王 園(綜述),鮑曉林(審校)
(天津市泰達醫院耳鼻喉科,天津300457)
變應性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是特應性個體接觸致敏原后由IgE介導的以炎性介質釋放為開端的、有免疫活性細胞和促炎細胞及細胞因子等參與的鼻黏膜慢性炎癥反應性疾病。AR以頻繁發作的噴嚏、過量的鼻分泌物和顯著鼻塞等癥狀為主要臨床特征。流行病學研究表明,近30年來全球性呼吸道變應性疾病發病率顯著增加,但就其發病原因而言,難以用變應原的增加和人類遺傳基因易患性的快速改變來解釋[1]。在變應性疾病患病率增加的可能原因中,空氣污染作為發病過程中主要的輔助因素和觸發因素,引起了科學界的關注[2-4]。
空氣中的主要污染物可分為傳統型和現代型兩種,前者也稱為Ⅰ型污染物,主要指二氧化硫、總的懸浮顆粒及降落的塵土等;后者又稱Ⅱ型污染物,主要包括空氣中含量較多的氮氧化物、極細微顆粒狀物、揮發性有機化合物等[5]。目前我國城市首要的大氣污染物已從二氧化硫轉為顆粒物,此外室內污染物也可誘發或加重AR。現對空氣污染對變應性鼻炎的影響進行綜述。
二氧化硫是一種較為常見的大氣污染物,其在AR中的作用已受到國內、外學者的普遍關注。國外有學者通過問卷調查研究發現,二氧化硫等污染空氣與AR、哮喘的流行密切相關[6-7]。20世紀90年代以來,我國在二氧化硫流行病學研究方面也取得了一定的進展。大量臨床調查研究顯示,接觸二氧化硫濃度越高的人群,其眼部、鼻部、咽部不適感,咽部充血,咳嗽,氣急等檢出率越高,且差異有統計學意義[8-9]。可見,二氧化硫與呼吸系統變態反應的發生有一定關系。王媛等[10]對小鼠的實驗則表明,吸入一定濃度的二氧化硫會加重AR的病變程度。
其可能的致病機制如下:二氧化硫不利于上皮對抗原的清除;使鼻黏膜處于超敏狀態;促使發生炎癥反應,從而進一步加重變態反應;作為變應原刺激鼻黏膜。二氧化硫具有高度的水溶性,通過鼻黏膜時的吸收率接近100%,導致纖毛功能受損,使機體不能有效清除局部的過敏原,增加了機體與抗原接觸的機會,進而增加了AR的發生率。二氧化硫不但可通過在鼻黏膜局部的吸收和轉化對局部組織產生刺激作用,增強呼吸道的反應性,還可通過刺激感覺神經而使鼻黏膜處于超敏狀態,進一步加重機體對變應原的高反應性[11]。二氧化硫導致上皮組織損傷和纖毛功能降低,這有利于鼻腔內細菌的繁殖,細菌的大量存在激活了炎性細胞,致使機體產生大量的特異IgE抗體并結合在鼻黏膜表面的肥大細胞和嗜堿性粒細胞的細胞膜上,從而使鼻黏膜處于致敏狀態,進一步加重變態反應的發生。二氧化硫作為變應原可能會刺激機體發生Ⅰ型變態反應。
大氣顆粒物(particulate matter,PM)可分為一次顆粒物和二次顆粒物,一次顆粒物是由天然污染源和人為污染源釋放到大氣中直接造成污染的顆粒物,如土壤粒子、海鹽粒子、燃燒煙塵等,二次顆粒物是由大氣中某些污染氣體組分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物等)之間,或這些組分與大氣中的正常組分(如氧氣)之間通過光化學氧化反應、催化氧化反應或其他化學反應轉化生成的顆粒物。顆粒物分為兩類:PM2.5和PM10,前者直徑≤2.5 μm,后者則較粗大,是能用鼻和嘴吸入的粒徑<10 μm的那部分顆粒物,是PM中的主要組成成分。當前的歐盟空氣質量標準限定,一個人每年吸入的 PM2.5 最多為40 μg/m3,PM10 為25 μg/m3[12]。聯合國世界衛生組織的指導原則建議,PM2.5和PM10的年接觸量分別為 10 μg/m3和 20 μg/m3[13]。目前國內外關于城市 PM污染與人群中呼吸道疾病發病率相關性的研究多集中在PM10方面,它是PM中對人體健康威脅最大的一類。可吸入顆粒物的成分十分復雜,其化學成分包括無機離子、有機化合物、碳黑等,甚至還吸附有病原微生物,此外,PM10所附帶的毒性物質含有大量有毒金屬和已知有致癌作用的多環芳烴及其衍生物。
流行病學研究表明,過敏性疾病與汽車尾氣和工業產生的臭氧、二氧化氮及PM有密切關系,柴油機排出的PM可作為過敏原的載體與蛋白結合從而滲透到呼吸道[14]。居住在繁忙公路附近的兒童肺功能下降,其哮喘和AR的患病率及嚴重程度增加[15]。關江濤等[16]對東莞市萬江區的研究表明,某一年度兒童AR的發病率受當地該年大氣環境質量影響。
目前關于PM對下呼吸道疾病的致病機制的研究較多,對于PM污染和AR發病的關系,目前國內外的流行病學研究還較少,推測可能的原因為PM引起機體免疫功能紊亂,導致呼吸道上皮細胞損害和纖毛清除率降低,使得吸入的變應原能夠更容易穿透并進入免疫細胞。劉曉玲等[17]分別使用高、中、低3個劑量的PM10給予大鼠鼻腔內染毒1周,掃描電鏡下顯示PM10可導致大鼠鼻黏膜上皮纖毛稀疏、脫落、倒伏,集結纏繞,分泌物黏附,得出結論:大氣可吸入PM對大鼠鼻黏膜具有損傷和致炎癥作用。另研究顯示,暴露于高濃度大氣污染的兒童可出現呼吸道黏膜超微結構的改變,生活于人口稠密、污染嚴重城市的兒童鼻黏膜超微結構與生活于清潔城市的兒童比較差異有統計學意義[18]。
甲醛主要來源于建筑裝飾材料、家具、合成紡織品(化纖制品)及炊事燃料、吸煙、書報、墻紙中。目前我國家庭裝修時所用的板材(尤其是人造板)中大量使用黏合劑,其中的甲醛釋放期達3~15年,因此2~3年不能完全揮發,這是導致居室內甲醛等有害氣體超標的重要因素[19]。近年來人們對于甲醛的致敏特性比較關注。臥室的甲醛濃度可能是成人AR的危險因素,而且甲醛對AR的作用存在劑量-反應關系[20]。隨機抽樣調查得出結論,在空氣質量差的教室中的學生哮喘和AR的發病率增加[21]。對日本41例醫學生進行試驗,暴露于解剖實驗室高濃度甲醛環境后,可出現暫時性的嗅覺障礙和鼻黏膜高敏感[22]。
AR是一個全球性常見病,全球發病率有增高趨勢。近年來,人們對AR越來越關注,對其發病情況和發病機制的研究也越來越深入,隨著研究的深入,發現AR的發病率升高與空氣污染有顯著的相關性。探索兩者的相關性及機制對提高臨床防治AR的水平具有非常重要的意義,空氣污染尤其是PM10對AR作用的具體機制仍待進一步研究。
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