石寒冰，趙 煥，畢紅霞

全球哮喘患者造成的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)超過了結(jié)核病、艾滋病造成的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)的總和。哮喘是由多種細(xì)胞 (如嗜酸粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞等)和細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。白介素13(IL－13)被認(rèn)為是參與哮喘的主要細(xì)胞因子，與哮喘的發(fā)病密切相關(guān)。誘導(dǎo)痰能客觀而又直接地反映氣道炎癥，為明確該技術(shù)的實際應(yīng)用價值，本研究通過對IL－13質(zhì)量濃度的測定，判斷支氣管哮喘的分期以及指導(dǎo)臨床治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料 按1997年中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會哮喘學(xué)組制定的支氣管哮喘診斷標(biāo)準(zhǔn)，將2005年10月—2010年1月齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院呼吸科門診及住院的支氣管哮喘患者按發(fā)作程度分為重度組、輕～中度組和緩解組。其中重度組12例，男6例，女6例;年齡22～82歲，平均 (55±15)歲。輕～中度組12例，男7例，女5例;年齡21～78歲，平均 (54±19)歲。緩解組10例，男6例，女4例;年齡42～75歲，平均 (61±12)歲。均為急性發(fā)作期患者癥狀體征消失，并維持4周以上。選擇同期在我院行健康體檢的正常人為對照組10例，其中男5例，女5例;年齡30～81歲，平均(56±17)歲。4組受檢者的性別、年齡間有均衡性。

1.2 方法 于清晨采空腹靜脈血3 ml，分為2管，1管送血常規(guī)行細(xì)胞分類計數(shù)，另1管以3 000 r/min離心10 min，留取上清液于－20℃冰箱保存，待測IL－13。然后刷牙，用0.9%氯化鈉溶液漱口后吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑以防止哮喘加重，以4.0%的氯化鈉溶液進(jìn)行超聲霧化吸入，10～20 min后囑患者深咳，將咳痰收集于痰盒中。取1 ml痰置于10 ml試管中，加入4倍體積的0.1%二硫蘇糖醇溶液，用漩渦振蕩器震蕩10 min，使痰液中黏液分解，成為均勻一致的痰溶液。用離心機3 000 r/min離心10 min。留取上清液于－20℃冰箱保存待測IL－13，沉渣行細(xì)胞分類及計數(shù)。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 肺功能指標(biāo) 第一秒用力呼氣容積 (FEV1)、第一秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值 (FEV1/FVC)、呼氣峰流速(PEF)。

1.3.2 血清及誘導(dǎo)痰中IL－13和白細(xì)胞分類。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 12.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料用 (x－±s)表示，組間比較采用方差分析，兩組比較采用t檢驗，兩變量之間關(guān)系采用直線相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 4組誘導(dǎo)痰中IL－13與細(xì)胞分類的比較 4組受檢者痰中IL－13、嗜酸粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞水平比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.01)。其中痰IL－13重度組較輕～中度組增高，而且二者分別高于緩解組和對照組，緩解組高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05)。重度組誘導(dǎo)痰的嗜酸粒細(xì)胞分別高于輕～中度組、緩解組及對照組，而輕～中度組與緩解組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＞0.05)。單核巨噬細(xì)胞緩解組和對照組均高于重度組和輕～中度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05)。4組痰的中性粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＞0.05，見表1)。

表1 4組誘導(dǎo)痰中IL－13及白細(xì)胞分類分?jǐn)?shù)的比較 (x－±s)Table 1 Comparison of blood cells classification scores and IL－3 in four groups induced sputum

2.2 4組肺功能的比較 所測FEV1、FEV1/FVC、PEF值均在吸入沙丁胺醇及痰誘導(dǎo)前0.5 h內(nèi)完成。4組受檢者的FEV1、FEV1/FVC、PEF的水平比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.001，見表2)。

2.3 誘導(dǎo)痰中IL－13水平與白細(xì)胞分類的相關(guān)性 誘導(dǎo)痰中IL－13水平與嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)呈正相關(guān) (r=0.598，P＜0.01)，與單核巨噬細(xì)胞分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān) (r=－0.490，P＜0.01)，與中性粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)無直線關(guān)系 (r=0.60，P=0.70)。

2.4 血清IL－13水平與外周血白細(xì)胞分類相關(guān)性 血清中IL－13水平與嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)呈正相關(guān) (r=0.324，P＜0.05)，與中性粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)、淋巴細(xì)胞分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān) (r值分別為－0.308和－0.399，P＜0.05)，與單核巨噬細(xì)胞分?jǐn)?shù)無直線關(guān)系 (r=－0.210，P＞0.05)。

2.5 誘導(dǎo)痰與血清中IL－13水平及其相關(guān)性分析 4組分別進(jìn)行誘導(dǎo)痰IL－13及血清IL－13水平的比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＞0.05)。痰IL－13與血清IL－13水平均呈正相關(guān)(P＜0.05，見表3)。

表2 4組肺功能指標(biāo)的比較 (x－±s)Table 2 Comparison of pulmonary function index in four groups

表3 4組誘導(dǎo)痰中IL－13與血清IL－13相關(guān)性Table 3 Correlation between IL－13 of induced sputum and serum IL－13 in four groups

2.6 誘導(dǎo)痰與血中嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)及其相關(guān)性分析 重度組、輕～中度組患者誘導(dǎo)痰與血中嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)的比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.01)。緩解組、對照組誘導(dǎo)痰與血中嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)的比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＞0.05)。重度組、對照組誘導(dǎo)痰與血的嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)均呈正相關(guān) (P＜0.05);而輕－中度組、緩解組誘導(dǎo)痰與血中嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)均無直線相關(guān) (P＞0.05，見表4)。

2.7 IL－13與肺功能的相關(guān)性 血清及誘導(dǎo)痰中的IL－13均與FEV1、FEV1/FVC、PEF呈負(fù)相關(guān)性 (P＜0.01，見表5)。

2.8 嗜酸粒細(xì)胞與肺功能的相關(guān)性 誘導(dǎo)痰的嗜酸粒細(xì)胞與FEV1、FEV1/FVC、PEF均呈負(fù)相關(guān) (P＜0.01)。而血中嗜酸粒細(xì)胞與 FEV1、FEV1/FVC、PEF均無直線相關(guān) (P＞0.05，見表6)。

表4 4組誘導(dǎo)痰與血的嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)的關(guān)系Table 4 Relationship ofacidophilic granulocyte scores between induced sputum and blood in four groups

表5 血及痰的IL－13與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性Table 5 Correlation between pulmonary function index and IL－13 in blood and sputum

表6 血及痰中嗜酸粒細(xì)胞與肺功能指標(biāo)相關(guān)性Table 6 Correlation between pulmonary function index and acidophilic granulocyte in blood and sputum

3 討論

哮喘的基本病理特征是氣道慢性炎癥，目前臨床上多根據(jù)癥狀、肺功能、支氣管激發(fā)試驗等綜合情況對支氣管哮喘進(jìn)行診斷和病情評估。許多試驗證明哮喘的臨床癥狀和肺功能的惡化遠(yuǎn)比氣道炎癥的改變晚，并且支氣管舒張藥物容易掩蓋氣道炎癥的持續(xù)存在。因此，不能以哮喘癥狀的控制及肺功能的好轉(zhuǎn)作為判斷哮喘氣道炎癥控制的標(biāo)準(zhǔn)，而檢測體液或組織的炎性細(xì)胞、炎性遞質(zhì)及細(xì)胞因子是評價氣道炎癥的最可靠方法。但迄今尚未有一項能正確反映哮喘氣道炎癥可靠而又準(zhǔn)確的無創(chuàng)性指標(biāo)。檢測氣道炎癥的直接方法是:支氣管鏡活檢、支氣管沖洗、支氣管肺泡灌洗及痰液檢查。而前三項為有創(chuàng)檢查患者不易接受。誘導(dǎo)痰與支氣管肺泡灌洗液 (BALF)相比，前者是外周向中央自然濃縮的氣道分泌物，而BALF主要來自一個肺亞段肺泡的分泌物并被灌洗液所稀釋，同時又不可避免地使肺泡與血液成分交換而干擾液相指標(biāo)。因此，誘導(dǎo)痰中的細(xì)胞成分及細(xì)胞因子應(yīng)該更能代表多個近端支氣管的炎癥而不是肺泡炎癥。本研究結(jié)果顯示，即使處于緩解期的哮喘患者血清嗜酸粒細(xì)胞和IL－13水平及誘導(dǎo)痰的嗜酸粒細(xì)胞仍高于對照組?？梢?，痰誘導(dǎo)既是一種無創(chuàng)、安全、簡便，又是可靠、依從性和重復(fù)性好的檢測技術(shù)，能客觀而又直接地反映氣道炎癥。

哮喘氣道炎癥的實質(zhì)是炎性細(xì)胞的浸潤和細(xì)胞因子等物質(zhì)對氣道細(xì)胞的損傷。其中嗜酸粒細(xì)胞是最重要的炎癥效應(yīng)細(xì)胞。嗜酸粒細(xì)胞有大量的低親和力IgE受體，可通過IgE介導(dǎo)激活而釋放胞質(zhì)中的嗜酸粒細(xì)胞陽離子蛋白等毒性顆粒蛋白損傷靶器官，從而參與氣道變應(yīng)性炎癥的調(diào)節(jié)。本研究結(jié)果顯示哮喘組誘導(dǎo)痰的嗜酸粒細(xì)胞顯著高于對照組，且重度組分別高于輕～中度組、緩解組及對照組。哮喘急性發(fā)作期，誘導(dǎo)痰的嗜酸粒細(xì)胞顯著高于血清。說明嗜酸粒細(xì)胞參與哮喘的發(fā)病，可作為一個獨立的指標(biāo)來診斷哮喘和衡量哮喘病情，且痰液相對于血液可靠，血嗜酸粒細(xì)胞可能只對重度哮喘的評價有意義。本研究結(jié)果顯示誘導(dǎo)痰嗜酸粒細(xì)胞與FEV1、FEV1/FVC、PEF均呈負(fù)相關(guān)，提示嗜酸粒細(xì)胞可能是哮喘發(fā)作時氣道梗阻嚴(yán)重程度的重要因素。本研究結(jié)果還顯示血嗜酸粒細(xì)胞與FEV1、FEV1/FVC、PEF均無直線相關(guān)關(guān)系?？梢?，通過檢測嗜酸粒細(xì)胞評價哮喘的炎癥程度，誘導(dǎo)痰優(yōu)于血液。

支氣管哮喘的病理生理學(xué)特點是CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生兩類細(xì)胞因子 (IL－4、IL－5)和IL－13的異常增多。許多研究證實IL－13可不依賴IL－4獨立參與哮喘的病理生理過程［1－3］。通過轉(zhuǎn)基因小鼠選擇性表達(dá)IL－13對氣道影響的研究，發(fā)現(xiàn)肺泡灌洗液中IL－13及肺組織中IL－13 mRNA水平升高，大小氣道及周圍組織出現(xiàn)炎癥反應(yīng)，并且表現(xiàn)顯著的氣道阻塞及氣道高反應(yīng)性，提示IL－13獨立參與支氣管哮喘的病理生理過程［4］。另外，哮喘患者的活化T細(xì)胞在72 h仍可檢測出較高水平的IL－13 mRNA表達(dá)，提示IL－13在遲發(fā)相哮喘反應(yīng)和氣道變應(yīng)性炎癥的發(fā)生和發(fā)展中起到重要作用。本研究結(jié)果表明誘導(dǎo)痰和血清的IL－13水平在重度組與輕～中度組、發(fā)作患者與緩解患者、哮喘患者與健康人均有差異。并且，痰和血的IL－13水平呈正相關(guān)，即痰中的濃度越高，血清中的濃度也越高。但二者在同一組中并無差異，提示誘導(dǎo)痰和血清中IL－13具有一致性，可以相互評估。此結(jié)果與張曉云等［5］報道的支氣管哮喘患者誘導(dǎo)痰IL－13顯著高于血清有所不同。痰與血的IL－13均與PEF呈負(fù)相關(guān)，說明IL－13參與哮喘的炎癥進(jìn)展過程。因此，檢測IL－13水平可作為臨床診斷哮喘及判斷病變嚴(yán)重程度和活動的指標(biāo)之一。

本研究結(jié)果顯示，誘導(dǎo)痰及血中IL－13水平與嗜酸粒細(xì)胞分?jǐn)?shù)均呈正相關(guān)。許多研究一致認(rèn)為IL－13、嗜酸粒細(xì)胞共同參與哮喘的病理生理過程［6－8］。IL－13通過調(diào)節(jié)血管黏附分子合成，刺激支氣管黏膜選擇性募集、歸巢和激活炎性細(xì)胞介導(dǎo)嗜酸粒細(xì)胞浸潤和AHR，延長嗜酸粒細(xì)胞的生存期，激活嗜酸粒細(xì)胞和作為趨化因子使其游出血管外進(jìn)入呼吸道。另外，IL－13是促進(jìn)氣道上皮細(xì)胞表達(dá)嗜酸粒細(xì)胞趨化因子(Eotaxin)最強有力的細(xì)胞因子，它促進(jìn)IL－5和Eotaxin在肺組織產(chǎn)生，而IL－5和Eotaxin共同作用提高嗜酸粒細(xì)胞在肺組織的集聚，促使嗜酸粒細(xì)胞向炎癥區(qū)浸潤，同時在變態(tài)反應(yīng)早期階段激活血嗜酸粒細(xì)胞，共同參與炎癥反應(yīng)。

綜上所述，痰誘導(dǎo)是一種無創(chuàng)、簡便、直接的檢測手段，利用誘導(dǎo)痰檢測支氣管哮喘患者的氣道炎癥是一種安全、敏感、可靠的方法。誘導(dǎo)痰和血液的IL－13水平、嗜酸粒細(xì)胞對診斷哮喘、判斷病情、評估療效有一定指導(dǎo)意義。

1 吳斌，劉軍麟，陳敏，等.白細(xì)胞介素13基因+1923C/T多態(tài)性與支氣管哮喘患者發(fā)病及血漿總IgE水平的相關(guān)性 ［J］．中華結(jié)核和呼吸雜志，2004，27(10):665－671.

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