倪 玲,吳曉梅
(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科,哈爾濱150000)
近年來,研究結(jié)果及臨床流行病學(xué)資料表明,肥胖對(duì)哮喘發(fā)病率和臨床癥狀有顯著影響。2014年全球哮喘防治倡議(global initiative for asthma,GINA)將肥胖型哮喘列為一個(gè)獨(dú)特的哮喘表型。該表型難以控制,對(duì)哮喘標(biāo)準(zhǔn)藥物治療的反應(yīng)性低,住院率及入住重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit,ICU)的比率高。肥胖型哮喘患者難以控制的原因可能是因?yàn)椴煌难装Y類型、伴隨疾病(阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、胃食管反流病和抑郁癥)、機(jī)械因素以及其他未知因素等,這些將導(dǎo)致治療面臨巨大的挑戰(zhàn),研究肥胖與哮喘的關(guān)系意義重大。
無論成人或兒童,男性還是女性,肥胖都是哮喘的危險(xiǎn)因素。Beuther等[1]匯總大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了薈萃分析,結(jié)果表明,相比正常體質(zhì)量患者,體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)≥25 kg/m2的超重和肥胖患者發(fā)生哮喘的概率增加1.51倍。BMI和哮喘發(fā)病率呈量效關(guān)系,隨著BMI值增大,哮喘風(fēng)險(xiǎn)率明顯提高,并且肥胖患者發(fā)生哮喘的風(fēng)險(xiǎn)明顯高于那些僅僅超重的患者。同時(shí)肥胖男性和女性哮喘發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的比值為 1.46∶1.68。Schatz等[2]發(fā)現(xiàn)重癥哮喘患者中,肥胖患者占50%。
肥胖型哮喘常見的病因包括遺傳和易感因素(如體力、活動(dòng)和飲食)、呼吸系統(tǒng)機(jī)械變化、合并癥(如胃食管反流病)、慢性全身炎癥反應(yīng)、內(nèi)分泌因素(如脂肪因子與生殖激素)、代謝綜合征和胰島素抵抗[3]。肥胖不僅對(duì)哮喘的流行病學(xué)有顯著影響,而且能改變疾病的生物學(xué)基礎(chǔ),并對(duì)免疫系統(tǒng)和生理功能有深遠(yuǎn)影響。近年肥胖型哮喘機(jī)制研究已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,但許多方面仍不清楚[4]。
肥胖致氣道炎癥與輔助性T淋巴細(xì)胞(T helper cell 1,TH-1)、TH-2、白細(xì)胞介素 -17(interleukin-17,IL-17)途徑有關(guān),以中性粒細(xì)胞為主[5]。McGrath等[6]對(duì)近1000例哮喘患者的痰標(biāo)本進(jìn)行反復(fù)分析,結(jié)果表明,相比非肥胖患者,肥胖患者的非嗜酸性細(xì)胞比例較大。然而,這種現(xiàn)象并不說明肥胖患者氣道嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目減少,只能表明遷移到氣道管腔內(nèi)的數(shù)目減少。Desai等[7]對(duì)重度哮喘患者的一項(xiàng)研究表明,肥胖與黏膜下嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目增加和痰中IL-5水平增加有關(guān)。
肥胖與哮喘的關(guān)系可能與瘦素的促炎或脂聯(lián)素的抗炎作用有關(guān)。Lugogo等[8]發(fā)現(xiàn)很容易在氣道中檢測(cè)到瘦素,并且肥胖型哮喘患者的水平較高,其原因可能與血漿瘦素水平和BMI有關(guān),同時(shí)瘦素可增強(qiáng)肺泡巨噬細(xì)胞的氧化和炎癥反應(yīng)。脂聯(lián)素對(duì)氣道具有保護(hù)作用,可作用于巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞,抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生及增加IL-10和IL-1受體拮抗劑的表達(dá)水平。盡管動(dòng)物研究數(shù)據(jù)表明瘦素和脂聯(lián)素可調(diào)節(jié)氣道高反應(yīng)性以及氧化應(yīng)激,但關(guān)于人的研究報(bào)道很少。
Gonzalez等[9]的研究結(jié)果表明,第16號(hào)染色體上的16 P11.2基因有一個(gè)共同基因組的反轉(zhuǎn),它可防止肥胖與哮喘同時(shí)發(fā)生。此外,這種等位基因反轉(zhuǎn)的頻次可以預(yù)知全球肥胖型哮喘人口的比例,這與極度不協(xié)調(diào)的基因漂移和非洲人移民后的適應(yīng)選擇可能一致。Hallstrand等[10]的研究表明,肥胖和哮喘兩者之間有共同的遺傳危險(xiǎn)因素,其中β腎上腺素能受體基因已被確定與肥胖型哮喘有關(guān)。該基因位于染色體5q31-32短臂,突變將會(huì)導(dǎo)致體質(zhì)量增加,同時(shí)基因多態(tài)性與β受體激動(dòng)劑的反應(yīng)性有關(guān)。
肥胖相關(guān)疾病是哮喘發(fā)作的一個(gè)因素,包括阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)、胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)和抑郁癥,這些都可導(dǎo)致肥胖 -哮喘表型[11]。Boudreau 等[12]對(duì) 798 名哮喘患者的研究表明,抑郁癥狀可很大程度上解釋肥胖與哮喘的關(guān)系,BMI和哮喘控制不佳之間的關(guān)系與抑郁癥狀有關(guān)。另一項(xiàng)研究也表明,相比正常體質(zhì)量者,肥胖型患者哮喘控制差,哮喘生活質(zhì)量問卷調(diào)查(asthma quality 1ife questionnaire,AQLQ)結(jié)果較差,抑郁癥狀更嚴(yán)重[13]。
速激肽中的P物質(zhì)已被認(rèn)為與肥胖型哮喘有關(guān)。P物質(zhì)參與呼吸道的神經(jīng)源性炎癥,可導(dǎo)致小鼠支氣管收縮和氣道高反應(yīng)性[14]。Ramalho等[15]的實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒Y(jié)果表明,相比安慰劑,有選擇性的P物質(zhì)受體(神經(jīng)激肽-1受體)拮抗劑能減弱肥胖型哮喘小鼠的代謝和過敏性炎癥反應(yīng),提高生物標(biāo)志物的含量(如血清抵抗素)。
肥胖型哮喘目前有兩個(gè)表型,即早發(fā)性哮喘和遲發(fā)性哮喘?;谙l(fā)病年齡,Holguin等[16]將>1000名“重癥哮喘研究計(jì)劃”項(xiàng)目的參與者分為兩組,早期發(fā)病組(A組,年齡<11歲)與遲發(fā)性發(fā)病組(B組,年齡≥12歲)。相比非肥胖患者,A組肥胖患者入住ICU風(fēng)險(xiǎn)增加6倍,B組肥胖患者增加1.3倍。盡管肥胖患者中遲發(fā)性哮喘與早發(fā)性哮喘患者呼出的一氧化氮水平與痰嗜酸性粒細(xì)胞水平相似,但遲發(fā)性肥胖哮喘患者血清IgE水平明顯降低,早發(fā)性肥胖哮喘患者嚴(yán)重控制不佳,Th2驅(qū)動(dòng)的炎癥標(biāo)志物水平增高。Sutherland等[17]2012年再次證明早發(fā)性肥胖哮喘患者控制差,Th2驅(qū)動(dòng)的炎癥標(biāo)志物水平增高。未來關(guān)于固有免疫和獲得性免疫兩種途徑對(duì)肥胖影響的研究,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致肥胖型哮喘的各種類型。
肥胖患者對(duì)激素?zé)o反應(yīng)和哮喘控制不好的原因目前尚不清楚。Razi等[18]在最近的一項(xiàng)研究中評(píng)估了BMI對(duì)急性期哮喘患者治療反應(yīng)的影響,他們將符合美國胸科學(xué)會(huì)(American thorax society,ATS)哮喘標(biāo)準(zhǔn)診斷的293例急性哮喘患者納入研究,分為正常組(BMI<25 kg/m2)和超重組(BMI≥25 kg/m2)。一周內(nèi),每組給予氟替卡松(250 mg)聯(lián)合沙美特羅制劑(50 mg),2次/d,短效β2受體激動(dòng)劑和短期口服強(qiáng)的松(40~60 mg/d)用于控制癥狀,通過評(píng)估肺功能比較兩組患者治療反應(yīng)。結(jié)果表明,相比正常體質(zhì)量哮喘患者,超重哮喘患者治療反應(yīng)差,肺功能無明顯改善。
飲食干預(yù)或外科手術(shù)減肥對(duì)哮喘也有一定的影響。Scott等[19]對(duì)46例肥胖哮喘患者(平均BMI為34 kg/m2)進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn),分為飲食控制10周組、體力鍛煉組及飲食和體力鍛煉相結(jié)合組。所有組哮喘的控制現(xiàn)狀和服用日常哮喘藥物基本相同,結(jié)果表明,適度減輕體質(zhì)量(減少5% ~10%)可導(dǎo)致哮喘癥狀、肺功能和哮喘控制問卷(asthma control questionnaire,ACQ)結(jié)果明顯改善。Boulet等[20]比較了12例通過手術(shù)減肥的肥胖哮喘患者(平均BMI為51 kg/m2)和11例不通過手術(shù)減肥的肥胖哮喘患者(平均BMI為46 kg/m2),所有患者的診斷基于ATS標(biāo)準(zhǔn),兩組患者都服用常規(guī)哮喘藥物,術(shù)后6個(gè)月后,手術(shù)減肥組(平均BMI下降到38 kg/m2)患者的氣道反應(yīng)性、肺功能有顯著改善,哮喘藥物用量明顯減少。盡管成年哮喘患者減肥與癥狀緩解率和生活質(zhì)量改善、哮喘的控制有關(guān),但機(jī)制仍不明確。
過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)激動(dòng)劑最近備受關(guān)注,PPARs是一類配體依賴的轉(zhuǎn)錄因子核受體家族成員,作為核受體和其他調(diào)節(jié)途徑可間接調(diào)節(jié)糖和脂肪代謝,同時(shí)還與細(xì)胞分化和炎癥有關(guān)[21]。PPARs激動(dòng)劑能夠抑制活性脂蛋白脂酶對(duì)脂肪酸攝取和β脂肪酸氧化的激活[22]。PPARs激動(dòng)劑已得到廣泛的研究,利用PPARs作為藥物靶點(diǎn)是一種有前途的新興技術(shù)[23]。
綜上所述,超重和肥胖是哮喘重要的發(fā)病因素,可對(duì)哮喘患者產(chǎn)生嚴(yán)重影響,但影響機(jī)制仍難以解釋,肥胖型哮喘表型將有助于我們更深層次地研究兩者關(guān)系。
[1] Beuther DA,Sutherland ER.Overweight,obesity,and incident asthma:a meta-analysis of prospective epidemiologic studies[J].Am J Respir Crit Care Med,2007,175(7):661-666.DOI:10.1164/rccm.200611-1717OC.
[2] Schatz M,Hsu JW,Zeiger RS,et al.Phenotypes determined by cluster analysis in severe or difficult-to-treat asthma[J].J Allergy Clin Immunol,2014,133(6):1549 - 1556.DOI:10.1016/j.jaci.2013.10.006.
[3] Sivapalan P,Diamant Z,Ulrik CS.Obesity and asthma:current knowledge and future needs[J].Curr Opin Pulm Med,2015,21(1):80 -85.DOI:10.1097/MCP.0b013 e32835b113a.
[4] Ulrik CS.Asthma symptoms in obese adults:the challenge of achieving asthma control[J].Expert Rev Clin Pharmacol,2016,9(1):5 -8.DOI:10.1586/175 12433.2016.1093415.
[5] Rastogi D,Canfield SM,Andrade A,et al.Obesity-associated asthma in children:a distinct entity[J].Chest,2012,141(4):895 -905.DOI:10.1378/chest.11-0930.
[6] McGrath KW,Icitovic N,Boushey HA,et al.A large subgroup of mild-to-moderate asthma is persistently noneosinophilic[J].Am J Respir Crit Care Med,2012,185(6):612 - 619.DOI:10.1164/rccm.201109-1640oc.
[7] Desai D,Newby C,Symon FA,et al.Elevated sputum interleukin-5 and submucosal eosinophilia in obese individuals with severe asthma[J].Am J Respir Crit Care Med,2013,188(6):657 -663.DOI:10.1164/rccm.201402-0294LE.
[8] Lugogo NL,Hollingsworth JW,Howell DL,et al.Alveolar macrophages from overweight/obese subjects with asthma demonstrate a proinflammatory phenotype[J].Am J Respir Crit Care Med,2012,186(5):404-411.DOI:10.1164/rccm.201109-1671oc.
[9] González JR,Cáceres A,Esko T,et al.A common 16p11.2 inversion underlies the jointsusceptibility to asthma and obesity[J].Am J Hum Genet,2014,94(3):361 -372.DOI:10.1016/j.a(chǎn)jhg.2014.01.015.
[10] Hallstrand TS,F(xiàn)ischer ME,Wurfel MM,et al.Genetic pleiotropy between asthma and obesity in a community based sample of twins[J].J Allergy Clin Immunol,2005,116(6):1235 - 1241.DOI:10.1016/j.jaci.2005.09.016.
[11] Juel CT,Ulrik CS.Obesity and asthma:impact on severity,asthma control,and response to therapy[J].Respir Care,2013,58(5):867 -873.DOI:10.4187/resp care.02202.
[12] Boudreau M,Bacon SL,Ouellet K,et al.Mediator effect of depressive symptoms on the association between BMI and asthma control in adults[J].Chest,2014,146(2):348 - 354.DOI:10.1378/chest.13-1796.
[13] Kapadia SG,Wei C,Bartlett SJ,et al.Obesity and symptoms of depression contribute independently to the poor asthma control of obesity[J].Respir Med,2014,108(8):1100 -1107.DOI:10.1016/j.rmed.2014.05.012.
[14] Hens G,Raap U,Vanoirbeek J,et al.Selective nasal allergen provocation induces substance P-mediated bronchial hyperresponsiveness[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2011,44(4):517 -523.DOI:10.1165/rcmb.2009-0425OC.
[15] Ramalho R,Almeida J,Beltr o M,et al.Substance P antagonist improves both obesity and asthma in a mouse model[J].Allergy,2013,68(1):48 -54.DOI:10.1111/all.12052.
[16] Holguin F,Bleecker ER,Busse WW,et al.Obesity and asthma:an association modified by age of asthma onset[J].J Allergy Clin Immunol,2011,127(6):1486 - 1493.DOI:10.1016/J.jaci.2011.03.036.
[17] Sutherland ER,Goleva E,King TS,et al.Cluster analysis of obesity and asthma phenotypes[J].PLoS One,2012,7(5):e36631.DOI:10.1371/journal.pone.0036631.
[18] Razi E,Razi A,Moosavi GA.Influence of body mass indexes on response to treatment in acute asthma[J].Acta Med Iran,2014,52(3):192-196.DOI:10.1267/jape.0043657.
[19] Scott HA,Gibson PG,Garg ML,et al.Dietary restriction and exercise improve airway inflammation and clinical outcomes in overweight and obese asthma:a randomized trial[J].Clin Exp Allergy,2013,43(1):36 -49.DOI:10.1111/cea.1200.
[20] Boulet LP,Turcotte H,Martin J,et al.Effect of bariatric surgery on airway response and lung function in obese subjects with asthma[J].Respir Med,2012,106(5):651 - 660.DOI:10.1016/J.rmed.2011.12.012.
[21]王彩蕊,周國鵬.過氧化物酶體增殖物活化受體-β/δ激動(dòng)劑GW501516對(duì)老齡膿毒癥大鼠心功能的影響[J].中華老年多器官疾病雜志,2014,13(6):460-463.DOI:10.3724/SP.J.1264.2014.000105.Wang CR,Zhou GP.Effects of peroxisome proliferator activated receptor beta/delta agonist GW501516 on cardiac function in aged sepsis rats[J].Chin J Mult Organ Dis,2014,13(6):460 -463.DOI:10.3724/SP.J.1264.2014.000105.
[22] Bojic LA,Sawyez CG,Telford DE,et al.Activation of peroxisome proliferator-activated receptor δ inhibits human macrophage foam cell formation and the inflammatory response induced by very low-density lipoprotein[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2012,32(12):2919 -2928.DOI:10.3567/aere.2012.000124.
[23] Ament Z,Masoodi M,Griffin JL.Applications of metabolomics for understanding the action ofperoxisome proliferator-activated receptors(PPARs)in diabetes,obesity and cancer[J].Genome Med,2012,4(4):32.DOI:10.1186/gm331.