支气管扩张症(支扩症)是由各种原因引起的支气管树的病理性，永久性扩张，导致反复化脓性感染的气道慢性炎症[1]。随着病程的进展和反复的急性发作，可给患者带来更严重的临床症状、影响生活质量和肺功能。持续的气道炎症和粘液高分泌，可以导致痰栓形成、支气管壁增厚和结构破坏，进而造成肺功能的损害[2]。支扩症患者的气道炎症主要由中性粒细胞介导的免疫炎症应答，各种促炎症细胞因子，如：白介素-8(IL-8)、白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)在患者肺泡灌洗液中的表达明显增高[3-5]。但是气道炎症因子与肺功能损害之间的关系并不明确。本研究通过比较不同程度肺功能损害的稳定期支扩症患者诱导痰中促炎症细胞因子表达及其相关性研究，了解其肺功能损害及气道炎症因子的关系，进而明确中性粒细胞介导的气道炎症对于稳定期支扩症患者肺功能损害的重要性。

资料与方法

一、 研究对象

纳入2014年1月至2016年8月我院就诊的支扩症稳定期患者85例。所有患者4周内无呼吸道感染、呼吸道症状不超过正常日间变异范围、4周内未使用抗生素及吸入性糖皮质激素，且无哮喘病史。记录患者发生支气管扩张的病因、铜绿假单胞菌定植、吸烟史、临床症状、高分辨CT(HRCT)、圣乔治评分(SGRQ)。采用意大利科时迈(COSMED)Quark PFT3肺功能仪进行肺功能测定，检查第一秒用力通气容积(FEV1)占预计值%、用力肺活量(FVC)占预计值%、FEV1/FVC比值、肺一氧化碳弥散量占预计值百分比(DLCO占预计值%)。根据FEV1占预计值%评价85例支扩症患者肺通气功能障碍程度，将患者分为三组，分别为FEV1≥80%预计值组29例(A组)，FEV1占50%-79%预计值组31例(B组)，FEV1<50%预计值组25例(C组)。

二、 诱导痰检测

检查前10分钟吸入沙丁胺醇气雾剂400 μg，检测肺功能，对于FEV1≥70%预计值者雾化吸入3%氯化钠溶液，对于FEV1<70%预计值者先予0.9%氯化钠溶液雾化，并根据情况逐步提高氯化钠溶液浓度。雾化采用射流式雾化吸入器，时间不超过30min。雾化结束后，留痰于无菌干燥痰杯中。所有检测者在雾化过程中均未出现喘息、呼吸困难等症状。收集痰液后2h内处理，取痰栓称重后加入4倍体积的0.1%二硫苏糖醇充分混合，将痰液置于37℃水浴震荡20分钟，用48μm的尼龙网过滤后，以3000r/min离心10分钟。留取上清液用于炎症因子测定。离心沉淀用于细胞计数分类。

三、 诱导痰炎症因子测定

通过化学发光免疫分析法测定，应用西门子公司的全自动化学发光免疫分析仪检测诱导痰上清液中IL-8、IL-1β、TNF-α、IL-6的水平。

四、 统计学处理

采用SPSS19.0软件对所有数据进行统计学分析，对于符合正态分布的计量变量，两组比较采用t检验，三组比较采用方差分析，实验结果用±s表示；对于不符合正态分布的计量变量采用非参数统计分析，两组比较采用Mann-Whitney U检验，三组比较采用Kruskal-Wallis H检验，实验结果用中位数(四分位数间距)表示。对于计数变量采用卡方检验。诱导痰IL-8、IL-1β、TNF-α、IL-6水平与FEV1占预计值%采用Spearman相关性分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

FEV1占预计值%与诱导痰中性粒细胞百分比、IL-8水平呈负相关(r=-0.631，P<0.01；r=-0.327，P<0.01)，与IL-1β、TNF-α、IL-6水平无相关性(r=-0.143，P=0.193；r=-0.157，P=0.151；r=-0.210，P=0.054)。诱导痰中性粒细胞百分比与细胞因子IL-1β、IL-8、TNF-α、IL-6水平呈正相关(r=0.277，P<0.05；r=0.339，P<0.01；r=0.254，P<0.05；r=0.221，P<0.05)。

三组诱导痰IL-1β、IL-8、TNF-α的水平均有显著差异(H=12.014，P<0.01；H=28.085，P<0.01；H=10.301，P<0.01)。其中C组诱导痰IL-8、TNF-α的水平显著高于A组(均P<0.01)和B组(均P<0.01)，B组诱导痰IL-8水平高于A组(P<0.05)，C组诱导痰IL-1β水平显著高于A组(P<0.01)，B组和C组间IL-1β水平无显著差异(P=0.103)，A组和B组间IL-1β、TNF-α的水平无显著差异(P=0.051；P=0.741)。三组诱导痰IL-6水平有差异(F=3.955，P<0.05)，其中C组IL-6水平高于A组(P<0.05)，而A组与B组间、B组与C组间IL-6水平无显著差异(P=0.562；P=0.204)。(见表2)。

结 果

一、 一般资料汇总

三组诱导痰的细胞总数、中性粒细胞百分比均有显著差异(F=25.085，P<0.01；F=44.901，P<0.01)，其中C组的细胞总数、中性粒细胞百分比高于A组(均P<0.01)和B组(均P<0.01)，而B组的细胞总数、中性粒细胞百分比高于A组(均P<0.01)(见表2)。

二、 存在不同程度肺通气功能损害的患者其诱导痰中性粒细胞百分比及炎症因子表达

三组间年龄、性别、病程、24小时痰量、咯血史、吸烟史、HRCT中的支扩症类型及病因均无显著差异(F=0.448，P=0.641；χ2=0.561，P=0.755；F=2.66，P=0.084；H=3.264，P=0.196；χ2=0.032，P=0.984；χ2=0.24，P=0.988；χ2=1.8，P=0.407；χ2=9.443，P=0.051)，而其铜绿假单胞菌定植例数、累及3个及以上肺叶的例数有显著差异(χ2=13.008，P<0.01；χ2=23.992，P<0.01)。C组铜绿假单胞菌定植例数为11例(44%)显著高于A组(χ2=10.112，P<0.01)和B组(χ2=6.824，P<0.01)，其病变累及3个肺叶及以上的例数为20例(80%)，也明显高于A组(χ2=10.112，P<0.01)和B组(χ2=6.824，P<0.01)。B组累及3个肺叶及以上的例数高于A组(χ2=5.844，P<0.05)，但两组铜绿假单胞菌定植的例数无显著差异(χ2=0.601，P=0.438)。三组间的FVC占预计值%、FEV1/FVC比值、DLCO占预计值%均有显著差异(F=73.038，P<0.01；F=86.898，P<0.01；F=12.443，P<0.01)，C组的FVC占预计值%、FEV1/FVC比值显著低于A组(均P<0.01)和B组(均P<0.01)，且B组和C组的DLCO占预计值%低于A组(P<0.05；P<0.01)。此外，三组间的SGRQ评分亦有显著差异(F=93.328，P<0.01)，C组的SGRQ评分明显高于A组(P<0.01)和B组(P<0.01)。(见表1)。

 

表1 三组支扩症患者的临床资料特征

  

特征A组B组C组统计值P值例数293125--年龄(岁)62±1363±1465±130．448d0．641女性(例)18(62%)18(58%)13(52%)0．561e0．755病程(年)19±1417±1325±142．55d0．08424h痰量(mL)5(5，10)10(5，10)10(5，20)3．264f0．196咯血史(例)7(24%)8(26%)6(24%)0．032e0．984吸烟史(例)11(38%)12(39%)10(40%)0．24e0．988FEV1占预计值(%)95±1267±7a38±9ab245．546d<0．01FVC占预计值(%)89±1169±12a95±12ab73．038d<0．01FEV1/FVC(%)87±580±8a59±11b86．898d<0．01DLCO占预计值(%)88±2473±17c60±22a12．443d<0．01SGRQ评分(分)33±843±6a61±8b93．328d<0．01铜绿假单胞菌定植(例)2(7%)4(13%)11(44%)ab13．088e<0．01病变累及≥3个肺叶(例)4(14%)13(42%)c20(80%)ab23．992e<0．01HRCT支扩症类型(例)1．8e0．407 单纯柱状支扩症13(45%)13(42%)7(28%)-- 存在囊状支扩症16(55)18(58%)18(72%)--病因(例)9．443e0．051 特发性24(83%)18(58%)13(52%)-- 感染后4(14%)11(36%)7(28%)-- 其他1(3%)2(6%)5(20%)--

注：a与A组比较P<0.01；b与B组比较P<0.01；c与A组比较P<0.05；dF值；eχ2值；fH值；-：没有数据；A组：FEV1≥80%预计值组；B组：FEV1占50%-79%预计值组；C组：FEV1<50%预计值组

 

表2 三组支扩症患者诱导痰的中性粒细胞与炎症因子水平

  

A组B组C组统计量P细胞总数(106/g)4．4±0．85．4±1．0a6．8±1．8ab25．085d<0．01中性粒细胞百分比(%)43．7±8．156．7±11．3a71．1±12．1ab44．901d<0．01IL⁃1β(pg/mL)56．8(32．2，168．0)132．2(75．1，249．7)291．6(97．7，384．6)a12．014e<0．01IL⁃8(ng/mL)0．52(0．25，0．72)0．70(0．53，1．22)c2．02(0．92，4．16)ab28．085e<0．01TNF⁃α(pg/mL)26．8(22．4，42．9)29．0(23．5，39．4)49．1(29．3，86．1)ab10．301e<0．01IL⁃6(pg/mL)32．5±14．937．7±19．946．9±21．9c3．955d<0．05

注：a与A组比较P<0.01；b与B组比较P<0.01；c与A组比较P<0.05；dF值；eH值；A组：FEV1≥80%预计值组；B组：FEV1占50%-79%预计值组；C组：FEV1<50%预计值组

3.2 降水 炭疽病菌喜高温高湿，雨后气温升高，易出现发病盛期，富平县炭瘟病发病高峰期为6—7月。气温高、雨水多时果园发病严重，雨后气温升高或夏季多雨年份发病重，干旱年份发病轻。

三、FEV1<50%预计值患者中铜绿假单胞菌定植组和非定植组诱导痰的炎症因子水平

FEV1<50%预计值的患者中铜绿假单胞菌定植11例(44%)和非定植14例(56%)，两组间FEV1占预计值%、诱导痰细胞总数、中性粒细胞百分比、细胞因子IL-1β、IL-8、TNF-α、IL-6水平差异无统计学意义(t=1.016, P=0.326; t=-0.86, P=0.399; t=-1.194, P=0.245;U=80, P=0.87; U=91, P=0.443; U=55, P=0.228；t=0.407, P=0.688)(见表3)。

四、FEV1与炎症因子相关性分析

太原市君怡小区B座位于太原市平阳路与晋阳街交叉路口，地上32层，地下1层，采用剪力墙结构。传统的剪力墙结构由于刚度大，地震作用下吸收能量多，且变形性能较差，结构的耗能高，破坏严重。由于建筑功能的需要，常在剪力墙上开设门、窗以及结构洞，形成了连肢剪力墙。连肢剪力墙又有两种，一种为等肢，另一种为不等肢。在该工程中，不等肢剪力墙发挥着重要的作用，而连梁的强度、刚度以及变形性能对连肢剪力墙的抗震性能有很大的影响。本文运用MIDAS/GEN研究该工程中连梁刚度对不等肢连肢梁抗震性能的影响。

 

表3 FEV1<50%预计值患者中铜绿假单胞菌定植组和非定植组诱导痰的炎症因子水平

  

定植组(n=11)非定植组(n=14)统计量P值FEV1占预计值(%)37±1240±61．016a0．326细胞总数7．1±1．36．5±2．1-0．86a0．399中性粒细胞百分比(%)74．5±9．268．5±13．8-1．194a0．245IL⁃1β(pg/mL)286．8(171．0，346．4)298．5(54．0，414．1)80b0．87IL⁃8(ng/mL)2．78(1．03，4．42)1．33(0．73，3．83)91b0．443TNF⁃α(pg/mL)41．7(23．0，76．4)51．5(39．3，97．4)55b0．228IL⁃6(pg/mL)44．9±19．048．5±24．50．407a0．688

注：at值，bU值

讨 论

本文通过引入类内距离和类间距离[14]来判断数据点之间的相似度，从而加强AP算法的聚类效果.经过粗粒度策略划分获得的数据集合为U={u1，u2，…，un}，设定聚类的结果集为{u1′，u2′，…，uk′}，则聚类Tj中的样本点xi与所属聚类的其他所有样本点的平均距离，即类内距离为：

IL-8能特异性趋化中性粒细胞、并促进炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-6等释放，这些促炎症因子使中性粒细胞聚集活化，是导致支扩症气道损害的主要因素。Angrill等[4]研究报道，存在下呼吸道定植菌的稳定期支扩症患者中IL-1β、IL-8、TNF-α、IL-6水平较对照组明显增高。对于稳定期支扩症，目前国内外的研究主要关注于囊性纤维化和非囊性纤维化、急性加重期和稳定期及有无铜绿假单胞菌感染的气道炎症因子表达差异[4-5,10-12]。而本研究则关注于不同程度肺通气功能损害患者的气道炎症因子表达水平，经研究显示存在严重肺通气功能损害的稳定期支扩症患者其诱导痰细胞总数、中性粒细胞百分比、IL-8及TNF-α水平明显增加，IL-1β、IL-6水平亦明显高于FEV1≥80%预计值组。且这些炎症因子与中性粒细胞百分比呈正相关。这表明与中性粒细胞相关的气道炎症因子的异常高表达是导致稳定期支扩症肺功能损害的重要因素。

FEV1是评价肺通气功能障碍的主要指标，同时也是评价支扩症严重程度的评分标准之一[6,7]。影响支扩症患者肺功能损害的因素很多，目前的研究认为胸部高分辨率CT影像学评分、铜绿假单胞菌定植、急性加重的频率和严重程度及系统性炎症程度与肺功能损害的严重程度密切相关[2,8-9]。本研究中，存在严重肺通气功能障碍的患者(即FEV1<50%预计值组)其铜绿假单胞菌定植和3个及以上肺叶累及的比例明显增多，通气功能障碍主要为阻塞性通气功能障碍，且伴有弥散功能障碍，生活质量明显下降。但这均是基于对支扩症患者肺功能损害的临床特征的研究，本研究则进一步探讨了引起肺功能损害的炎症基础及其重要地位。

对于非囊性纤维化支扩症患者，铜绿假单胞菌定植对肺功能的影响尚不完全清楚。本研究中，25例FEV1<50%预计值的患者，其中11例(44%)为铜绿假单胞菌定植，但该组中仍有14例(56%)患者无铜绿假单胞菌定植。Davies等[12]研究认为铜绿假单胞菌感染是支扩症病情严重性的标志，而其本身并没有加速肺功能的恶化。一项对支扩症稳定期的研究表明24h痰液中性粒细胞弹性蛋白酶量与FEV1占预计值百分比呈负相关，同时该研究认为支扩症气道的炎症可能部分独立于感染的进程[10]。本研究对FEV1<50%预计值的患者分为铜绿假单胞菌定植组和非定植组进行比较后发现，两者的诱导痰细胞总数、中性粒细胞百分比、IL-1β、IL-8、TNF-α、IL-6水平均无显著差异。因此表明在支扩症稳定期，引起肺功能损害并不一定有明确的感染因素，而是失控的气道炎症环境。

由定理2可知，与单脆弱性变换的情况类似，当给定intervali、n、τ和f(T)时，持续增大总变换空间大小S并不能一直提高动态防御有效性.因此，在多脆弱性变换情况下NDD的最优总变换空间大小应设置为

本研究中FEV1与诱导痰细胞总数、中性粒细胞百分比、IL-8水平呈负相关，进一步证明中性粒细胞介导的气道炎症与肺通气功能损害密切相关。在一项对27例稳定期非囊性纤维化支扩症儿童的研究中亦显示FEV1与诱导痰IL-8水平呈负相关，支持了本研究的观点[13]。但有些研究则表达了相反的观点，认为稳定期支扩患者炎症因子与FEV1之间无明显相关性[10,14]。笔者认为这并不表示气道炎症因子与肺气功能损害无关，只能说明肺功能损害不是某个炎症因子单独的作用，而是参与中性粒细胞活化相关的各炎症因子共同作用的结果。

支扩症的发病机制较为复杂，目前认为病原菌感染只是其中的一个方面，而异常高表达的中性粒细胞介导的气道炎症环境是导致该病进展的主要因素，同时也是导致其肺功能下降的重要因素。还需要更多的研究探索如何调控支扩症患者气道炎症环境，为支扩治疗寻求更多的途径。

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