近年来, 系统性炎症在气道疾病中的作用引起了重视 在 COPD 患者, 系统性炎症与疾病的进展有关, 如 C 反应蛋白 (CRP) 以及 IL-6 水平的升高与肺功能下降相关 [1] ; 而对于哮喘的系统性炎症却知之甚少 哮喘的气道炎症具有异质性, 包括过敏原特异性的获得性免疫反应 通过 IL-5

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1 哮喘 哮喘中性粒细胞炎症表型与系统性炎症有关 Lisa G. Wood, PhD; Katherine J. Baines, PhD; Juanjuan Fu, MD; Hayley A. Scott, BND; and Peter G. Gibson, MBBS 背景和目的系统性炎症在哮喘中的作用仍不清楚 本项研究旨在比较不同气道炎症类型的稳定期哮喘受试者与健康受试者系统性炎症的差异 方法对 152 名成人稳定期哮喘患者及 83 名健康对照受试者进行高渗盐水 ( 雾化 ) 激发及痰诱导试验 分离痰标本进行白细胞分类计数 采用酶联免疫吸附法检测血浆高敏感性 C 反应蛋白 (CRP) 白细胞介素 (IL) -6 肿瘤坏死因子 (TNF) -α 水平, 以及痰 IL-8 和中性弹性蛋白酶水平 采用实时聚合酶链反应检测痰 IL-8 受体 α (IL-8RA) IL-8 受体 β (IL-8RB) 的信使 RNA 的表达 结果将哮喘受试者分为非中性粒细胞性及中性粒细胞性哮喘 中性粒细胞性哮喘组受试者的系统性炎症水平高于非中性粒细胞性哮喘及健康受试者, 三组受试者的 CRP 水平 [ 采用中位数 (IQR) 表示 ] 分别为 5.0 (1.6 ~ 9.2) 1.8 (0.9 ~ 5.3) 和 1.8 (0.8 ~ 4.1) mg / L (P < 0.011); IL-6 水平分别为 2.1 (1.5 ~ 3.1) 1.4 (1.0 ~ 2.1) 和 1.1 (0.8 ~ 1.5) pg / ml (P < 0.001) 中性粒细胞性哮喘组中, CRP IL-6 水平升高的受试者比例也高于其他两组 中性粒细胞性哮喘组受试者的痰 IL-8 中性弹性蛋白酶水平 IL-8RA IL-8RB 信使 RNA 的表达也明显增高 多重回归分析发现, 性别 BMI 他汀类药物及痰中性粒细胞百分比是哮喘受试者 log 10 CRP 良好的预测因素 性别 BMI 及 FEV 1 占预计值百分比是哮喘受试者 log 10 IL-6 良好的预测因素 结论以中性粒细胞气道炎症为主的哮喘患者其系统性炎症水平升高, 其系统性炎症与患者的临床不良结局相关 系统性炎症可能参与中性粒细胞性哮喘的病理生理改变 缩略语 CRP = C 反应蛋白 ; IL-8RA = IL-8 受体 α; IL-8RB = IL-8 受体 β; IQR = 四分位间距 ; TNF-α = 肿瘤坏死因子 -α CHEST 中文版 2013 年 3 月第 9 卷第 1 期 23

2 近年来, 系统性炎症在气道疾病中的作用引起了重视 在 COPD 患者, 系统性炎症与疾病的进展有关, 如 C 反应蛋白 (CRP) 以及 IL-6 水平的升高与肺功能下降相关 [1] ; 而对于哮喘的系统性炎症却知之甚少 哮喘的气道炎症具有异质性, 包括过敏原特异性的获得性免疫反应 通过 IL-5 介导嗜酸性炎症或固有免疫反应调节紊乱 IL-8 诱导的中性粒细胞性炎症 [2,3] 在接受吸入皮质类 感染 [14] 组织缺氧 [15] 膳食摄入 境暴露因素和年龄 肥胖 [18] [16,17] 及吸烟等环 等宿主因素 系统性 炎症涉及固有免疫的激活 [7], 而后者也是中性粒细胞型哮喘的一个特征 [3] 因此, 我们提出假设, 中性粒细胞型哮喘患者可能有系统性炎症水平升高, 与这类哮喘临床表现有关 本项研究旨在明确, 与健康对照组受试者相比, 哮喘患者的系统性炎症与气道炎症表型和哮喘临床结局的关系 固醇激素治疗的成人稳定期哮喘患者中, 约 40% 为嗜酸性粒细胞型, 而 25% 为中性粒细胞型 [4] 在最严重的哮喘类型中, 患者痰中性粒细胞水平升高 [5], 并且与肺功能及气道阻塞程度呈负相关 [4] 研究对象 材料和方法 入组年龄 > 18 岁的稳定期哮喘患者 (n = 系统性炎症也见于哮喘, 引起循环中促炎症性细胞因子如 IL-6 及肿瘤坏死因子 (TNF) -α 等的增加, 从而刺激肝脏产生 CRP 等急性期蛋白, 以及引起中性粒细胞 自然杀伤细胞等免疫细胞增加 [6,7] 循环中的 TNF-α [8] 及 IL-6 [9] 水平在哮喘急性发作时增高, 而且哮喘患者的血细胞在接受非过敏原 ( 脂多糖 ) 刺激后, 释放的 IL-6 水平高于对照组 [10] [11] [12] 非过敏性及未使用激素治疗的哮喘患者血浆 CRP 升高, 且与肺功能及气道炎症细胞 152) 哮喘定义为目前有呼吸道症状 内科医师诊断为哮喘 对高渗盐水存在气道高反应性 稳定期哮喘定义为近 4 wk 无急性发作 招募肺功能正常 无气道高反应性的健康成人 (n = 83) 作为对照研究组, 排除吸烟及有哮喘以外的呼吸系统疾病的个体 研究经享特新英格兰人类研究伦理委员会 (Hunter New England Human Research Ethics Committee 05/03/09/3.09) 批准, 受试者签署知情同意书 本研究的部分数据之前已有报道 [19,20] 数量相关 [12] 研究内容 引起哮喘系统性炎症的原因并不清楚 局部的肺部炎症有可能引起全身播散, 导致 溢出效应 [13] 系统性炎症也有可能源于亚临床的呼吸道 每次访视前, 受试者禁食 12 h 停用 β- 受体激动剂 对受试者进行肺功能测定 (Minato Autospiro AS-600; Minato Medical Science Co, Ltd), 按报道的方法用 4.5% 高渗盐水同时进行支气管激发试验和痰诱导检测 [21] 若 FEV 1 较基础值 From the Centre for Asthma and Respiratory Diseases, University of Newcastle, and Department of Respiratory and Sleep Medicine, Hunter Medical Research Institute, John Hunter Hospital, Newcastle, NSW, Australia. The authors have reported to CHEST that no funding was received for this study. Lisa G. Wood, PhD, Department Respiratory and Sleep Medicine, Level 3, Hunter Medical Research Institute, John Hunter Hospital, Locked Bag 1, Hunter Region Mail Centre, NSW, 2310, Australia; lisa.wood@newcastle.edu.au 下降 > 15%, 予以沙丁胺醇吸入, 达到最大雾化时间 15 min 时终止痰诱导试验 采用哮喘控制问卷评估哮喘的控制水平 [22] 同时对受试者进行呼出气一氧化氮检测 皮肤点刺试验, 以及采集血标本 痰处理及分析 将痰中的唾液分离干净 [21,23], 溶于 RLT 缓冲液, 用 RNeasy Mini Kit (Qiagen Biosciences 24 论著

3 表 1 哮喘患者 ( 中性粒细胞型及非中性粒细胞型 ) 与健康对照受试者的临床特征 特征健康对照受试者非中性粒细胞型哮喘中性粒细胞型哮喘 P 值 受试者总数 年龄 / 岁 61.3 (35.8 ~ 68.0) 57.4 (38.1 ~ 64.1) 62.6 (53.1 ~ 69.6) 性别 男性 女性 BMI / kg m ± ± ± 0.7 (1,2) 过敏体质 / 例数 < 有 (1) 11 (2) 无 (1) 15 (2) PD 15 / ml (3) 无 0.55 ± ± ICS 治疗 / 例数 是 否 ICS ( 相当于倍氯米松 μg / d) 无 500 (0 ~ 1 000) 350 (0 ~ 2 000) 吸烟状态 不吸烟 (1,2) 戒烟 (1,2) 吸烟史 / 包 -y 5.0 (2.0 ~ 15.2) 10.0 (3.0 ~ 19.5) 13.5 (5.3 ~ 30.0) (1,2) FEV 1 / % 预计值 (91.0 ~ 112.0) 82.0 (65.8 ~ 95.0) (1) 81.0 (64.8 ~ 95.5) (1) < FVC / % 预计值 (95.0 ~ 117.0) 98.5 (83.6 ~ 108.3) (1) 96.0 (77.8 ~ 105.3) (1) < FEV 1 / FVC / (%) 77.1 (74.0 ~ 81.0) 68.0 (61.8 ~ 75.0) (1) 69.5 (61.5 ~ 77.3) (1) < ACQ 无 0.70 (0.40 ~ 1.18) 0.90 (0.54 ~ 1.55) 伴发病数量 / 受试者 2.0 (1.0 ~ 2.0) 2.0 (1.0 ~ 2.0) 2.0 (0.8 ~ 3.3) 如无特殊说明, 表中数据均以中位数 ( 四分位间距 ) 或 ( 均数 ± 均数标准误 ) 表示 中性粒细胞型哮喘定义为痰中性粒细胞 64%; 非中性粒细胞型哮喘定义为痰中性粒细胞 < 64% ACQ = 哮喘控制问卷 ;ICS = 吸入型皮质类固醇激素 ;PD 15 = 使 FEV 1 较基础值下降 15% 的激发药物剂量 (1) 与健康对照组相比,P < 0.05; (2) 与非中性粒细胞型哮喘组患者相比,P < 0.05; (3) 采用 ( 几何均数 ±log 标准差 ) 描述数据 GmbH) 试剂盒提取痰标本中 RNA, 供基因表达检测 剩余痰用二硫苏糖醇裂解, 进行白细胞计数与活力测定 制备细胞涂片并进行染色 (May- Grünwald-Giemsa), 分类计数非鳞状细胞 痰上清液中 IL-8 浓度通过酶联免疫试验 (ELISA, R&D Systems,Inc) 进行测定, 中性弹性蛋白酶活性用人中性粒细胞免疫捕捉活性试剂盒 [Human NE Immunocapture Activity Kit (Calbiochem)] 进行测定 [24] 痰 RNA (200 ng) 使用高通量互补 DNA (cdna) 逆转录试剂盒 (high-capacity complementary DNA reverse transcription kit, Applied Biosystems, LLC) 逆转录为 cdna 采用 Taqman 引物和 IL-8 受体 α (IL-8RA) 与 IL-8 受体 β (IL-8RB) (Hs_ _m1 and Hs_ _m1; Applied Biosystems) 的探针联合 Taqman 基因表达试剂盒混合在双份单丛 (duplicate single-plex) 的实时荧光定量 PCR 检测中 (7500 Real Time PCR System; Applied Biosystems), PCR 结果以 2 -DDCt (Ct 值 ) 方法计算标本的均值与管家基因 (18S rrna) 的比值表示 血浆炎症介质分析血标本加乙二胺四乙酸 (EDTA) 进行离心 (4, g, 10 min) 分离血浆, 保存于 CHEST 中文版 2013 年 3 月第 9 卷第 1 期 25

4 冰箱 血浆 IL-6 TNF-α (R&D Systems, Inc) 和超敏 CRP (MP Biomedicals, LLC) 通过酶联免疫试验 (ELISA) 进行测定 统计学分析结果用 Minitab (13.32 版, Minitab Inc) 进行分析 哮喘炎症表型根据痰细胞计数指标进行分类 : 中性粒细胞型哮喘, 中性粒细胞 64%; 非中性粒细胞型哮喘, 中性粒细胞 < 64% [25] ; 嗜酸性粒细胞型哮喘, 嗜酸性粒细胞 > 1.01% 且中性粒细胞 < 64%; 寡粒细胞型哮喘, 嗜酸性粒细胞 < 1.01% 且中性粒细胞 < 64% CRP 和 IL-6 水平升高的判定根据血浆浓度高于健康对照受试者上四分位数的下限来确定, 折点值分别为 CRP 4.12 mg / ml IL pg / ml 正态分布数据采用 t 检验进行分析, 结果用均数 ± 均数标准误表示 ; 非正态分布数据用 Mann-Whitney U 检验, 结果用中位数 (IQR) 表示 组间比较时, 正态分布数据采用方差分析的邦弗朗尼事后分析 (Bonferroni post hoc) 检验, 非正态分布数据采用 Kruskal-Wallis 检验中的迪恩事后分析 (Dunn post hoc) 检验, 分类数据采用 Fisher 检验 相关性分析中, 正态分布数据采用 Pearson 相关系数, 非正态分布数据采用 Spearman rank 相关系数, P < 0.05 示差异有统计学意义 结果 受试者的临床特征如表 1 所示 152 名哮喘患者中获得 132 份 (87%) 合格的痰标本 ( 表 1 和 2) 哮喘组受试者的肺功能比健康对照组差 非中性粒细胞型哮喘组中有过敏体质的受试者比例高于中性粒细胞型哮喘及健康对照组 中性粒细胞型哮喘组与非中性粒细胞型哮喘组及健康对照组相比, BMI 较高且吸烟史长 健康对照组及哮喘组这三组 表 2 哮喘 ( 中性粒细胞型及非中性粒细胞型 ) 与健康对照受试者的气道与系统性炎症的比较 炎症标记物健康对照受试者非中性粒细胞型哮喘中性粒细胞型哮喘 P 值 受试者总数 CRP / mg L (0.8 ~ 4.1) 1.8 (0.9 ~ 5.3) 5.0 (1.6 ~ 9.2) (1,2) IL-6 / pg ml (0.8 ~ 1.5) 1.4 (1.0 ~ 2.1) (1) 2.1 (1.5 ~ 3.1) (1,2) < TNF-α/ pg ml (1.0 ~ 2.0) 1.3 (0.9 ~ 1.8) 1.4 (1.0 ~ 1.8) 细胞总数 / 10 6 L (1.8 ~ 4.4) 2.9 (1.8 ~ 5.0) 4.5 (2.9 ~ 6.5) (1,2) 中性粒细胞 / % 34.0 (13.3 ~ 54.8) 35.3 (20.0 ~ 47.6) 74.6 (68.2 ~ 80.0) (1,2) < 嗜酸性粒细胞 / % 0.4 (0.0 ~ 1.4) 1.6 (0.5 ~ 7.8) (1) 1.3 (0.4 ~ 3.8) (1) < 巨噬细胞 / % 58.1 (40.1 ~ 72.6) 54.3 (37.3 ~ 72.3) 23.0 (16.2 ~ 26.4) (1,2) < 淋巴细胞 / % 1.5 (0.3 ~ 2.5) 0.8 (0.3 ~ 1.5) (1) 0.3 (0.0 ~ 0.9) (1) 柱状上皮细胞 / % 1.8 (0.5 ~ 2.8) 1.3 (0.3 ~ 3.3) 0.3 (0.0 ~ 1.4) (1,2) 呼出气 NO / ppb 17.7 (12.1 ~ 25.3) 21.7 (16.0 ~ 42.3) (1) 18.0 (13.3 ~ 27.3) NE / ng ml (67 ~ 1 071) 228 (77 ~ 1 066) (624 ~ 3 790) (1,2) < IL-8 / ng ml (1.2 ~ 9.0) 5.4 (3.2 ~ 14.0) 14.5 (7.5 ~ 51.1) (1,2) < IL-8RA mrna 1.2 (0.5 ~ 4.0) (3) 0.8 (0.3 ~ 2.3) (4) 2.6 (0.5 ~ 6.7) (5) IL-8RB mrna 1.1 (0.5 ~ 3.2) (3) 0.6 (0.4 ~ 1.8) (1,4) 2.3 (0.6 ~ 6.0) (2,5) < 表中数据以中位数 ( 四分位间距 ) 表示 中性粒细胞型哮喘定义为痰中中性粒细胞 64% 的哮喘 ; 非中性粒细胞型哮喘定义为痰中中性粒细胞 < 64% CRP = C 反应蛋白 ;IL-8RA = IL-8 受体 α;il-8rb = IL-8 受体 β;mrna = 信使 RNA;NE = 中性弹性蛋白酶 ;NO = 一氧化氮 ; ppb = 十亿分之几 ;TNF-α = 肿瘤坏死因子 -α; (1) 与健康对照组相比,P < 0.05; (2) 与非中性粒细胞型哮喘组患者相比,P < 0.05; (3) n = 57; (4) n = 78; (5) n = 论著

5 表 3 系统性炎症及气道炎症标记物与哮喘受试者临床特征的相关性 (Spearman 等级相关分析 ) 变 量 CRP / mg L -1 IL-6 / pg ml -1 中性粒细胞 / % r P 值 r P 值 r P 值 IL-6 / pg ml < 不显著 中性粒细胞 / % IL-8 / ng ml < NE / ng ml -1 不显著 < 年龄 / 岁 不显著 < 吸烟史 / 包 -y 不显著 < BMI / kg m < < 呼出气中 NO / ppb 不显著 不显著 ACQ 不显著 < 不显著 FEV 1 / % 预计值 不显著 < 不显著 FVC / % 预计值 不显著 < 不显著 FEV 1 / FVC 不显著 < 不显著 未列缩略语参见表 1 和 2 的伴发病比较无差异 然而, 中性粒细胞型哮喘组比非中性粒细胞型哮喘组的心血管并发症多 ( 图 1) 系统性炎症及气道炎症已在表 2 中列出 中性粒细胞型哮喘组受试者血浆 CRP 浓度高于非中性粒细胞型哮喘及健康对照组, 而且该组 CRP 浓度高的受试者比例 ( 图 2A) 高于其他两组 在非中性粒细胞型哮喘组中, 嗜酸性粒细胞型哮喘受试者的血浆 CRP 浓度 ( 中位数 1.8 mg / L, IQR 0.9 ~ 5.4 mg / L) 与寡粒细胞型哮喘 ( 中位数 2.0 mg / L, IQR 1.0 ~ 7.4 mg / L; P = 0.251) 比较无差异 两组哮喘受试者的血浆 IL-6 浓度以及 IL-6 浓度增高的受试者比例均高于健康对照组 ( 图 2B), 而且中性粒细胞型哮喘组高于非中性粒细胞型哮喘组 在非中性粒细胞型哮喘组内, 嗜酸性粒细胞型哮喘受试者的血浆 IL-6 浓度 ( 中位数 1.4 pg / ml, IQR 0.9 ~ 1.9 pg / ml) 与寡粒细胞型哮喘 ( 中位数 1.3 pg / ml, IQR 0.9 ~ 2.0 pg / ml; P = 0.258) 比较无差异 中性粒细胞型哮喘组受试者的中性弹性蛋白酶 IL-8 的蛋白释放量以及 IL-8RA IL-8RB 基因表达高于非中性粒细胞型哮 喘组及健康对照组 根据吸烟史对中性粒细胞型哮喘进行亚组分析, 发现不吸烟组及戒烟组两组受试者血浆 CRP 浓度 ( 不吸烟组, 中位数 7.3 mg / L, IQR 1.8 ~ 13.4 mg / L; 戒烟组, 中位数 4.1 mg / L, IQR 1.3 ~ 8.2 mg / L; P = 0.234) 或 IL-6 水平 ( 不吸烟组, 中位数 1.8 pg / ml, IQR 1.2 ~ 2.9 pg / ml; 戒烟组, 中位数 2.4 pg / ml, IQR 1.6 ~ 3.1 pg / ml; P = 0.246) 无统计学意义上的差异 哮喘伴 CRP 正常与增高的受试者临床特征比较见图 3A CRP 浓度高的受试者肺功能及哮喘控制评分与 CRP 正常的受试者相比无差异 然而, IL-6 浓度高的受试者肺功能及哮喘控制较差 ( 图 3B) 血浆 CRP 浓度与痰中性粒细胞百分比 痰 IL-8 浓度以及 BMI 之间存在弱相关性 ( 表 3) 多重回归分析显示, 对 CRP (log 10 CRP) 有显著性预测价值的因素包括性别 BMI 他汀类药物以及痰中性粒细胞百分比 ( 表 4) 血浆 IL-6 水平与痰中性粒细胞百分比 痰中性蛋白酶活性存在弱 CHEST 中文版 2013 年 3 月第 9 卷第 1 期 27

6 相关性 ( 表 3) 血浆 IL-6 浓度与年龄 吸烟 BMI 呈中度相关 血浆 IL-6 浓度与 FEV 1 (% 预计值 ) FVC (% 预计值 ) 以及 FEV 1 / FVC 呈负相关 ( 表 3) 多重回归分析结果显示, 性别 BMI 及 FEV 1 (% 预计值 ) 对 IL-6 (log 10 IL-6) 有预测价值 ( 表 4) 鼻炎 心血管病 * 高脂血症 GORD 皮肤病 精神卫生关节炎骨质疏松肠道疾病 哮喘 ( 非中性粒细胞型 ) 哮喘 ( 中性粒细胞型 ) OSAS 其他 讨 论 图 1 中性粒细胞型及非中性粒细胞型哮喘受试者伴发病的发生率 据我们所知, 本项研究首次证实哮喘系统性 炎症与气道中性粒细胞炎症相关 中性粒细胞型哮 心血管疾病包括高血压 心房颤动及心绞痛 ; 肠道疾病包括炎症性肠病及脂泻病 GORD = 胃食管反流病 ;OSAS = 睡眠呼吸暂停综合征 * 与非中性粒细胞型哮喘组比较,P < 0.05 喘受试者的血浆 IL-6 及 CRP 等系统性炎症水平增高 此外, 中性粒细胞型哮喘组的 IL-6 CRP 浓度增 高的受试者比例高于非中性粒细胞组及健康受试组 道炎症及系统性炎症介质之间存在弱相关性 血浆 IL-6 浓度与哮喘较差的临床结局相关, 包括 肺功能及哮喘控制水平等 在哮喘受试者中, 气 中性粒细胞型哮喘系统性炎症水平升高, > 50% 受试者的 CRP 升高, 且 > 70% 受试者的血浆 IL-6 水平升高 慢性长期低水平的系统性炎症 表 4 哮喘系统性炎症的多元预测因素分析 模 型 中性粒细胞型哮喘 P 值 Log 10 CRP 总模型 R 2 = < 预测因素年龄 性别 BMI < 中性粒细胞 / % 吸烟 FEV 1 / % 预计值 他汀类药物使用 < Log 10 IL-6 总模型 R 2 = < 预测因素年龄 增加多种疾病的患病危险性 例如, 高水平的 CRP 增加心血管疾病的发生风险 [26], 循环中 IL-6 水平对心肌梗死 [27] 和血液透析 [28] 的死亡发生风险 有预测价值 尽管系统性炎症对哮喘患者的长期影响并不清楚, 但系统性炎症增加伴发病的危险 实际上, 已有研究报道哮喘增加部分人群动脉粥样硬化 [29] [30 ~ 心肌梗死及卒中的发生风险 32] 在本研究中, 中性粒细胞型哮喘受试者的心血管并发症增多 但本项横断面研究并不能阐明其与系统性炎症水平升高的因果关系 但是, 多项研究表明, 肺功能损害与心血管疾病是有关联的 [33,34] 需要通过纵向研究去证明这种关联性是否由系统性炎症所引起 性别 BMI 中性粒细胞 / % 吸烟 FEV 1 / % 预计值 他汀类药物使用 未列缩略语参见表 2 本研究发现, 系统性炎症水平升高与中性粒细胞型哮喘相关, 可以解释以往的哮喘相关研究结论不一致 我们发现, 非中性粒细胞型哮喘受试者的血浆 CRP 水平与健康受试者相似, 血浆 IL-6 水平也仅稍微高于对照组 对非中性粒细胞型哮喘 28 论著

7 进行亚组分析发现, 嗜酸性细胞组及寡粒细胞组两亚组受试者的血浆 IL-6 及 CRP 水平无差异, 表明 120 A CRP 和 IL-6 正常 CRP 和 IL-6 增高 1.5 系统性炎症仅存在于中性粒细胞型气道炎症的哮喘患者中 目前的数据并不能明确系统性炎症水平升 高与哮喘中性粒细胞型气道炎症之间的关联性 然而, 在以往的研究中, 哮喘系统性炎症水平升高, 通常源自非嗜酸性粒细胞炎症的哮喘亚组, 如哮喘急性发作期间 [8,9], 接受非过敏原刺激 ( 脂多糖 ) 的哮喘血细胞 [10], 以及非过敏性哮喘 [11] 本研究的数据也显示, 系统性炎症水平高的受试者其过敏 % B P < P = units 原敏感率 ( 变应性 ) 较低 100 P < CRP 水平高的受试者, 其肺功能及哮喘控制 80 P = 水平与 CRP 正常的受试者无差异 BMI 性别以 及痰中性粒细胞百分比对 CRP 水平有预测价值 BMI 对 CRP 有预测价值, 是因为脂肪组织是 CRP 的来源之一 痰中性粒细胞百分比与血浆 CRP 之间的相关性, 提示系统性炎症与气道炎症通路存在一些交叉影响 IL-6 水平高的受试者肺功能及哮 60 0 %FEV1 %FVC FEV1 / FVC ACQ 图 3 比较 CRP (A) 和 IL-6 (B) 增高及健康受试者之间的肺功能和哮喘控制水平 CRP 增高定义为血浆浓度 > 4.12 mg / ml,il-6 增高定义为血浆浓度 > 1.55pg / ml ( 健康受试者上四分位数的下限 ) ACQ = 哮喘控制问卷 未列缩略语参见图 2 60 A P = CRP (A) 和 IL-6 (B) 增高的受试者比例 / % B ** P < * 喘控制水平差, 血浆 IL-6 水平与肺功能及哮喘控制水平呈负相关, 与吸烟史及 BMI 呈正相关 多重回归分析显示, FEV 1 (% 预计值 ) 可预测血浆 IL-6 浓度, 表明 IL-6 水平与哮喘临床结局的关联比 CRP 更为密切 CRP 是在机体受多种刺激 ( 包括循环中 IL-6), 由肝脏反应性产生的 从我们的研究结果来看, IL-6 可能与气道病变关联性更强, 而 CRP 则是比较广泛的炎症标记物 这与我们之前的研究结论是一致的, 在年长的群体中, 0 健康对照组哮喘哮喘 ( 非中性粒细胞型 ) ( 中性粒细胞型 ) 其血浆 IL-6 水平与肺功能下降有关, 而并非是 CRP [35] 在慢性心衰患者稳定期也有类似观察研究 图 2 血浆 CRP (A) 和 IL-6 (B) 增高的受试者比例 CRP 增高定义为血浆浓度 > 4.12 mg / ml,il-6 增高定义为血浆浓度 > 1.55 pg / ml ( 健康受试者上四分位数的下限 ) * 与中性粒细胞型哮喘组比较,P < 0.05;** 与非中性粒细胞型哮喘组比较,P < 0.05 CRP = C 反应蛋白 结果 [36] IL-6 水平与 FEV 1 (% 预计值 ) 呈负相关, 可能由 IL-6 作用于可溶型 IL-6 受体 (sil-6rα) 及募集 CHEST 中文版 2013 年 3 月第 9 卷第 1 期 29

8 糖蛋白 130, 刺激气道平滑肌产生促炎性及促血管 生成的反应所引起 [37] 这就启动了细胞内活化, 导致分泌嗜酸性粒细胞趋化因子 血管内皮生长因 子 [37], 并导致气道壁增厚 [38] 气道中性粒细胞的积聚及激活对慢性阻塞性 肺疾病 (COPD) 及哮喘均很重要 [39,40] IL-8 与 受体 α (IL-8RA, CXCR1) 及受体 β (IL-8RB, CXCR2) 的相互作用而介导其化学趋化效应, 导致 中性粒细胞的迁移及激活 [41] IL-8RA 及 IL-8RB 协同表达于中性粒细胞 [42] 阻断 IL-8 可显著减弱 COPD 患者痰中性粒细胞的趋化活性 [43] 本研究中, 中性粒细胞型哮喘两种受体的表达均上调, 进一步 支持上述反应通路对中性粒细胞积聚的作用和起到相应的功能 对中性粒细胞型哮喘进行亚组分析, 显示不吸烟与戒烟的受试者血浆 CRP 及 IL-6 浓度没有差异 此外, 在多重回归模型中, 吸烟史不是预测血浆 CRP 及 IL-6 水平的指标 因此, 中性粒细胞型哮喘的系统性炎症并不是由吸烟引起的全身影响 我们发现哮喘系统性炎症与气道炎症介质之间的相关性有显著性, 但比较弱 因此, 尽管肺部溢出效应可引起系统性炎症, 但还有其他因素参与 先天性免疫反应调节紊乱有可能并非局限于气道, 而同时发生在全身 事实上, 我们实验室新近的分析已表明, 中性粒细胞型哮喘患者体内 α 防御素及中性蛋白酶升高, 包括中性弹性蛋白酶且体外分离的中性粒细胞释放的 IL-8 升高 [2], 表明全身性中性粒细胞的激活 认识哮喘系统性炎症的产生机制是未来研究的重要领域 [45], 通过本项横断面研究, 我们无法判断系统性炎症与气道炎症相关性的方向性 这些数据支持气道炎症引起系统性炎症的假说, 但系统性炎症也能调节气道炎症 事实上, 本研究中, IL-6 及 CRP 水平升高的受试者, 其气道中性粒细胞及 IL-8RA IL-8RB 的表达上升 ( 数据未显示 ), 表明系统性炎症可能通过调节这两个受体介导气道炎症 需要进一步的干预性研究来判断二者之间相关的方向性 我们也不能证实系统性炎症的水平是否随时间而改变 然而, 关于 COPD 的一项研究发现, 患者血清 IL-6 及 CRP 水平在 12 mo 的时间内具有重复性 [46] 此外, 由于本研究的受试者均处于稳定期, 因而系统性炎症水平升高很可能是中性粒细胞型哮喘的通常特征 综上所述, 我们观察到中性粒细胞型哮喘的系统性炎症水平升高 此外, 血浆 IL-6 水平比 CRP 更具有临床相关性, 且可能是中性粒细胞型哮喘的有用的治疗靶点 气道炎症与系统性炎症标记物之间存在的弱相关性, 提示虽然气道炎症的溢出性效应存在, 但很可能有其他因素参与中性粒细胞型哮喘的系统性炎症 尽管二者之间的因果关系仍不明确, 但系统性炎症很有可能参与了中性粒细胞型哮喘的病理生理过程 ( 廖华译陈荣昌校 ) 参考文献 1 Donaldson GC, et al. Airway and systemic infl ammation and decline in lung function in patients with COPD. Chest 2005;128(4): Baines KJ, et al. Differential gene expression and cytokine production from neutrophils in asthma phenotypes. Eur Respir J 2010;35(3): Simpson JL, et al. Innate immune activation in neutrophilic asthma and bronchiectasis. Thorax 2007;62(3): Simpson JL, et al. Inflammatory subtypes in asthma: assessment and identification using induced sputum. Respirology 2006;11(1): Ordoñez CL, et al. Increased neutrophil numbers and IL-8 levels in airway secretions in acute severe asthma: clinical and biologic signifi cance. Am J Respir Crit Care Med 2000;161(4 pt 1): Gabay C, Kushner I. Acute-phase proteins and other systemic 30 论著

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