支氣管擴張穩定期及急性加重期病原學特點及與氣道炎癥的關系

姜明明河北省滄州市中心醫院呼吸一科，河北滄州　061001

支氣管擴張穩定期及急性加重期病原學特點及與氣道炎癥的關系

姜明明
河北省滄州市中心醫院呼吸一科，河北滄州061001

目的 探討支氣管擴張穩定期及急性加重期病原學特點及與氣道炎癥的關系。方法 選擇2014年1月～2015年1月在滄州市中心醫院就診并保持隨訪完成整個實驗的74例支氣管擴張患者為研究對象，隨訪中有51例患者出現急性加重，對比分析支氣管擴張穩定期及急性加重期患者的病原學特點、氣道中性粒細胞及相關炎癥因子水平，以及穩定期、急性加重期氣道內細菌與氣道炎癥的關系。同時選擇同期40名健康受試者作為正常對照。比較支氣管擴張穩定期、急性加重期患者及正常對照氣道中性粒細胞及相關炎癥因子水平。結果 支氣管擴張急性加重期患者誘導痰細菌培養陽性率明顯高于穩定期，差異有高度統計學意義（P＜0.01），而二者陽性細菌種類構成比差異無統計學意義（P＞0.05）。急性加重期培養陽性的37例患者中有18例患者在穩定期已有細菌定植，而其中11例患者病原菌與穩定期細菌培養結果為同一細菌，其中銅綠假單胞菌6例，肺炎克雷伯菌3例，大腸埃希菌2例。支氣管擴張患者穩定期及急性加重期氣道中性粒細胞百分比、白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白三烯B4（LTB4）水平均明顯較健康受試者明顯增高，差異均有高度統計學意義（P＜0.01），而急性加重期患者各指標均高于穩定期，其中氣道中性粒細胞百分比、IL-8、LTB4水平較穩定期明顯升高，差異均有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）。穩定期和急性加重期細菌培養陽性患者誘導痰中性粒細胞百分比、IL-6、IL-8、TNF-α、LTB4值均明顯高于細菌培養陰性患者，差異均有高度統計學意義（P＜0.01）。結論 支氣管擴張患者急性加重期病原菌陽性率較穩定期定植菌檢出率明顯升高，而細菌種類無明顯差別，但具有一定的關聯；支氣管擴張患者氣道內存在以中性粒細胞為特征的氣道炎性反應，且穩定期細菌定植、急性加重期病原菌感染者炎性反應程度明顯高于細菌培養陰性者。

支氣管擴張；病原學；氣道；炎癥

［Abstract］Objective To investigate the etiology characteristics of stable period and acute aggravating period of bronchiectasis and the relationship between airway inflammation.Methods Seventy-four patients with bronchiectasis who were treated in Central Hospital of Cangzhou and kept follow-up to complete the whole experiment were selected as the study objects，there were 51 cases patients with acute aggravating during follow-up.The etiology characteristics，airway neutrophils and related inflammatory factor levels of the stable period and acute aggravating period of bronchiectasis were contrastively analyzed，and the relationship between airway inflammation and airway bacteria of stable period and acute aggravating period were also analyzed.At the same time，40 healthy subjects in the same period were chosen as the normal control.Levels of neutrophils and related inflammatory factor of airway in patients with in stable period and acute aggravating period of bronchiectasis and normal control were compared.Results The positive rate of induced sputum bacterial culture of patients with the bronchiectasis in acute aggravating period was significantly higher than that in the stable period，the difference had statistical significance（P＜0.01），but the positive bacterial species composition ratio of the two periods had no statistically significant difference（P＞0.05）.Moreover，there were 18 patients in stable period for bacteria to colonize in the 37 patients of acute aggravating period culture positive，among them，6 cases of pseudomonas aeruginosa，3 cases of klebsiella pneumoniae white fungus，2 cases of E.coli.The airway neutrophils percentage，IL-6，IL-8，TNF-α and LTB4 levels in stable period and acute aggravating period of patients with bronchiectasis were increased significantly compared with the healthy subjects，the differences had statis-tical significance（P＜0.01），and those indexes of patients at the acute aggravating period were higher than the stable period，among them，airway neutrophils percentage，IL-8，TNF-α and LTB4 levels of patients in acute aggravating period were significantly increased than the stable period，the differences had statistical significance（P＜0.05 or P＜0.01）.The neutrophil percentage，IL-6，IL-8，TNF-α，LTB4 levels in induced sputum of stable period and acute aggravating period of bacteria culture positive patients were significantly higher than that of bacterial culture negative patients，the differences had statistical significance（P＜0.01）.Conclusion The pathogenic bacteria positive rate of patients with bronchiectasis at acute aggravating period is significantly higher than the engraftment bacteria detection rate at stable period，and there is no significant difference of the bacteria species，but it has a certain correlation.There has airway inflammation characterized by neutrophils in bronchiectasis patients，and the inflammatory reaction degree of patients with bacterial colonization in stable period and pathogen infection in acute aggravating period are significantly higher than patients without bacterial culture.

［Key words］Bronchiectasis；Etiology；Airway；Inflammation

感染、炎癥以及進行性的肺組織破壞組成的惡性循環被認為是支氣管擴張發生發展的重要因素［1］，進一步了解細菌種類及氣道炎癥特征，并打破這種惡性循環是治療支氣管擴張的關鍵。目前針對性的研究主要集中在急性加重期，對于支氣管擴張穩定期患者氣道內是否存在細菌的長期定植，定植菌與急性加重期的病原菌，穩定期與急性加重期炎癥細胞及相關細胞因子是否存在某種關聯等方面的研究甚少。現對在滄州市中心醫院（以下簡稱“我院”）就診并完成隨訪的74例支氣管擴張患者穩定期及急性加重期病原學特點及氣道炎癥變化進行對比，并分析其關聯，報道如下：

1　資料與方法

1.1一般資料

選擇2014年1月～2015年1月在我院就診的74例支氣管擴張穩定期患者為研究對象，本研究經我院醫學倫理委員會批準。研究對象納入標準：①均經詳細病史采集、查體及CT或HRCT等相關輔助檢查，符合支氣管擴張穩定期及急性加重的診斷標準［2-3］。②均自愿參與本次研究并簽訂知情同意書。③均完成6個月的隨訪，且在實驗過程中均能成功取得誘導痰。排除標準：①合并哮喘、結核、特發性肺纖維化病史者；②有變態反應性疾病病史者；③有急慢性心血管、肝腎、腫瘤疾病病史者；④近3個月內使用過糖皮質激素類藥物者；⑤難以配合及失訪者。其中，男43例，女31例；年齡26～73歲，平均（49.31± 13.24）歲；病程1.5～28年，平均（8.36±5.47）年；在過去1年中急性加重次數0～11次，平均（3.82±2.96）次；支氣管擴張類型：柱狀擴張15例，囊狀擴張10例，混合性擴張49例。同時選擇同期自愿參與本次研究的40名健康受試者作為正常對照，其中男25例，女15例；年齡23～65歲，平均（47.16±14.53）歲。支氣管擴張患者的年齡、性別分布與健康受試者比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2研究方法

對在我院就診并明確診斷為支氣管擴張穩定期的患者進行為期6個月的隨訪，2周1次。對處于穩定期以及首次急性加重的患者取痰液進行相關檢測。常規進行痰標本采集、培養及檢測［4］，觀察菌落特征并根據菌株的形態、特點作出初步鑒定，然后置于全自動細菌分析儀作進一步鑒定。誘導痰標本離心20 min，取上清液采用低倍鏡（15倍）計數200個非鱗狀細胞；記錄中性粒細胞計數絕對值并計算比例。采用放射免疫法對白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）含量進行檢測，采用酶聯免疫吸附實驗測定誘導痰中白三烯B4（LTB4）含量，并嚴格按照試劑盒說明進行正確操作。

1.3統計學方法

采用SPSS 13.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較方差齊性時采用t檢驗，方差不齊時采用t′檢驗；計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1支氣管擴張穩定期及急性加重期病原學特點

74例支氣管擴張穩定期患者痰培養中，有28例（37.84%）細菌培養陽性，其中銅綠假單胞菌12例，大腸埃希菌4例，肺炎克雷伯菌5例，鮑曼不動桿菌4例，陰溝腸桿菌2例，產氣腸桿菌1例。在6個月的隨訪過程中，有51例患者出現急性加重，痰培養細菌培養陽性者37例（72.55%），其中銅綠假單胞菌14例，大腸埃希菌11例，肺炎克雷伯菌4例，鮑曼不動桿菌6例，陰溝腸埃希菌3例，產氣腸桿菌1例，包括1例同時培養出銅綠假單胞菌和大腸埃希菌，1例同時培養出銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌。支氣管擴張急性加重期患者誘導痰細菌培養陽性率明顯高于穩定期，差異有高度統計學意義（χ2=14.574，P= 0.000），而穩定期與急性加重期培養陽性細菌種類構成比差異無統計學意義 （χ2=2.390，P=0.793）。另外，急性加重期培養陽性的37例患者中有18例患者在穩定期已有細菌定植，而其中11例患者病原菌與穩定期細菌培養結果為同一細菌，其中銅綠假單胞菌6例，肺炎克雷白菌3例，大腸埃希菌2例。

2.2穩定期及急性加重期氣道細胞、炎癥因子水平

支氣管擴張患者穩定期及急性加重期氣道中性粒細胞百分比、IL-6、IL-8、TNF-α及LTB4水平均較健康受試者明顯升高，差異均有高度統計學意義（P＜0.01），而急性加重期患者各指標均高于穩定期，其中氣道中性粒細胞百分比、IL-8、LTB4水平較穩定期明顯升高，差異均有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）。見表1。

2.3穩定期及急性加重期氣道內細菌與氣道炎癥的關系

穩定期和急性加重期細菌培養陽性患者誘導痰中性粒細胞百分比、IL-6、IL-8、TNF-α、LTB4值均明顯高于細菌培養陰性患者，差異均有高度統計學意義（P＜0.01）。見表2。

表1　支氣管擴張穩定期及急性加重期氣道細胞、炎癥因子水平比較（x±s）

表2　穩定期及急性加重期氣道內細菌與氣道炎癥的關系（x±s）

3　討論

支氣管擴張被認為是 “感染-氣道炎癥-氣道破壞”惡性循環的結局，其中細菌可能扮演著重要角色［5-7］，即使在穩定期，細菌的定植仍會引起顯著的氣道炎癥［8-9］。Angrill等［10］研究認為，60%～80%的穩定期支氣管擴張患者氣道內存在潛在致病菌群，致病菌群負荷量越大，炎性反應越強，而造成氣道破壞。藺雪等［11］對支氣管擴張穩定期下呼吸道細菌定植的研究結果顯示，細菌定植約占入選病例的37.5%，排在前三位的分別是銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌。鄧卓恒等［12］對急性加重期的支氣管擴張患者作病原菌分析，其中前三位的細菌分別是銅綠假單胞菌，施氏假單胞菌和肺炎鏈球菌。國外亦有研究表明，支氣管擴張急性加重期的病原菌多為革蘭陰性桿菌，其中最常見的是銅綠假單胞菌、流感嗜血桿菌及肺炎鏈球菌［13］。本研究中，有28例支氣管擴張穩定期痰細菌培養陽性，排在前三位的分別是銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌和鮑曼不動桿菌；51例急性加重期患者中痰細菌培養陽性者37例，排在前三位的分別是銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和鮑曼不動桿菌，與國內外報道的病原菌分布特點相近。另外本研究結果顯示，支氣管擴張急性加重期痰培養陽性率明顯高于穩定期（72.55%比37.84%），但檢出的陽性細菌種類及分布并無顯著性差異，而且急性加重期痰培養陽性的37例患者中有18例患者在穩定期已有細菌定植，而其中11例患者病原菌與穩定期細菌培養結果為同一細菌，提示部分急性加重期病原菌可能由穩定期定植菌發展而來，臨床上對定植菌進行及時清除，可能對減少急性加重頻數有一定的價值。

炎性反應是一種重要的防御反應，但在消滅異物及致病因子的同時常易造成組織的損傷［14-15］。炎癥細胞以中性粒細胞為主，在炎癥時，常在趨化因子作用下參與炎性反應。本研究結果顯示，無論是支氣管擴張穩定期還是急性加重期，患者誘導痰中性粒細胞所占百分比均較正常人明顯升高，且急性加重期亦明顯高于穩定期。炎癥介質是機體局部受到損傷性刺激而產生的信息因子，主要作用于炎癥細胞而引發炎性反應［16］。TNF-α是一種重要的炎癥介質，它的表達可上調其他炎癥因子的表達，產生IL-6、IL-8等炎癥因子［17-18］。Profita等［19］的研究發現，COPD患者氣道上皮細胞及痰培養中TNF-α水平較正常對照組明顯升高。李炳淑等［16］的研究結果顯示，支氣管擴張穩定期和急性加重期患者誘導痰中TNF-α水平均明顯高于健康對照組，且急性加重期明顯高于穩定期。IL-6的主要作用是促進B細胞分化以及肝細胞產生急性期蛋白等，從而參與炎性反應。IL-8能促進中性粒細胞聚集、脫顆粒［20］。高巍等［21］的研究結果顯示，支氣管擴張患者痰中IL-6、IL-8及中性粒細胞水平明顯高于正常對照組，且通過吸入激素治療可明顯降低痰中以上指標水平。LTB4是一種趨化因子，能趨化、活化中性粒細胞，從而參與支氣管擴張、COPD等多種氣道炎癥性疾病的發病過程［22-23］，并具有增強支氣管黏膜炎癥細胞浸潤的作用。李炳淑等［16］認為，LTB4與TNF-α共同參與支氣管擴張氣道炎性反應的全過程，并可能參與氣道炎癥急性加重的過程，而導致肺功能的進一步惡化。以上研究表明，TNF-α、IL-6、IL-8以及LTB4等細胞因子均參與了支氣管擴張的慢性炎癥形成，與本研究結論一致。另外，本研究發現支氣管擴張急性加重期患者以上各指標均高于穩定期，其中氣道中性粒細胞百分比、IL-8、LTB4水平較穩定期明顯升高（P＜0.05或P＜0.01），提示中性粒細胞、IL-8、LTB4存在于氣道炎癥的始終，并能在一定程度上反映氣道疾病的嚴重程度。同時，本研究還發現無論是穩定期還是急性加重期細菌培養陽性的患者誘導痰中性粒細胞百分比、IL-6、IL-8、TNF-α、LTB4水平均明顯高于細菌培養陰性者（P＜0.01），且均高于健康受試者（P＜0.05或P＜0.01），提示支氣管擴張患者氣道炎癥可能獨立于感染過程，而通過中性粒細胞及相關細胞因子的檢測可能對支氣管擴張細菌定植及細菌感染具有一定的預測價值。

綜上所述，支氣管擴張患者急性加重期病原菌陽性率較穩定期定植菌檢出率明顯升高，但細菌種類無明顯差別，具有一定的關聯；支氣管擴張患者氣道內存在以中性粒細胞為主要特征的慢性炎性反應，氣道相關炎癥細胞因子水平明顯升高，而且，其炎性反應程度與穩定期細菌定植、急性加重期病原菌感染有明顯關聯。

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Etiology characteristics of stable period and acute aggravating period of bronchiectasis and the relationship between airway inflammation

JIANG Mingming
The First Department of Pneumology，Central Hospital of Cangzhou，Hebei Province，Cangzhou061001，China

R562.22

A

1674-4721（2016）08（b）-0033-05

2016-05-07本文編輯：任念）