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肺炎支原体感染后咳嗽敏感性与气道神经源性炎症的相关性研究

2020-06-08张含嘉邓海燕袁丽芬林惠勤张敏

中国医学创新 2020年12期
关键词:肺炎支原体

张含嘉 邓海燕 袁丽芬 林惠勤 张敏

【摘要】 目的:探讨肺炎支原体(MP)感染后咳嗽(CPI)的咳嗽敏感性变化及可能机制。

方法:选取2018年2月-2019年10月于本院呼吸科门诊就诊的肺炎支原体感染后咳嗽患者36例(MP感染后咳嗽组)及正常志愿者36例(正常对照组)为研究对象。进行辣椒素咳嗽激发试验,以咳嗽阈值lgC5评价咳嗽敏感性。测定血IgE及肺通气功能,观察诱导痰白细胞总数及细胞分类计数,测定诱导痰上清液中P物质(SP)、神经肽A(NKA)、神经肽B(NKB)及降钙素基因相关肽(CGRP),并进行分析比较。同时行咳嗽阈值相关分析。结果:MP感染后咳嗽组咳嗽阈值lgC5明显低于正常对照组(P<0.01)。MP感染后咳嗽组诱导痰嗜酸细胞数和血IgE均高于正常对照组(P<0.05)。MP感染后咳嗽组诱导痰上清液SP、CGRP浓度均显著高于对照组(P<0.01)。两组NKA、NKB浓度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。咳嗽阈值与诱导痰上清液SP、CGRP浓度均呈负相关(r=-0.435、-0.403,P<0.05)。结论:肺炎支原体感染后咳嗽敏感性增高,气道神经源性炎症起到了重要作用。

【關键词】 肺炎支原体 感染后咳嗽 神经源性炎症 咳嗽敏感性

[Abstract] Objective: To investigate the role of the cough reflex sensitivity in the pathogenesis of cough post infectious (CPI) of mycoplasma pneumoniae (MP). Method: A total of 36 mycoplasma pneumoniae post-infection cough patients (MP-CPI group) and 36 normal volunteers (normal control group) who visited the respiratory department of our hospital from February 2018 to October 2019 were selected as the study subjects. Capsaicin provocation test was performed, cough reflex sensitivity expressed by cough threshold value lgC5. Total serum IgE and lung ventilation function test were performed, sputum inducing were performed to detect the total and differential cells count of induced sputum and to measure the neurokinin of sputum:substance P (SP), neurokinin A (NKA), neurokinin B (NKB) and calcitonin gene-related peptide (CGRP). And its related factors between them and cough threshold value were found out. Result: The cough threshold value lgC5 of MP-CPI group was significantly lower than that of the normal control group (P<0.01). The eosinophilic cells count of induced sputum and total serum IgE of MP-CPI group were significantly higher than those of the normal control group (P<0.05). The concentration of SP and CGRP in the supernatant of induced sputum MP-CPI group were significantly higher than those in the normal control group (P<0.01), while the concentration of NKA, NKB showed no significant difference between two groups (P>0.05). The concentration of SP and CGRP in the supernatant of induced sputum showed negative correlations with lgC5 (r=-0.435, -0.403, P<0.05). Conclusion: There is increasing cough reflex sensitivity and airway neurogenic inflammation in MP-CPI patients, which may be closely related to the development of MP-CPI.

咳嗽是呼吸科常见症状,程度较轻的咳嗽有利于有害因子的排出,而频繁剧烈的咳嗽严重影响患者的工作和生活,同时也增加了患者的经济负担。咳嗽按病程长短,分为急性、亚急性和慢性咳嗽。大于3周的咳嗽为亚急性咳嗽和慢性咳嗽,其最常见的病因是感染后咳嗽(CPI)。当呼吸道感染的急性期症状消失后,咳嗽仍迁延不愈,肺部影像却无明显异常。肺炎支原体(MP)是造成呼吸道感染的主要病原菌,感染呈逐年上升趋势[1-2],MP感染后咳嗽的相关研究少见报道。笔者通过观察MP感染后咳嗽的咳嗽敏感性变化,探讨其可能的发病机制,为临床治疗提供指导。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年2月-2019年10月本院呼吸科门诊就诊的亚急性或慢性咳嗽患者,遵照“咳嗽的诊断及治疗指南(2009)”及“成人支原体肺炎诊治专家共识”[3-4],选取支原体感染后咳嗽36例患者作为MP感染后咳嗽组。MP感染诊断标准:肺炎支原体特异性抗体IgM阳性,阳性者于呼吸道感染症状消失后复查,急性期及恢复期双份血清中(间隔2~4周),肺炎支原体IgM抗体滴度呈4倍或以上增高或减低时,考虑为MP感染。纳入标准:起病初期有明确的呼吸道感染症状,血清学检查符合上述MP感染诊断标准;呼吸道感染症状消失后,仅遗留持续性刺激性干咳,时间超过3周;肺部影像学检查未见明显异常;肺通气功能正常,支气管激发试验阴性。排除标准:其他已明确病因的慢性咳嗽;严重心、肝、肾和风湿免疫疾病;近期有咯血、气胸或过敏性休克。选取36例健康成人志愿者作为正常对照组,无慢性呼吸系统疾病史,无消化系统疾病史,无吸烟史,近2个月无急性呼吸道感染病史,未使用ACEI类药物,血常规、肺部影像检查均正常,肺通气功能正常,激发试验阴性。经本院医学伦理委员会审批同意,所有受试者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 咳嗽敏感性測定 吸入生理盐水作为基础对照后,使受试者单次定量雾化吸入浓度倍增(1.95~1 000 μmol/L)的辣椒素气溶胶,记录每次雾化吸入后30 s内的咳嗽次数。诱发患者出现5次或以上次数咳嗽的最低激发浓度记录为C5,以其对数lgC5作为咳嗽阈值,反应咳嗽敏感性的高低[5]。

1.2.2 MP特异抗体IgM和血清IgE值测定 均采用酶联免疫法(ELISA)检测血清MP-IgM抗体和血清IgE的浓度,试剂分别由荷兰Labsystems公司和德国SIEMENS公司提供。

1.2.3 诱导痰留取及处理 使用梯度递增的高渗盐水超声雾化留取诱导痰。留痰前彻底清理口腔和鼻咽部,3%氯化钠超声雾化15 min,清水漱口后取痰称重。痰液经4倍体积的0.1%二硫苏糖醇(DTT)水浴处理,200目筛网过滤杂质,滤液制作细胞涂片,4%甲醛固定。痰涂片采用苏木素-伊红(HE)染色,进行细胞分类。

1.2.4 诱导痰上清液中神经肽类物质检测 P物质(SP)、神经肽A(NKA)、神经肽B(NKB)检测均采用酶联免疫吸附法(ELISA),降钙素基因相关肽(CGRP)检测采用放射免疫法检测。

1.2.5 肺功能测定 使用比利时麦迪肺功能仪,型号MEDI-SOFT。由肺功能室专人操作。每人测试3次,取最佳值。测试项目:用力肺活量(FVC),第1秒用力呼气容积(FEV1),FEV1占预计值百分比(FEV1%pred),一秒率(FEV1/FVC%),用力呼气中段流速(MMEF)。

1.3 统计学处理 采用SPSS 15.0软件对所得数据进行统计分析,正态分布计量资料用(x±s)表示,方差齐者两组比较采用t检验,方差不齐两组比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以率(%)表示,比较采用字2检验。两变量间相关分析采用Pearson相关分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 MP感染后咳嗽组男21例,女15例;平均年龄(29.6±9.5)岁。正常对照组男22例,女14例;平均年龄(28.3±10.1)岁。两组性别、年龄比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

2.2 两组咳嗽敏感性比较 以咳嗽阈值lgC5反映咳嗽敏感性的高低,MP感染后咳嗽组咳嗽阈值lgC5为(1.22±0.57),明显低于正常对照组的(2.63±0.26),差异有统计学意义(P<0.01)。

2.3 两组诱导痰白细胞总计数、细胞分类及血IgE比较 两组诱导痰白细胞总计数比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组诱导痰嗜酸粒细胞计数及血IgE比较,差异均有统计学意义(P<0.05);两组诱导痰中性粒细胞计数、巨噬细胞计数比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.4 两组肺功能指标比较 两组FEV1%pred、FEV1/FVC%、MMEF比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表2。

2.5 MP感染后咳嗽组咳嗽阈值与诱导痰炎症细胞、血IgE及肺通气功能的关系 经相关分析,MP感染后咳嗽组咳嗽阈值lgC5与中性粒细胞计数、嗜酸粒细胞计数、FEV1%pred、MMEF、IgE均无显著相关性(r=-0.237,P=0.153;r=0.147,P=0.392;r=0.221,P=0.187;r=0.119,P=0.461;r=0.165,P=0.267)。

2.6 两组诱导痰上清液中神经肽浓度比较 MP感染后咳嗽组诱导痰上清液中SP、CGRP浓度均较正常对照组明显升高(P<0.01)。两组诱导痰上清液中NKA、NKB浓度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

2.7 MP感染后咳嗽组咳嗽阈值与诱导痰上清液神经肽的关系 经相关分析,MP感染后咳嗽组咳嗽阈值lgC5与诱导痰上清液SP、CGRP浓度均呈负相关(r=-0.435,P<0.01;r=-0.403,P=0.017),而与NKA、NKB均无显著相关性(r=0.241,P=0.174;r=0.197,P=0.365)。

3 讨论

咳嗽的病因多而复杂,轻微的咳嗽是机体正常防御反射,而频繁剧烈的咳嗽则为病理性咳嗽,给患者带来极大的困扰,也给临床工作带来挑战。短于3周的为急性咳嗽,急性咳嗽多由感冒、急性气管-支气管炎导致,经对症及抗感染治疗一般能在短期内缓解。在呼吸科门诊更常见的是亚急性咳嗽(3~8周)和慢性咳嗽(>8周),而CPI为亚急性咳嗽和慢性咳嗽常见的病因。有研究表明,亚急性和慢性咳嗽病因分布中,CPI单病因所占比例为5%~13%[6-8],而在流行季节,其发病率可更高。肺炎支原体是介于细菌和病毒之间的微生物,肺炎支原体是引起呼吸道感染的主要病原体,其发病率近年来明显增加[9]。广州地区的流行病学调查发现,呼吸道感染患者中MP感染阳性率为27.2%,主要见于儿童及青年人[10]。因此对MP感染后咳嗽发病机制的探讨有重要意义。

用辣椒素吸入试验测得咳嗽阈值,MP感染后咳嗽组咳嗽阈值低于正常对照组(P<0.01),因此MP感染后咳嗽组咳嗽敏感性增高。有研究发现,慢性MP感染可促进Th2细胞因子释放增加,小气道痉挛和炎症细胞浸润[11]。小鼠动物实验也证实MP感染可导致气道慢性炎症和气道高反应性[12]。MP感染后咳嗽敏感性增加的原因是气道高反应性,嗜酸性气道炎症?或是其他因素?本试验观察了MP感染后咳嗽患者诱导痰中炎症细胞的分类特点,发现嗜酸性粒细胞较正常对照组升高(P<0.05)。Tang等[13]研究发现MP感染可促进气道内嗜酸性粒细胞的聚集、活化,与本研究一致。而两组诱导痰中白细胞总计数、中性粒细胞计数、巨噬细胞计数比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。MP感染后咳嗽患者,在亚急性期或慢性期中性粒细胞已下降至正常,可能不是导致MP感染后病理性咳嗽的主要原因。MP感染后咳嗽组血IgE较对照组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。两组FEV1%pred、FEV1/FVC%、MMEF比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。经相关性分析,MP感染后咳嗽组咳嗽阈值lgC5与中性粒细胞计数、嗜酸粒细胞计数、FEV1%pred、MMEF、IgE均无显著相关性。提示MP感染后咳嗽患者存在嗜酸性气道炎症,但并不是导致MP感染后咳嗽敏感性增高的关键因素。

多项研究发现,由气道感觉神经(非肾上腺素能非胆碱能神经,NANC)末梢释放的神经肽所致的气道神经源性炎症在慢性咳嗽中可能起着重要作用[14-17]。在动物模型中,MP感染后不但可促进气道嗜酸性粒细胞聚集,并释放组胺、白三烯等炎性介质,同时可以增加神经肽受体在支气管和肺组织的表达,提示神经源性炎症在MP感染过程中起到了一定作用[12]。分布在气道的咳嗽感受器,分为快适应感受器(RARs)、无髓鞘的C纤维感受器及慢适应感受器三类。RARs对机械刺激和渗透压变化敏感,而C纤维感受器对辣椒素、烟雾等多种化学刺激敏感性高。感觉神经末梢释放的神经肽所介导的炎症反应称为神经源性炎症。无髓鞘感觉神经C纤维其相关神经递质SP及CGRP在神经源性炎症中作用最为明显,可导致血管通透性增高,组织水肿等改变[18]。C纤维感受器受到刺激,释放神经递质,作用于多种效应细胞导致神经源性炎症,进而引起咳嗽。有研究发现,慢性咳嗽患者的鼻灌洗液中SP的含量明显高于咳嗽敏感性正常组[19]。本研究MP感染后咳嗽组诱导痰中SP、CGRP浓度均明显高于正常对照组(P<0.05)。提示MP感染后同样存在气道神经源性炎症。经相关性分析,MP感染后咳嗽组咳嗽阈值与SP、CGRP浓度改变呈负相关。而两组诱导痰中NKA、NKB浓度比较,差异均无统计学意义(P>0.05),考虑其可能主要参与气道平滑肌收缩机制[20]。

MP感染后咳嗽患者咳嗽敏感性增高,与患者诱导痰中神经肽SP、CGRP浓度升高相关。因此,气道神经源性炎症在MP感染后咳嗽中起到了重要作用,阻止感觉神经纤维的活化可能成为未来的研究靶点。

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(收稿日期:2020-02-04) (本文編辑:程旭然)

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