胃食管反流诱发支气管哮喘患者外周血炎性细胞因子变化及意义

曾海珠，高宏昌，刘盼盼，王金睿，王雨濛，章华丽，顾钰霞，张雯，赵蕾

上海市浦东新区公利医院呼吸与危重症医学科，上海200135

胃食管反流（gastroesophageal reflux，GER）分生理性和病理性2 种，病理性反流是由于食管下括约肌的功能障碍和（或）与其功能有关的组织结构异常，以至食管下段括约肌（LES）压力低下而出现的反流，引起一系列临床症状和并发症。病理性GER 与支气管哮喘发生或加重有关，是哮喘反复发作，难以治愈的重要病因之一，即胃食管反流性哮喘[1]。大多数胃食管反流可能导致胃内酸性内容物反流误吸至肺内导致损伤以及炎症[2-3]。为探讨GER 诱发和/或加重哮喘的机制，我们收集了78 例GER 相关支气管哮喘确诊病例，检测患者外周血炎性细胞因子TNF- 、TGF- 、IFN- 、IL-4、IL-8、IL-10 和IL-17 水平，并通过老年及非老年对比分析，以探讨GER 诱发气道炎症可能的参与机制，并评估该分子作为诊断和预后指标的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2016年1月-2018年8月于上海市浦东新区公利医院住院治疗的GER 相关支气管哮喘患者78 例为观察组，非GER 相关支气管哮喘患者86 例为对照组。观察组78 例，男性42 例，女性36例，年龄为20～75 岁，平均年龄为（49.7±15.4）岁；对照组86 例，男性45 例，女性41 例，年龄为18～72岁，平均年龄为（47.9±15.2）岁。2 组性别和年龄均无统计学意义差异（＞0.05），具有可比性。所有患者符合中华医学会呼吸病学分会哮喘学组制定的《支气管哮喘防治指南》[4]及中华医学会消化内镜学会制定的《反流性食管炎诊断及治疗指南》[5]标准；胃食管反流性哮喘经24 h 食管pH 阻抗监测（检查前3 d停用抑酸药及促进胃肠动力的药物）确诊。研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。

1.2 研究方法 用柠檬酸钠真空采血管，抽取每1 例患者晨起空腹的外周静脉血5 mL，放置0.5 h 在室温下，然后10～20 min 的混合，用3 000 转/分低温离心1/6 h，取上清，再根据逐步冷冻法（4 摄氏度，1/6 h；零下20 摄氏度，0.5 h；零下80 摄氏度，长期存放然后等待检测），保存在零下80 摄氏度冰箱中。以ELISA方法检测外周血中细胞因子TNF- 、TGF- 、IFN- 、IL-4、IL-8、IL-10 及IL-17 水平。进一步将78 例GER相关支气管哮喘患者分为老年亚组（≥60 岁，31 例）及非老年亚组（＜60 岁，47 例），进行2 亚组外周血中细胞因子TNF- 、TGF- 、IFN- 、IL-4、IL-8、IL-10及IL-17 水平分析。

1.3 统计学分析 数据采用SPSS 21.0 软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用 检验。＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组患者外周血中细胞因子水平比较 观察组TNF-、TGF- 、IFN- 、IL-8 及IL-17 水平均明显高于对照组＜0.05），而IL-4 水平低于对照组（＜0.05）；IL-10 水平高于对照组，但2 组差异无统计学意义（＞0.05）。见表1。

2.2 老年亚组及非老年亚组外周血中细胞因子水平比较 老年亚组细胞因子TNF- 、TGF- 、IL-8 及IL-17水平均明显高于非老年亚组（＜0.05）；IL-4 水平低于非老年亚组，但2 亚组间差异无统计学意义（0.05）；IFN- 和IL-10 水平高于非老年亚组，但2亚组差异无统计学意义（0.05）。见表2。

3 讨论

胃食管反流病（GERD）是消化系统的常见病，多表现为烧心、反酸、胸骨后疼痛、上腹部疼痛和恶心，胃镜可了解有无食管糜烂及糜烂程度以及贲门口是否松弛，24 h 食管pH 阻抗监测是诊断胃食管反流（GER）的“金标准”[5]。除消化系统外，胃食管反流所致消化系统外的危害也逐渐被认识。虽然GER 与哮喘、慢性咳嗽和喉炎等呼吸系统疾病的关系仍存在争议[6]，但近年来越来越多的证据倾向于“GER 是支气管哮喘发生或加重可能的重要因素并且与难治性哮喘密切相关”，研究[1,7]报道哮喘患者发生GERD 的OR 值为5.5，而GERD 患者发生哮喘的OR 值为2.3，认为GER 是一个加重或激发因素。

表1 2 组患者外周血中细胞因子水平比较（±s，pg/m）

表1 2 组患者外周血中细胞因子水平比较（±s，pg/m）

组别 TNF- TGF- IFN- IL-4 IL-8 IL-10 IL-17观察组（n=78）对照组（n=86）检验值images/BZ_126_269_2501_291_2525.png33.40±8.86 28.74±8.92 2.137 0.04 153.83±58.78 73.98±23.24 5.131 0.00 30.93±6.94 20.97±7.97 5.375 0.00 25.59±10.41 32.29±14.19 2.226 0.03 22.79±5.59 15.07±4.27 4.888 0.00 32.55±15.14 28.56±13.35 0.949 0.35 25.18±6.99 18.59±5.74 3.232 0.01

表2 老年亚组及非老年亚组外周血中细胞因子水平比较（±s，pg/mL）

表2 老年亚组及非老年亚组外周血中细胞因子水平比较（±s，pg/mL）

组别 TNF- TGF- IFN- IL-4 IL-8 IL-10 IL-17老年亚组（n=31）非老年亚组（n=47）检验值images/BZ_126_270_3008_292_3032.png33.20±8.41 24.28±7.09 3.979 0.00 156.28±77.03 113.90±59.84 2.346 0.02 30.22±9.56 29.95±8.93 1.616 0.11 19.92±7.61 21.26±9.83 0.043 0.97 65.67±54.19 44.56±27.60 2.243 0.03 34.93±13.76 30.16±16.44 1.963 0.06 26.89±6.37 21.89±7.13 2.512 0.02

GER 根据pH 变化可以分为酸性反流及非酸性反流。目前普遍认为，大多数胃食管反流可能导致胃内酸性内容物反流误吸至肺内导致损伤以及炎症[8-10]；另外，食管和支气管树有共同胚胎起源和自主神经支配，反流物及酸刺激食管内各种机械感受器和化学感受器后再通过迷走神经反射影响气管。酸性反流可引起明显咽后壁炎症，酸性反流物刺激食管粘膜内因炎症而暴露的酸敏感的化学受体，通过迷走神经反射提高气道反应性，支气管平滑肌紧张度增高，导致哮喘反复发作。而对于非酸性GER 来说，很可能进食后胃内压增高导致机械牵拉引发的神经反射，这可以解释某些研究中促进食管、胃动力药物治疗有效的原因[11]。在胃食管反流性咳嗽（GERC）的研究中，这一理论已得到证实[12-13]。上述2 种机制最终都是导致气道内的高反应和炎症状态，在炎症作用下，气道出现一系列防御反射如支气管痉挛、黏液过度分泌、血管扩张和血浆渗出等。支气管哮喘是多种细胞（如嗜酸性粒细胞、T 淋巴细胞、中性粒细胞及气道上皮细胞等）和细胞因子共同参与的气道慢性炎症性疾病[4]，研究[13]认为GER 相关性哮喘不同于哮喘以嗜酸性细胞浸润、IL-5 升高为主的气道炎症状态而表现为气道和痰液中性粒细胞升高并伴有IL-8 升高。但由于样本量、病例选择以及缺乏系统的炎症因子的表达的检测等不足，GER 导致持续的气道内炎症以及高反应状态的原因尚需进一步研究证实[14]。

本次研究显示，Th1、Th2 特征性细胞因子IFNr 及IL-4[15]以及中性粒细胞特征细胞因子TNF- 、IL-8 及IL-17[16]在GER 相关哮喘组和非GER 相关支气管哮喘组中表达水平有明显差异，以TNF- 、IL-8及IL-17 水平增高为特点，使得胃食管反流性哮喘不同于以嗜酸粒细胞、肥大细胞为特征的过敏性哮喘而具有中性粒细胞性哮喘的异质性；在胃食管反流性哮喘患者亚组分析中，老年组患者更具有中性粒细胞性哮喘特征；而中性粒细胞性哮喘是导致难治性哮喘的重要原因。Treg 细胞相关细胞因子IL-10 和TGF- 具有重要的免疫调节作用，本研究显示的不同组哮喘患者中的不一致的表达水平与二者在哮喘发病机制中对多种类型的效应细胞具有复杂的生物学作用有关，可在不同条件下可发挥抗炎和促纤维化等多种作用，可经多种途径参与哮喘气道炎性反应与气道重塑。TGF-在胃食管反流相关性哮喘中的高表达预示该组患者更易发生气道重塑导致病情控制的困难。研究[17]提示，GER 相关支气管哮喘更倾向于中性粒细胞性哮喘，为难治性哮喘的重要原因，尤其在老年GER 相关支气管哮喘中更为突出，这与非分类老年支气管哮喘的临床表型及炎症特征的研究结果相吻合。以此研究为基础可以对GER 在难治性哮喘尤其老年难治性哮喘中是否起到关键作用进行深入研究，为难治性哮喘的控制提供依据。