夜间哮喘发病的自由基机理研究

中华结核和呼吸感染 1998年第3期第21卷 论　　著

作者：哈木拉提　阿布都艾尼　阿布都热依木　庞辉群

单位：830001 乌鲁木齐 新疆维吾尔医学研究所基础医学研究室

　　关键词： 夜间哮喘；自由基；细胞化学发光

　　【摘要】　目的　探讨夜间哮喘发病与自由基的关系。方法　应用细胞化学发光分析技术动态检测夜间哮喘淋巴细胞发光强度(Ly-cl)和多形核白细胞发光强度(PMN-cl)的变化；同时检测全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力和血浆丙二醛(MDA)浓度。结果　夜间哮喘患者Ly-cl及PMN-cl次日2∶00时较当日14∶00时增强(P＜0.01)，与对照组比较差异有显著性(P＜0.01)；而GSH-Px活力下降(P＜0.001)，MDA含量增高(P＜0.01)。结论　夜间哮喘患者外周血自由基代谢具有明显的昼夜差异，提示体内淋巴细胞(Ly)及多形核白细胞(PMN)活化而释放的过多活性氧以及由于抗氧化功能的受损而产生的脂质过氧化反应(LPO)可能是夜间哮喘发病的重要机制之一。

Study on the pathogenesis of free radical in nocturnal asthma

Hamulati, Abuduaini, Abudureyimu, et al. Uighur Medical Inistitute of Xinjiang, Wurumuqi 830001

　　【Abstract】　Objective　To examine the relationship between the pathogenesis of nocturnal asthma and free radicals.Method　The changes of the chemiluminescence of lymphocytes (Ly-cl) and polymorphonuclear leukocytes (PMN-cl) were studied by the cell chemiluminescence method. Glutathione peroxidase (GSH-Px) and malondialdehyde (MDA) levels also were determined respectively.Result　The Ly-cl and PMN-cl in patients with nocturnal asthma on the second day 2∶00 am were significantly higher than that of the second day 2∶00 pm (P＜0.01) and higher than that of normal group (P＜0.01). The GSH-px were decreased and MDA were increased, and there were significant differences compared with normal group (P＜0.001,P＜0.01 respectively).Conclusion　There is an obvious difference on metabolism of free radicals on day and night in nocturnal asthma. The results support that the free radicals have an important role in pathogenesis of nocturnal asthma.

　　【Key words】　Nocturnal asthma　　Free radical　　Cell chemiluminescence

　　哮喘患者气道的慢性炎症是哮喘发病的主要病理基础，淋巴细胞(Ly)及多形核白细胞(PMN)等炎症细胞活化而释放的活性氧在此炎症形成中起重要作用^［1］。因此，我们研究了淋巴细胞发光强度(Ly-cl)和多形核白细胞发光强度(PMN-cl)等若干指标在夜间哮喘发病时的变化规律，旨在探讨夜间哮喘与自由基的关系。

　　对象与方法

　　1.对象：夜间哮喘患者21例，诊断标准及严重度分级均符合1992年全国第二次哮喘会议修订的支气管哮喘诊断标准^［2］。其中男12例，女9例，年龄43±3岁，至少1个月内白天症状稳定，研究前至少12小时停止一切药物。均为我所哮喘治疗中心住院患者。健康人26名，男16名，女10名，平均年龄44±3岁，均为不吸烟的健康受试者，至少在1个月内无呼吸道感染史和过敏史以及家族过敏史，在研究前和研究中未用任何药物。

　　2.方法：在当日14∶00时和次日2∶00时分别抽取夜间哮喘患者和健康人静脉血约3 ml，肝素抗凝，分别以0.5 g/L浓度的刀豆蛋白A(Con A)和5 g/L浓度的酵母多糖(OZ)作为刺激剂，按文献^［3，4］的方法用化学发光测量仪测定Ly-cl和PMN-cl；全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)和血浆丙二醛(MDA)的测定按试剂盒的要求进行(试剂盒由南京建成生物工程研究所提供)。

　　3.统计方法：试验数据以±s表示，组间差异采用t检验进行分析。

　　结果

　　一、Ly-cl及PMN-cl的测定

　　外周血Ly-cl、PMN-cl的纯峰值变化见表1。

表1　两组外周血Ly-cl，PMN-cl的纯峰值变化(以每6秒钟内的脉冲计数衡量发光强度)

　　^△△与夜间哮喘组当日14∶00时比较P＜0.01(t=3.002)，与夜间哮喘组当日14∶00时比较P＜0.01(t=3.309)；^▲与夜间哮喘组次日2∶00时比较P＜0.001(t=6.047)；^▲▲与夜间哮喘组次日2∶00时比较P＜0.001(t=4.702)；^*与当日14∶00时比较P＜0.01(t=3.045)；^**与当日14∶00时比较P＜0.01(t=3.047)　　二、血GSH-PX活性与MDA含量测定

　　血GSH-PX活性与MDA含量的变化见表2。

表2　两组血中GSH-Px活性与MDA含量的变化

　　^*与夜间哮喘组当日14∶00时比较P＜0.001(t=3.709)；^**与夜间哮喘组当日14∶00时比较P＜0.01(t=3.202)；^△与夜间哮喘组当日14∶00时比较P＜0.001(t=5.212)；^△△与夜间哮喘组当日14∶00时比较P＜0.01(t=2.785)；与夜间哮喘组次日2∶00时比较^▲P＜0.001(t=8.075)，^▲▲P＜0.001(t=5.517)讨论

　　活性氧能够引起组织损伤和炎症，并与多种疾病的发病有关。气道炎症是哮喘发病的一个重要因素。此外，氧自由基能引起平滑肌收缩和气道高反应性^［5］。临床研究显示哮喘患者体内活性氧及脂质过氧化产物水平增高，这与疾病的严重程度一致^［6］。本组研究结果表明，夜间哮喘组Ly-cl及PMN-cl(14∶00时及2∶00时)较对照组显著增强，且夜间2∶00时患者Ly-cl及PMN-cl较其14∶00时的明显增强。说明在夜间哮喘发作时机体Ly和PMN细胞活性氧代谢增强，释放过多活性氧［如H₂O₂，单线态氧(，OH·)］，其中一部分用来清除体内的异物，多余的一部分可能作用于气道组织，使之受损，促进炎症的发展^［1］。并可能促进其它炎症细胞释放炎症介质，致使哮喘进一步加重。为何夜间哮喘患者Ly及PMN的活性氧代谢在晨起的前几个小时如此加快，造成自由基损伤呢?其主要机制可能是：由于哮喘患者在夜间的氧气吸入量大为减低，出现部分或完全的“缺氧”现象。当机体处于缺氧时，体内ATP消耗急剧增高，通过黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶途径产生^［7］。此时，若不能及时被清除，在体内迅速产生O^-₂介导的H₂O₂、、OH·等活性氧，它们攻击细胞膜，促使脂质过氧化反应，使炎症细胞释放多种炎症介质，同时伴有Ly和PMN的异常活化和气道收缩。此外，夜间体温的下降也可能会引起ATP降解及活性氧的产生；另一方面，缺氧组织中自由基的产生是由于辅酶Q脱离了电子传递呼吸链，发生了自动氧化，从而导致氧自由基的形成，引发了脂质过氧化反应。在缺氧条件下脱离了电子传递呼吸链的半醌自由基QH，仍可发生自动氧化，使氧分子变为^［8］。因为在缺氧时组织中并非完全无氧，夜间哮喘发作时，患者肺气体交换功能减低，机体氧含量下降，但还是有部分浓度的氧气存在，所以继续产生氧自由基。另外，脱离电子传递呼吸链的QH亦可从附近多不饱和脂肪酸分子中夺取氢，形成脂质自由基，引发脂质过氧化反应，加重夜间哮喘的发展。

　　根据以上分析可以认为，Ly和PMN在夜间哮喘发作时通过异常活化产生的过多活性氧，是气道炎症发展和哮喘夜间加重的重要原因。夜间哮喘GSH-Px活力下降，MDA含量明显增高，说明患者抗氧化功能下降，LPO增强，从而促进气道组织的破坏，使哮喘持续发展。哮喘患者14∶00时的各项自由基指标与健康人比较差异均有显著性，即夜间哮喘组Ly和PMN活性氧释放增强，抗氧化功能下降，LPO损伤加强，表明夜间哮喘患者在白天也有明显的组织损伤及气道炎症，只是夜间进一步加重而已。

　　参考文献

　　1　哈木拉提，阿布都艾尼，阿木都热依木，等.支气管哮喘外周血自由基代谢变化的研究.新疆医学，1997，2：65-67.

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　　3　张学军，陈宜芳，比克菊，等.人中性粒细胞与淋巴细胞化学发光反应的比较.生物物理学报，1992，8：487-489.

　　4　胡正喜，陈杞，陈克明，等编.发光分析与医学.上海：华东师范大学出版社，1990.89-103.

　　5　Katsumata U, I chinose M, Mlura M. Oxygen radicals produce airway constriction and hyperresponsiveness in sneathetized cats. Am Re Respir Dis, 1990, 141:1158-1161.

　　6　Boljevic S, Daniljak IG, Kogan AH. Changes in free radical possibility of their correction in patients with bronchial asthma. Vojnosanit-Pregl, 1993， 50:3-18.

　　7　陈瑗，周玫，主编.自由基医学.北京：人民军医出版社，1991.147-149.

　　8　赵世民，主编.医学自由基的基础与临床.济南：山东大学出版社，1993.286-288.

(收稿：1997-04-17　　修回：1997-12-10)