肺炎支原體感染后咳嗽敏感性與氣道神經源性炎癥的相關性研究

張含嘉 鄧海燕 袁麗芬 林惠勤 張敏

【摘要】 目的：探討肺炎支原體（MP）感染后咳嗽（CPI）的咳嗽敏感性變化及可能機制。

方法：選取2018年2月-2019年10月于本院呼吸科門診就診的肺炎支原體感染后咳嗽患者36例（MP感染后咳嗽組）及正常志愿者36例（正常對照組）為研究對象。進行辣椒素咳嗽激發試驗，以咳嗽閾值lgC5評價咳嗽敏感性。測定血IgE及肺通氣功能，觀察誘導痰白細胞總數及細胞分類計數，測定誘導痰上清液中P物質（SP）、神經肽A（NKA）、神經肽B（NKB）及降鈣素基因相關肽（CGRP），并進行分析比較。同時行咳嗽閾值相關分析。結果：MP感染后咳嗽組咳嗽閾值lgC5明顯低于正常對照組（P<0.01）。MP感染后咳嗽組誘導痰嗜酸細胞數和血IgE均高于正常對照組（P<0.05）。MP感染后咳嗽組誘導痰上清液SP、CGRP濃度均顯著高于對照組（P<0.01）。兩組NKA、NKB濃度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。咳嗽閾值與誘導痰上清液SP、CGRP濃度均呈負相關（r=-0.435、-0.403，P<0.05）。結論：肺炎支原體感染后咳嗽敏感性增高，氣道神經源性炎癥起到了重要作用。

【關鍵詞】 肺炎支原體 感染后咳嗽 神經源性炎癥 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.

咳嗽是呼吸科常見癥狀，程度較輕的咳嗽有利于有害因子的排出，而頻繁劇烈的咳嗽嚴重影響患者的工作和生活，同時也增加了患者的經濟負擔。咳嗽按病程長短，分為急性、亞急性和慢性咳嗽。大于3周的咳嗽為亞急性咳嗽和慢性咳嗽，其最常見的病因是感染后咳嗽（CPI）。當呼吸道感染的急性期癥狀消失后，咳嗽仍遷延不愈，肺部影像卻無明顯異常。肺炎支原體（MP）是造成呼吸道感染的主要病原菌，感染呈逐年上升趨勢[1-2]，MP感染后咳嗽的相關研究少見報道。筆者通過觀察MP感染后咳嗽的咳嗽敏感性變化，探討其可能的發病機制，為臨床治療提供指導。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年2月-2019年10月本院呼吸科門診就診的亞急性或慢性咳嗽患者，遵照“咳嗽的診斷及治療指南（2009）”及“成人支原體肺炎診治專家共識”[3-4]，選取支原體感染后咳嗽36例患者作為MP感染后咳嗽組。MP感染診斷標準：肺炎支原體特異性抗體IgM陽性，陽性者于呼吸道感染癥狀消失后復查，急性期及恢復期雙份血清中（間隔2～4周），肺炎支原體IgM抗體滴度呈4倍或以上增高或減低時，考慮為MP感染。納入標準：起病初期有明確的呼吸道感染癥狀，血清學檢查符合上述MP感染診斷標準;呼吸道感染癥狀消失后，僅遺留持續性刺激性干咳，時間超過3周;肺部影像學檢查未見明顯異常;肺通氣功能正常，支氣管激發試驗陰性。排除標準：其他已明確病因的慢性咳嗽;嚴重心、肝、腎和風濕免疫疾病;近期有咯血、氣胸或過敏性休克。選取36例健康成人志愿者作為正常對照組，無慢性呼吸系統疾病史，無消化系統疾病史，無吸煙史，近2個月無急性呼吸道感染病史，未使用ACEI類藥物，血常規、肺部影像檢查均正常，肺通氣功能正常，激發試驗陰性。經本院醫學倫理委員會審批同意，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 咳嗽敏感性測定 吸入生理鹽水作為基礎對照后，使受試者單次定量霧化吸入濃度倍增（1.95～1 000 μmol/L）的辣椒素氣溶膠，記錄每次霧化吸入后30 s內的咳嗽次數。誘發患者出現5次或以上次數咳嗽的最低激發濃度記錄為C5，以其對數lgC5作為咳嗽閾值，反應咳嗽敏感性的高低[5]。

1.2.2 MP特異抗體IgM和血清IgE值測定 均采用酶聯免疫法（ELISA）檢測血清MP-IgM抗體和血清IgE的濃度，試劑分別由荷蘭Labsystems公司和德國SIEMENS公司提供。

1.2.3 誘導痰留取及處理 使用梯度遞增的高滲鹽水超聲霧化留取誘導痰。留痰前徹底清理口腔和鼻咽部，3%氯化鈉超聲霧化15 min，清水漱口后取痰稱重。痰液經4倍體積的0.1%二硫蘇糖醇（DTT）水浴處理，200目篩網過濾雜質，濾液制作細胞涂片，4%甲醛固定。痰涂片采用蘇木素-伊紅（HE）染色，進行細胞分類。

1.2.4 誘導痰上清液中神經肽類物質檢測 P物質（SP）、神經肽A（NKA）、神經肽B（NKB）檢測均采用酶聯免疫吸附法（ELISA），降鈣素基因相關肽（CGRP）檢測采用放射免疫法檢測。

1.2.5 肺功能測定 使用比利時麥迪肺功能儀，型號MEDI-SOFT。由肺功能室專人操作。每人測試3次，取最佳值。測試項目：用力肺活量（FVC），第1秒用力呼氣容積（FEV1），FEV1占預計值百分比（FEV1%pred），一秒率（FEV1/FVC%），用力呼氣中段流速（MMEF）。

1.3 統計學處理 采用SPSS 15.0軟件對所得數據進行統計分析，正態分布計量資料用（x±s）表示，方差齊者兩組比較采用t檢驗，方差不齊兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。兩變量間相關分析采用Pearson相關分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 MP感染后咳嗽組男21例，女15例;平均年齡（29.6±9.5）歲。正常對照組男22例，女14例;平均年齡（28.3±10.1）歲。兩組性別、年齡比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 兩組咳嗽敏感性比較 以咳嗽閾值lgC5反映咳嗽敏感性的高低，MP感染后咳嗽組咳嗽閾值lgC5為（1.22±0.57），明顯低于正常對照組的（2.63±0.26），差異有統計學意義（P<0.01）。

2.3 兩組誘導痰白細胞總計數、細胞分類及血IgE比較 兩組誘導痰白細胞總計數比較，差異無統計學意義（P>0.05）;兩組誘導痰嗜酸粒細胞計數及血IgE比較，差異均有統計學意義（P<0.05）;兩組誘導痰中性粒細胞計數、巨噬細胞計數比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1。

2.4 兩組肺功能指標比較 兩組FEV1%pred、FEV1/FVC%、MMEF比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表2。

2.5 MP感染后咳嗽組咳嗽閾值與誘導痰炎癥細胞、血IgE及肺通氣功能的關系 經相關分析，MP感染后咳嗽組咳嗽閾值lgC5與中性粒細胞計數、嗜酸粒細胞計數、FEV1%pred、MMEF、IgE均無顯著相關性（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 兩組誘導痰上清液中神經肽濃度比較 MP感染后咳嗽組誘導痰上清液中SP、CGRP濃度均較正常對照組明顯升高（P<0.01）。兩組誘導痰上清液中NKA、NKB濃度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表3。

2.7 MP感染后咳嗽組咳嗽閾值與誘導痰上清液神經肽的關系 經相關分析，MP感染后咳嗽組咳嗽閾值lgC5與誘導痰上清液SP、CGRP濃度均呈負相關（r=-0.435，P<0.01;r=-0.403，P=0.017），而與NKA、NKB均無顯著相關性（r=0.241，P=0.174;r=0.197，P=0.365）。

3 討論

咳嗽的病因多而復雜，輕微的咳嗽是機體正常防御反射，而頻繁劇烈的咳嗽則為病理性咳嗽，給患者帶來極大的困擾，也給臨床工作帶來挑戰。短于3周的為急性咳嗽，急性咳嗽多由感冒、急性氣管-支氣管炎導致，經對癥及抗感染治療一般能在短期內緩解。在呼吸科門診更常見的是亞急性咳嗽（3～8周）和慢性咳嗽（>8周），而CPI為亞急性咳嗽和慢性咳嗽常見的病因。有研究表明，亞急性和慢性咳嗽病因分布中，CPI單病因所占比例為5%～13%[6-8]，而在流行季節，其發病率可更高。肺炎支原體是介于細菌和病毒之間的微生物，肺炎支原體是引起呼吸道感染的主要病原體，其發病率近年來明顯增加[9]。廣州地區的流行病學調查發現，呼吸道感染患者中MP感染陽性率為27.2%，主要見于兒童及青年人[10]。因此對MP感染后咳嗽發病機制的探討有重要意義。

用辣椒素吸入試驗測得咳嗽閾值，MP感染后咳嗽組咳嗽閾值低于正常對照組（P<0.01），因此MP感染后咳嗽組咳嗽敏感性增高。有研究發現，慢性MP感染可促進Th2細胞因子釋放增加，小氣道痙攣和炎癥細胞浸潤[11]。小鼠動物實驗也證實MP感染可導致氣道慢性炎癥和氣道高反應性[12]。MP感染后咳嗽敏感性增加的原因是氣道高反應性，嗜酸性氣道炎癥？或是其他因素？本試驗觀察了MP感染后咳嗽患者誘導痰中炎癥細胞的分類特點，發現嗜酸性粒細胞較正常對照組升高（P<0.05）。Tang等[13]研究發現MP感染可促進氣道內嗜酸性粒細胞的聚集、活化，與本研究一致。而兩組誘導痰中白細胞總計數、中性粒細胞計數、巨噬細胞計數比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。MP感染后咳嗽患者，在亞急性期或慢性期中性粒細胞已下降至正常，可能不是導致MP感染后病理性咳嗽的主要原因。MP感染后咳嗽組血IgE較對照組明顯升高，差異有統計學意義（P<0.05）。兩組FEV1%pred、FEV1/FVC%、MMEF比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。經相關性分析，MP感染后咳嗽組咳嗽閾值lgC5與中性粒細胞計數、嗜酸粒細胞計數、FEV1%pred、MMEF、IgE均無顯著相關性。提示MP感染后咳嗽患者存在嗜酸性氣道炎癥，但并不是導致MP感染后咳嗽敏感性增高的關鍵因素。

多項研究發現，由氣道感覺神經（非腎上腺素能非膽堿能神經，NANC）末梢釋放的神經肽所致的氣道神經源性炎癥在慢性咳嗽中可能起著重要作用[14-17]。在動物模型中，MP感染后不但可促進氣道嗜酸性粒細胞聚集，并釋放組胺、白三烯等炎性介質，同時可以增加神經肽受體在支氣管和肺組織的表達，提示神經源性炎癥在MP感染過程中起到了一定作用[12]。分布在氣道的咳嗽感受器，分為快適應感受器（RARs）、無髓鞘的C纖維感受器及慢適應感受器三類。RARs對機械刺激和滲透壓變化敏感，而C纖維感受器對辣椒素、煙霧等多種化學刺激敏感性高。感覺神經末梢釋放的神經肽所介導的炎癥反應稱為神經源性炎癥。無髓鞘感覺神經C纖維其相關神經遞質SP及CGRP在神經源性炎癥中作用最為明顯，可導致血管通透性增高，組織水腫等改變[18]。C纖維感受器受到刺激，釋放神經遞質，作用于多種效應細胞導致神經源性炎癥，進而引起咳嗽。有研究發現，慢性咳嗽患者的鼻灌洗液中SP的含量明顯高于咳嗽敏感性正常組[19]。本研究MP感染后咳嗽組誘導痰中SP、CGRP濃度均明顯高于正常對照組（P<0.05）。提示MP感染后同樣存在氣道神經源性炎癥。經相關性分析，MP感染后咳嗽組咳嗽閾值與SP、CGRP濃度改變呈負相關。而兩組誘導痰中NKA、NKB濃度比較，差異均無統計學意義（P>0.05），考慮其可能主要參與氣道平滑肌收縮機制[20]。

MP感染后咳嗽患者咳嗽敏感性增高，與患者誘導痰中神經肽SP、CGRP濃度升高相關。因此，氣道神經源性炎癥在MP感染后咳嗽中起到了重要作用，阻止感覺神經纖維的活化可能成為未來的研究靶點。

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（收稿日期：2020-02-04） （本文編輯：程旭然）