痰嗜酸粒細(xì)胞在支氣管哮喘氣道炎癥中作用的研究進(jìn)展

鄧年根 汪 俊

1.南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江西南昌 343000；2.江西省吉安市第一人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，江西吉安 343000；3.江西省人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，江西南昌 330000

痰嗜酸粒細(xì)胞（sputum eosinophils，EOS）于19 世紀(jì)后期被保羅·埃利希發(fā)現(xiàn)并重新命名，經(jīng)生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)EOS 可存在于胃腸道、生殖道、乳房、骨髓、皮膚、支氣管黏膜等組織中，且細(xì)胞成熟后可發(fā)揮吞噬作用，繼而釋放大量的細(xì)胞因子與顆粒蛋白等，例如EOS 陽離子蛋白、EOS 堿性蛋白、EOS神經(jīng)毒素等，而EOS 釋放的毒性蛋白可引起組織損傷及炎癥反應(yīng)；此外EOS 在體內(nèi)還具有防止蠕蟲、抵抗寄生蟲免疫反應(yīng)的作用，并參與至機(jī)體免疫反應(yīng)中。支氣管哮喘屬于氣道變態(tài)反應(yīng)誘發(fā)的疾病，在疾病發(fā)作時(shí)EOS 可浸潤(rùn)受累組織，并出現(xiàn)在氣道分泌物中，因此臨床認(rèn)為其在支氣管哮喘發(fā)作中有一定作用，為明確EOS在支氣管哮喘炎癥病變中的價(jià)值，本文從抗原遞呈、T細(xì)胞分化等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，旨在明確EOS 在支氣管哮喘氣道炎癥中的作用。

1 EOS 的抗原遞呈

查閱資料發(fā)現(xiàn)，EOS 是一種專業(yè)程度較高的抗原遞呈細(xì)胞（antigen presenting cell，APC），究其原因是EOS 具有抗原遞呈所需的條件，例如成熟的EOS 可表達(dá)MHC-DR，且EOS 可在內(nèi)化蛋白質(zhì)抗原的同時(shí)移行或引流中淋巴結(jié)，但EOS 與傳統(tǒng)的APCs 差別較大，首先EOS 主要存在于黏膜下組織，而組織遷移發(fā)生在病理?xiàng)l件下，其次，EOS 含有預(yù)先設(shè)計(jì)好的細(xì)胞因子和趨化因子，它們?cè)谔囟l件下迅速選擇性地釋放到細(xì)胞外，以控制機(jī)體特異性淋巴細(xì)胞反應(yīng)，但不存在其他抗原且呈遞細(xì)胞不能儲(chǔ)存細(xì)胞因子，只能在生理過程中通過轉(zhuǎn)錄激活來重組它們，因此EOS 較其他抗原遞呈細(xì)胞多樣性高，因此研究者認(rèn)為由EOS抗原遞呈誘導(dǎo)免疫反應(yīng)具有一定復(fù)雜性。

樹突狀細(xì)胞是目前已知并定居在肺部的專職抗原遞呈細(xì)胞，在生理作用下可促使體內(nèi)原始的T 細(xì)胞發(fā)生活化反應(yīng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。研究發(fā)現(xiàn)，將已攝取了EOS 抗原的細(xì)胞注入氣道后，吸入性抗原刺激可引發(fā)特異性T 細(xì)胞反應(yīng)，同時(shí)引起氣道EOS 炎癥反應(yīng)，因此認(rèn)為當(dāng)肺部發(fā)生病變時(shí)，聚集在氣道中的EOS 可用于抵抗過敏反應(yīng)，從而加強(qiáng)和控制身體的炎癥反應(yīng)。

2 EOS 與T 細(xì)胞分化及相互作用

研究發(fā)現(xiàn)，在一只發(fā)生肺過敏反應(yīng)小鼠的支氣管肺泡灌洗液中分離出的EOS 是在與另一個(gè)脾臟中的特異性抗T 細(xì)胞反應(yīng)抗原相同的條件下產(chǎn)生的，隨著EOS 體積的增加，白介素（interleukin，IL）-5 的分泌明顯增加，從肺臟正常小鼠中分離出的淋巴細(xì)胞可與EOS 特異性結(jié)合，并可分泌出大量的IL-6、IL-13，由此證實(shí)EOS 在體外可促進(jìn)機(jī)體內(nèi)T 細(xì)胞反應(yīng)。結(jié)合目前研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，支氣管哮喘患者在吸入IL-4、IL-5 后可導(dǎo)致氣道發(fā)生高反應(yīng)，而痰液中的EOS 數(shù)量在發(fā)病后24 h 內(nèi)可明顯增多，但目前尚未明確是直接或間接作用誘導(dǎo)的T 細(xì)胞分化產(chǎn)生IL-4 與IL-5等細(xì)胞因子。此外，研究發(fā)現(xiàn)，T 細(xì)胞源性細(xì)胞因子與EOS 活化可向肺組織內(nèi)聚集，且IL-5 對(duì)EOS 的發(fā)育、活化、分化、聚集、生存有直接影響，當(dāng)發(fā)生哮喘或肺部受到急性抗原刺激時(shí)，EOS 的聚集與T 細(xì)胞的活化密切相關(guān)，而在變態(tài)反應(yīng)所致的哮喘中，支氣管組織中可發(fā)現(xiàn)大量活化T 細(xì)胞、EOS、IL-5，因此證實(shí)T細(xì)胞的出現(xiàn)可促進(jìn)EOS 的聚集及活化。

3 EOS 與氣道炎癥反應(yīng)

根據(jù)EOS 遞呈抗原活化特異性T 細(xì)胞的事實(shí)，通過給予或阻斷T 細(xì)胞因子表明EOS 在機(jī)體運(yùn)行中發(fā)揮重要作用，但目前尚無資料證實(shí)IL-5 等細(xì)胞因子可直接作用于氣道并增強(qiáng)其氣道反應(yīng)，主要是在研究中將剝離的氣管黏膜與IL-5 長(zhǎng)時(shí)間孵化對(duì)增高氣管黏膜的組胺反應(yīng)無明顯價(jià)值。

4 EOS在支氣管哮喘進(jìn)展中的作用

4.1 EOS與哮喘患者氣道炎癥

哮喘患者在受過敏原刺激后，可在多種細(xì)胞因子作用下進(jìn)行血液、骨髓中，繼而刺激嗜酸性粒細(xì)胞，使其向支氣管內(nèi)遷移，繼而導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生細(xì)胞內(nèi)炎癥、氣道高反應(yīng)、氣道重構(gòu)等病理性改變，因此證實(shí)EOS的聚集、激活在支氣管哮喘發(fā)作中發(fā)揮重要作用，特別是EOS 的黏附、募集、脫顆粒過程中IL-3、IL-5 的參與可增強(qiáng)EOS 對(duì)上皮細(xì)胞的黏附作用，不僅可導(dǎo)致趨化因子遷移，亦可增強(qiáng)EOS 功能。

臨床證實(shí)，支氣管哮喘是以EOS 為特征的慢性、氣道炎癥疾病，以痰液、外周血中EOS 的增加為顯著特征，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)EOS 經(jīng)過增生、分化、成熟，可向組織部位遷移、浸潤(rùn)，導(dǎo)致機(jī)體釋放各種炎性介質(zhì)，因此被認(rèn)為是氣道炎癥進(jìn)展的重要過程。EOS 在體內(nèi)可產(chǎn)生多種毒性物質(zhì)，臨床認(rèn)為EOS 的毒性物質(zhì)可損傷支氣管黏膜組織，導(dǎo)致氣道功能發(fā)生障礙，其中EOS 陽離子蛋白、堿性蛋白等顆粒物質(zhì)可通過激活氣道內(nèi)多種炎癥因子，對(duì)氣道上皮細(xì)胞完整進(jìn)行破壞，導(dǎo)致其發(fā)生損傷、脫落情況，不僅可誘發(fā)氣道炎癥反應(yīng)、氣道高反應(yīng)，引起氣道炎癥、阻塞、重構(gòu)的病理基礎(chǔ)。

EOS 顆粒蛋白水平與機(jī)體免疫、炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，一旦機(jī)體內(nèi)部EOS 被激活便可增加機(jī)體炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致多種細(xì)胞因子參與至過敏反應(yīng)中，從而加重患者病情，導(dǎo)致體內(nèi)炎癥持續(xù)存在，且EOS 過量釋放可導(dǎo)致引起組織損傷的活性氧類介導(dǎo)DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等，致使機(jī)體生理功能異常，從而加劇氣道的炎癥反應(yīng)。

4.2 EOS與哮喘患者氣道重構(gòu)

氣道重塑為支氣管哮喘的病理特征，是由持續(xù)的氣道炎癥和氣道上皮組織的反復(fù)損傷和修復(fù)引起的疾病，若未能及時(shí)控制疾病會(huì)導(dǎo)致哮喘反復(fù)發(fā)作和氣道炎癥持續(xù)加重。相關(guān)研究表明，活化的EOS 不僅有助于體內(nèi)EOS 相關(guān)蛋白和細(xì)胞因子參與纖維形成和血管生成，還能激活各種基質(zhì)細(xì)胞，從而發(fā)揮成纖維細(xì)胞擴(kuò)散的促進(jìn)作用，導(dǎo)致氣道平滑肌肥大和增生，從而誘發(fā)血管擴(kuò)張、增生，致使黏液腺增生和氣道管腔狹窄，導(dǎo)致支氣管哮喘患者氣道重構(gòu)，該特征的出現(xiàn)不僅可降低機(jī)體敏感性，亦可導(dǎo)致氣流受限，從而加劇氣道高反應(yīng)，再者EOS 的出現(xiàn)可促進(jìn)肥大細(xì)胞活化，導(dǎo)致氣道平滑肌收縮，加重患者體內(nèi)氣道重構(gòu)狀態(tài)。

4.3 EOS的凋亡

EOS 的凋亡是由于細(xì)胞自身內(nèi)部機(jī)制的調(diào)控而導(dǎo)致細(xì)胞自然死亡，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，EOS 的凋亡受多種細(xì)胞因子的調(diào)控，因此臨床只能通過控制其他細(xì)胞因子，達(dá)到降低體內(nèi)EOS 的目的。研究表明，EOS 屬于支氣管哮喘患者循環(huán)和組織中的程序性細(xì)胞凋亡，當(dāng)身體發(fā)展為致敏性哮喘時(shí)，它沒有完全去除并導(dǎo)致持續(xù)的氣道炎癥，此時(shí)EOS 的凋亡率明顯降低，但EOS在體內(nèi)的存活持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此只能通過抑制體內(nèi)炎癥介質(zhì)來停止，持續(xù)的氣道炎癥反應(yīng)促進(jìn)EOS 細(xì)胞凋亡，同時(shí)緩解哮喘病情。

糖皮質(zhì)激素為調(diào)節(jié)機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)的重要激素，且對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝及免疫有重要作用，在進(jìn)入機(jī)體后可抑制EOS 的聚集，并控制機(jī)體內(nèi)炎癥介質(zhì)的生成、釋放，通過加速外周細(xì)胞中炎癥因子的凋亡，控制平滑肌細(xì)胞的反應(yīng)性，在控制支氣管哮喘和炎癥反應(yīng)的同時(shí)，改善其咳嗽、咳痰等癥狀及預(yù)后效果。除糖皮質(zhì)激素外，EOS 靶向藥物在支氣管哮喘治療中效果得到肯定，其中抗IL-5 藥物對(duì)降低EOS 所致哮喘的復(fù)發(fā)有重要作用，例如美索珠單抗；此外許多潛在的抗哮喘類藥物均具有誘導(dǎo)EOS 凋亡的特性，例如Siglec-8 活化抗體。

5 EOS 對(duì)氣道炎癥反應(yīng)的評(píng)價(jià)

目前，臨床多根據(jù)患者的臨床癥狀、肺功能檢查結(jié)果、哮喘控制問卷等對(duì)支氣管哮喘患者的病情進(jìn)行評(píng)估，但上述方式無法準(zhǔn)確、直觀地反映氣道炎癥狀態(tài)，且臨床研究證實(shí)，支氣管哮喘患者經(jīng)治療后能通過肺功能、臨床癥狀評(píng)估病情痊愈情況，支氣管鏡檢查氣道內(nèi)炎癥持續(xù)存在，而痰液中EOS 的評(píng)價(jià)可直接反映患者氣道內(nèi)炎癥反應(yīng)狀況，從而為臨床制定治療方案、評(píng)估病情及預(yù)后效果提供準(zhǔn)確、可靠參考。

研究發(fā)現(xiàn)，痰液中EOS 與一氧化氮（nitric oxide，NO）、外周血EOS、血免疫球蛋白等因素密切相關(guān)，上述指標(biāo)的檢測(cè)對(duì)評(píng)估氣道炎癥狀態(tài)、預(yù)測(cè)病情、治療等有重要作用，亦可為醫(yī)師選擇升階梯用藥和降階梯用藥提供參考。

6 EOS的評(píng)價(jià)方法

目前評(píng)估EOS 氣道炎癥有多種方法，例如支氣管肺泡灌洗液細(xì)胞計(jì)數(shù)、痰細(xì)胞計(jì)數(shù)、呼出氣NO 等，其中第一種方案因有創(chuàng)、所需時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)工作人員專業(yè)要求高等特點(diǎn)無法在臨床廣泛推廣；第二種方法具有無創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，近年被廣泛應(yīng)用于臨床；第三種方法對(duì)患者配合程度要求較高，而重度哮喘患者無法配合檢查，因此推廣過程中有人群限制，因此痰細(xì)胞計(jì)數(shù)可應(yīng)用在支氣管哮喘、嗜酸性粒細(xì)胞性支氣管炎、肺結(jié)核等呼吸道疾病等診斷中，此外誘導(dǎo)痰檢測(cè)計(jì)數(shù)可檢測(cè)出體內(nèi)EOS 陽離子蛋白、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等物質(zhì)，根據(jù)上述結(jié)果可明確支氣管哮喘患者氣道內(nèi)炎癥狀態(tài)，從而反應(yīng)患者病情。

7 EOS 的應(yīng)用

EOS 是一種簡(jiǎn)單、無創(chuàng)、廉價(jià)的診斷方案，可直接反應(yīng)氣道炎癥狀態(tài)，應(yīng)用在哮喘氣道炎癥監(jiān)測(cè)中可評(píng)價(jià)支氣管哮喘患者對(duì)治療方案反應(yīng)性，并分析治療方案是否充分，以便后期修正或調(diào)整治療方案，其中EOS 陽離子蛋白可反應(yīng)支氣管哮喘患者的病情波動(dòng)，可應(yīng)用在慢性支氣管哮喘患者病情監(jiān)測(cè)中；EOS計(jì)數(shù)與哮喘發(fā)作頻率密切相關(guān)，可通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)避支氣管效果的反復(fù)發(fā)作，達(dá)到有效控制患者病情的目的。

8 小結(jié)及展望

EOS 可客觀地反映支氣管哮喘患者氣道炎癥反應(yīng)，并根據(jù)具體檢測(cè)結(jié)果對(duì)疾病進(jìn)行分級(jí)，亦可作為評(píng)估支氣管哮喘復(fù)發(fā)、嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)之一，通過明確支氣管哮喘患者表型，可制定正確合理的治療方案，以便將患者病情控制在合理范圍內(nèi)，避免疾病復(fù)發(fā)或持續(xù)進(jìn)展，影響我國居民生活質(zhì)量。