FeNO检测在慢阻肺中的应用与研究进展

席彩霞 张文静

甘肃省武威肿瘤医院呼吸内科,甘肃省武威市 733000

慢阻肺为呼吸系统病变,可防可治,其主要特征为气流受限和持续呼吸症状(咳嗽、咳痰、呼吸困难)。相关研究指出,慢阻肺的发生发展与吸烟、粉尘和空气污染等因素有关,其病理改变以气道炎症为主,急性加重期时可增加气道炎症[1]。一氧化氮为炎症诱导因子,生物活性明显,经一氧化氮合酶催化产生,也是机体信号分子之一,在血管、神经、炎性细胞和气道上皮中广泛分布。气道处于炎症状态时,炎性细胞和气道上皮细胞的一氧化氮合酶活性和表达水平可随炎症因子诱导而增加,导致一氧化氮大量释放,增加气道一氧化氮水平。综合分析,呼出气一氧化氮(FeNO)可作为气道炎症状态的指标,具有操作简便、安全无创、可重复进行等优势,敏感性和特异性较高,是检测气道炎症反应的首选方式,其水平越高,提示气道炎症反应越严重[2]。宋建刚等学者对FeNO在儿童急性呼吸道感染者的诊断价值进行探讨,结果显示,急性肺炎感染组患者FeNO表达水平高于急性上呼吸道感染组,证实FeNO检测可为儿童急性感染性疾病的准确诊断提供依据[3]。现阶段,FeNO检测方式逐渐标准化,在慢阻肺患者气道炎症监测中被广泛应用,但在慢阻肺诊治和严重程度判定中的价值尚未形成统一定论。基于此背景,本研究将FeNO检测在慢阻肺中的应用与研究进展综述如下。

1 FeNO产生与作用

FeNO经一氧化氮合酶催化合成,L-精氨酸为底物,一氧化氮合酶包括神经源型、内导型和内皮型三种异构体,其中主要内皮型和诱导型在肺组织内发挥作用,可在炎症病变发生时刺激诱导型一氧化氮合酶表达,引起炎性反应,增加一氧化氮释放量[4]。机体状态正常时,可合成少量一氧化氮维持血管张力和血流动力学稳定性,也可缓解支气管异常收缩,改善肺部血流和免疫状态,但一氧化氮大量释放可增加氧自由基释放量,损伤肺组织细胞,引起炎症反应和组织损伤[5]。20世纪90年代初期,有研究发现测定一氧化氮水平可检测炎症反应,其水平与气道炎症反应严重性间存在关联;经过大量临床研究,在气道炎症评估中被广泛应用[6]。一氧化氮由肺组织血管内皮细胞产生后,进入平滑肌细胞,导致细胞松弛,降低细胞增殖作用。慢性缺氧、感染等因素可损伤慢阻肺患者肺血管内皮细胞,减少一氧化氮生成,促进平滑肌细胞增殖,促进肺血管收缩和组织重构,导致肺功能异常,引起肺源性心脏病。由此可见,一氧化氮既可用于评估气道炎症反应,也为慢阻肺的发生发展提供重要依据。

2 FeNO检测在慢阻肺诊断中的应用

FeNO检查安全、无创,是检查气道炎症反应的新型指标,可辅助诊断、量化气道反应,敏感性和特异性均处于较高水平,可重复操作,患者接受度高。现阶段,该指标在支气管哮喘的辅助诊断中被广泛应用,但在慢阻肺中的价值尚无过多探讨。学者郝璐等探讨FeNO对哮喘—慢阻肺重叠综合征和慢阻肺的鉴别诊断价值,并与哮喘患者进行对比,结果显示,与其他两种疾病患者比较,慢阻肺患者FeNO水平更高;研究显示,FeNO可用于诊断慢阻肺,也可与支气管哮喘鉴别诊断[7]。目前临床对FeNO检测在慢阻肺缓解期、急性加重期的诊断和预后指导中的价值仍有争议,在稳定期患者诊断中的价值依旧存在争议。现阶段已有多位学者的研究认为FeNO是慢阻肺应用普遍的辅助诊断指标,其机制在于慢阻肺患者处于急性加重期时,机体感染症状明显,中性粒细胞、气道上皮细胞等大量释放,增加一氧化氮释放量,感染得控,病情稳定,减少其合成与释放[8]。郭晓珍等研究结果显示,慢阻肺急性加重期患者FeNO水平较健康体检者更高,可见FeNO可用于判定肺功能正常者和慢阻肺急性加重期患者[9]。罗红辉等研究结果显示,慢阻肺急性加重期患者FeNO水平明显高于对照组,可见慢阻肺患者进入急性加重期,大量释放FeNO,检测该指标可证实气道炎症反应的存在[10]。周薇等对比慢阻肺急性加重期、慢阻肺稳定期和健康体检者FeNO水平,结果显示慢阻肺急性加重期患者FeNO水平最高,健康体检者水平最低,可见急性加重期时慢阻肺患者FeNO水平更高,可用于评价气道炎症[11]。检测FeNO水平可尽早发现慢阻肺,也有预测疾病急性发作的重要价值。谢昭鑫分析慢阻肺与FeNO和肺功能的相关性,结果显示稳定性患者和急性加重期患者FeNO水平与第1秒用力呼气容积和第1秒用力呼气容积/用力肺活量之间无相关性,可见无法用FeNO检查替代肺功能检查,应重视二者联合应用价值[12]。

3 吸烟对慢阻肺FeNO水平的影响

吸烟是导致慢阻肺的重要原因,慢性阻塞性肺疾病全球倡议指出[13],吸烟与慢阻肺发生直接相关,可改变气道黏膜细胞性质,损伤气道黏膜,影响排痰,导致细菌定植于气道内,引起气道高反应性,导致慢阻肺。吸烟对慢阻肺患者FeNO水平的影响尚不明确。黎艳聪研究结果显示,与慢阻肺稳定性患者比较,不吸烟的慢阻肺急性加重期患者FeNO水平更高,可见吸烟对慢阻肺患者FeNO水平有影响[14]。张彩云等对慢阻肺稳定期患者和哮喘患者进行研究,结果显示慢阻肺稳定期患者FeNO水平与血EOS无相关性;予以二元Logistic回归分析发现吸烟史可增加COPD稳定期患者FeNO升高风险[15]。吕剑等研究结果显示:老年慢阻肺吸烟患者FeN0水平高于健康人群,但低于老年慢阻肺未吸烟的COPD患者(P<0.05),提示老年慢阻肺患者FeNO水平明显上升,吸烟可降低其水平[16]。

4 FeNO与嗜酸性粒细胞的关系

嗜酸性粒细胞是白细胞的组成部分,源自骨髓造血干细胞,可杀伤细菌和寄生虫,也是免疫反应和过敏反应的重要参与者,它能够导致颗粒内容物释放,导致组织损伤,诱发或加重炎症进展。嗜酸性粒细胞为气道炎症反应产生的浸润细胞,受TH1细胞平衡紊乱的影响可产生特异性趋化因子,进而产生嗜酸性粒细胞趋化效应,加重肺组织局部浸润。田文景研究显示,慢阻肺急性加重期患者FeNO与嗜酸性粒细胞水平较健康体检者更高,外周血嗜酸性粒细胞与FeNO水平呈显著正相关关系,可见FeNO与嗜酸性粒细胞间存在显著相关性[17]。吴涛等研究结果显示,慢阻肺稳定期和慢阻肺急性加重期患者FeNO与嗜酸性粒细胞水平明显高于正常体检者,稳定期COPD患者FeNO与血嗜酸性粒细胞呈正相关,可见慢阻肺患者处于稳定期时,FeNO与血嗜酸性粒细胞间存在正相关关系[18]。

5 慢阻肺FeNO检测在用药指导中的应用

慢阻肺是由各种炎症因子导致的慢性炎症反应,长期处于慢性炎症状态,可导致细胞凋亡、气管重塑,促进原有疾病发展,加重肺功能损伤程度,因此对该疾病进行治疗时,应以控制气道炎症反应为重点[19]。激素类药物抗炎作用明显,但同时又有加重感染和股骨头坏死等副作用,因此应对慢阻肺患者病情予以评估,以指导患者用药。第1秒用力呼气容积<50%是临床普遍认同的糖皮质激素使用指征,但基层医院受医疗水平限制,或患者在肺功能检查中配合度不高,可影响激素类药物在慢阻肺中的应用。FeNO为气道炎症标志物,可指导慢阻肺患者使用糖皮质激素。王晶等证实检测FeNO水平可对慢阻肺急性加重期患者气道炎症水平予以评估,进而指导患者全身使用糖皮质激素[20]。梁彩银根据FeNO水平判定是否予以患者糖皮质激素,对比患者FeNO水平和肺功能指标,结果显示:患者接受治疗后,用力肺活量、第1秒用力呼气容积、第1秒用力呼气容积/用力肺活量、静息肺活量和呼气峰值流速高于治疗前,FeNO水平低于治疗前,对比有差异(P<0.05),提示FeNO可检测慢阻肺急性加重期炎症反应,也可用于疗效评价[21]。

6 FeNO与肺功能的关系

FeN0水平与慢阻肺患者肺功能的关系尚未明确,临床普遍认为,慢阻肺患者肺功能与FeNO水平关系不明显。潘海洋等研究结果显示,与对照组和慢阻肺稳定期患者进行比较,观察组FeNO水平更高;相关性分析结果显示:肺功能指标与FENO无显著相关性,表明仅用FeNO无法准确评估慢阻肺患者肺功能病变严重程度,应与其他指标联合应用[22]。张金桃等人的研究结果显示,哮喘患者、慢阻肺患者、哮喘合并慢阻肺患者和健康不吸烟者FeNO水平与肺功能无相关性[23]。

7 FeNO检测在慢阻肺应用中的局限性

目前仍有部分基层医院尚未配备检测FeNO的仪器设备,未能在临床广泛应用。影响其推广的原因在于多种因素可影响指标检测结果的准确性,如饮食、体型、检测细节等,此外疾病严重程度增加,患者接受检查的依从性下降,导致临床医生对疾病进行诊断时,缺乏检测FeNO水平的意识,影响其临床应用。此外,该指标仅可对慢阻肺起到辅助诊断价值,未形成统一量化标准。不仅如此,检测FeNO水平,可预测慢阻肺急性发作,但病情发展至较为严重的阶段时,气道狭窄,气流速度减慢,降低检测结果的准确性,需结合患者临床症状、肺功能和其他检查综合评估。

慢阻肺为气道炎症,受多种因素影响,临床分为稳定期和急性加重期,检测FeNO水平可准确反映气道炎症,但具体应用时为仪器设备和量化标准等因素限制,需继续探索,寻求检测设备等方面的创新,以大样本、多因素、多方式和缜密设计为原则,对FeNO的临床应用前景进行探讨。