吸煙與戒煙對哮喘模型大鼠的影響

姜洪芳 白 雪 王佳賀 (中國醫科大學附屬盛京醫院老年病科，遼寧 沈陽 110004)

吸煙與戒煙對哮喘模型大鼠的影響

姜洪芳 白 雪 王佳賀 (中國醫科大學附屬盛京醫院老年病科，遼寧 沈陽 110004)

目的 通過觀察哮喘模型大鼠在吸煙及戒煙后大體癥狀、肺功能、肺泡灌洗液(BALF)細胞分類及血清炎癥介質的變化，探討吸煙與戒煙對哮喘患者影響。方法 健康雄性Wistar大鼠40只，隨機分為對照組、致敏組、吸煙致敏組、戒煙致敏組，每組10只。觀察各組大鼠大體癥狀，測定各組大鼠肺功能，行支氣管肺泡灌洗液細胞分類計數，取血清以ELISA方法測定IL-13、IgE蛋白質含量。結果 哮喘模型大鼠制備成功;被動吸煙后呼吸急促、喘鳴等癥狀加重，肺通氣功能減低，肺泡灌洗液中中性粒細胞比例上升，血清IL-13、IgE水平上升;而戒煙后喘息癥狀略有減輕，肺功能短期內即有恢復，肺泡灌洗液中中性粒細胞比例下降，血清IgE水平下降。結論 吸煙可加重哮喘模型大鼠喘息癥狀，使得肺通氣功能進一步減低，炎癥反應加重;通過戒煙，可明顯改善哮喘模型大鼠生存狀態，建議及早戒煙。

吸煙;戒煙;哮喘

吸煙可加重呼吸系統疾病癥狀，目前人們已明確吸煙與戒煙對慢性阻塞性肺病(COPD)患者的影響〔1〕，但關于吸煙與戒煙對哮喘患者的影響，相關報導鮮有。因此，本研究制備哮喘模型大鼠，通過觀察其被動吸煙及戒煙后大體癥狀、肺功能及機體炎癥反應的變化，明確吸煙與戒煙對哮喘患者的影響，以期對哮喘患者的戒煙治療提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物分組

重150～220 g(中國醫科大學動物中心提供)。隨機分為4組，A：對照組、B：致敏組、C：吸煙致敏組、D：戒煙致敏組，每組10只。各組飼料、飲水相同，均予自由飲水和攝食。

1.2 各實驗組模型制備

白腹腔注射，14 d后以生理鹽水60 ml代替卵白蛋白霧化吸入。B、C、D組分別于第1天和第8天以10%的卵白蛋白1 ml，氫氧化鋁干粉100 mg腹腔注射致敏，第14天后將大鼠置于透明密閉容器中給予1%的卵白蛋白溶液60 ml霧化吸入激發，每日1次，每次40 min，共10 w，制備哮喘模型;在激發第3周開始，將

A組以生理鹽水2 ml代替卵白蛋

實驗動物選用Wistar雄性大鼠40只，體C組及D組大鼠置于自制熏箱內進行被動吸煙。吸煙室大小60 cm ×50 cm ×40 cm，給予每天吸煙10支，每支香煙燃燒約10 min，換煙時停止5 min，每周6 d，C組共連續吸煙8 w，D組連續吸煙4 w后再戒煙4 w。

1.3 各組大鼠大體情況觀察

包括毛發、活動量、激發時喘息癥狀等。

1.4 肺功能測定

采用AniRes2005動物肺功能分析系統測定各組大鼠肺功能。室溫下，將大鼠置體描器內，呼吸時體描器的容積變化經處理可計算出潮氣量及每分鐘呼氣量(VE)。然后將大鼠麻醉(5%水合氯醛0.7 ml/100 g)經自制面罩外加25 cm H2O的壓力，迫使動物深吸氣，再以25 cm H2O的負壓吸引，造成深呼氣，能較準確地測出最大呼氣流速(PEF)、第0.3秒用力呼氣容積(FEV0.3)。

1.5 支氣管肺泡灌洗液(BALF)的制備

氣管插管，0.9%氯化鈉注射液進行支氣管肺泡灌洗，每次5 ml，共3次。回收BALF，離心(3 000 r/min，4℃)10 min，PBS 重懸沉淀物，細胞圖片，瑞氏染色，計數除上皮細胞和紅細胞以外的其他細胞，巨噬細胞(MФ)、淋巴細胞(Ly)、中性粒細胞(PMN)、嗜酸性粒細胞(EOS)。

1.6 IL-13、IgE的蛋白質含量測定

取0.5 μl血清用ELISA試劑盒檢測IL-13、IgE的蛋白質含量，操作步驟按試劑盒說明

書進行。

1.7 統計學處理

2 結果

2.1 大體癥狀觀察

B組大鼠表現為毛發失去光澤、活動減少，激發時煩躁不安、搔癢、呼吸較促、腹肌抽搐和喘鳴等癥狀，肺大體充血、腫脹。A組大鼠無上述癥狀。C組大鼠臨床表現較B組顯著加重。D組大鼠較C組癥狀略有減輕。

2.2 肺功能檢測

B 組較A組通氣指標顯著減低，C組較B組更有下降，戒煙后D組短期內即有恢復，見表1。

表1 各組大鼠肺功能測定及比較結果(± s，n=10)

表1 各組大鼠肺功能測定及比較結果(± s，n=10)

組別 VE(ml/min) PEF(ml/s) FEV0.3(ml)A組207.13±10.21 39.33±3.02 7.84±0.36 B組 171.70±4.541) 32.51±3.461) 5.72±0.181)C組 141.79±2.572) 22.54±2.272) 4.23±0.122)D組 165.46±4.243) 30.40±3.033) 5.41±0.163)

與A組比較：1)P＜0.05;與B組比較：2)P＜0.05;與C組比較：3)P＜0.05;下表同

2.3 BALF細胞分類計數

B 組BALF中細胞總數以及EOS、PMN、Ly占細胞總數的百分比均顯著高于A組(P＜0.05)，MΦ占細胞總數的百分比顯著低于A組(P＜0.05);與B組比較，C組BALF中細胞總數及MΦ占細胞總數的百分比顯著升高，而EOS、Ly占細胞總數的百分比顯著降低;與C組比較，D組細胞總數及MΦ占細胞總數的百分比略有下降，而EOS占細胞總數的百分比略有上升。見表2。

表2 各組大鼠BALF細胞分類計數及比較(± s，n=10)

表2 各組大鼠BALF細胞分類計數及比較(± s，n=10)

組別 細胞總數(×109/L)Ly百分比(%)EOS PMN MΦ A組 2.82±0.32 1.02±0.88 5.23±1.04 84.54±4.32 9.21±3.36 B組6.33±0.531)6.04±1.571) 13.52±2.461)65.23±5.881)15.21±3.011)C組7.26±0.542)2.10±0.792) 14.73±2.87 72.85±6.532)10.32±1.022)D組6.84±0.633)3.42±1.203) 15.35±1.96 70.14±6.423)11.09±3.33

2.4 血清IL-13及IgE蛋白質含量的檢測

與A組比較，B組血清IL-13及IgE水平明顯升高;與B組比較，C組上述指標更有上升;戒煙后D組IgE水平較C組略有下降。見表3。

表3 各組大鼠血清IL-13及IgE含量測定及比較± s，n=10)

表3 各組大鼠血清IL-13及IgE含量測定及比較± s，n=10)

組別 IL-13(pg/ml) IgE(IU/ml)A組33.21±2.16 35.62±3.43 B組 42.28±5.241) 306.42±12.871)C組 50.66±6.352) 344.53±18.662)D組 49.25±5.29 332.46±13.823)

3 討論

支氣管哮喘(簡稱哮喘)患者的吸煙情況非常普遍，這其中包括成人哮喘患者主動吸煙和在環境煙草煙霧中暴露的被動吸煙。美國和部分西方國家哮喘患者的吸煙率為20%～35%〔2，3〕，急診就診的哮喘患者中有 35% 是吸煙者〔4〕。吸煙的哮喘患者急性發作次數比非吸煙哮喘患者多，且與吸煙的嚴重程度呈正相關〔5〕。盡管戒煙很重要，但吸煙與戒煙對哮喘患者影響的相關報道卻鮮有。

國外有研究認為〔6〕，2/3的哮喘患者戒煙后癥狀無改善或是加重。但在我們的研究中可見，吸煙加重哮喘模型大鼠氣促、喘息癥狀，而戒煙后癥狀可有所減輕。同樣也有其他的研究證實〔7〕，與不戒煙者相比，哮喘患者戒煙后可以有較少的咳嗽、咳痰量及喘息。這將預示著，大多數哮喘患者的喘息癥狀可以恢復到未吸煙前。

吸煙與哮喘同時存在加速了肺功能的惡化。哥本哈根心臟研究中心的一個長達15年的研究發現在吸煙哮喘患者中FEV1下降更明顯〔8〕。年齡在40～59歲的非吸煙哮喘男性年平均 FEV1降低33 ml，而吸煙者年平均 FEV1降低則高達58 ml。本文研究結果顯示，戒煙可使哮喘大鼠肺功能短期內即有所改善，這與國外一些研究結論相符〔9〕。

吸煙哮喘大鼠BALF比例下降，而PMN比例升高。有研究提出〔10〕，吸煙與非吸煙的哮喘患者氣道炎癥有所不同，前者以PMN浸潤為主，后者以EOS浸潤為主，由此推測可能吸煙引發了一種獨特的PMN浸潤型哮喘，也可能因吸煙使原先EOS浸潤型哮喘轉變成了PMN浸潤型。煙草中尼古丁可能抑制巨噬細胞釋放前體炎癥因子，而引起EOS功能的二重調節。哮喘模型大鼠戒煙后，同時可見PMN比例降低，而EOS比例上升。

哮喘是一種涉及多種細胞因子及炎癥介質相互作用的慢性氣道炎癥性疾病。在眾多參與哮喘的細胞因子中，IL-13是在人體內發現的可以直接促進IgE合成的細胞因子〔11〕。同時哮喘動物模型表明，IL-13在誘發氣道高反應中起重要作用〔12〕。吸煙可使哮喘模型大鼠血清IL-13及IgE水平明顯升高，而戒煙后IgE水平略有下降，IL-13水平無明顯變化。

綜上所述，本文研究結論提示，吸煙可加重哮喘模型大鼠喘息癥狀，使得肺通氣功能進一步減低，炎癥反應加重;通過戒煙，可明顯改善哮喘模型大鼠生存狀態。因此，臨床醫師必須鼓勵吸煙哮喘患者努力戒煙，對于無法戒煙的患者，可進一步尋找其他有效的治療方法。

1 吳 卓，姜洪芳，田大力，等.戒煙對慢性阻塞性肺病模型大鼠肺組織病理及肺功能的影響〔J〕.中國老年學雜志，2011;31(4)：646-8.

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5 Gallefoss F，Bakke PS.Does smoking affect the outcome of patient educa-tion and self management in asthmatics〔J〕?Patient Edu Couns，2003;49(1)：91-7.

6 Hillerdahl G，Rylander R.Asthma and smoking cessation〔J〕.Clin Allergy，1984;14(1)：45-7.

7 Suzuki K，Tanaka H，Kaneko S，et al.Respiratory symptoms and cigarette smoking in 3，197 pulmonologist-based asthmatic patients with a highly prevalent use of inhaled corticosteroid〔J〕.J Asthma，2003;40(3)：243-50.

8 Lange P，Parner J，Vestbo J，et al.A 15-year follow-up study of ventilatory function in adults with asthma〔J〕.N Engl J Med，1998;339(17)：1194-200.

9 Fennerty A，Banks J，Ebden P，et al.The effect of cigarette withdrawal on asthmatics who smoke〔J〕.Eur J Respir Dis，1987;71(5)：395-9.

10 Chalmers GW，Macleod KJ，Thomson L，et al.Smoking and airway inflammation in patients with mild asthma〔J〕.Chest，2001;120(6)：1917-22.

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12 Lukacs NW，Tekkanat KK，Berlin A，et al.Respiratory syncytial virus predisposes mice to augmented allergic airway responses via IL-13-mediated mechanisms〔J〕.J Immunol，2001;167(2)：1060-5.

R562.25

A 〔

1005-9202(2012)22-4956-03;

10.3969/j.issn.1005-9202.2012.22.048

姜洪芳(1979-)，女，碩士，講師，主要從事老年疾病的診斷及治療。

〔2011-08-05收稿 2011-10-10修回〕

(編輯 曹夢園)