哮喘病因病理及发病机制研究进展

(整期优先)网络出版时间:2011-12-22
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哮喘病因病理及发病机制研究进展

袁太宁

袁太宁(三峡大学医学院湖北宜昌443002)

【中图分类号】R562.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2011)28-0109-02

【摘要】过敏原是诱发哮喘的重要病因;哮喘发生伴随支气管平滑肌痉挛和肥大、气道炎症及气道重塑等病理变化;变态反应、气道慢性炎症、气道反应性增高及植物神经功能障碍等因素相互作用,共同参与哮喘的发病过程。通过综合分析哮喘病因学、病理变化及其发病机制,为哮喘临床诊断和治疗提供理论依据。

【关键词】哮喘过敏原气道炎症气道重塑气道高反应性

哮喘属I型变态反应性疾病。特应性个体接触过敏原后诱导肥大细胞、嗜碱性粒细胞脱颗粒,使之释放前列腺素、组胺和白三烯等活性介质,引发支气管痉挛和肺通气障碍。在易感者中此种炎症可引起反复发作的喘息、气促、胸闷和咳嗽等症状,多在夜间或凌晨发生;此类症状常伴有广泛而多变的呼气流速受限,但可部分地自然缓解或经治疗缓解;此种症状还伴有气道对多种刺激因子反应性增高。

1病因

哮喘病的发病原因错综复杂,目前多数学者认为应把引起哮喘病的诸多因素分为致病因素和诱发因素两大类。致病因素是指引起哮喘病首次发作的因素,是哮喘病发病的主要病因,在哮喘病的发生和发展中均起重要作用;诱发因素是指病人在已患有哮喘病的基础上诱发隐性哮喘重新活动或哮喘急性发作的因素,是哮喘发作过程中的综合诱发因素之一,在促使哮喘病情复发和进一步发展中起重要作用。在上述两大类因素中,某些因素如变应原、刺激性气体和有害气体、职业性因素、病毒、食物和药物等兼有双重作用,既可导致哮喘病的发生,又在哮喘病情的发展过程中起重要作用。

2病理变化

经典的支气管哮喘病理生理学认为,支气管平滑肌的痉挛和肥大是引起哮喘病的主要病理学改变,但近年来的研究结果认为无论在发病机制方面,还是在影响气道通气方面,气道炎症以及炎症诱发的气道重塑比平滑肌痉挛可能更为重要。

有关气道炎症的性质仍然有一定争议,目前有变应性炎症、神经源性炎症、病毒感染性炎症等多种理论,根据气道炎症中的细胞浸润以嗜酸细胞为主,目前大多数学者倾向于认为哮喘病的气道炎症是变应性的。同时还认为在变应原诱发的速发相哮喘反应中,引起哮喘病人气道通气障碍的原因以气道平滑肌痉挛为主;而在变应原诱发的迟发相哮喘反应中,气道粘膜主要以气道变应性炎症改变为主,是气道变应性炎症所导致的粘膜炎性水肿、充血、渗出物增加甚至粘液栓形成引起了气道的阻塞性改变,近年来通过对哮喘病患者在肺段内变应原支气管激发试验前后的纤支镜活组织病理学检查也证实了这一点。

气道重塑以气道慢性炎症为发生基础,是气道炎症慢性化发展的必然结果,由于气道长期持续性的炎症反复发作,反复修复,结果导致组织增生而发生重塑。气道重塑主要发生在成年哮喘患者,大多数成人慢性哮喘病患者均可产生不同程度的气道重塑,儿童哮喘较为少见。气道上皮的炎性损伤-修复-再损伤-再修复所导致的气道重塑可能是哮喘病发展成难治性哮喘的重要病理生理学基础。气道重塑的发生机制与气道内炎性细胞释放的炎症促进因子和生长因子有关,基因表达、其他细胞因子和炎性介质也参与了气道的重塑机制。气道重塑在临床上可表现出不可逆性或可逆性差的气道通气功能障碍和气道高反应性,同时仍然可以出现迟发相哮喘反应的特征。

3发病机制

哮喘的发病机制不完全清楚。多数人认为,变态反应、气道慢性炎症、气道反应性增高及植物神经功能障碍等因素相互作用,共同参与哮喘的发病过程。

3.1变态反应

当变应原进入具有过敏体质的机体后,通过巨噬细胞和T淋巴细胞的传递,可刺激机体的B淋巴细胞合成特异性IgE,并结合于肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和性的IgE受体。若过敏原再次进入体内,可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE交联,从而促发细胞内一系列的反应,使该细胞合成并释放多种活性介质导致平滑肌收缩、粘液分泌增加、血管通透性增高和炎症细胞浸润等。炎症细胞在介质的作用下又可分泌多种介质,使气道病变加重,炎症浸润增加,产生哮喘的临床症状。

3.2气道慢性炎症

气道慢性炎症被认为是哮喘的基本的病理改变和反复发作的主要病理生理机制。不管哪一种类型的哮喘,哪一期的哮喘,都表现为以肥大细胞,嗜酸性粒细胞和T淋巴细胞为主的多种炎症细胞在气道的浸润和聚集。这些细胞相互作用可以分泌出数十种炎症介质和细胞因子。这些介质、细胞因子与炎症细胞互相作用构成复杂的网络,相互作用和影响,使气道炎症持续存在。当机体遇到诱发因素时,这些炎症细胞能够释放多种炎症介质和细胞因子,引起气道平滑肌收缩,粘液分泌增加,血浆渗出和粘膜水肿。已知多种细胞,包括肥大细胞、嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、上皮细胞、巨噬细胞和内皮细胞都可产生炎症介质。

3.3气道高反应性

表现为气道对各种刺激因子出现过强或过早的收缩反应,是哮喘患者发生发展的另一个重要因素。目前普遍认为气道炎症是导致气道高反应性的重要机制之一。气道上皮损伤和上皮内神经的调控等因素亦参与了气道高反应性的发病过程。当气道受到变应原或其它刺激后,由于多种炎症细胞释放炎症介质和细胞因子,神经轴索反射使副交感神经兴奋性增加,神经肽的释放等,均与气道高反应性的发病过程有关。气道高反应性为支气管道哮喘患者的共同病理生理特征,然而出现AHR者并非都是支气管哮喘,如长期吸烟、接触臭氧、病毒性上呼吸道感染、慢性阻塞性肺疾病等也可出现气道高反应性。从临床的角度来讲,极轻度气道高反应性需结合临床表现来诊断。但中度以上的气道高反应性几乎可以肯定是哮喘。

3.4植物神经功能障碍

植物神经功能障碍也认为是哮喘发病的重要环节。支气管受复杂的植物神经支配。除胆碱能神经、肾上腺素能神经外,还有非肾上腺素能非胆碱能神经系统。支气管哮喘与β-肾上腺素能受体功能低下和迷走神经张力亢进有关,并可能存在有α-肾上腺素能神经的反应性增加。非肾上腺素能非胆碱能神经系统能释放舒张支气管平滑肌的神经介质,如血管肠激肽(VIP)、一氧化氮(NO),以及收缩支气管平滑肌的介质,如P物质,神经激肽等。两者平衡失调,则可引起支气管平滑肌收缩。

4展望

哮喘是世界公认的医学难题,被世界卫生组织列为疾病中四大顽症之一。只有弄清楚哮喘的病因和发病机制,才能根治这种疾病。我相信随着医学科学的不断发展和进步,人们对哮喘的认识和了解会越来越深刻。通过科学家们不懈的努力,人们最终会解决这个难题。