引用本文: 徐海玲, 張克香, 周河, 馬尚利. 哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征患者肺功能、中性粒細胞極性化及血清免疫球蛋白 E 水平分析. 華西醫學, 2022, 37(3): 414-418. doi: 10.7507/1002-0179.202004268 復制
支氣管哮喘與慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)均是臨床常見的以持續氣流受限為共同特征,可引起呼吸困難、氣促、胸悶和咳嗽等癥狀的氣道阻塞性疾病[1-2]。相關資料顯示,支氣管哮喘與慢阻肺具有相同的病理特征,且臨床表現也存有交叉。因此臨床上將這 2 種疾病特點共存時的狀態稱為哮喘-慢阻肺重疊(asthma-chronic obstructive pulmonary disease overlap,ACO)綜合征[3]。據文獻報道,哮喘、慢阻肺及 ACO 三者血清炎癥因子、中性粒細胞、血清免疫球蛋白 E(immunoglobulin E,IgE)等水平各有不同[4]。另有研究表明,IgE 為漿細胞分泌而成,其對氣道炎癥反應的形成和氣道重塑具有重要的影響[5]。為進一步明確支氣管哮喘、慢阻肺及 ACO 之間肺功能、中性粒細胞極性化及 IgE 水平的差異,本研究收集了相關患者的臨床資料并進行分析,以期為臨床診治提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性連續選取 2016 年 3 月-2019 年 3 月武威市人民醫院診治的呼吸系統疾病患者 127 例,其中支氣管哮喘持續期中、重度患者 45 例為哮喘組,慢阻肺急性加重患者 42 例為慢阻肺組,ACO 中度持續、重度持續患者 40 例為 ACO 組,另選取同期健康體檢者 48 例為對照組。
納入標準:哮喘組符合《支氣管哮喘防治指南(2016 年)》診斷標準[6],且支氣管舒張或激發試驗為陽性。COPD 組符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013 年)》診斷標準[7]。ACO 組參照文獻[8],主要標準符合:① 支氣管舒張試驗強陽性[第 1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)升高>15% 或改善量>400 mL];② 既往有哮喘病史;③ 痰嗜酸性細胞升高。次要標準符合:① 血清總 IgE 水平升高;② 多次支氣管舒張試驗陽性(FEV1 升高>12% 或絕對值>200 mL);③ 既往有過敏病史。滿足以上 2 條主要標準和 2 條次要標準即診斷為 ACO。對照組無慢性氣道疾病且近 2 個月無用藥史。
排除標準:① 嚴重心、肝、腎等功能障礙;② 合并有肺膿腫、肺結核;③ 合并免疫系統疾病;④ 合并感染性、炎癥性疾病;⑤ 合并腦血管疾病;⑥ 有智力或精神障礙不能配合。
本研究征得武威市人民醫院醫學倫理委員會批準(倫理審查項目編號:02778),受試者均知情同意。
1.2 方法
1.2.1 肺功能測定
使用 AS-507 肺功能測試儀(日本 MINATO 醫學科學株式會社)檢測患者 FEV1、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、FEV1 占 FVC 的百分比(FEV1/FVC)、FEV1 占預計值的百分比(percentage of FEV1 to predicted value,FEV1%pred)。
1.2.2 細胞極性化實驗
采集受試者外周肘靜脈血 5 mL,采用密度梯度離心法分離受試者中性粒細胞。分離后,在蓋玻片上滴入適量的分離后的懸浮液,靜置 5 min,而后倒扣在遷移小室上,小室的兩邊分別加入無血清培養液和 100 nmol/L 甲酰甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酰(formyl-Met-Leu-Phe,fMLP)的無血清培養液。于顯微鏡下觀察中性粒細胞極性化發生情況,進行拍照處理,每次觀察 30 s,共 15 min,統計細胞極性化率情況(觀察細胞>250 個/次,至少重復試驗 3 次)。細胞極性化率分為:① 自發極性化率:無 fMLP 刺激下,極性化細胞發生數量的百分比;② 任意極性化率:含有 fMLP 刺激的 15 min 后,細胞產生任意方向極性化數量的百分比;③ 定向極性化率:在 fMLP 刺激 15 min 后,細胞極性化方向為刺激物方向的數量百分比。
1.2.3 血清 IgE 檢測
患者禁食水 6 h 以上,空腹下抽取靜脈血 5 mL 于轉速 3000 r/min、離心半徑為 10 cm 的離心機中離心 10 min,保留上層血清 –80℃備測。IgE 使用 DxI800 全自動化學發光儀(美國貝克曼庫爾特公司)進行測定(試劑供自武漢博士德生物工程公司)。上述操作均遵循試劑說明嚴格進行。
1.3 觀察指標
分別比較哮喘組、慢阻肺組、ACO 組及對照組患者的肺功能、中性粒細胞極性化、血清總 IgE 水平之間的差異。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件處理數據。計數資料用例數和/或百分比表示,組間比較行 χ2 檢驗。符合正態分布的計量資料用均數±標準差表示,方差齊時多組間比較行單因素方差分析,兩兩對比采用 LSD-t 檢驗;方差不齊時,多組間比較行 Welch 檢驗,兩兩比較行 Tamhane T2 比較。檢驗水準 α雙側=0.05。
2 結果
2.1 各組一般資料比較
4 組性別、年齡、體質量指數、吸煙指數、過敏史等一般資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2 各組肺功能指標的比較
4 組受試者 FEV1、FVC、FEV1/FVC 及 FEV1%pred 水平差異均有統計學意義(P<0.05),且 FEV1、FVC 值對照組>ACO 組>哮喘組>慢阻肺組(P<0.05),哮喘組、慢阻肺組及 ACO 組的 FEV1/FVC、FEV1%pred 值均低于對照組(P<0.05)。見表2。


2.3 各組中性粒細胞極性化率比較
4 組受試者自發極性化率、任意極性化率及定向極性化率差異均有統計學意義(P<0.05),且自發極性化率 ACO 組>哮喘組>慢阻肺組>對照組(P<0.05),任意極性化率 ACO 組>哮喘組>對照組>慢阻肺組(P<0.05),定向極性化率哮喘組>ACO 組>對照組>慢阻肺組(P<0.05)。見表2。
2.4 各組血清總 IgE 水平比較
4 組血清總 IgE 水平差異均有統計學意義(F=666.900,P<0.001),且哮喘組>ACO 組>慢阻肺組>對照組(P<0.05)。見表2。
3 討論
支氣管哮喘常表現為可逆性呼吸氣流受限,發生時常體現為喘息、氣促、胸悶、咳嗽等典型癥狀。相關資料顯示,哮喘的致病原因多與遺傳基因有關,且過敏體質、外界環境是致哮喘的主要危險因素。與哮喘不同的是,慢阻肺常表現為不完全可逆性氣流受限,患發時常伴有呼吸困難、氣短、喘息、胸悶等癥狀。目前已有資料指出,因慢阻肺與支氣管哮喘的病癥較為相似,因此慢阻肺患者也可能患有哮喘。且曾峰等[9]研究發現,哮喘中存在約 16% 的患者病理特征為不完全可逆性氣流受限,若這些患者同時存在肺功能下降,則其診斷更趨向于 ACO。因此,ACO 同時存在哮喘和慢阻肺癥狀特點。目前,ACO 的診斷標準尚不明確,故繼續探究 ACO 的臨床特點,并將其與支氣管哮喘、慢阻肺進行有效區分,對提高 ACO 的診斷和治療具有重要的積極意義。
肺功能檢查對支氣管哮喘、慢阻肺氣流受限的判斷具有重要意義。相關資料指出,哮喘患者發病時,可明顯檢測到其肺功能指標降低[10]。本研究中,哮喘組、慢阻肺組患者的 FEV1、FVC 均低于 ACO 組。分析原因在于:接觸過敏原易導致哮喘患者支氣管平滑肌痙攣而發生收縮變化,而 β2-受體激動劑能有效緩解平滑肌痙攣,因此當哮喘患者使用 β2-受體激動劑后,可有效改善患者氣流受限的狀況[11]。而慢阻肺患者常伴有損壞的肺泡壁結構和肺彈性纖維,易導致機體肺彈性功能的回縮力降低,并且由于支氣管和肺泡的變形作用,致使肺氣腫現象出現,使得 FEV1、FVC 值降低。因此,哮喘、慢阻肺患者的 FEV1、FVC 值均呈現較低水平。且 ACO 組患者的 FEV1/FVC、FEV1%pred 明顯低于哮喘組患者,但與慢阻肺患者差異無較大差異,提示 ACO 患者的氣道阻塞程度及肺通氣功能損傷較哮喘患者嚴重,但與慢阻肺患者相似,因此認為 FEV1%pred 降低是 ACO 的危險因素[12]。
另據文獻報道,中性粒細胞極性化的發生預示著患者炎癥反應和細胞浸潤的出現,因此當中性粒細胞異常積聚于肺組織中時,提示肺功能異常[13]。本研究發現,自發極性化率、任意極性化率 ACO 組>哮喘組>慢阻肺組,且 3 組自發極性化率、任意極性化率均較高。推測為中、重度期的哮喘、慢阻肺、ACO 患者的中性粒細胞處于異常狀態,引起全身炎癥反應發生。定向極性化率哮喘組>ACO 組>慢阻肺組,分析可能為哮喘組患者、ACO 組患者中,中性粒細胞可能表現為“大量而不精準”的極性化趨勢,該形式使得機體清除病菌的效率大大降低,在一定程度上增加肺組織的損傷,從而導致慢阻肺患者發生全身炎癥反應,引起慢阻肺患者定向極性化率降低。與此相反的是,哮喘患者的中性粒細胞表現為“大量而精準”狀態,從而使其炎癥反應主要集中于氣道和肺組織中[14]。
IgE 主要為漿細胞產生,其主要位于消化道和呼吸道黏膜固有層處,當血清 IgE 在機體內水平較高時,提示遺傳過敏體質[15]。當抗原與機體接觸后,淋巴系統被激活,漿細胞經刺激作用會分泌出大量的 IgE,進而影響炎癥細胞的活化,引發過敏現象。同時,IgE 能夠提高中性粒細胞的氣道發生浸潤,從而使氣道平滑肌中的細胞分泌大量炎癥介質,故當患者發生氣道反應時,可檢測到其 IgE 水平升高。且另有研究指出,ACO 組患者的 IgE 水平比慢阻肺組及哮喘組高,因此 IgE 水平升高在診斷 ACO 與慢阻肺及哮喘中具有重要作用[16]。但本研究中,血清總 IgE 水平哮喘組>ACO 組>慢阻肺組,與上述結論存在一定的差異,而支持本研究的結論具體體現在:氣道重塑為哮喘的主要特征,其主要可表現為上皮細胞纖維化、黏液腺、氣道平滑肌細胞及新生血管的增殖等。張曉茜等[17]指出,反復性的哮喘發作易合并慢阻肺從而形成 ACO,因此哮喘患者中 IgE 呈現較高水平。該結論與本研究結果相符。因此對于 IgE 水平在哮喘、ACO 及慢阻肺的研究還需進一步行大樣本證實。
綜上所述,支氣管哮喘、慢阻肺與 ACO 患者的肺功能、中性粒細胞極性化及血清 IgE 水平具有一定差異。本研究不足之處為研究樣本量較少,且 ACO 患者中性粒細胞極性化異常的分子機制及 IgE 水平與肺功能之間的關系仍需進一步行大樣本深入研究。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
支氣管哮喘與慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)均是臨床常見的以持續氣流受限為共同特征,可引起呼吸困難、氣促、胸悶和咳嗽等癥狀的氣道阻塞性疾病[1-2]。相關資料顯示,支氣管哮喘與慢阻肺具有相同的病理特征,且臨床表現也存有交叉。因此臨床上將這 2 種疾病特點共存時的狀態稱為哮喘-慢阻肺重疊(asthma-chronic obstructive pulmonary disease overlap,ACO)綜合征[3]。據文獻報道,哮喘、慢阻肺及 ACO 三者血清炎癥因子、中性粒細胞、血清免疫球蛋白 E(immunoglobulin E,IgE)等水平各有不同[4]。另有研究表明,IgE 為漿細胞分泌而成,其對氣道炎癥反應的形成和氣道重塑具有重要的影響[5]。為進一步明確支氣管哮喘、慢阻肺及 ACO 之間肺功能、中性粒細胞極性化及 IgE 水平的差異,本研究收集了相關患者的臨床資料并進行分析,以期為臨床診治提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性連續選取 2016 年 3 月-2019 年 3 月武威市人民醫院診治的呼吸系統疾病患者 127 例,其中支氣管哮喘持續期中、重度患者 45 例為哮喘組,慢阻肺急性加重患者 42 例為慢阻肺組,ACO 中度持續、重度持續患者 40 例為 ACO 組,另選取同期健康體檢者 48 例為對照組。
納入標準:哮喘組符合《支氣管哮喘防治指南(2016 年)》診斷標準[6],且支氣管舒張或激發試驗為陽性。COPD 組符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013 年)》診斷標準[7]。ACO 組參照文獻[8],主要標準符合:① 支氣管舒張試驗強陽性[第 1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)升高>15% 或改善量>400 mL];② 既往有哮喘病史;③ 痰嗜酸性細胞升高。次要標準符合:① 血清總 IgE 水平升高;② 多次支氣管舒張試驗陽性(FEV1 升高>12% 或絕對值>200 mL);③ 既往有過敏病史。滿足以上 2 條主要標準和 2 條次要標準即診斷為 ACO。對照組無慢性氣道疾病且近 2 個月無用藥史。
排除標準:① 嚴重心、肝、腎等功能障礙;② 合并有肺膿腫、肺結核;③ 合并免疫系統疾病;④ 合并感染性、炎癥性疾病;⑤ 合并腦血管疾病;⑥ 有智力或精神障礙不能配合。
本研究征得武威市人民醫院醫學倫理委員會批準(倫理審查項目編號:02778),受試者均知情同意。
1.2 方法
1.2.1 肺功能測定
使用 AS-507 肺功能測試儀(日本 MINATO 醫學科學株式會社)檢測患者 FEV1、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、FEV1 占 FVC 的百分比(FEV1/FVC)、FEV1 占預計值的百分比(percentage of FEV1 to predicted value,FEV1%pred)。
1.2.2 細胞極性化實驗
采集受試者外周肘靜脈血 5 mL,采用密度梯度離心法分離受試者中性粒細胞。分離后,在蓋玻片上滴入適量的分離后的懸浮液,靜置 5 min,而后倒扣在遷移小室上,小室的兩邊分別加入無血清培養液和 100 nmol/L 甲酰甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酰(formyl-Met-Leu-Phe,fMLP)的無血清培養液。于顯微鏡下觀察中性粒細胞極性化發生情況,進行拍照處理,每次觀察 30 s,共 15 min,統計細胞極性化率情況(觀察細胞>250 個/次,至少重復試驗 3 次)。細胞極性化率分為:① 自發極性化率:無 fMLP 刺激下,極性化細胞發生數量的百分比;② 任意極性化率:含有 fMLP 刺激的 15 min 后,細胞產生任意方向極性化數量的百分比;③ 定向極性化率:在 fMLP 刺激 15 min 后,細胞極性化方向為刺激物方向的數量百分比。
1.2.3 血清 IgE 檢測
患者禁食水 6 h 以上,空腹下抽取靜脈血 5 mL 于轉速 3000 r/min、離心半徑為 10 cm 的離心機中離心 10 min,保留上層血清 –80℃備測。IgE 使用 DxI800 全自動化學發光儀(美國貝克曼庫爾特公司)進行測定(試劑供自武漢博士德生物工程公司)。上述操作均遵循試劑說明嚴格進行。
1.3 觀察指標
分別比較哮喘組、慢阻肺組、ACO 組及對照組患者的肺功能、中性粒細胞極性化、血清總 IgE 水平之間的差異。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件處理數據。計數資料用例數和/或百分比表示,組間比較行 χ2 檢驗。符合正態分布的計量資料用均數±標準差表示,方差齊時多組間比較行單因素方差分析,兩兩對比采用 LSD-t 檢驗;方差不齊時,多組間比較行 Welch 檢驗,兩兩比較行 Tamhane T2 比較。檢驗水準 α雙側=0.05。
2 結果
2.1 各組一般資料比較
4 組性別、年齡、體質量指數、吸煙指數、過敏史等一般資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2 各組肺功能指標的比較
4 組受試者 FEV1、FVC、FEV1/FVC 及 FEV1%pred 水平差異均有統計學意義(P<0.05),且 FEV1、FVC 值對照組>ACO 組>哮喘組>慢阻肺組(P<0.05),哮喘組、慢阻肺組及 ACO 組的 FEV1/FVC、FEV1%pred 值均低于對照組(P<0.05)。見表2。


2.3 各組中性粒細胞極性化率比較
4 組受試者自發極性化率、任意極性化率及定向極性化率差異均有統計學意義(P<0.05),且自發極性化率 ACO 組>哮喘組>慢阻肺組>對照組(P<0.05),任意極性化率 ACO 組>哮喘組>對照組>慢阻肺組(P<0.05),定向極性化率哮喘組>ACO 組>對照組>慢阻肺組(P<0.05)。見表2。
2.4 各組血清總 IgE 水平比較
4 組血清總 IgE 水平差異均有統計學意義(F=666.900,P<0.001),且哮喘組>ACO 組>慢阻肺組>對照組(P<0.05)。見表2。
3 討論
支氣管哮喘常表現為可逆性呼吸氣流受限,發生時常體現為喘息、氣促、胸悶、咳嗽等典型癥狀。相關資料顯示,哮喘的致病原因多與遺傳基因有關,且過敏體質、外界環境是致哮喘的主要危險因素。與哮喘不同的是,慢阻肺常表現為不完全可逆性氣流受限,患發時常伴有呼吸困難、氣短、喘息、胸悶等癥狀。目前已有資料指出,因慢阻肺與支氣管哮喘的病癥較為相似,因此慢阻肺患者也可能患有哮喘。且曾峰等[9]研究發現,哮喘中存在約 16% 的患者病理特征為不完全可逆性氣流受限,若這些患者同時存在肺功能下降,則其診斷更趨向于 ACO。因此,ACO 同時存在哮喘和慢阻肺癥狀特點。目前,ACO 的診斷標準尚不明確,故繼續探究 ACO 的臨床特點,并將其與支氣管哮喘、慢阻肺進行有效區分,對提高 ACO 的診斷和治療具有重要的積極意義。
肺功能檢查對支氣管哮喘、慢阻肺氣流受限的判斷具有重要意義。相關資料指出,哮喘患者發病時,可明顯檢測到其肺功能指標降低[10]。本研究中,哮喘組、慢阻肺組患者的 FEV1、FVC 均低于 ACO 組。分析原因在于:接觸過敏原易導致哮喘患者支氣管平滑肌痙攣而發生收縮變化,而 β2-受體激動劑能有效緩解平滑肌痙攣,因此當哮喘患者使用 β2-受體激動劑后,可有效改善患者氣流受限的狀況[11]。而慢阻肺患者常伴有損壞的肺泡壁結構和肺彈性纖維,易導致機體肺彈性功能的回縮力降低,并且由于支氣管和肺泡的變形作用,致使肺氣腫現象出現,使得 FEV1、FVC 值降低。因此,哮喘、慢阻肺患者的 FEV1、FVC 值均呈現較低水平。且 ACO 組患者的 FEV1/FVC、FEV1%pred 明顯低于哮喘組患者,但與慢阻肺患者差異無較大差異,提示 ACO 患者的氣道阻塞程度及肺通氣功能損傷較哮喘患者嚴重,但與慢阻肺患者相似,因此認為 FEV1%pred 降低是 ACO 的危險因素[12]。
另據文獻報道,中性粒細胞極性化的發生預示著患者炎癥反應和細胞浸潤的出現,因此當中性粒細胞異常積聚于肺組織中時,提示肺功能異常[13]。本研究發現,自發極性化率、任意極性化率 ACO 組>哮喘組>慢阻肺組,且 3 組自發極性化率、任意極性化率均較高。推測為中、重度期的哮喘、慢阻肺、ACO 患者的中性粒細胞處于異常狀態,引起全身炎癥反應發生。定向極性化率哮喘組>ACO 組>慢阻肺組,分析可能為哮喘組患者、ACO 組患者中,中性粒細胞可能表現為“大量而不精準”的極性化趨勢,該形式使得機體清除病菌的效率大大降低,在一定程度上增加肺組織的損傷,從而導致慢阻肺患者發生全身炎癥反應,引起慢阻肺患者定向極性化率降低。與此相反的是,哮喘患者的中性粒細胞表現為“大量而精準”狀態,從而使其炎癥反應主要集中于氣道和肺組織中[14]。
IgE 主要為漿細胞產生,其主要位于消化道和呼吸道黏膜固有層處,當血清 IgE 在機體內水平較高時,提示遺傳過敏體質[15]。當抗原與機體接觸后,淋巴系統被激活,漿細胞經刺激作用會分泌出大量的 IgE,進而影響炎癥細胞的活化,引發過敏現象。同時,IgE 能夠提高中性粒細胞的氣道發生浸潤,從而使氣道平滑肌中的細胞分泌大量炎癥介質,故當患者發生氣道反應時,可檢測到其 IgE 水平升高。且另有研究指出,ACO 組患者的 IgE 水平比慢阻肺組及哮喘組高,因此 IgE 水平升高在診斷 ACO 與慢阻肺及哮喘中具有重要作用[16]。但本研究中,血清總 IgE 水平哮喘組>ACO 組>慢阻肺組,與上述結論存在一定的差異,而支持本研究的結論具體體現在:氣道重塑為哮喘的主要特征,其主要可表現為上皮細胞纖維化、黏液腺、氣道平滑肌細胞及新生血管的增殖等。張曉茜等[17]指出,反復性的哮喘發作易合并慢阻肺從而形成 ACO,因此哮喘患者中 IgE 呈現較高水平。該結論與本研究結果相符。因此對于 IgE 水平在哮喘、ACO 及慢阻肺的研究還需進一步行大樣本證實。
綜上所述,支氣管哮喘、慢阻肺與 ACO 患者的肺功能、中性粒細胞極性化及血清 IgE 水平具有一定差異。本研究不足之處為研究樣本量較少,且 ACO 患者中性粒細胞極性化異常的分子機制及 IgE 水平與肺功能之間的關系仍需進一步行大樣本深入研究。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。