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摘要?dú)獾姥装Y尤其小氣道炎癥是慢性阻塞性肺疾病的主要病變及發(fā)病的主要原因,本文就其氣道炎癥的細(xì)胞學(xué)改變及細(xì)胞因子與氣道炎癥的關(guān)系作一簡(jiǎn)要綜述,以期提高對(duì)本病的認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:慢性阻塞性肺疾病氣道炎癥
慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydisease,COPD)是常見的呼吸道疾病,發(fā)病率及死亡率均較高,雖然一直受到廣泛重視,但目前仍缺乏有效的防治方法。現(xiàn)認(rèn)為COPD是具有氣流阻塞為特征的慢性支氣管炎和/或肺氣腫,而氣道炎癥尤其是小氣道炎癥是COPD的主要病變及發(fā)病的主要原因,然而目前對(duì)其氣道炎癥的本質(zhì),特點(diǎn)及其炎癥機(jī)制認(rèn)識(shí)尚不十分明確,本文就有關(guān)COPD氣道炎癥的研究進(jìn)展作一簡(jiǎn)要的綜述,以期提高對(duì)本病的認(rèn)識(shí)。
1COPD氣道炎癥細(xì)胞學(xué)改變及特征
COPD氣道炎癥的主要病變部位在小氣道,其氣道炎癥是涉及多種炎癥細(xì)胞相互作用的一種慢性炎癥。以往由于COPD患者大多伴有中~重度的肺功能障礙,難以接受有創(chuàng)傷的檢查,以至COPD氣道炎癥的研究不象支氣管哮喘研究那么深入。近年來通過COPD患者痰液、支氣管肺泡灌洗液(BALF)和支氣管粘膜組織活檢等檢查方法,對(duì)其氣道炎癥的細(xì)胞學(xué)改變進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)COPD氣道細(xì)胞學(xué)改變以中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞為主。
1.1中性粒細(xì)胞
Ronchi等[1]通過痰液檢查,發(fā)現(xiàn)COPD患者痰中中性粒細(xì)胞比例明顯增高,占47.5%,而健康對(duì)照組僅為8.8%,支氣管哮喘組為14.4%,且COPD組痰中嗜酸粒細(xì)胞,肺泡巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞與健康對(duì)照組比較均不高,說明COPD患者氣道腔內(nèi)的主要炎癥細(xì)胞為中性粒細(xì)胞,這與Lacoste等[2]的報(bào)道相符合。Lacoste檢查患者的BALF,發(fā)現(xiàn)單純慢性支氣管炎組[FEV1為(98.4±11.3)%]和COPD組[FEV1為(51.2±14.3)%]的BALF細(xì)胞總數(shù)較正常對(duì)照組和支氣管哮喘組明顯增多,在細(xì)胞分類上則主要表現(xiàn)為中性粒細(xì)胞明顯增高,特別是COPD組遠(yuǎn)較單純慢性支氣管炎組明顯增高。Lacoste還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)上述單純慢性支氣管炎及COPD患者BALF中性粒細(xì)胞髓過氧化物酶(MPO)增高,其中以COPD患者增高最為明顯。Keatings[3]的研究亦證實(shí),COPD患者痰中性粒細(xì)胞及MPO明顯增高,提示COPD氣道內(nèi)中性粒細(xì)胞呈明顯活化狀態(tài)。Keatings的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)COPD患者痰中性粒細(xì)胞與FEV1呈明顯的負(fù)相關(guān),r值高達(dá)-0.62以上研究結(jié)果提示中性粒細(xì)胞是COPD氣道腔內(nèi)的主要炎癥細(xì)胞,并呈現(xiàn)高度活化狀態(tài),在COPD氣道炎癥及其氣道阻塞中發(fā)揮重要作用。此外,COPD患者痰及BALF中中性粒細(xì)胞和MPO明顯升高,亦是鑒別COPD和支氣管哮喘氣道炎癥的較好指標(biāo)。
1.2嗜酸粒細(xì)胞(EOS)
眾所周知,EOS在支氣管哮喘氣道炎癥中的重要地位及作用已得到公認(rèn),但有關(guān)EOS在COPD氣道炎癥中的作用則報(bào)道不一。有部分報(bào)道認(rèn)為COPD患者氣道腔及氣道壁EOS均不增加,與正常人相似,EOS與COPD患者氣道炎癥關(guān)系不明顯。Lacoste[2]雖然發(fā)現(xiàn)COPD患者BALF及支氣管活檢組織中EOS數(shù)增加,與支氣管哮喘組差異不顯著,但COPD患者EOS不脫顆粒,且嗜酸粒細(xì)胞陽離子蛋白(ECP)水平不增高,顯示COPD患者氣道EOS無活性,在COPD氣道炎癥中無明顯作用。但Keatings等[3]最近的研究發(fā)現(xiàn)COPD及支氣管哮喘患者痰中EOS、ECP和嗜酸粒細(xì)胞過氧化酶(EPO)均較正常人明顯增高,而Saetta等[4]報(bào)道在COPD急性加重期痰中及支氣管活檢組織中EOS數(shù)均較COPD緩解期明顯增高,Riise等[5,6]的研究亦支持COPD患者痰及BALF中ECP水平明顯增高,以上研究則提示COPD氣道EOS呈脫顆粒活性狀態(tài),并與COPD氣道炎癥損害密切相關(guān),無論在COPD緩解期或急性加重期均參與氣道致炎作用。以上有關(guān)EOS在COPD氣道炎癥作用不一致的報(bào)道,可能與作者病例選擇有一定關(guān)系,由于臨床上存在部分COPD合并哮喘或哮喘合并慢性支氣管炎的病例,這部分患者的氣道炎癥可能同時(shí)存在中性粒細(xì)胞和EOS活性增高的現(xiàn)象,有關(guān)EOS在COPD氣道炎癥中的作用還有待進(jìn)一步研究。
1.3淋巴細(xì)胞
COPD患者支氣管粘膜活檢及手術(shù)肺切除標(biāo)本顯示COPD氣道確實(shí)存在粘膜充血水腫,粘液腺體增生,管壁纖維化及管壁炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等病理改變。目前的研究[7-9]認(rèn)為COPD的氣道壁炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)主要是淋巴細(xì)胞,而不是管腔內(nèi)的主要炎癥細(xì)胞中性粒細(xì)胞。O´shaughnessy等[7]通過對(duì)單純慢性支氣管炎組[FEV1(98.5±12.9)%]及COPD組[FEV1(59.7±10.0)%]患者的支氣管活檢標(biāo)本進(jìn)行免疫組化分析,并與正常人相比較,發(fā)現(xiàn)COPD患者CD45(總白細(xì)胞)增高,單純慢性支氣管炎組CD45正常,以上兩組CD3+(T淋巴細(xì)胞)均較正常人明顯增高,COPD組CD8+亦較正常人顯著增加,但CD4+則不高,單純慢性支氣管炎組及COPD組CD4+/CD8+均較正常人明顯下降,且COPD患者CD8+增高與FEV1下降有一定的相關(guān)性,r=-0.42。Stefano等[8]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)COPD支氣管粘膜CD3+浸潤(rùn)較不伴氣流阻塞的慢性支氣管炎組更明顯,并且CD3+與FEV1呈負(fù)相關(guān),r=0.46。以上結(jié)果顯示COPD氣道壁有明顯的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),其炎癥細(xì)胞主要為T淋巴細(xì)胞,且T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)隨著慢性支氣管炎及COPD病情發(fā)展而加重,由于T淋巴細(xì)胞可通過釋放多種淋巴因子參與炎癥反應(yīng),所以T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)在COPD氣道炎癥過程及氣道阻塞中發(fā)揮重要作用。
1.4其它細(xì)胞
肺泡巨噬細(xì)胞(AM)也參與了COPD氣道炎癥過程,O´shaughnessy等[7,8]報(bào)道COPD患者支氣管粘膜存在明顯CD68+AM浸潤(rùn),這在COPD較單純慢性支氣管炎更明顯,認(rèn)為氣道粘膜的AM浸潤(rùn)亦是COPD氣流阻塞的原因之一。此外,與支氣管哮喘關(guān)系密切的肥大細(xì)胞無論在COPD患者的痰、BALF以及支氣管活檢組織中均未見有明顯增加,與正常人無差異,提示肥大細(xì)胞不參與COPD的氣道炎癥過程。
2細(xì)胞因子在COPD氣道炎癥中的作用
目前有關(guān)細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)與COPD氣道炎癥的相關(guān)研究還很少,最近已有一些學(xué)者注意到細(xì)胞因子與COPD氣道炎癥的關(guān)系,其中白介素-8(IL-8)與COPD氣道炎癥的關(guān)系已引起人們的重視[5,6,10,11],目前發(fā)現(xiàn)COPD患者痰中及BALF中IL-8水平顯著增高,與哮喘患者比較差異有顯著性,且IL-8與MPO的相關(guān)性高達(dá)0.87,IL-8與EOS亦有一定的相關(guān)性(r=0.53),并且COPD患者痰中IL-8水平升高與FEV1的下降存在著較密切的關(guān)系,兩者相關(guān)性高達(dá)-0.78。以上結(jié)果顯示IL-8與COPD氣道中性粒細(xì)胞活性增高以及氣道阻塞密切相關(guān),目前所知IL-8系一種多源的細(xì)胞因子,是強(qiáng)有力的中性粒細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞的趨化因子,可在αα腫瘤壞死因子(TNF-α)以及IL-1的誘導(dǎo)下合成與釋放。Kwon等[12]報(bào)道在體外培養(yǎng)人呼吸道上皮細(xì)胞TNF-α可致IL-8mRNA和蛋白表達(dá)增加,并具有濃度和時(shí)間依賴性,且這一效應(yīng)可被地塞米松所抑制。Keatings等[10]報(bào)道COPD患者痰中TNF-α和IL-8均明顯增高,說明在COPD氣道炎癥過程中INF-α可能是作為強(qiáng)有力的誘導(dǎo)劑使IL-8的合成和釋放增加,而IL-8水平升高其趨化作用使氣道管腔內(nèi)中性粒細(xì)胞聚集及管壁T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn),并使其活性增加,從而在COPD氣道炎癥的發(fā)生發(fā)展過程中以及氣道阻塞中發(fā)揮重要作用。
粘附分子對(duì)白細(xì)胞由血循環(huán)向炎癥部位游出并在炎癥組織浸潤(rùn)起重要作用,Stefano等[13]報(bào)道COPD患者支氣管粘膜粘活檢組織顯示其氣道壁基底細(xì)胞間粘附分子(ICAM-1)及血管E-選擇素表達(dá)均增加。Riise等[14]亦發(fā)現(xiàn)COPD患者血及BALF中ICAM-1均增高,血清E-選擇素水平亦較正常對(duì)照組明顯增高,且E-選擇素水平與患者FEV1下降明顯相關(guān),以上資料提示細(xì)胞粘附分子參與了COPD氣道炎癥的形成過程,可能在中性粒細(xì)胞由血循環(huán)向氣道腔內(nèi)游出以及T淋巴細(xì)胞在氣道壁浸潤(rùn)發(fā)揮重要作用。
綜上所述,COPD確實(shí)存在慢性氣道炎癥,通過以上研究資料可看出,COPD氣道炎癥雖然與支氣管哮喘氣道炎癥有某些共性,兩者均為有明顯T淋巴細(xì)胞和AM浸潤(rùn)的慢性氣道炎癥,但兩者還是有著顯著的區(qū)別,也即兩者的氣道炎癥本質(zhì)不同,而COPD氣道炎癥較支氣管哮喘更復(fù)雜,這可能也是COPD治療困難的原因之一。從目前的研究資料可以認(rèn)為COPD氣道炎癥是以管腔內(nèi)中性粒細(xì)胞聚集為主,管壁則以T淋巴細(xì)胞及AM浸潤(rùn)為主要特征,EOS在COPD氣道炎癥中的作用尚無定論,而IL-8、TNF-α以及粘附分子等細(xì)胞因子作為主要的炎癥介質(zhì)參與了COPD氣道炎癥的發(fā)生發(fā)展過程。
COPD氣道炎癥的病因及形成機(jī)制是復(fù)雜的,目前的研究資料尚不能充分闡明COPD氣道炎癥的本質(zhì)及發(fā)病機(jī)制,人們已注意到吸煙與COPD氣道炎癥存在著密切關(guān)系,并且已越來越認(rèn)識(shí)到氣道慢性炎癥在COPD發(fā)生發(fā)展中的重要性。氣道炎癥無論在COPD急性加重期和緩解期均始終存在,其氣道炎癥可能在COPD的氣道重塑、氣道阻塞以及肺動(dòng)脈高壓的發(fā)生發(fā)展過程中均起著至關(guān)重要的作用。但目前關(guān)于這方面的認(rèn)識(shí)和研究還很不足,對(duì)COPD氣道炎癥特別是緩解期的治療尚缺乏有效的措施,這些均有待于今后進(jìn)一步深入研究,有關(guān)COPD氣道炎癥的本質(zhì)及其形成機(jī)制以及探索有效的治療方法應(yīng)是今后COPD和肺心病防治研究的重點(diǎn)方向。
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