引用本文: 蔣素妹, 馬元, 王正霞, 黃茂. 慢性阻塞性肺疾病穩定期口咽部炎性標志物變化的臨床意義. 中國呼吸與危重監護雜志, 2022, 21(7): 459-464. doi: 10.7507/1671-6205.202204066 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)好發于中老年人,以持續存在的氣流受限和相應的呼吸系統癥狀為特征[1],每一次急性加重都會引起肺功能的下降,最終導致呼吸衰竭。目前,慢阻肺是全球第三大死亡原因,僅次于缺血性心臟病和卒中[2]。吸煙是增加慢阻肺發病率和死亡率的重要危險因素,外源性因素(如香煙煙霧等)可引發一系列炎癥反應,誘發和加重慢阻肺[3],香煙煙霧可通過誘導脂質過氧化引起細胞鐵死亡,后者參與了慢阻肺的發病機制[4]。研究發現血清、誘導痰、支氣管肺組織中多種炎性標志物在慢阻肺患者中顯著升高,在吸煙患者中升高更為顯著[5-6],口咽部炎性標志物與慢阻肺之間的相關性研究較少。因此,我們試圖采取一種無創的方法,探究口咽部炎性標志物的表達與穩定期慢阻肺及其預后之間的相關性,對此,分析了62例慢阻肺穩定期患者的臨床資料,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
收集2020年6月—2021年6月慢阻肺穩定期患者62例,其中男50例,女12例,選擇同期健康體檢者31例,其中男24例,女7例,兩組均分為吸煙組和非吸煙組。本研究通過南京中醫藥大學泰州附屬醫院醫學倫理委員會批準(2020-011-01),入組患者均簽署知情同意書,為自愿受試。各組在性別、年齡、身高、體重、體重指數方面比較,差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表1。進一步分析對照組與慢阻肺組吸煙者的吸煙指數,發現兩者存在顯著性差異,慢阻肺組的吸煙指數顯著高于對照組[(348.86±86.59)年支比(183.33±65.13)年支,P<0.05]。


1.2 方法
1.2.1 入選標準
慢阻肺組入選標準:(1)自愿簽署知情同意書;年齡、性別及種族不限;慢阻肺診斷均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》報告中相關診斷標準[1],診斷≥3個月;心、肝、腎功能基本正常者;近4周未全身使用抗生素和糖皮質激素;規律吸入長效β2受體激動劑/長效抗膽堿能藥物,病情控制穩定。(2)排除標準:4周內有呼吸道感染或全身使用抗生素者;經檢查證實由結核、真菌、腫瘤等因素所致的慢性喘息者;合并有嚴重心腦血管疾病、肝腎功能和凝血功能障礙等嚴重原發性疾病者;合并支氣管哮喘、典型肺動脈高壓、肺間質纖維化等其他肺部疾病者;存在嚴重齲齒、重度鼻炎、鼻后滴漏綜合征、重度胃食管反流等影響口咽微環境的疾病者;免疫功能障礙或服用免疫抑制劑患者;酗酒或麻醉藥物濫用、吸毒史,或精神病史、對抗性格或其他情感或智力問題等可能影響參與本研究知情有效性的情況;女性處于妊娠期或哺乳期;試驗前3個月內參加其他臨床試驗者。
對照組入選標準:(1)12周內未檢出呼吸系統疾病;(2)4周內未使用任何口服藥;(3)未合并過敏性疾病、風濕免疫系統疾病、變態反應疾病;(4)經詢問病史、體格檢查、輔助檢查等,排除合并心、腦、肝、腎、肺等重要臟器功能不全者;(5)排除近4周內感染者。
1.2.2 咽拭子的采集
清晨空腹狀態下,受檢者常規清理口腔后,頭微仰,嘴張大,持續發“啊”音,充分暴露咽后壁,使用無菌棉拭子在受試者兩側咽腭弓稍微用力來回擦拭3次,然后再在咽后壁上下擦拭3次,將拭子頭浸入2 mL無菌生理鹽水中,尾部棄去,保存至–80 ℃。每位受檢者采集一次,取樣過程中避免觸及牙齒、舌、懸雍垂、口腔黏膜和唾液。
1.2.3 血嗜酸性粒細胞、C反應蛋白檢測
所有入組者完成咽拭子采集后,于上肢肘正中靜脈處抽取靜脈血2 mL,保存至EDTA-K2抗凝管,于2 h內送至檢驗科,由工作人員使用邁瑞BC-7500血細胞、C反應蛋白一體機自動分析,記錄入組者的血嗜酸性粒細胞(eosinophile,EOS)計數、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)。
1.2.4 肺功能檢查
全部入組者均接受肺功能檢測,檢測前24 h叮囑患者禁用長效支氣管舒張劑,檢測前12 h叮囑患者禁用短效支氣管舒張劑,每位受檢者測量最少不低于3次,并選擇檢測差異不大的3次結果計算其平均值作為最終結果,主要檢測指標為患者用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、FEV1占預計值百分比(FEV1%pred)。
1.2.5 炎癥因子檢測
咽拭子樣本批量搜集完成后,從–80 ℃冰箱轉移至保溫箱,并于3 h內送至南京醫科大學實驗室。將存儲拭子頭的樣本融解后,離心20 min(2000~3000 r/min)。仔細收集上清,保存過程中如有沉淀形成,則再次離心。采用酶聯免疫吸附法檢測腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白細胞介素-8(interleukin,IL-8)、Ⅳ型膠原蛋白(collage Ⅳ,COL-4)、纖維連接蛋白(fibronectin,FN)(南京翼飛雪)。
1.3 統計學方法
采用SPSS 20.0統計軟件。以均數±標準差(±s)表示計量資料,多組間采用一般線性模型單變量方差分析檢驗,兩兩組間采用雙因素方差分析和事后兩兩比較;以百分比表示計數資料,用χ2檢驗;相關性采用雙變量Pearson相關性檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 慢阻肺與對照組間炎癥因子、血CRP和EOS的比較
穩定期慢阻肺患者口咽部拭子TNF-α、IL-8、COL-4、FN水平均顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);慢阻肺患者與健康人血CRP存在顯著差異(P<0.05),而兩組間血EOS無顯著差異(P>0.05)。結果見表2。

2.2 亞組間炎癥因子、血CRP和EOS的比較
進一步將兩組都分為吸煙組與非吸煙組,并分別比較各炎癥因子、血CRP和EOS。慢阻肺吸煙者TNF-α、IL-8及FN水平明顯高于非吸煙者,而血CRP水平明顯低于非吸煙者,差異均有統計學意義(P<0.05),吸煙者COL-4水平也高于非吸煙者,但兩者的差異沒有統計學意義(P>0.05)、吸煙者血EOS水平略低于非吸煙者,但兩者的差異無統計學意義(P>0.05)。比較對照組中吸煙與非吸煙者,上述炎癥因子及血CRP、EOS均無明顯差異(P>0.05)。結果見表3。

2.3 各組間肺功能比較
慢阻肺患者FEV1、FEV1%pred水平均低于對照組,且吸煙組FEV1%pred顯著低于非吸煙組,差異有統計學意義(P<0.05)。比較對照組中吸煙與非吸煙者,兩者FVC、FEV1、FEV1%pred比較,差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表4、5。


2.4 相關性分析
穩定期慢阻肺患者口咽部TNF-α、IL-8與血CRP成正相關(P<0.05),與FEV1%pred、血EOS無明顯相關,COL-4、FN與FEV1%pred、血CRP、EOS均無明顯相關性。結果見表6。

3 討論
慢阻肺是一種炎癥性疾病,多種炎癥介質參與其中,炎癥介質的來源既有參與先天或后天免疫反應的炎癥細胞(如白細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等),也包括被有害刺激激活的結構細胞(如上皮細胞、內皮細胞等)[7]。慢阻肺患者易出現上呼吸道感染并導致病情急性加重,考慮與氣道防御能力下降有關。口咽屬于上氣道,是氣道防御的門戶,當有害刺激損傷口咽黏膜,產生局部免疫反應,免疫記憶可能引起遠端或全身的免疫應答[8-9]。咽部炎癥環境在慢阻肺患者和健康人之間是否存在差異,目前相關研究資料較少。本研究通過檢測咽拭子樣本中的TNF-α、IL-8、COL-4、FN四個炎性標志物,作為對咽部炎癥環境的初步評估。咽拭子操作簡單、無創、患者容易耐受。采樣前僅常規清理口腔,避免深度清潔,盡可能保持受試者正常口腔狀態。在這項研究中,我們納入的是慢阻肺穩定期患者,選擇這類患者的原因是:(1)我們研究的目的是了解慢阻肺患者和健康人口咽部炎癥環境的差異,穩定期更能代表這類患者長期的局部炎癥環境狀態;(2)穩定期患者更能耐受并配合檢測,可以保證取樣的純度,減少樣本的污染。
本研究中穩定期慢阻肺患者口咽部TNF-α、IL-8水平均顯著高于健康人,吸煙者明顯高于非吸煙者。TNF-α通過消耗抗氧化劑谷胱甘肽直接誘導細胞的氧化應激,而且與吸煙有顯著的相關性[10];IL-8也是重要的促炎介質和趨化因子,能夠招募和激活中性粒細胞和巨噬細胞,介導氣道和肺泡炎癥反應,參與了慢阻肺不可逆性氣流受限和肺氣腫的發病機制[11]。我們同時發現口咽部COL-4、FN水平在慢阻肺和健康人之間也是有差異的,而且慢阻肺吸煙者的FN顯著高于非吸煙者。目前公認的是,慢阻肺肺功能的降低與氣道重塑密切相關,氣道重塑的重要因素源于細胞外基質成分紊亂。COL-4和FN是細胞外基質的重要組分,COL-4由基質細胞和上皮或內皮細胞合成,FN是細胞外基質的一種糖蛋白,為組織修復提供結構基礎。研究顯示,COL-4和FN在慢阻肺的支氣管沉積增加,尤其在支氣管內膜受損之后[12]。試驗顯示有長期吸煙史的慢阻肺患者肺組織的FN基因表達顯著增強[13]。本研究未能在慢阻肺吸煙者與非吸煙者之間觀察到COL-4的水平差異,考慮可能的原因有三方面。首先,納入的慢阻肺非吸煙者病例數較少;其次,檢測方法的局限性,未來進一步擴大樣本量,可考慮聚合酶鏈反應、酶聯免疫吸附法等多種方法同時驗證;最后, COL-4更可能與慢阻肺疾病本身有關,與吸煙的關系可能需要進一步確認。結合本研究結果,我們推測當有害氣體或顆粒長期反復刺激,尤其香煙煙霧與上呼吸道高濃度接觸,口咽黏膜上皮細胞損傷首當其沖,釋放TNF-α、IL-8等促炎因子,同時存在FN及可能的COL-4的合成和分泌增加,雖然慢阻肺的主要病理改變發生在氣道和(或)肺泡,但口咽部上皮細胞的炎癥損傷也參與了慢阻肺的發病,甚至可能更早發生,慢阻肺的炎癥反應不僅發生在氣道和肺泡,甚至累計整個呼吸系統,乃至全身。
為了更全面的評估患者的全身炎癥狀態,我們結合了血EOS和CRP水平,發現穩定期慢阻肺患者的血CRP水平顯著高于健康人,這和既往的薈萃分析[14]結果是一致的,薈萃分析顯示慢阻肺患者即使穩定期,血清CRP、纖維蛋白原、白細胞計數亦升高,而且這三種炎癥標志物同時升高與急性加重風險的增加相關[15],尤其CRP基線水平在3 mg/L以上的慢阻肺患者,具有更高的住院率和死亡率[16]。但本研究中慢阻肺吸煙者的血CRP水平低于非吸煙者,出現這個結果,考慮可能的原因還是我們入組的慢阻肺非吸煙者人數偏少,另一重要的原因是受試者多為務農者,生物燃料對患者病情的促進不容忽視,這可能影響了患者的CRP水平。血EOS在慢阻肺和健康人之間,以及吸煙者與非吸煙者之間均沒有顯示出明顯差異,而據文獻報道,EOS≥300個/μL的影響因素之一就是10包年以上的吸煙史[17],這可能和我們選擇的是EOS比值而非絕對計數有關。據此,我們推測,CRP可能是影響慢阻肺結局的因子之一,鑒于EOS增多是慢阻肺表型之一,因此EOS在慢阻肺和健康人之間是否存在差異及其與吸煙的關系有待深入探究。
此外,本研究分別對各個炎性標志物和FEV1%pred值、血CRP、EOS進行相關性分析,結果顯示TNF-α、IL-8與血CRP成正相關(P<0.05),與FEV1%pred、EOS無明顯相關,COL-4、FN與FEV1%pred、血CRP和EOS均無明顯相關性。Kranenburg等[12]的研究顯示FEV1與支氣管表面上皮基底膜中的膠原蛋白、支氣管血管中的FN呈負相關。Lin等[18]的在肺組織及呼出氣冷凝物中也發現TNF-α的表達與FEV1/FVC呈負相關。Camara等[19]的體外研究更證實了TNF-α在肺纖維化過程中能夠增強FN與支氣管上皮細胞的相互作用,促進了上皮-間充質轉化。據此,我們推測隨著炎癥反應的增強,細胞外基質成分紊亂,氣道重塑加重,最終導致肺功能更嚴重持久的損害。至于本研究中炎癥因子與FEV1%pred無顯著相關,最可能的原因還是我們選擇患者的偏倚,也許這些重塑相關指標與重癥患者存在相關;其次,咽拭子樣本中炎癥因子濃度較低,分析相關性時敏感性不高,如果通過擴增,有可能更全面地評價其與肺功能的關系。
由于吸煙是公認的慢阻肺獨立危險因素之一,我們分別對慢阻肺和健康人做了吸煙與非吸煙的對照,發現慢阻肺吸煙組肺功能顯著低于非吸煙組,吸煙組口咽部炎性標志物水平也明顯高于非吸煙組。證實了吸煙在慢阻肺的發病機制中扮演了重要角色,香煙煙霧損傷上皮細胞,誘導氧自由基產生,激活炎癥細胞釋放炎癥因子。與非吸煙者相比,吸煙者癥狀較多,全身炎癥負擔更重[20],肺功能下降更快,尤其FEV1的下降[21]。吸煙引起的炎性病變存在一個長期積累的過程,反復大量的吸煙刺激才會導致慢阻肺的發病。戒煙是已知的唯一能改善慢阻肺預后的循證策略,減少煙草暴露不僅減輕呼吸道癥狀,尤其改善夜間氧飽和度降低患者的肺功能參數[22],而且能夠降低全身炎癥、心血管及肺癌發病風險[23]。
本研究對照組中吸煙與不吸煙者的肺功能、炎癥指標無顯著差異,與慢阻肺患者不同,分析原因可能是:對照組吸煙者的平均吸煙指數顯著低于慢阻肺患者。吸煙是慢阻肺發生發展的重要原因,且與吸煙指數相關,高吸煙指數與FEV1%pred的下降、慢阻肺嚴重程度及合并疾病都有顯著相關性[24-25]。低吸煙指數的正常人,肺功能的損傷可能較小。通過擴大樣本例數,有望進一步闡明正常人群中吸煙指數與肺功能、炎癥因子等相關性。
綜上所述,口咽部炎性標志物IL-8、TNF-α、COL-4和FN在慢阻肺穩定期顯著增加,或許可以作為慢阻肺患者急性加重的結局預估和預后分析的參考因素,戒煙有利于改善慢阻肺患者口咽部炎癥微環境的失衡,對預后有益。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)好發于中老年人,以持續存在的氣流受限和相應的呼吸系統癥狀為特征[1],每一次急性加重都會引起肺功能的下降,最終導致呼吸衰竭。目前,慢阻肺是全球第三大死亡原因,僅次于缺血性心臟病和卒中[2]。吸煙是增加慢阻肺發病率和死亡率的重要危險因素,外源性因素(如香煙煙霧等)可引發一系列炎癥反應,誘發和加重慢阻肺[3],香煙煙霧可通過誘導脂質過氧化引起細胞鐵死亡,后者參與了慢阻肺的發病機制[4]。研究發現血清、誘導痰、支氣管肺組織中多種炎性標志物在慢阻肺患者中顯著升高,在吸煙患者中升高更為顯著[5-6],口咽部炎性標志物與慢阻肺之間的相關性研究較少。因此,我們試圖采取一種無創的方法,探究口咽部炎性標志物的表達與穩定期慢阻肺及其預后之間的相關性,對此,分析了62例慢阻肺穩定期患者的臨床資料,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
收集2020年6月—2021年6月慢阻肺穩定期患者62例,其中男50例,女12例,選擇同期健康體檢者31例,其中男24例,女7例,兩組均分為吸煙組和非吸煙組。本研究通過南京中醫藥大學泰州附屬醫院醫學倫理委員會批準(2020-011-01),入組患者均簽署知情同意書,為自愿受試。各組在性別、年齡、身高、體重、體重指數方面比較,差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表1。進一步分析對照組與慢阻肺組吸煙者的吸煙指數,發現兩者存在顯著性差異,慢阻肺組的吸煙指數顯著高于對照組[(348.86±86.59)年支比(183.33±65.13)年支,P<0.05]。


1.2 方法
1.2.1 入選標準
慢阻肺組入選標準:(1)自愿簽署知情同意書;年齡、性別及種族不限;慢阻肺診斷均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》報告中相關診斷標準[1],診斷≥3個月;心、肝、腎功能基本正常者;近4周未全身使用抗生素和糖皮質激素;規律吸入長效β2受體激動劑/長效抗膽堿能藥物,病情控制穩定。(2)排除標準:4周內有呼吸道感染或全身使用抗生素者;經檢查證實由結核、真菌、腫瘤等因素所致的慢性喘息者;合并有嚴重心腦血管疾病、肝腎功能和凝血功能障礙等嚴重原發性疾病者;合并支氣管哮喘、典型肺動脈高壓、肺間質纖維化等其他肺部疾病者;存在嚴重齲齒、重度鼻炎、鼻后滴漏綜合征、重度胃食管反流等影響口咽微環境的疾病者;免疫功能障礙或服用免疫抑制劑患者;酗酒或麻醉藥物濫用、吸毒史,或精神病史、對抗性格或其他情感或智力問題等可能影響參與本研究知情有效性的情況;女性處于妊娠期或哺乳期;試驗前3個月內參加其他臨床試驗者。
對照組入選標準:(1)12周內未檢出呼吸系統疾病;(2)4周內未使用任何口服藥;(3)未合并過敏性疾病、風濕免疫系統疾病、變態反應疾病;(4)經詢問病史、體格檢查、輔助檢查等,排除合并心、腦、肝、腎、肺等重要臟器功能不全者;(5)排除近4周內感染者。
1.2.2 咽拭子的采集
清晨空腹狀態下,受檢者常規清理口腔后,頭微仰,嘴張大,持續發“啊”音,充分暴露咽后壁,使用無菌棉拭子在受試者兩側咽腭弓稍微用力來回擦拭3次,然后再在咽后壁上下擦拭3次,將拭子頭浸入2 mL無菌生理鹽水中,尾部棄去,保存至–80 ℃。每位受檢者采集一次,取樣過程中避免觸及牙齒、舌、懸雍垂、口腔黏膜和唾液。
1.2.3 血嗜酸性粒細胞、C反應蛋白檢測
所有入組者完成咽拭子采集后,于上肢肘正中靜脈處抽取靜脈血2 mL,保存至EDTA-K2抗凝管,于2 h內送至檢驗科,由工作人員使用邁瑞BC-7500血細胞、C反應蛋白一體機自動分析,記錄入組者的血嗜酸性粒細胞(eosinophile,EOS)計數、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)。
1.2.4 肺功能檢查
全部入組者均接受肺功能檢測,檢測前24 h叮囑患者禁用長效支氣管舒張劑,檢測前12 h叮囑患者禁用短效支氣管舒張劑,每位受檢者測量最少不低于3次,并選擇檢測差異不大的3次結果計算其平均值作為最終結果,主要檢測指標為患者用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、FEV1占預計值百分比(FEV1%pred)。
1.2.5 炎癥因子檢測
咽拭子樣本批量搜集完成后,從–80 ℃冰箱轉移至保溫箱,并于3 h內送至南京醫科大學實驗室。將存儲拭子頭的樣本融解后,離心20 min(2000~3000 r/min)。仔細收集上清,保存過程中如有沉淀形成,則再次離心。采用酶聯免疫吸附法檢測腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白細胞介素-8(interleukin,IL-8)、Ⅳ型膠原蛋白(collage Ⅳ,COL-4)、纖維連接蛋白(fibronectin,FN)(南京翼飛雪)。
1.3 統計學方法
采用SPSS 20.0統計軟件。以均數±標準差(±s)表示計量資料,多組間采用一般線性模型單變量方差分析檢驗,兩兩組間采用雙因素方差分析和事后兩兩比較;以百分比表示計數資料,用χ2檢驗;相關性采用雙變量Pearson相關性檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 慢阻肺與對照組間炎癥因子、血CRP和EOS的比較
穩定期慢阻肺患者口咽部拭子TNF-α、IL-8、COL-4、FN水平均顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);慢阻肺患者與健康人血CRP存在顯著差異(P<0.05),而兩組間血EOS無顯著差異(P>0.05)。結果見表2。

2.2 亞組間炎癥因子、血CRP和EOS的比較
進一步將兩組都分為吸煙組與非吸煙組,并分別比較各炎癥因子、血CRP和EOS。慢阻肺吸煙者TNF-α、IL-8及FN水平明顯高于非吸煙者,而血CRP水平明顯低于非吸煙者,差異均有統計學意義(P<0.05),吸煙者COL-4水平也高于非吸煙者,但兩者的差異沒有統計學意義(P>0.05)、吸煙者血EOS水平略低于非吸煙者,但兩者的差異無統計學意義(P>0.05)。比較對照組中吸煙與非吸煙者,上述炎癥因子及血CRP、EOS均無明顯差異(P>0.05)。結果見表3。

2.3 各組間肺功能比較
慢阻肺患者FEV1、FEV1%pred水平均低于對照組,且吸煙組FEV1%pred顯著低于非吸煙組,差異有統計學意義(P<0.05)。比較對照組中吸煙與非吸煙者,兩者FVC、FEV1、FEV1%pred比較,差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表4、5。


2.4 相關性分析
穩定期慢阻肺患者口咽部TNF-α、IL-8與血CRP成正相關(P<0.05),與FEV1%pred、血EOS無明顯相關,COL-4、FN與FEV1%pred、血CRP、EOS均無明顯相關性。結果見表6。

3 討論
慢阻肺是一種炎癥性疾病,多種炎癥介質參與其中,炎癥介質的來源既有參與先天或后天免疫反應的炎癥細胞(如白細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等),也包括被有害刺激激活的結構細胞(如上皮細胞、內皮細胞等)[7]。慢阻肺患者易出現上呼吸道感染并導致病情急性加重,考慮與氣道防御能力下降有關。口咽屬于上氣道,是氣道防御的門戶,當有害刺激損傷口咽黏膜,產生局部免疫反應,免疫記憶可能引起遠端或全身的免疫應答[8-9]。咽部炎癥環境在慢阻肺患者和健康人之間是否存在差異,目前相關研究資料較少。本研究通過檢測咽拭子樣本中的TNF-α、IL-8、COL-4、FN四個炎性標志物,作為對咽部炎癥環境的初步評估。咽拭子操作簡單、無創、患者容易耐受。采樣前僅常規清理口腔,避免深度清潔,盡可能保持受試者正常口腔狀態。在這項研究中,我們納入的是慢阻肺穩定期患者,選擇這類患者的原因是:(1)我們研究的目的是了解慢阻肺患者和健康人口咽部炎癥環境的差異,穩定期更能代表這類患者長期的局部炎癥環境狀態;(2)穩定期患者更能耐受并配合檢測,可以保證取樣的純度,減少樣本的污染。
本研究中穩定期慢阻肺患者口咽部TNF-α、IL-8水平均顯著高于健康人,吸煙者明顯高于非吸煙者。TNF-α通過消耗抗氧化劑谷胱甘肽直接誘導細胞的氧化應激,而且與吸煙有顯著的相關性[10];IL-8也是重要的促炎介質和趨化因子,能夠招募和激活中性粒細胞和巨噬細胞,介導氣道和肺泡炎癥反應,參與了慢阻肺不可逆性氣流受限和肺氣腫的發病機制[11]。我們同時發現口咽部COL-4、FN水平在慢阻肺和健康人之間也是有差異的,而且慢阻肺吸煙者的FN顯著高于非吸煙者。目前公認的是,慢阻肺肺功能的降低與氣道重塑密切相關,氣道重塑的重要因素源于細胞外基質成分紊亂。COL-4和FN是細胞外基質的重要組分,COL-4由基質細胞和上皮或內皮細胞合成,FN是細胞外基質的一種糖蛋白,為組織修復提供結構基礎。研究顯示,COL-4和FN在慢阻肺的支氣管沉積增加,尤其在支氣管內膜受損之后[12]。試驗顯示有長期吸煙史的慢阻肺患者肺組織的FN基因表達顯著增強[13]。本研究未能在慢阻肺吸煙者與非吸煙者之間觀察到COL-4的水平差異,考慮可能的原因有三方面。首先,納入的慢阻肺非吸煙者病例數較少;其次,檢測方法的局限性,未來進一步擴大樣本量,可考慮聚合酶鏈反應、酶聯免疫吸附法等多種方法同時驗證;最后, COL-4更可能與慢阻肺疾病本身有關,與吸煙的關系可能需要進一步確認。結合本研究結果,我們推測當有害氣體或顆粒長期反復刺激,尤其香煙煙霧與上呼吸道高濃度接觸,口咽黏膜上皮細胞損傷首當其沖,釋放TNF-α、IL-8等促炎因子,同時存在FN及可能的COL-4的合成和分泌增加,雖然慢阻肺的主要病理改變發生在氣道和(或)肺泡,但口咽部上皮細胞的炎癥損傷也參與了慢阻肺的發病,甚至可能更早發生,慢阻肺的炎癥反應不僅發生在氣道和肺泡,甚至累計整個呼吸系統,乃至全身。
為了更全面的評估患者的全身炎癥狀態,我們結合了血EOS和CRP水平,發現穩定期慢阻肺患者的血CRP水平顯著高于健康人,這和既往的薈萃分析[14]結果是一致的,薈萃分析顯示慢阻肺患者即使穩定期,血清CRP、纖維蛋白原、白細胞計數亦升高,而且這三種炎癥標志物同時升高與急性加重風險的增加相關[15],尤其CRP基線水平在3 mg/L以上的慢阻肺患者,具有更高的住院率和死亡率[16]。但本研究中慢阻肺吸煙者的血CRP水平低于非吸煙者,出現這個結果,考慮可能的原因還是我們入組的慢阻肺非吸煙者人數偏少,另一重要的原因是受試者多為務農者,生物燃料對患者病情的促進不容忽視,這可能影響了患者的CRP水平。血EOS在慢阻肺和健康人之間,以及吸煙者與非吸煙者之間均沒有顯示出明顯差異,而據文獻報道,EOS≥300個/μL的影響因素之一就是10包年以上的吸煙史[17],這可能和我們選擇的是EOS比值而非絕對計數有關。據此,我們推測,CRP可能是影響慢阻肺結局的因子之一,鑒于EOS增多是慢阻肺表型之一,因此EOS在慢阻肺和健康人之間是否存在差異及其與吸煙的關系有待深入探究。
此外,本研究分別對各個炎性標志物和FEV1%pred值、血CRP、EOS進行相關性分析,結果顯示TNF-α、IL-8與血CRP成正相關(P<0.05),與FEV1%pred、EOS無明顯相關,COL-4、FN與FEV1%pred、血CRP和EOS均無明顯相關性。Kranenburg等[12]的研究顯示FEV1與支氣管表面上皮基底膜中的膠原蛋白、支氣管血管中的FN呈負相關。Lin等[18]的在肺組織及呼出氣冷凝物中也發現TNF-α的表達與FEV1/FVC呈負相關。Camara等[19]的體外研究更證實了TNF-α在肺纖維化過程中能夠增強FN與支氣管上皮細胞的相互作用,促進了上皮-間充質轉化。據此,我們推測隨著炎癥反應的增強,細胞外基質成分紊亂,氣道重塑加重,最終導致肺功能更嚴重持久的損害。至于本研究中炎癥因子與FEV1%pred無顯著相關,最可能的原因還是我們選擇患者的偏倚,也許這些重塑相關指標與重癥患者存在相關;其次,咽拭子樣本中炎癥因子濃度較低,分析相關性時敏感性不高,如果通過擴增,有可能更全面地評價其與肺功能的關系。
由于吸煙是公認的慢阻肺獨立危險因素之一,我們分別對慢阻肺和健康人做了吸煙與非吸煙的對照,發現慢阻肺吸煙組肺功能顯著低于非吸煙組,吸煙組口咽部炎性標志物水平也明顯高于非吸煙組。證實了吸煙在慢阻肺的發病機制中扮演了重要角色,香煙煙霧損傷上皮細胞,誘導氧自由基產生,激活炎癥細胞釋放炎癥因子。與非吸煙者相比,吸煙者癥狀較多,全身炎癥負擔更重[20],肺功能下降更快,尤其FEV1的下降[21]。吸煙引起的炎性病變存在一個長期積累的過程,反復大量的吸煙刺激才會導致慢阻肺的發病。戒煙是已知的唯一能改善慢阻肺預后的循證策略,減少煙草暴露不僅減輕呼吸道癥狀,尤其改善夜間氧飽和度降低患者的肺功能參數[22],而且能夠降低全身炎癥、心血管及肺癌發病風險[23]。
本研究對照組中吸煙與不吸煙者的肺功能、炎癥指標無顯著差異,與慢阻肺患者不同,分析原因可能是:對照組吸煙者的平均吸煙指數顯著低于慢阻肺患者。吸煙是慢阻肺發生發展的重要原因,且與吸煙指數相關,高吸煙指數與FEV1%pred的下降、慢阻肺嚴重程度及合并疾病都有顯著相關性[24-25]。低吸煙指數的正常人,肺功能的損傷可能較小。通過擴大樣本例數,有望進一步闡明正常人群中吸煙指數與肺功能、炎癥因子等相關性。
綜上所述,口咽部炎性標志物IL-8、TNF-α、COL-4和FN在慢阻肺穩定期顯著增加,或許可以作為慢阻肺患者急性加重的結局預估和預后分析的參考因素,戒煙有利于改善慢阻肺患者口咽部炎癥微環境的失衡,對預后有益。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。