包括腦電圖、眼電圖、下頜和腿部肌電圖、鼻腔口鼻氣流、胸腹部和腿部運(yùn)動(dòng)、心電圖、指脈儀測(cè)血氧飽和度及體位。麥克風(fēng)置于頸部記錄鼾音[6]。OSAHS 病情嚴(yán)重程度分級(jí):呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI) 5～15次/h為輕度,AHI 15～30次/h為中度,AHI>30次/h為重度[7]。

1.2.4誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)檢測(cè):誘導(dǎo)痰細(xì)胞檢測(cè)方法采用ERS推薦的方案[9]。(1)痰液的誘導(dǎo):誘導(dǎo)前10 min讓患者吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑, 以防止高滲鹽水霧化吸入引起的氣道痙攣。常用的鹽水霧化程序采用單一濃度法,用4%或4.5%濃度的高滲鹽水進(jìn)行誘導(dǎo)。(2)痰液的處理:采用選取法,即挑選痰栓或痰的黏稠部分進(jìn)行處理;通常加入和痰液等體積的0.1%二硫蘇糖醇(DTT)將痰的黏液裂解,使細(xì)胞均勻分布。均勻化的痰液經(jīng)48 μm尼龍網(wǎng)過(guò)濾后,牛鮑氏計(jì)算板計(jì)數(shù)每毫升痰的總細(xì)胞數(shù),臺(tái)盼藍(lán)染色法測(cè)定細(xì)胞存活率, 濾液離心300～1500 g,5～10 min,留取上清液,-80 ℃凍存待測(cè),細(xì)胞沉淀涂片后行染色, 光鏡下對(duì)400個(gè)以上的非上皮細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)計(jì)數(shù)。

2　結(jié)果

2.14組對(duì)象睡眠監(jiān)測(cè)、肺功能、動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)及BMI比較OS組與OSAHS組的BMI高于正常對(duì)照組和COPD組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。OS組與OSAHS組的AHI明顯高于正常對(duì)照組和COPD組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。OS組和COPD組的FEV1%pred明顯低于正常對(duì)照組和OSAHS組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。OS組的動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)明顯低于其他3組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。

表1　4組資料睡眠監(jiān)測(cè)、肺功能、動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)及BMI比較±s)

注:與OS組比較,*P<0.05;與COPD組比較,△P<0.05;與OSAHS組比較,#P<0.05

2.24組誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)相對(duì)計(jì)數(shù)水平比較誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)相對(duì)計(jì)數(shù)中,OS組的嗜中性粒細(xì)胞百分比明顯高于其他3組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);OSAHS組與COPD組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);但OSAHS組與COPD組的嗜中性粒細(xì)胞百分比都明顯高于正常對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。另外,OS組、COPD組、OSAHS組3組的巨噬細(xì)胞百分比均明顯低于正常對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而3組間互相比較,巨噬細(xì)胞百分比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2　4組誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)相對(duì)計(jì)數(shù)水平比較±s，%)

注:與OS組比較,*P<0.05;與正常對(duì)照組比較,△P<0.05

2.349例受試者嗜中性粒細(xì)胞相對(duì)計(jì)數(shù)水平與睡眠監(jiān)測(cè)、肺功能、動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)及BMI的相關(guān)性分析49例受試者嗜中性粒細(xì)胞相對(duì)計(jì)數(shù)水平與PaO2呈低度負(fù)相關(guān)(r=-0.22,P<0.05),與FEV1%pred呈中度負(fù)相關(guān)(r=-0.48,P<0.05)。而與BMI和AHI無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)。

3　討論

誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)是指通過(guò)高滲鹽水或其他誘導(dǎo)物霧化吸入誘導(dǎo)獲得痰液并對(duì)其中的非上皮細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)計(jì)數(shù)的方法。該方法具有經(jīng)濟(jì)、無(wú)創(chuàng)、快速、可靠等優(yōu)勢(shì)。通常誘導(dǎo)痰中細(xì)胞的分類(lèi)主要以巨噬細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞為主,淋巴細(xì)胞次之,偶見(jiàn)嗜酸性粒細(xì)胞和異染細(xì)胞(嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞)[10]。目前研究表明,誘導(dǎo)痰中細(xì)胞分類(lèi)與肺部疾病中炎性病變的發(fā)生演變有著極其重要的關(guān)系。利用誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)可以客觀、快速地反映肺部炎癥情況[11-12]。

本研究結(jié)果表明,在COPD患者中,與嗜中性粒細(xì)胞相關(guān)的炎癥介質(zhì)引起了氣道平滑肌的結(jié)構(gòu)和功能改變,從而導(dǎo)致了COPD患者外周氣道的阻塞,致阻塞性通氣功能障礙,導(dǎo)致呼吸道氣流受限。相關(guān)研究結(jié)果也佐證了上述發(fā)現(xiàn),無(wú)論是在穩(wěn)定期COPD患者還是在急性發(fā)作期COPD患者中,其誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)抑或是氣道肺泡灌洗液中嗜中性粒細(xì)胞的分類(lèi)計(jì)數(shù)均明顯升高[13-14]。另外,在目前的研究中,氣道和全身炎癥細(xì)胞產(chǎn)生的嗜中性粒細(xì)胞趨化因子正作為COPD的研究熱點(diǎn)及新的治療靶位而備受關(guān)注。這其中,IL-8和白三烯B4(LTB4)是嗜中性粒細(xì)胞趨化因子家族中的主要組成成分,目前認(rèn)為,IL-8、LTB4參與了嗜中性粒細(xì)胞在呼吸道的募集和活化,導(dǎo)致細(xì)胞變形反應(yīng)、脫顆粒反應(yīng)、呼吸爆發(fā)反應(yīng)、釋放溶酶體、形成超氧化物[15-16]。

研究結(jié)果還表明,OS組患者嗜中性粒細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)的百分比,明顯高于COPD組和OSAHS組。這說(shuō)明,由于OS是OSAHS合并COPD所產(chǎn)生,OS同時(shí)存在上氣道和外周氣道的阻塞,其氣道炎癥反應(yīng)更加強(qiáng)烈。在同類(lèi)研究中,Owens等[17]研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論COPD還是OSAHS患者，炎性因子水平均明顯升高,表明COPD和OSAHS炎性分子通路有相似性,而OS可能存在炎性分子的倍增效應(yīng)。

另外,本研究還發(fā)現(xiàn),嗜中性粒細(xì)胞相對(duì)計(jì)數(shù)水平與PaO2呈低度負(fù)相關(guān)(r=-0.22,P<0.05),表明嗜中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥因子在參與氣道炎癥反應(yīng)的過(guò)程中,造成了相關(guān)疾病的間歇性低氧血癥的發(fā)生,特別是在OS患者中同時(shí)存在上氣道和外周氣道的阻塞,其氣道炎癥反應(yīng)更加強(qiáng)烈,易引起更為嚴(yán)重的通氣功能障礙,間歇性低氧血癥更為明顯,其所造成的不良后果亦更為嚴(yán)重。Dewan等[18]的研究佐證了上述發(fā)現(xiàn)。

綜上所述,誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)在COPD、OSAHS及OS等疾病的診斷、鑒別診斷以及治療中有著重要的指導(dǎo)意義。本研究的創(chuàng)新性在于:通過(guò)誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)了解OS患者氣道炎癥反應(yīng)情況,探討了誘導(dǎo)痰細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)的應(yīng)用價(jià)值。但本研究由于樣本量較少,且存在一定的年齡混雜因素,故有一定的局限性,尚需更大樣本的臨床研究來(lái)進(jìn)一步闡釋OS患者的氣道炎癥反應(yīng)情況。

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Expression of induced sputum cell in patients with overlap syndrome

ZHOUFeng,DUChun-ling,DUANYan-hong,ZHOUHong,SUNYing-xin,CAIXiao-ting,GULiang.

DepartmentofRespiratoryDiseases,QingpuCentralHospital,Shanghai201700,China;LIUJin-ming.DepartmentofPulmonaryCirculation,ShanghaiPulmonaryHospitalAffiliatedtoTongjiUniversity,Shanghai200433,China

ObjectiveTo explore the airway inflammation situation in patients with overlap syndrome(OS) through detecting induced sputum cell.MethodsForty-nine patients were recruited and divided into three groups， including OS group (n=18), COPD group (n=15) and OSAS group (n=16), and 20 normal subjects were selected as control group. Body mass index(BMI), pulmonary function test(PFT), arterial blood gas(ABG),sputum induction and polysomnography were detected and compared.ResultsBMI was higher in OS group and OSAHS group, compared with COPD group and control group (P<0.05). AHI was much higher in OS group and OSAHS group than that in COPD group and control group (P<0.05). However, FEV1%pred was much lower in OS group and COPD group than that in OSAHS group and control group (P<0.05). PaO2in OS group was the lowest (P<0.05). The percentage of neutrophils in induced sputum was higher in OS group(74.33±14.80,P<0.05), COPD group(63.33±13.22,P<0.05) and OSAS group(60.69±17.06,P<0.05) compared with control group. A weak negative correlation was found between PaO2and percentage of airway neutrophils (r=-0.22,P<0.05). A moderate negative correlation was found between FEV1%pred and percentage of airway neutrophils (r=-0.48,P<0.05).ConclusionsPatients suffering from OS present a higher percentage of neutrophils in induced sputum than those suffering from COPD or OSASHS alone. It means that OS induces more adverse airway inflammation because of coexistence of upper and peripheral airway obstruction. It would result in more significant intermittent hypoxemia.

obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome; chronic obstructive pulmonary disease; overlap syndrome; airway inflammation; intermittent hypoxemia

201700上海市，上海市青浦區(qū)中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科(周鋒，杜春玲，段艷紅，周紅，孫穎新，蔡曉婷，谷亮)；200433上海市，同濟(jì)大學(xué)附屬上海市肺科醫(yī)院肺循環(huán)科(劉錦銘)

劉錦銘，Email: jinmingliu2007@163.com

R 563

Adoi:10.3969/j.issn.1003-9198.2016.06.009

2015-10-20)