病毒感染在慢性阻塞性肺疾病急性加重中的作用

　　作者：崔文洁，丁 宁，周 宁 作者单位：徐州市第一人民医院呼吸内科，江苏徐州221002

　　【摘要】目的 探讨常见呼吸道病毒感染在慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)中的作用。方法 选择AECOPD患者116例，检测呼吸道病毒抗原及特异性IgM抗体，根据结果分为病毒阳性组及病毒阴性组。并对病毒阳性组与阴性组进行T淋巴细胞亚群检测。结果 116例AECOPD患者共检测出病毒阳性41例，阳性率为 35.34%。与病毒阴性组比较，病毒阳性组CD4+T淋巴细胞降低，CD8+T淋巴细胞升高，CD4+/CD8+比值下降，差异有统计学意义(P<0.05 或P<0.01)。结论 AECOPD与呼吸道病毒感染有关。病毒感染对T淋巴细胞亚群有抑制作用，导致机体细胞免疫功能低下。

　　【关键词】 慢性阻塞性肺疾病急性加重 呼吸道病毒 免疫功能

　　Effect of viral infection on the acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

　　CUI Wenjie, DING Ning, ZHOU Ning

　　(Department of Respiration, The First People′s Hospital, Xuzhou, Jiangsu 221002, China)

　　Abstract： Objective To investigate the effect of viral infections of the respiratory tract on the acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Methods Samples from 116 patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) were tested for respiratory virus antigen and the specific IgM antibody for respiratory viruses. According to the results, patients were divided into virus-positive group and virus-negative group and their T lymphocyte subsets were tested and compared. Results Of the 116 AECOPD patients, 41 patients were found virus-positive, with a virus-positive percentage of 35.34%. In virus-positive group, the expressions of CD4+, CD4+/ CD8 were significantly lower than those in virus-negative group, with a higher CD8+ than in virus-negative group (P<0.05,P<0.01). Conclusion The AECOPD patients were related to viral infections of the respiratory tract. T lymphocyte subsets were associated with viral infections. The results also showed that viral infections could decrease immune functions and lead to immunologic aberration.

　　Key words: acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease; respiratory virus; immunity function

　　慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种慢性呼吸系疾病，而COPD急性加重(AECOPD)是患者就医、住院、死亡的主要原因，慢性阻塞性肺病全球倡议(global initiative for chronic obstructive lung disease,GOLD)及我国COPD诊治指南均将预防和减少AECOPD列为治疗的长远目标之一。呼吸道感染常是导致AECOPD的主要原因，而COPD患者感染病毒后, 由于支气管及肺组织受损，呼吸道上皮损伤，容易造成细菌感染，也可引起AECOPD。

　　本研究对116例AECOPD患者的鼻咽分泌物进行呼吸道病毒抗原检测，并进行血清病毒特异性IgM抗体的检测，根据检测结果分为病毒阳性组及病毒阴性组，对两组进行T淋巴细胞亚群检测，以探讨病毒感染与AECOPD的关系，为临床诊断和治疗提供依据。

　　1 资料和方法

　　1.1 研究对象 2007年4月—2008年3月在我院住院治疗的AECOPD患者116例，均符合中华医学会2002年发表的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》[1]。其中男性66例，女性50例，平均年龄(61.32±11.55)岁(45～87岁)，平均病程(17.09±9.83)年。除外伴发冠心病、糖尿病、高血压病、慢性肝肾疾病、高球蛋白血症、自身免疫疾病、结缔组织疾病及其他肺部疾病者。同时收集近1个月内无呼吸道感染史、既往无心肺疾病史的健康体检者为正常对照组，男24例，女16例，年龄55～65岁。以上2组在年龄、性别、吸烟指数上的差异均无显著性。

　　1.2 研究方法

　　1.2.1 鼻咽分泌物病毒抗原检测 用Chemicon试剂(Chemicon International Inc,Temecula,CA,USA)对标本进行间接免疫荧光(IIF)检测，检测呼吸道7项病毒抗原：呼吸道合胞病毒(RSV)、腺病毒(ADV)、流感病毒A型及B型 (IV-A 、IV-B)、副流感病毒1～3型(PIV-1～3) 。

　　1.2.2 血清病毒IgM特异性抗体检测 同日抽取肘静脉3 ml自凝血检测EB病毒(EBV)、人类巨细胞病毒(CMV)及单纯疱疹病毒1型、2型(HSV-1、2)、柯萨奇B组(COX-B)及腺病毒3型、7型、11型(ADV-3、7、11)的IgM特异性抗体，病毒抗体采用北京肝炎试剂中心的病毒IgM特异性抗体检测盒，进行酶联免疫吸附试验(ELISA法)。

　　1.2.3 免疫功能检测 同日采集清晨空腹静脉血2 ml，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)抗凝，采用美国BD公司Calibur流式细胞仪进行T细胞亚群检测。

　　1.3 统计学处理 应用SPSS 11.5统计软件进行数据分析，计量资料以±s表示，外周血T淋巴细胞亚群计数采用两独立样本均数t检验，计数资料采用配对χ2检验，以P<0.05为差异具有显著性。

　　2 结 果

　　2.1 病毒检测结果

　　2.1.1 鼻咽分泌物病毒抗原检测结果 AECOPD组鼻咽分泌物病毒抗原检测阳性患者19例(阳性病毒21例次)，阳性率为16.38%。病毒抗原类型见表1。而正常对照组鼻咽分泌物病毒抗原检测均为阴性。AECOPD组与正常对照组阳性率比较有显著性差异(P<0.01)。表1 AECOPD组鼻咽分泌物病毒抗原类型分析

　　2.1.2 血清病毒特异性IgM抗体检测结果 AECOPD组血清病毒特异性IgM抗体检测阳性患者28例(阳性病毒43例次)，阳性率为24.14%。病毒抗体类型见表2。正常对照组血清病毒特异性IgM抗体阳性者3例(7.50%),为单纯疱疹病毒1型1例和2型2例。AECOPD组与正常对照组阳性率比较有显著性差异(P<0.01)。表2 AECOPD组血清病毒IgM抗体类型分析

　　2.1.3 综合病毒抗原及抗体检测结果 AECOPD组中病毒阳性患者共41例(阳性病毒64例次,6人为病毒抗原及抗体同时阳性)，总阳性率为35.34%。正常对照组病毒阳性患者3例，总阳性率7.50%。两组总阳性率比较有显著性差异(P<0.01)。41例病毒感染者中合并2种病毒阳性者11例(26.83%)，3种病毒阳性者3例(7.32%)，4种病毒阳性者1例(2.44%)，5种病毒阳性者1例(2.44%)。

　　2.2 免疫指标检测结果 见表3。AECOPD组中，病毒阳性组与阴性组比较，CD4+T淋巴细胞降低，CD8+ T淋巴细胞升高，CD4+/CD8+比值下降，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，CD3+T淋巴细胞两组比较差异无统计学意义。病毒阳性组、阴性组与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。表3 各组免疫指标测定结果

　　3 讨 论

　　近年的研究证实,AECOPD与呼吸道病毒感染有关。流行病学资料表明，AECOPD的呼吸道病毒感染发生率在7%～64%，主要为流感病毒、副流感病毒、鼻病毒、冠状病毒、腺病毒和呼吸道合胞病毒等感染。国内侯云德[2]报道，在下呼吸道病毒感染中腺病毒所占比重较大(30.6%)，其次是流感病毒(2.6%)和副流感病毒(2.2%);在所有腺病毒感染中，3、7型腺病毒占88.8%。本研究结果显示：AECOPD病毒感染总阳性率为 35.34%，且病毒感染高峰在12～2月。检测出的病毒中以腺病毒为主(28/66，42.42%)，腺病毒阳性率较高与其抗原及抗体同时被检测有关，且腺病毒呈全年散发。本研究显示2种及以上病毒感染率达13.79%(16/116)，且涉及到大部分的呼吸道病毒。混合性呼吸道病毒感染常使疾病过程表现为重症化、难治性和预后差。

　　近几年的研究发现, 急性病毒感染后, 由于宿主丧失了完全排出病原微生物的能力，病毒可以较低的速率连续不断地繁殖，导致持续、潜在的病毒感染,参与COPD急性加重。研究发现，许多引起呼吸道感染的常见病毒都产生潜在感染[3]。对动物和人类的研究均提示, 腺病毒在肺组织中潜伏感染不仅与COPD的发生有关，而且也与其严重性相关。通过对患者肺部组织及诱导痰腺病毒基因组片段的检测,潜在的腺病毒感染可能是COPD的一个独立危险因素[4-5]。

　　巨细胞病毒、EB病毒、单纯疱疹病毒(HSV-1、2型)是疱疹科病毒。McManus等研究EB病毒在AECOPD中的作用，结果发现108例AECOPD患者中49%为EB阳性，对照组阳性率很低。McManus等还报道了单纯疱疹病毒(HSV-1)在AECOPD中的作用，106例AECOPD患者中21%为HSV-1阳性，且阳性组1秒钟用力肺活量占预计值百分比低于阴性组。本组显示疱疹科病毒感染阳性率为14.66%(17/116)。本组阳性率较文献报道的结果略有不同[6]，这也可能反映了本地区4种病毒的感染情况。

　　目前认为呼吸道病毒感染在COPD发病机制中的作用为： ①病毒诱发气道炎症。呼吸道病毒感染后，可诱发上皮细胞的氧化应激，活化炎性细胞，促进炎性细胞进入气道, 而这些炎性细胞可进一步释放多种活性物质,促进和放大炎症，加重病毒气道上皮的损伤。②病毒感染导致气道狭窄。COPD病毒感染后直接损害气道上皮细胞，造成气道上皮坏死, NO及内皮细胞源性舒张因子(EDRF)产生减少,引起气道狭窄。呼吸道上皮细胞还可产生抑制黏膜下成纤维细胞增生和代谢的活化物质，上皮细胞抑制物质合成减少，支气管和肺泡壁结缔组织增生，气道狭窄。③病毒对气道神经调节的影响。呼吸道病毒进入下呼吸道后造成组织损伤，使气道的感觉纤维神经暴露，降解缓激肽的能力下降。病毒可下调M2受体基因的表达，导致胆碱能反应性增高。此外，病毒感染还降低组胺N-甲基转移酶的灭活，造成气道腔的狭窄。

　　病毒感染可激活特异性免疫系统中的细胞免疫。Robbins等[7]报道在AECOPD的病毒感染中，CD8+T 淋巴细胞水平升高并不是本身数量增加，而是由于病毒感染导致CD4+T 淋巴细胞数目降低。Syrjl等[8]研究表明，CD4+/CD8+比值降低是疾病免疫功能下降的重要标志，下降程度与疾病严重程度和预后不良密切相关。本研究也显示：AECOPD组与正常对照组比较，CD3+、CD4+、CD4+/CD8+均下降，CD8+则明显升高，有显著性差异(P<0.01);病毒阳性组与阴性组比较，CD4+、CD4+/CD8+降低,CD8+则明显升高(P<0.05或P<0.01),而CD3+无明显差异。CD4+细胞减少，产生淋巴因子，协助B细胞产生抗体和辅助其他淋巴细胞的功能减弱，提示机体免疫功能低下。CD8+T淋巴细胞高，分泌的抑制因子增多，致使它和辅助性T淋巴细胞之间网络紊乱, 使机体的抵抗力降低，因而导致患者易反复发生呼吸道感染。因此临床上除对急性加重期患者进行对症处理外,更需使用调整急性加重期患者免疫功能的药物，增强免疫保护功能，有利于改善预后。

　　明确各病毒的季节性可指导医师在流行季节中对易感人群应用有效的疫苗或被动免疫措施积极预防感染。大多学者推荐COPD患者接种流感疫苗。国外已采用RSV-IVIG或Palivizumab(单克隆抗体)在高危人群中预防RSV的感染[9]。鉴于机体免疫系统网络的复杂性和免疫调节药物对机体的毒副反应，开发高效低毒的免疫调节药物，对于调节COPD患者的免疫功能，无疑是研究治疗的新课题。

　　【参考文献】

　　[1] 中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南[J].中华结核和呼吸杂志, 2002, 25(8):453-460.

　　[2] 侯云德. 急性呼吸道病毒感染的病原学与防治[M]. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2005： 47.

　　[3] Hegele RG, Hayashi S, Hogg JC, et al. Mechanisms of airway narrowing and hyperresponsiveness in viral respiratory tract infections[J].Am J Respir Crit Care Med, 1995,115(5):1659-1664.

　　[4] Meshi B, Vitalis TZ, Ionescu D, et al. Emphysematous lung destruction by cigarette smoke. The effects of latent adenoviral infection on the lung inflammatory response [J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2002,26(1):52-57.

　　[5] Retamales I, Elliott WM, Meshi B, et al. Amplication of inflammation in emphysema and its association with latent adenoviral infection [J]. Am J Respir Crit Care Med, 2001,164(3):469-473.

　　[6] Osman HK, Peiris JS, Taylor CE, et al. “Cytomegalovirus disease” in renal allograft recipients:is human herpesvirus 7 a co-factor for disease progression?[J].J Med Virol,1996,48(4):295-301.

　　[7] Robbins CS, Dawe DE, Goncharova SI, et al. Cigarette smoke decreases pulmonary dendritic cells and impacts antiviral immune responsiveness [J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2004,30(2):202-211.

　　[8] Syrjl H, Surcel HM, Ilonen J. Low CD4/CD8 T Lymphocyte ratio in acute myocardil infarction [J].Clin Exp Immunol,1991,83(2):326-328.

　　[9] Anthonisen NR, Manfreda J, Warren CP, et al. Antibiotic therapy in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease [J]. Ann Intern Med,1987,106(2):196-204.