航空環(huán)境對空軍飛行員外周血B細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞及T細(xì)胞亞群的影響

薛 梅，劉 靜，朱 玲，鄭曉麗，韓東梅，丁 麗，劉 晶，閻洪敏，朱培玉,王恒湘

0 引 言

飛行環(huán)境極為復(fù)雜，飛行員受到失重、電磁輻射、振動、噪聲、低壓缺氧、心理緊張等多種不利因素的影響，會造成機(jī)體免疫系統(tǒng)等的改變[1-2]。有研究報道，高空電磁輻射可使飛行員體液免疫異常，血清免疫球蛋白IgG、IgM水平下降[3]。飛行人員外周血T淋巴細(xì)胞亞群、B細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞的變化如何，相關(guān)研究較少。我們通過檢測285名入院體檢空軍飛行人員B細(xì)胞、NK細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞亞群百分比變化，探討飛行環(huán)境對空軍飛行員的影響，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1研究對象選取2013年3月至2015年12月空軍總醫(yī)院住院體檢的空軍飛行員285名，均為男性，年齡24～51歲，飛行時間(500～6 000 h)，飛行機(jī)種包括：戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)、運輸機(jī)、直升機(jī)、教練機(jī)。另選同期來院體檢的59名其他職業(yè)普通男性健康人員作為對照組，年齡23～46歲。所有研究對象均無造血及血液系統(tǒng)疾病,排除肝、膽、腎系統(tǒng)、器官疾病、自身免疫性疾病或繼發(fā)血象異常者。

1.2 方法

1.2.1分組方法將285名空軍飛行員根據(jù)飛行時間不同分為3組，飛行1組<1000 h(155名)，飛行2組1000～2000 h(68名)，飛行3組>2000 h(62名)；另按照不同機(jī)型將285名空軍飛行員分為戰(zhàn)斗機(jī)組(165名)、直升機(jī)組(44名)、轟炸機(jī)組(11名)、運輸機(jī)組(21名)和教練機(jī)組(30名)，分別與對照組進(jìn)行比較。

1．2．2標(biāo)本收集入院體檢的空軍飛行員均于入院第2天晨6時，分別抽取清晨空腹靜脈血2 mL，放入EDTA-K2抗凝管充分搖勻，以保證標(biāo)本的充分抗凝，室溫保存，采樣后1.5～24 h內(nèi)完成檢測。健康對照組體檢當(dāng)日晨在門診空腹靜脈抽血。

1．2．3抗體標(biāo)記、試劑與儀器淋巴細(xì)胞亞群檢測所用抗體標(biāo)記：總T淋巴細(xì)胞標(biāo)記為CD3+T細(xì)胞(total T lymphocyte)、輔助性T淋巴細(xì)胞標(biāo)記為CD4+T細(xì)胞(T helper cells, Th)、抑制T淋巴細(xì)胞標(biāo)記為CD8+T細(xì)胞(T suppressor cells,Ts)、T輔助細(xì)胞與T抑制細(xì)胞的比值(CD4+/CD8+, Th/Ts)、NK細(xì)胞標(biāo)記為CD56+細(xì)胞、B細(xì)胞標(biāo)記為CD19+細(xì)胞。試劑購自Becton Dickinson公司，批號：91616。流式分析使用Becton Dickinson公司FACS Calibur型流式細(xì)胞儀。

1.2.4評價指標(biāo)收集10 000以上細(xì)胞，采用CellQuest軟件分析結(jié)果，計算各細(xì)胞群百分率及Th/Ts比值。使用Beckman公司血細(xì)胞分析儀對外周血進(jìn)行細(xì)胞分類及計數(shù)。分別比較3個飛行組與對照組T細(xì)胞亞群、NK、B細(xì)胞百分比。

2 結(jié) 果

2．1不同飛行時間組與對照組淋巴細(xì)胞各亞群百分比均值比較3個飛行時間組CD4+T細(xì)胞百分比均值較對照組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；其中，飛行2組的CD4+細(xì)胞百分比均值升高最為顯著。各飛行時間組Th/Ts比值的均值也有明顯差異(P<0.05)。兩兩比較，飛行3組Th/Ts比值的均值較飛行1組明顯升高，P<0.05。其他觀察指標(biāo)CD3+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、CD56+細(xì)胞、CD19+細(xì)胞百分比均值在各飛行時間組無明顯變化。見表1。

2．2不同機(jī)型組與對照組淋巴細(xì)胞各亞群百分比均值比較戰(zhàn)斗機(jī)各機(jī)型組CD4+T細(xì)胞百分比均值較對照組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩兩比較，直升機(jī)組、運輸機(jī)組、戰(zhàn)斗機(jī)組CD4+T細(xì)胞百分比均值較對照組升高(P<0.05)；同時，戰(zhàn)斗機(jī)組與直升機(jī)、轟炸機(jī)間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。但CD3+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、CD56+細(xì)胞、CD19+細(xì)胞及Th/Ts在5個機(jī)型組間總體差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

觀察指標(biāo)對照組(n=59) 飛行1組(n=155)飛行2組(n=68)飛行3組(n=62)F值P值CD369.00±8.7070.25±8.3871.89±8.3670.55±8.551.4460.229CD830.50±5.9130.48±6.8529.49±8.6829.23±10.180.5720.634CD435.06±7.5636.67±7.9040.42±8.77*39.35±10.255.7510.001CD5616.46±8.3714.94±8.7313.20±7.9813.87±7.811.8360.140CD1912.16±4.4113.11±4.6313.63±4.8513.54±5.801.1650.323Th/Ts1.51±0.881.35±0.481.54±0.621.73±0.82#5.1200.002與對照組比較,*P<0.05;與飛行1組比較, #P<0.05

觀察指標(biāo)對照組(n=59)轟炸機(jī)組(n=11)戰(zhàn)斗機(jī)組(n=165)教練機(jī)組(n=30)運輸機(jī)組(n=21)直升機(jī)組(n=44)F值P 值CD369.00±8.7073.73±8.7170.47±8.2871.61±8.9171.44±6.5170.73±9.770.8290.530CD830.50±5.9130.36±11.3031.22±7.6628.05±8.69△27.63±8.08△28.52±7.29△2.0120.077CD435.06±7.5636.26±7.5642.18±8.67*#36.57±8.6241.84±10.72*39.49±7.96*△3.8980.002CD5616.46±8.3711.45±7.9314.95±8.4315.50±8.3312.91±7.9712.94±8.69*1.5040.188CD1912.16±4.4113.91±4.5013.04±4.7911.67±4.4713.73±5.9914.70±5.29*2.0530.071Th/Ts1.51±0.881.58±0.721.39±0.551.50±0.731.83±0.801.53±0.571.9290.089與對照組比較,*P<0.05;與轟炸機(jī)組比較, #P<0.05;與戰(zhàn)斗機(jī)組比較,△P<0.05

3 討 論

淋巴細(xì)胞是人體免疫系統(tǒng)的主要細(xì)胞，根據(jù)表面標(biāo)志分為T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞。T細(xì)胞又依其表型及功能分為CD4+T細(xì)胞與CD8+T細(xì)胞兩大亞群，CD4+T細(xì)胞在免疫應(yīng)答中主要起輔助和誘導(dǎo)作用，即Th細(xì)胞；CD8+T細(xì)胞具有特異性殺傷力，稱為細(xì)胞毒性T細(xì)胞或Ts細(xì)胞。T、B淋巴細(xì)胞相互協(xié)作制約，Th/Ts(CD4+/CD8+)的比值相對恒定，通過分泌淋巴因子相互調(diào)節(jié)，互相協(xié)同，以維持機(jī)體免疫應(yīng)答的相對平衡。CD56+細(xì)胞(NK細(xì)胞)則是機(jī)體免疫防御體系的第一道防線，介導(dǎo)天然免疫應(yīng)答，其靶細(xì)胞為某些腫瘤細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞和一些自身組織細(xì)胞，能直接殺傷這些靶細(xì)胞，并參與移植排斥反應(yīng)和某些自身免疫病的發(fā)生發(fā)展，CD56+細(xì)胞數(shù)量減少可導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降[4-5]。

關(guān)于飛行員外周血淋巴細(xì)胞亞群變化的研究，文獻(xiàn)較少，結(jié)果不盡一致。雷鳴春等[6]研究了164例年齡23-45歲男性飛行員，平均飛行時間1500h，發(fā)現(xiàn)飛行員外周血淋巴細(xì)胞比例和數(shù)量高于普通健康人群。彭章平等[7]檢測了78名平均年齡36歲飛行員外周血T淋巴細(xì)胞亞群，機(jī)種包括戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)、運輸機(jī)和教練機(jī)，結(jié)果飛行員總T淋巴細(xì)胞水平與地勤人員無區(qū)別，但CD4+T細(xì)胞水平顯著低于地勤人員，各組間輔助T淋巴細(xì)胞水平有明顯差異，總T淋巴細(xì)胞和抑制T淋巴細(xì)胞之間無差異。劉司琪等[8]觀察了56例年齡在23～25歲、飛行時間200h的男戰(zhàn)斗機(jī)飛行員，結(jié)果飛行員CD3+T細(xì)胞、CD4+T淋巴細(xì)胞較對照組減少，CD8+T細(xì)胞增高，Th/Ts比值明顯下降。羅淵等[9]觀察了16例年齡在24～26歲、飛行時間450 h的戰(zhàn)斗機(jī)女飛行員，結(jié)果女飛行員組CD3+T細(xì)胞百分比和CD8+T細(xì)胞百分比明顯高于對照組，B淋巴細(xì)胞百分比和Th/Ts細(xì)胞比值明顯低于對照，CD4+細(xì)胞及NK細(xì)胞百分比與對照組無統(tǒng)計學(xué)差異。另外，還有研究發(fā)現(xiàn)，飛行員外周血的NK活性和血清補(bǔ)體水平均低于地勤人員，其中運輸機(jī)組和轟炸機(jī)組飛行員的NK活性和血清補(bǔ)體水平降低最為顯著[10]。

本研究采用流式細(xì)胞技術(shù)檢測285名空軍飛行人員T淋巴細(xì)胞亞群、B細(xì)胞和NK細(xì)胞，按飛行時間及機(jī)種不同分組進(jìn)行比較，結(jié)果提示CD4+T細(xì)胞百分比均值在各飛行時間組均升高，組間有顯著性差異，P<0.05, Th/Ts比值的均值在各組間也存在明顯差異。按機(jī)種分組觀察，直升機(jī)、運輸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)組CD4+T細(xì)胞百分比均值明顯較對照組升高，戰(zhàn)斗機(jī)組CD4+T細(xì)胞百分比均值高于直升機(jī)組和轟炸機(jī)組。按不同飛行時間分組比較，未發(fā)現(xiàn)CD56+細(xì)胞、CD19+細(xì)胞百分比均值與對照組有明顯變化；按機(jī)種分組比較，各機(jī)組中除直升機(jī)組CD56+細(xì)胞百分比均值降低外，其余各組CD56+細(xì)胞百分比均值與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。不同機(jī)型組之間，僅直升機(jī)組CD19+細(xì)胞百分比均值高于對照組，其余各機(jī)型組差異無統(tǒng)計學(xué)意義，本研究結(jié)果與部分文獻(xiàn)結(jié)果相似。目前，飛行員外周血淋巴細(xì)胞亞群結(jié)果不盡一致，不除外與研究對象的性別、年齡、飛行機(jī)種、飛行時間以及檢測方法等多種因素干擾有關(guān)。因此，有必要對飛行員進(jìn)一步分組、分層，深入探討飛行員免疫指標(biāo)變化特點，為航衛(wèi)保障提供新思路。

關(guān)于飛行員外周血淋巴細(xì)胞亞群變化的機(jī)制目前尚不明確，飛行環(huán)境可導(dǎo)致飛行員神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)功能的紊亂，并降低飛行員外周血NK細(xì)胞活性和血清補(bǔ)體水平。航空航天微重力環(huán)境對免疫系統(tǒng)的研究表明，航空環(huán)境對人和動物T、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、樹突細(xì)胞等均有抑制作用，通過改變細(xì)胞表面受體表達(dá)、影響胞內(nèi)信號通路的傳遞、改變細(xì)胞功能基因的表達(dá)水平和影響細(xì)胞表觀遺傳學(xué)等途徑降低了T細(xì)胞增殖活性、影響多種細(xì)胞因子分泌所致[11]。另外，航空航天環(huán)境對固有免疫細(xì)胞如單核、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等也有影響[12]。本研究結(jié)果提示，空軍飛行人員外周血細(xì)胞免疫部分指標(biāo)存在變化,推測與空軍飛行員飛行過程中受不利因素包括失重、輻射、超重、振動、噪聲、心理緊張等影響有關(guān)，通過神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的綜合作用的結(jié)果，可采用如加強(qiáng)飛行員平時耐缺氧身體鍛煉和飛行訓(xùn)練以提高飛行員免疫功能；嚴(yán)格執(zhí)行療養(yǎng)計劃，保證療養(yǎng)期限來減輕疲勞，減輕飛行環(huán)境等對飛行員免疫損傷作用；加強(qiáng)飛行員的防護(hù)意識，積極研究相應(yīng)防護(hù)措施；嚴(yán)格定期體檢，對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行醫(yī)學(xué)觀察、定期復(fù)查。但尚有諸多問題尚待解決，如療養(yǎng)時間究竟多長最有利于免疫功能恢復(fù)、免疫細(xì)胞功能變化到如何程度須采取措施、是否需要確定飛行員免疫細(xì)胞功能正常值范圍等問題，均需繼續(xù)深入探討。

總之，飛行環(huán)境中的多種不利因素與免疫細(xì)胞損傷有關(guān)，而監(jiān)測淋巴細(xì)胞亞群則是了解飛行員細(xì)胞免疫功能最簡單和常用的方法，對于輔助判斷飛行員機(jī)體細(xì)胞免疫狀態(tài)、采取一定防護(hù)措施具有積極意義，并為保持飛行人員健康水平、延長飛行年限以及保證良好戰(zhàn)斗力提供理論依據(jù)。