吸烟对慢性阻塞性肺疾病患者气道局部炎症的影响

熊安洲　陈菁　徐清　刘梦琳　聂红　孙洁民

[摘要]目的 评价吸烟对慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者急性加重期和稳定期气道局部炎症的影响。方法根据吸烟史将患者分为无吸烟史的对照组（A组）、无吸烟史COPD组（B组）、持续吸烟的COPD组（c组）和已戒烟的COPD组（D组）；分别在急性加重期和稳定期收集支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）；流式细胞术检测各组患者BALF中CD3+、CD4+、CDs+T淋巴细胞数，ELIsA法检测BALF中肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α及干扰素（nterferon，IFN）-γ水平，并计算CD₄+/CD₈+T细胞比例。结果1.与非吸烟对照组比较，急性加重期和稳定期各组COPD患者BALF中CD₄+细胞减少，而CD₈+T细胞增加，因此CD₄+/CD₈+T细胞比例下降；同时TNF-α和IFN-γ水平均明显上升；2.在急性加重期，与非吸烟和已戒烟COPD患者比较，持续吸烟COPD患者BALF中CD₄+T细胞下降，而CD₈+T细胞比例上升，因而CD₄+/CD₈+T细胞比例下降，而TNF-α和IFN-γ水平显著升高；3.在稳定期，与非吸烟和已戒烟COPD患者比较，持续吸烟COPD患者BALF中CD₄+和CD₄+T细胞数无明显差异，但CD₄+/CD₈+比例稍下降，而TNF-α和IFN-γ水平显著升高。结论 持续吸烟的COPD患者在急性加重期和稳定期气道局部炎症存在差异，主要是CD₈+T细胞的反应差异。

[关键词]吸烟；慢性阻塞性肺疾病；支气管肺泡灌洗液；T细胞；TNF-α；FN-γ

COPD是呼吸系统的常见病和多发病，临床主要表现为气流受限，肺功能呈进行性减退，导致咳嗽、咳痰、喘气、活动耐力下降，常常严重影响患者的劳动力和生活质量。吸烟被认为是COPD最重要的发病因素。国内外大量研究发现，COPD患者气道、肺实质、肺血管中均存在着慢性炎症，巨噬细胞、T细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞以及大量细胞因子，如TNFT-α及IFN-γ等均参与了慢性炎症过程，但它们各自在COPD发展过程中的确切功能目前尚未完全明了。本研究观察了吸烟COPD患者和非吸烟成人气道炎症的差异，以及急性加重期和稳定期持续吸烟COPD患者和和戒烟的COPD患者气道中炎症细胞及相关细胞因子的水平，探讨吸烟与急性加重期和稳定期气道炎症的相关性。

1、对象与方法

1.1 对象 所有入选对象均来自2006年1月至2009年12月入住我院呼吸科的住院患者，将其分为未吸烟对照组（A组）：17例，男13例，女4例，平均年龄66岁，该组患者临床表现为单纯咳嗽，经血液分析、痰液细胞学、胸部x线、肺功能检查均无异常发现，诊断考虑上气道咳嗽综合征。非吸烟的COPD组（B组）：2l例，男17例，女4例，平均年龄65岁。持续吸烟的COPD组（C组）：17例，男14例，女3例，平均年龄63岁。已戒烟的COPD组（D组）：19例，男16例，女3例，平均年龄66岁，戒烟10年以上。B、C、D三组诊断符合我国2007年制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》的诊断标准，KFEVI>30%预计值，并排除呼吸衰竭、肺源性心脏病、肺结核、肺癌、间质性肺疾病、糖尿病、冠心病、高血压、慢性肾衰竭以及糖皮质激素使用者。COPD患者入院时视为急性加重期，在治疗达临床缓解后4周视为稳定期，分别进行支气管肺泡灌洗采集标本。

1.2 方法

1.21 纤维支气管镜行支气管肺泡灌洗术：术前禁食禁水，口服可待因15mg镇咳，签署支气管镜知情同意书。利多卡因及丁卡因局部麻醉，咪达唑仑和芬太尼清醒镇静；所有患者选择右肺中叶为灌洗部位，用37℃灭菌生理盐水进行灌洗，每次20ml，总量60～100ml，2个呼吸周期后用50～100mmHg负压吸引回收灌洗液，回收率15%～30%；所得BALF进行预处理。

1.22 流式细胞术：将BALF过滤后，1000rpm离心，收集细胞和上清液，将细胞重悬于PBS中，分别用FITC标记记的抗CD₃、抗CD₄和抗CD₈抗体（eBioscience），用流式细胞仪（EpicaAltra，Beckman，美国）计数BALF中CD₃₄+、CD₄₄+、CD₈₄+T细胞。

1.23 ELISA：BALF离心后上清液保存在-20℃，分别用相应试剂盒（Invitrogen，美国）按说明书操作检测BALF中TNF-α及IFN-γ水平。

1.24 数据分析及统计：采用SPSSl 1.0版统计软件作统计学处理，实验数据均以均数±标准差表示，各组问显著性检验采用方差分析，两两比较用q检验；P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 患者一般情况比较。四组患者在平均年龄、例数、治疗时间上均无明显差异；三组COPD患者在FEV1%上无明显差异（表1）。

2.急性加重期四组患者BALF中T细胞亚群及细胞因子水平（表2）。

3.稳定期四组患者BALF中T细胞亚群及细胞因子水平（表3）

3、讨论

吸烟是COPD的重要危险因素，即使是肺功能正常、无症状的吸烟者，在中央气道、外周气道、肺泡以及肺血管都能看到有别于非吸烟者的病理改变。Niewohener等首次发现气道无气流受限的吸烟者，在整个支气管树均存在炎症反应。大量研究已证实T淋巴细胞在COPD的发展过程中的重要作用，但对其具体功能的报道缺乏一致性。endprint

在COPD患者的肺泡壁中，T淋巴细胞是数量最多的炎症细胞，而且，它的数量与疾病严重程度相关。动物实验研究显示，将小鼠体内T淋巴细胞或CD₄+T细胞和CD₈+T细胞分别清空，均可以抑制香烟烟雾诱导的肺泡结构破坏和扩大，提示T细胞免疫在COPD发病中的重要作用。本研究中，COPD患者的急性发作期和稳定期，BALF中CD₄+T细胞下降，而CD₈+T细胞上升，同时伴有TNF-α和IFN-分泌增加，提示存在持续的气道炎症，这一结果与既往研究一致，再次证实了COPD是一慢性气道炎症性疾病的观点。

我们的结果还显示，相比于已戒烟的COPD患者与无吸烟史的COPD患者，持续吸烟COPD患者急性加重期的CD₄+T明显下降，而CD₈+T细胞，和TNF-α及IFN-水平明显上升；而在稳定期，CD₄+T和CD₈+T细胞的比例在三组COPD患者中无显著差异，但CD₄+/CD₈+比例在持续吸烟组仍然下降。无论在急性加重期还是稳定期，持续吸烟COPD组BALF中TNFⅨ及IFN水平无均高于未吸烟COPD组和已戒烟COPD组。因此，无论是在急性期还是稳定期，COPD患者BALF中T细胞的功能异常主要表现在CD₄+/CD₈+的下降，并且这种改变在持续吸烟的COPD患者中最为突出。

上述结果说明，CD₈+T细胞可能是参与COPD发病的最重要的淋巴细胞亚群。而吸烟可能是导致CD₈+T细胞增加的重要因素。对与CD₈+细胞有关的炎症因子的研究表明，CD₈+细胞在COPD发病中的作用可能与分泌IFN-γ和TNF-有关，这些细胞因子产生的细胞溶解作用与COPD病情严重程度相关。研究显示，鼻病毒感染可以增加COPD患者CD₈+T细胞从外周血至肺部的迁移，表现为外周血CD₈+T细胞减少而BALF中CD₈+T细胞增加。Siena L等研究指出，COPD患者气道CD₈+T细胞的持续活化可能与吸烟导致的CD₈+T细胞凋亡下降有关。而另一项研究显示，香烟烟雾提取物可以通过树突状细胞促进CD₈+T细胞的增殖。持续吸烟的COPD患者，CD₈+细胞在气道内过度聚集，使IFN-γ和TNF-异常升高，对自身组织起到过度的溶解和破坏作用，造成对肺组织的异常过度损伤。戒烟的COPD患者，BALF中的CD₈+细胞明显下降，解除了对CD₄+细胞正常免疫反应的抑制作用，同时也减少了异常的自身免疫反应所导致的组织破坏。COPD患者戒烟后持续存在的炎性反应可能是一个综合性部分维修过程，炎性介质及炎性细胞的增多可能起到运输和消除炎性反应的作用。这一结果解释了戒烟的COPD患者急性加重频率下降，同时肺功能的下降减缓的现象。

综上所述，COPD患者存在T细胞介导的慢性气道炎症，这种炎症与CD₈+T细胞的异常活化有关，而戒烟可以明显减少这一炎症过程。endprint