吸煙對慢性阻塞性肺疾病患者氣道局部炎癥的影響

熊安洲　陳菁　徐清　劉夢琳　聶紅　孫潔民

[摘要]目的 評價吸煙對慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者急性加重期和穩定期氣道局部炎癥的影響。方法根據吸煙史將患者分為無吸煙史的對照組（A組）、無吸煙史COPD組（B組）、持續吸煙的COPD組（c組）和已戒煙的COPD組（D組）；分別在急性加重期和穩定期收集支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）；流式細胞術檢測各組患者BALF中CD3+、CD4+、CDs+T淋巴細胞數，ELIsA法檢測BALF中腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α及干擾素（nterferon，IFN）-γ水平，并計算CD₄+/CD₈+T細胞比例。結果1.與非吸煙對照組比較，急性加重期和穩定期各組COPD患者BALF中CD₄+細胞減少，而CD₈+T細胞增加，因此CD₄+/CD₈+T細胞比例下降；同時TNF-α和IFN-γ水平均明顯上升；2.在急性加重期，與非吸煙和已戒煙COPD患者比較，持續吸煙COPD患者BALF中CD₄+T細胞下降，而CD₈+T細胞比例上升，因而CD₄+/CD₈+T細胞比例下降，而TNF-α和IFN-γ水平顯著升高；3.在穩定期，與非吸煙和已戒煙COPD患者比較，持續吸煙COPD患者BALF中CD₄+和CD₄+T細胞數無明顯差異，但CD₄+/CD₈+比例稍下降，而TNF-α和IFN-γ水平顯著升高。結論 持續吸煙的COPD患者在急性加重期和穩定期氣道局部炎癥存在差異，主要是CD₈+T細胞的反應差異。

[關鍵詞]吸煙；慢性阻塞性肺疾病；支氣管肺泡灌洗液；T細胞；TNF-α；FN-γ

COPD是呼吸系統的常見病和多發病，臨床主要表現為氣流受限，肺功能呈進行性減退，導致咳嗽、咳痰、喘氣、活動耐力下降，常常嚴重影響患者的勞動力和生活質量。吸煙被認為是COPD最重要的發病因素。國內外大量研究發現，COPD患者氣道、肺實質、肺血管中均存在著慢性炎癥，巨噬細胞、T細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞以及大量細胞因子，如TNFT-α及IFN-γ等均參與了慢性炎癥過程，但它們各自在COPD發展過程中的確切功能目前尚未完全明了。本研究觀察了吸煙COPD患者和非吸煙成人氣道炎癥的差異，以及急性加重期和穩定期持續吸煙COPD患者和和戒煙的COPD患者氣道中炎癥細胞及相關細胞因子的水平，探討吸煙與急性加重期和穩定期氣道炎癥的相關性。

1、對象與方法

1.1 對象 所有入選對象均來自2006年1月至2009年12月入住我院呼吸科的住院患者，將其分為未吸煙對照組（A組）：17例，男13例，女4例，平均年齡66歲，該組患者臨床表現為單純咳嗽，經血液分析、痰液細胞學、胸部x線、肺功能檢查均無異常發現，診斷考慮上氣道咳嗽綜合征。非吸煙的COPD組（B組）：2l例，男17例，女4例，平均年齡65歲。持續吸煙的COPD組（C組）：17例，男14例，女3例，平均年齡63歲。已戒煙的COPD組（D組）：19例，男16例，女3例，平均年齡66歲，戒煙10年以上。B、C、D三組診斷符合我國2007年制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》的診斷標準，KFEVI>30%預計值，并排除呼吸衰竭、肺源性心臟病、肺結核、肺癌、間質性肺疾病、糖尿病、冠心病、高血壓、慢性腎衰竭以及糖皮質激素使用者。COPD患者入院時視為急性加重期，在治療達臨床緩解后4周視為穩定期，分別進行支氣管肺泡灌洗采集標本。

1.2 方法

1.21 纖維支氣管鏡行支氣管肺泡灌洗術：術前禁食禁水，口服可待因15mg鎮咳，簽署支氣管鏡知情同意書。利多卡因及丁卡因局部麻醉，咪達唑侖和芬太尼清醒鎮靜；所有患者選擇右肺中葉為灌洗部位，用37℃滅菌生理鹽水進行灌洗，每次20ml，總量60～100ml，2個呼吸周期后用50～100mmHg負壓吸引回收灌洗液，回收率15%～30%；所得BALF進行預處理。

1.22 流式細胞術：將BALF過濾后，1000rpm離心，收集細胞和上清液，將細胞重懸于PBS中，分別用FITC標記記的抗CD₃、抗CD₄和抗CD₈抗體（eBioscience），用流式細胞儀（EpicaAltra，Beckman，美國）計數BALF中CD₃₄+、CD₄₄+、CD₈₄+T細胞。

1.23 ELISA：BALF離心后上清液保存在-20℃，分別用相應試劑盒（Invitrogen，美國）按說明書操作檢測BALF中TNF-α及IFN-γ水平。

1.24 數據分析及統計：采用SPSSl 1.0版統計軟件作統計學處理，實驗數據均以均數±標準差表示，各組問顯著性檢驗采用方差分析，兩兩比較用q檢驗；P<0.05為差異有統計學意義。

2、結果

2.1 患者一般情況比較。四組患者在平均年齡、例數、治療時間上均無明顯差異；三組COPD患者在FEV1%上無明顯差異（表1）。

2.急性加重期四組患者BALF中T細胞亞群及細胞因子水平（表2）。

3.穩定期四組患者BALF中T細胞亞群及細胞因子水平（表3）

3、討論

吸煙是COPD的重要危險因素，即使是肺功能正常、無癥狀的吸煙者，在中央氣道、外周氣道、肺泡以及肺血管都能看到有別于非吸煙者的病理改變。Niewohener等首次發現氣道無氣流受限的吸煙者，在整個支氣管樹均存在炎癥反應。大量研究已證實T淋巴細胞在COPD的發展過程中的重要作用，但對其具體功能的報道缺乏一致性。endprint

在COPD患者的肺泡壁中，T淋巴細胞是數量最多的炎癥細胞，而且，它的數量與疾病嚴重程度相關。動物實驗研究顯示，將小鼠體內T淋巴細胞或CD₄+T細胞和CD₈+T細胞分別清空，均可以抑制香煙煙霧誘導的肺泡結構破壞和擴大，提示T細胞免疫在COPD發病中的重要作用。本研究中，COPD患者的急性發作期和穩定期，BALF中CD₄+T細胞下降，而CD₈+T細胞上升，同時伴有TNF-α和IFN-分泌增加，提示存在持續的氣道炎癥，這一結果與既往研究一致，再次證實了COPD是一慢性氣道炎癥性疾病的觀點。

我們的結果還顯示，相比于已戒煙的COPD患者與無吸煙史的COPD患者，持續吸煙COPD患者急性加重期的CD₄+T明顯下降，而CD₈+T細胞，和TNF-α及IFN-水平明顯上升；而在穩定期，CD₄+T和CD₈+T細胞的比例在三組COPD患者中無顯著差異，但CD₄+/CD₈+比例在持續吸煙組仍然下降。無論在急性加重期還是穩定期，持續吸煙COPD組BALF中TNFⅨ及IFN水平無均高于未吸煙COPD組和已戒煙COPD組。因此，無論是在急性期還是穩定期，COPD患者BALF中T細胞的功能異常主要表現在CD₄+/CD₈+的下降，并且這種改變在持續吸煙的COPD患者中最為突出。

上述結果說明，CD₈+T細胞可能是參與COPD發病的最重要的淋巴細胞亞群。而吸煙可能是導致CD₈+T細胞增加的重要因素。對與CD₈+細胞有關的炎癥因子的研究表明，CD₈+細胞在COPD發病中的作用可能與分泌IFN-γ和TNF-有關，這些細胞因子產生的細胞溶解作用與COPD病情嚴重程度相關。研究顯示，鼻病毒感染可以增加COPD患者CD₈+T細胞從外周血至肺部的遷移，表現為外周血CD₈+T細胞減少而BALF中CD₈+T細胞增加。Siena L等研究指出，COPD患者氣道CD₈+T細胞的持續活化可能與吸煙導致的CD₈+T細胞凋亡下降有關。而另一項研究顯示，香煙煙霧提取物可以通過樹突狀細胞促進CD₈+T細胞的增殖。持續吸煙的COPD患者，CD₈+細胞在氣道內過度聚集，使IFN-γ和TNF-異常升高，對自身組織起到過度的溶解和破壞作用，造成對肺組織的異常過度損傷。戒煙的COPD患者，BALF中的CD₈+細胞明顯下降，解除了對CD₄+細胞正常免疫反應的抑制作用，同時也減少了異常的自身免疫反應所導致的組織破壞。COPD患者戒煙后持續存在的炎性反應可能是一個綜合性部分維修過程，炎性介質及炎性細胞的增多可能起到運輸和消除炎性反應的作用。這一結果解釋了戒煙的COPD患者急性加重頻率下降，同時肺功能的下降減緩的現象。

綜上所述，COPD患者存在T細胞介導的慢性氣道炎癥，這種炎癥與CD₈+T細胞的異常活化有關，而戒煙可以明顯減少這一炎癥過程。endprint