中华结核和呼吸杂志2000年第23卷第3期

田莉莉才丽平康健于润江

摘要目的：探讨P物质（SP）在慢性阻塞性肺疾病（COPD）发病中的作用及其与肺功能的关系。方法：用放射免疫分析法观察20名健康受试者，20例COPD患者血浆及痰中P物质的含量，同时检测肺功能，并分析血浆及痰中P物质的含量与一秒钟用力呼气容积占用力肺活量比值（FEV₁/FVC）的相关关系。结果：COPD患者血浆SP浓度(8.6±3.9) pmol/L明显高于对照组（3.8±2.0) pmol/L(P＜0.05）；COPD患者痰SP浓度(57.3±14.5) pmol/L明显高于对照组（5.9±2.6) pmol/L(P＜0.01)。COPD 患者血浆SP浓度与FEV₁/FVC 呈负相关（r=-0.591，P＜0.05）； 痰SP浓度与FEV₁/FVC 呈负相关（r=-0.642，P＜0.05）。结论：SP可能参与COPD的发病过程。

关键词：肺疾病,阻塞性P物质

由于大气污染、吸烟等问题日益严重，慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）发病率的升高引起全球重视，近年发现气道内除了存在胆碱能神经和肾上腺素能神经外，还有非肾上腺素非胆碱能神经（non-adrenergic non-cholinergic nervous system,NANC），其末梢释放P物质（substance P,SP）、神经激肽A（neurokinin A,NKA）等神经肽类物质，可引起支气管痉挛、咳嗽、咳痰、喘息等，COPD与哮喘均属慢性气道炎症性疾病，已有研究表明哮喘患者下呼吸道及痰中SP明显高于健康对照者^［1,2］。神经源性炎症是否也参与COPD发病尚不清楚，为此我们检测COPD患者血浆及痰中SP含量及其与一秒钟用力呼气容积占用力肺活量比值(FEV₁/FVC)的关系，探索COPD发病机制。

对象与方法

一、试验对象

缓解期COPD患者20例，男15例，女5例，年龄46～73岁，均符合中华医学会呼吸病学分会制订的COPD诊断分级标准^［3］，研究前停用支气管扩张剂24 h。对照组为健康志愿者20名，男13名，女7名，年龄45～65岁，近1个月内无呼吸道感染。COPD组与对照组性别、年龄、吸烟指数均无显著性差异。

二、标本收集

每位受试者均采血3 ml，加入含有10%乙二胺四乙酸二钠(EDTA)50 μl、抑肽酶800 u的试管中，立即在低温离心机2 000转，离心20 min,取血浆1 ml,置-70℃冰箱保存。痰标本：对照组采用生理盐水雾化吸入15～20 min,集聚痰液达1 ml。COPD组： 晨起刷牙漱口后留痰液,涂片行革兰氏染色，显微镜下计数细胞数，当鳞状上皮细胞＜10个/低倍视野, 白细胞＞25个/低倍视野,为合格痰标本,1 ml痰标本加入含有10% EDTA 50 μl、抑肽酶800 u的试管中，-70℃冰箱保存。

三、SP浓度测定

痰标本用4%醋酸稀释至50 ml，用匀浆仪搅匀，40 000×g离心30 min，取上清液过C18柱，并经4%醋酸10 ml，10 ml蒸馏水冲洗，冲洗液中加入2 ml 0.1%三氟醋酸（内含80%乙晴），冷冻干燥（美国PAT FTS型），用0.15 ml分析纯缓冲液(50 nM磷酸缓冲液，pH 7.2,含37 mg/ml EDTA+0.5%牛血清白蛋白)溶解,全部溶解液0.1 ml进行放免法检测SP。SP检测试剂由Sweden euro-diagnositica公司提供，并参照其提供的放免说明书步骤进行检测。

四、肺功能检测

采用日本AS-300型全自动肺功能诊断系统检测FEV₁/FVC，显著性检验采用t检验, 相关分析采用直线回归法。

结果

一、COPD患者血浆、痰SP浓度

COPD组血浆SP浓度为(8.6±3.9) pmol/L, 对照组血浆SP浓度为(3.8±2.0) pmol/L,t=2.628, P＜0.05; COPD组痰SP浓度为(57.3±14.5) pmol/L, 对照组痰SP浓度为(5.9±2.6) pmol/L,t=3.236, P＜0.01;痰中SP含量与血浆SP含量比值：对照组为1.5倍,COPD组为6.7倍，即痰中SP浓度增高较血浆中更明显。

二、COPD患者血浆、痰SP浓度与肺功能关系

COPD患者血浆SP浓度与FEV₁/FVC呈负相关（r=-0.591，P＜0.05）（图1）； 痰SP浓度与FEV₁/FVC呈负相关（r=-0.642，P＜0.05）（图2），即血浆或痰SP浓度越高, FEV₁/FVC下降程度越明显。

COPD组痰标本有5例不含格，故弃去

图115例COPD患者血浆SP与FEV₁/FVC相关曲线

图215例COPD患者痰SP浓度与FEV₁/FVC相关曲线

讨论

P物质是一种重要的神经介质，广泛分布于呼吸道及肺内，对肺功能发挥重要的调控作用。现已证明SP参与神经源性气道炎症。COPD是一种慢性非特异性气道炎症，本研究结果显示：COPD组血浆、痰SP浓度明显高于对照组，而且痰中SP浓度升高更为明显,COPD组血浆、痰SP 浓度与FEV₁/FVC呈负相关,即SP浓度越高, FEV₁/FVC下降程度越明显。

Tomaki等^［1］也证明COPD患者诱导痰中SP浓度高于对照组；Killingsworth等^［4］用吸入二氧化硫制成大鼠慢性支气管炎模型，慢性支气管炎组气管SP含量较对照组增高3倍。免疫组织化学研究表明：SP免疫反应阳性神经纤维分布在人气道上皮、血管周围、粘膜下腺及气道平滑肌等^［5］。COPD患者长时期吸烟或大气污染,各种刺激有可能使神经纤维SP含量增加，加之慢性气道炎症使气道上皮受损脱落，气道上皮间及基底膜的感觉神经末梢暴露，当受到气道炎症介质刺激，通过轴索反射神经侧枝释放SP增加。近年研究表明:单核巨噬细胞、淋巴细胞等均表达SP^［6，7］，而COPD患者有明显的气道炎症，炎症细胞本身自分泌的SP，可能也是SP增高原因之一。此外，由于COPD 气道粘膜上皮细胞受损变性坏死,合成中性内肽酶减少；COPD肺血管内皮细胞受损，血管紧张素转换酶合成相对不足，导致SP降解减慢，这也可能是COPD患者SP浓度增高的原因。

COPD患者SP浓度与肺功能的相关关系研究表明：血浆及痰SP浓度均与FEV₁/FVC呈负相关。SP对肺通气功能影响的机制可能与诸多因素有关：(1)SP可使气道平滑肌收缩、粘液分泌增加、血浆渗出增加，这些均可加重COPD患者的气流阻塞； (2)SP调节粘附分子、细胞因子的表达，促进炎症细胞的粘附和细胞因子的产生，加重气道炎症^［7，8］；(3)体外实验发现SP可导致气道平滑肌细胞增殖，可能加重气道重塑^［9］。综上所述，SP可导致神经源性炎症，通过引起气道平滑肌痉挛、粘膜充血水肿、粘液分泌增多导致气道阻塞；趋化炎症细胞，促进炎症介质释放，促进平滑肌增殖，加重气道炎症及气道重塑，从而影响肺功能。本研究提示SP可能参与COPD的发病过程，为使用速激肽受体拮抗剂治疗COPD提供了理论依据。

基金项目：勃林格殷格翰COPD奖助金资助项目作者单位: 田莉莉(110001 沈阳, 中国医科大学呼吸疾病研究所)

才丽平(110001 沈阳, 中国医科大学呼吸疾病研究所)

康健(110001 沈阳, 中国医科大学呼吸疾病研究所)

于润江(110001 沈阳, 中国医科大学呼吸疾病研究所)

参考文献

1 Tomaki M, Ichinose M, Miura M. Elevated substance P content in induced sputum from patients with asthma and patients with chronic bronchitis. Am J Respir Crit Care Med, 1995, 151: 613-617.

2 Ollerenshaw SL, Jarvis DL, Woolcock AJ, et al. Substance P immunoreactive nerve fibres in airways from patients with and without asthma. Am Rev Respir Dis, 1989, 139:237-240.

3 中华医学会呼吸病学分会. 慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊治规范(草案) . 中华结核和呼吸杂志, 1997, 20:199-203.

4 Killingsworth CR, Paulauskis JD, Shore SA. Substance P content and preprotachykinin gene -ⅠmRNA expression in a rat model of chronic bronchitis. Am J Respir Cell Mol Biol, 1996, 14:334-340.

5 Chanez P, Springall D, Vignola AM. Bronchial mucosal immunoreactivity of sensory neuropeptides in severe airway diseases . Am J Respir Crit Care Med, 1998, 158: 985-990.

6 Ho WZ, Lai JP, Zhu XH, et al. Human monocytes and macrophages express substance P and neurokinin-1 receptor. J Immunol, 1997, 159 : 5654-5660.

7 Lai JP, Douglas SD,Ho WZ, et al . Human lymphocytes express substance P and its receptor. J Neuroimmunol, 1998, 86: 80-86.

8 Derose V, Robbins RA, Snider RM