复发性阻塞性支气管炎和支气管哮喘患儿内皮功能障碍的临床意义

支气管哮喘（BA）是儿童最常见的疾病之一。近年来的流行病学研究表明，5% 至 10% 的儿童患有此病，且该数字逐年上升。支气管哮喘死亡率和儿科住院人数的上升也令人担忧。近年来，内皮功能障碍引起了研究支气管哮喘发展机制的研究人员的极大兴趣。内皮细胞是一种具有代谢活性、高度特化的单层细胞，覆盖人体所有血管。内皮细胞特异性地响应各种分子信号，发挥多种功能，包括运输、屏障作用，参与细胞外基质的代谢、各种细胞因子的生物合成、血管生成，调节血液凝固过程、血管紧张度和免疫炎症反应，参与一氧化氮的产生和代谢。内皮细胞通过生成和释放血管舒张和收缩物质，特别是内皮素-1和内皮依赖性血管舒张因子——一氧化氮（NO），参与调节全身和肺血管张力。在损伤因素（机械、感染、代谢、免疫复合物等）的影响下，内皮功能障碍会急剧改变其内分泌活性方向，使其产生血管收缩剂、内皮素和凝血剂。内皮功能障碍会破坏NO（抗血小板剂、抗凝剂、血管舒张剂）和过氧硝酸盐（NO的代谢物）之间的比例，从而增加氧化应激水平，导致各种病理生理反应。近十年来，研究人员强调了促炎细胞因子（IL-1-β、TNF-a、IL-8 等）对血管内皮的破坏作用，从而引发一系列级联过程，从局部血管收缩和生长因子的释放到血管壁重塑过程。在这方面，免疫炎症激活与支气管哮喘患者血管内皮状态之间的关系问题尤其令人感兴趣。内皮功能障碍被认为是支气管哮喘的可能发病机制之一。从形态学上讲，支气管哮喘患者的血管粘膜下层横截面增加，呼吸道壁血管数量增加，内膜增厚。在儿童期轻度支气管哮喘病程的背景下已经检测到了类似的重塑元素。

呼吸道内皮功能障碍和血管重塑的机制仍不太清楚，这是我们进行研究的先决条件。

该研究的目的是研究复发性阻塞性支气管炎和支气管哮喘患儿在病情加重和缓解期的内皮功能。

共检查了147名1至17岁的患儿。根据疾病类型和病情严重程度，将患儿分为：复发性阻塞性支气管炎组（第1组）、间歇性支气管哮喘组（第2组）、轻度持续性支气管哮喘组（第3组）、中度或重度持续性支气管哮喘组（第4组）、病情加重期组（分别为1A、2A、3A、4A亚组）和缓解期组（分别为1B、2B、3B、4B亚组）。

采用美国DRG标准试剂，通过酶联免疫吸附测定法测定血液中内皮素-1（ET-1）的水平。采用Griess试剂，通过比色法测定最终代谢物（亚硝酸盐（NO2）/硝酸盐（NO3））的水平，通过比色法测定血液中NO的水平。采用意大利Esaote Biomedica公司的AU 3 Partner超声设备对心脏和血管进行多普勒超声心动图检查，并根据Kitobataka方法测量肺动脉平均压力。对照组包括13名同龄、基本健康的儿童，无任何急性或慢性疾病的体征。

使用 Windows 版 Excel 和 Windows 版 Statistica 7.0 统计软件包对数据进行统计分析。

由于缺乏关于健康儿童中所选研究指标水平意义的数据，因此对对照组儿童进行了检查，以确定规范参数。

支气管哮喘发作期和复发性阻塞性支气管炎患者均存在不同程度的肺通气障碍。众所周知，通气障碍会导致肺泡缺氧，而缺氧又必然会影响内皮功能。

在评估哮喘发作期各项指标时，所有组的血管收缩因子ET-1水平均显著升高，且在重度和中度支气管哮喘患儿组（4A亚组）中最高。4A亚组的病程特点是明显的阻塞性通气障碍，导致肺泡缺氧，而缺氧是ET-1的强效诱导因素。除了缺氧的诱导作用外，该组患者的免疫病理学反应在强度和持续时间上均显著，这也促使血管内皮细胞释放更多的ET-1。

采用Kruskal-Wallis方法进行的多重比较分析，揭示了高度显著的H标准（H = 38.02，p = 0.0001），这使我们能够断言，不同亚组患者在病情恶化期间的ET-1水平统计特征存在显著差异，且其水平取决于患者所属的特定亚组。由于患者是根据病情严重程度分组的，因此我们可以讨论ET-1水平与病情严重程度之间存在关联。

因此，在1A亚组中，内皮功能障碍的特征是血液中ET-1水平中度升高以及硝酸盐和亚硝酸盐水平下降。在2A和3A亚组（轻度支气管哮喘）患者中，在ET-1水平中度升高（0.1-0.13 ng/ml）的背景下，与对照组相比，亚硝酸盐水平明显下降（4.44-4.64 μmol/l），并且由于硝酸盐水平相对升高（31.54-33.48 μmol/l），NO代谢指标趋于平衡。由于硝酸盐水平升高与脂质过氧化增加、自由基活性增强以及血管平滑肌和巨噬细胞中诱导型NO合酶（iNOS）活性增强有关，因此这种不平衡可被认为是预后不良的。在患有严重支气管哮喘的 4A 亚组患者中，这种不平衡更为明显：在 ET-1 水平较高（高达 0.2 ng/ml）的背景下，内皮 NO 合酶 (eNOS) 受到更明显的抑制，表现为亚硝酸盐水平降低（6.19 μmol/l）和 iNOS 明显激活，导致硝酸盐和总 NO 代谢物水平与对照组相比升高。

为了确定ET-1水平与慢性阻塞性肺疾病病程特征指标之间的函数关系，我们采用了多元线性回归分析，并逐步排除了不显著的变量。分析结果得到了一个数学模型：

ET-1 = -0.00368+(0.0142 x 病程) + (0.00532 x PLA)，R = 0.672；R2 = 0.525；dbf = 2；F = 8.408；p = 0.001。

多元回归系数R反映出ET-1水平与自变量（病程）以及平均肺动脉压（PLA）之间存在统计学上的显著关系。同时，判定系数R2表明，ET-1水平升高52.5%是由于该方程自变量水平的变化引起的，即病程（p=0.008）和PLA（p=0.022）。

通过评估不同亚组儿童NO最终代谢产物（亚硝酸盐、硝酸盐）的变化，可以发现其变化方向不同。在复发性阻塞性支气管炎加重的1A亚组患者中，NO代谢产物（亚硝酸盐和硝酸盐）水平下降，表明NO依赖性内皮功能缺陷，其中亚硝酸盐水平下降最为明显。目前，血液亚硝酸盐水平被视为内皮细胞eNOS活性的预测指标。这表明eNO合成酶受到明显抑制，iNO反应较弱。

在缓解期，各组ET-1水平与对照组相比均保持中度升高，范围在0.05-0.15 ng/ml之间，其中4B亚组升高幅度最大，达0.15 ng/ml。如此高的ET-1水平表明，与其他亚组相比，4B亚组保留了血管内皮细胞中最高的血管收缩因子（ET-1）代谢水平。这可能是由于重度支气管哮喘患者存在潜在的外呼吸功能阻塞性改变，即肺泡缺氧，从而刺激内皮细胞释放最多的ET-1。

通过多重比较得出的Kruskal-Wallis标准H（H = 34.68，^ = 0.0001）具有极高的显著性，可以断言不同亚组的ET-1指标的统计特征存在显著差异，并且其水平取决于患者所属的亚组。因此，与病情恶化期一样，我们可以讨论ET-1水平与病情严重程度之间的联系。

对ET-1水平与慢性阻塞性肺疾病病程指标之间的相关性进行额外分析表明，缓解期患者的ET-1和PLA水平之间存在可靠的直接关系（r=+0.38，p<0.014）。

各研究组NO代谢表现不同。复发性阻塞性支气管炎患儿组（1B亚组）血液亚硝酸盐水平升高至5.48 μmol/l，尽管与对照组相比仍有所降低；硝酸盐水平显著升高至41.45 μmol/l，这可视为对内皮NO缺乏的代偿反应。轻度支气管哮喘患儿组亚硝酸盐水平适度升高至5.6-6.45 μmol/l（低于对照组）。这可视为eNOS活性升高和NO代谢物的保护作用。4B亚组患儿的NO代谢失衡最为明显，表现为亚硝酸盐水平与急性加重期相比下降，而硝酸盐水平升高。这些数据可能表明，即使在缓解期，eNOS也受到显著抑制，并且iNOS的病理活动持续存在。

根据所进行的研究，可以得出以下结论。

在患有复发性阻塞性支气管炎和支气管哮喘的儿童中，根据疾病的阶段和严重程度检测到内皮依赖性因子（ET-1和NO代谢物）水平的变化。

在疾病急性期，各亚组患者均出现ET-1水平升高的单向变化，其中重度和中度支气管哮喘患者变化最为明显，最高可达0.2ng/ml。

已经证明，复发性阻塞性支气管炎和支气管哮喘患者在病情恶化期间，ET-1 水平与表征慢性阻塞性肺病病程（疾病持续时间）的指标以及肺动脉平均压力水平之间存在功能关系。

NO代谢物（硝酸盐、亚硝酸盐）水平的变化具有多向性，在哮喘加重期和缓解期亚硝酸盐水平持续下降，在重度支气管哮喘时硝酸盐水平上升。

复发性阻塞性支气管炎和支气管哮喘患者存在内皮功能障碍，且在急性期患者中更为明显，表现为血管收缩、平均PLA2水平升高以及ET-1水平升高，后者的合成由缺氧和病理免疫反应诱导。同时，NO代谢物（亚硝酸盐）水平降低与内皮NO合成酶的抑制有关，而硝酸盐水平升高与致病性NO（诱导性NO）的产生有关，这可能是导致内皮破坏和肺部病理过程维持的一个因素。

VV Polyakov，AS Senatorova 教授。内皮功能障碍在复发性阻塞性支气管炎和支气管哮喘患儿中的临床意义//国际医学杂志 2012 年第 4 期

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