哮喘患儿呼出气一氧化氮的变化

中华儿科杂志 1998年第6期第36卷 论　　著

作者：向莉　刘世英　江载芳

单位：100045 北京市儿科研究所

关键词：一氧化氮；哮喘；支气管高反应性

　　【摘要】　目的　观察哮喘患儿呼出气一氧化氮(NO)的变化。方法　采用化学发光法对128名7～12岁正常儿童和76例6～14岁哮喘患儿进行呼出气NO浓度测定,同时测定哮喘儿童一秒钟用力呼气容积(FEV₁)及其占预计值百分比(FEV₁%)。对其中21例哮喘患儿进行治疗后8个月内随访,监测其呼出气NO浓度,采用组胺激发试验测定其治疗前和治疗6个月后气道反应性。结果　哮喘患儿呼出气NO浓度为39±21ppb,正常儿童呼出气NO浓度为23±13 ppb,两组差异有显著意义(P＜0.001)；发作期哮喘患儿呼出气NO浓度略高于缓解期患儿,但差异无显著意义(42±24 ppb,35±21 ppb,P＞0.05)；哮喘患儿呼出气NO浓度与FEV₁%无明显相关性(r=0.092,P＞0.05)。11例吸入糖皮质激素治疗的哮喘患儿治疗2周后缓解期呼出气NO浓度较治疗前降低(27±9 ppb,44±18 ppb,P＜0.05),治疗6个月后气道高反应性(AHR)程度表现下降趋势,另10例未用糖皮质激素治疗的患儿缓解期呼出气NO浓度和AHR程度均无明显改变。结论　哮喘患儿呼出气NO浓度高于正常,吸入糖皮质激素治疗可降低呼出气NO浓度和AHR。

Changes of exhaled nitric oxide in children with asthma

Xiang Li, Liu Shiying, Jiang Zaifang,

Beijing Institute of Pediatrics, Beijing 100045

　　 　　【Abstract】　Objective　To detect changes in exhaled nitric oxide (NO) in children with asthma. Methods The concentration of exhaled NO was measured by chemiluminescence method in 128 normal children (7～12 years of age) and 76 asthmatic children( 6～14 years of age). The FEV₁% of asthmatic children was measured by a pocket spirometer at the same time. The authors monitored the changes in exhaled NO and airway responsiveness in 21 asthmatic children for 8 months after treatment. Results　The concentration of exhaled NO of asthmatic children was significantly higher than that of the normal children (39±21 ppb vs 23± 13 ppb, P＜0.001). The analysis on FEV₁% and the exhaled NO of 76 asthmatic children showed no significant correlation (r=0.092, P＞0.05). Decreased exhaled NO and degree of airway hyperresponsiveness (AHR) in remission state after treatment of 2 weeks (27±9 ppb vs 44±18 ppb, P＜0.05) were found among the 11 asthmatic children treated with inhaled glucocorticoids, while these two indexes did not change significantly among the other 10 asthmatic children who did not receive inhaled glucocorticoids (P＞0.05). Conclusion　Asthmatic children present increased concentration of exhaled NO. Inhaled glucocorticoids can decrease concentration of exhaled NO and degree of AHR.

　　 　　【Key words】　【Key words】　Nitric oxide　　Asthma　　Bronchial hyperreactivity

　　 　　哮喘是一种慢性气道炎症性疾病,有多种炎症细胞和细胞因子参与其发病^［1］,近年来研究认为内源性一氧化氮(NO)与哮喘气道慢性炎症关系密切^［2］,用特定方法测出呼出气中所含的微量NO是内源性NO的一部分^［3］,因此呼出气NO的测定为寻找反映哮喘气道炎症的客观指标开辟了一条新思路。我们采用化学发光法测定正常和哮喘儿童呼出气NO,旨在观察哮喘患儿呼出气NO变化,为深入研究NO与哮喘气道炎症的关系积累资料。

　　 对象和方法

　　一、研究对象

　　1.正常对照组儿童:北京西城区某小学健康儿童128名,其中男68名,女60名,年龄7～12岁,平均年龄9岁8个月。该组儿童无过敏性鼻炎和其他慢性呼吸道疾病,1个月内无急性呼吸道感染。

　　2.哮喘组患儿:1996年7月～9月就诊于我院哮喘门诊的哮喘患儿76例,其中男52例,女24例,年龄6～14岁,平均年龄9岁2个月。病史4月～12年,既往未用吸入或口服激素治疗。就诊时处于哮喘急性发作期的患儿48例,缓解期28例。哮喘诊断标准参照文献［4］。

表1　接受不同治疗的21例哮喘患儿呼出气NO浓度变化(ppb,±s）

　　^*　与该组治疗前比较P＜0.05　　3.治疗后随访的哮喘患儿:选择以上哮喘急性发作期儿童21例,随机分为两组,11例给予吸入二丙酸倍氯米松或丁地去炎松,急性发作期为每天400～600 μg(急性发作期时合用β₂受体激动剂),缓解期后减为每天200～400 μg。10例不用糖皮质激素,仅在发作期用β₂受体激动剂对症治疗。分别于治疗后1周、2周、4周、2个月、4个月、6个月、8个月复诊测定呼出气NO;治疗初1周内和第6个月复诊时测定气道反应性。

　　二、方法

　　1.呼出气NO测定:参照Trolin等设计的呼出气体收集方法^［5］,受试者经鼻塞行潮气呼吸,吸入气为从单向活瓣吸气端导入的99.5%医用氧,呼出气经单向活瓣进入气袋。收集约5L呼出气后,将气袋出口连于化学发光式氮氧化物分析仪(购自北京分析仪器厂)的Teflon采样管,测定NO浓度,结果描记于记录仪。NO浓度单位为ppb(parts per billion)。

　　2.一秒钟用力呼气容积(FEV₁)测定:用Pocket Spirometer(英国产)呼吸量计重复测定3次,取最高值，并计算测值占预计值百分比(FEV₁%)用于结果分析。

　　3.气道反应性测定:参照文献［6］,采用组胺吸入激发试验测定气道反应性。配制从0.03～16mg/ml浓度呈倍倍递增的组胺溶液,让受试者顺次雾化吸入,每一浓度吸2分钟,吸完后测FEV₁,至FEV₁较基础值降低20%以上时终止试验,计算FEV₁较基础值降低20%时对应的组胺激发液浓度(PC₂₀-FEV₁),以此作为气道反应性指标，PC₂₀-FEV₁＜8 mg/ml为气道反应性增高,该值越低表示气道反应性越高。

　　三、统计学处理

　　正常对照组儿童与哮喘组儿童间以及哮喘发作期与缓解期患儿间的呼出气NO比较分别采用非参数统计的秩和检验;治疗后随访患儿,每一治疗组中各时期间呼出气NO比较采用多组间秩和检验;两种治疗组间各时期呼出气NO比较采用两组间秩和检验;各治疗组在治疗初期和6个月后的气道反应性比较用配对t检验。哮喘患儿呼出气NO浓度与FEV₁%间作直线相关分析。

　　 结果

　　一、正常儿童和哮喘患儿呼出气NO浓度

　　76例哮喘患儿呼出气NO浓度为39±21ppb,128例正常儿童呼出气NO浓度为23±13ppb,两组差异有显著意义(T=10654,P＜0.001);48例哮喘急性发作期患儿呼出气NO浓度为42±24ppb,虽略高于28例缓解期儿童之值35±21ppb,但差异无显著意义(T=1846,P＞0.05)。

　　二、哮喘患儿呼出气NO浓度与FEV₁%关系

　　对76例哮喘患儿的呼出气NO浓度和FEV₁%直线相关分析显示:r=0.092,P＞0.05,二者无相关关系。

　　三、接受不同治疗的21例哮喘患儿呼出气NO浓度变化

　　吸入激素的11例哮喘儿童在治疗后1周呼出气NO浓度较前降低,治疗2周后进一步降低,与治疗前相比差异有显著意义(27±9ppb, P＜0.05),此时所有患儿哮喘症状基本缓解。在此后随访的8个月内呼出气NO浓度均值基本稳定于25 ppb,与前述正常儿童呼出气NO水平接近。治疗后4个月,吸入激素剂量减为原剂量一半,以后复诊测定的呼出气NO浓度均无明显变化,此组患儿病情平稳,在观察期内未出现哮喘发作。

　　未用激素的10例患儿在随访的8个月内,呼出气NO浓度与治疗前急性发作期相比差异均无显著意义,在同一复诊期内与吸入激素治疗组相比,呼出气NO浓度均显著高于后者。该组患儿在观察期内出现3次哮喘发作者2例,2次发作者4例,1次发作者3例,未发作者1例。两组患儿在治疗前的呼出气NO水平差异无显著意义(表1)。

表2　接受不同治疗的21例哮喘患儿气道

　　反应性变化(mg/ml，±s)

　　四、随访的21例哮喘患儿气道反应性变化

　　在治疗初1周内,两组共21例患儿组胺吸入激发试验的PC₂₀-FEV₁值均低于8 mg/ml,即这21例患儿都存在气道高反应性(AHR)。11例吸入激素组患儿在治疗6个月后PC₂₀-FEV₁值较治疗初1周内增高,差异有显著意义,却仍低于8 mg/ml,即AHR仍存在,但表现出程度减轻的趋势;10例未吸入激素组患儿中,PC₂₀-FEV₁值7例降低,1例无改变,2例增高,两次PC₂₀-FEV₁差异无显著意义(表2)。讨论

　　Gustafsson等^［3］首次用化学发光法测定5例正常成人呼出气NO为8±0.8 ppb,并证实呼出气中所含NO是产生于体内的内源性NO。以后相继有研究者报道，哮喘患者呼出气NO浓度较正常对照人群高2～3倍^［7］。研究表明哮喘患者呼出气NO浓度异常增高与气道炎症有密切关系,可视NO为一种炎性介质^［2］。测定呼出气NO可能成为反映哮喘气道炎症的一条新途径。目前在儿童中的测定报道较少,我们的研究结果亦显示哮喘患儿呼出气NO显著高于正常儿童。但群体研究中,呼出气NO浓度的个体差异较大,128例正常儿童测定的变异系数(CV)为55%,提示在分析NO变化时,最好采取自身为对照的个体化分析。

　　FEV₁是反映小气道通气功能的主要指标之一,临床上经常以FEV₁%来反映哮喘发作严重程度,但发作期严重程度并非等同于气道炎症的严重程度,炎症情况应是哮喘发生、发展和转归整个病程中的总体表现。我们对哮喘患儿呼出气NO与FEV₁%的相关性分析显示二者无相关关系,在观察的76例患儿中,有6例FEV₁%低于60%的重度发作患儿呼出气NO低于30ppb,接近正常对照水平;另有5例FEV₁%高于80%的轻度发作患儿呼出气NO均在50ppb以上,这些个例进一步提示:哮喘发作时病情越严重,并非呼出气NO浓度越高,NO增高程度可能主要取决于气道炎症严重程度。于是我们进一步对21例发作期患儿进行8个月内的随访监测,动态观察治疗中NO的变化。

　　研究结果显示吸入糖皮质激素治疗的患儿病情得到稳定控制的同时,呼出气NO逐渐降低接近正常水平,并随着缓解期时间的延长进一步表现下降趋势;而未用激素者在观察期内仍出现反复哮喘发作,NO浓度亦仍处于高水平,这一结果与群体研究中的另一表现相一致:治疗前发作期与缓解期患儿间呼出气NO之差异无显著意义。说明吸入激素可降低呼出气NO浓度。吸入激素是目前控制哮喘气道慢性炎症的主要治疗手段,因此我们认为:除临床表现外,激素治疗后呼出气NO水平下降也是气道炎症得到控制的表现之一。

　　哮喘的另一个重要特点是AHR,它与气道炎症关系密切,常以此作为观察气道炎症的一项指标,但二者是否正相关尚无定论。本研究结果显示吸入激素治疗后患儿虽仍表现AHR,但PC₂₀-FEV₁值已较治疗初期降低,说明AHR在程度上出现减轻趋势。这一指标不如呼出气NO变化显著,可能与产生AHR的因素较多,机制较复杂有关。由于病例数较少,不宜作深入分析。

　　我们仅初步观察了哮喘患儿呼出气NO变化,为深入研究NO与哮喘气道慢性炎症关系,还有待于在NO与哮喘病情、病程、吸入激素剂量和类型等的关系方面做大量工作;呼出气NO测定方法亦将作进一步改进,以便更适应于临床监测的需要。

参考文献

　　1　Barnes PJ, Lee TH. Recent advances in asthma. Postgrad Med J, 1992, 68:942-953.

　　2　Barnes PJ, Liew FY. Nitric oxide and asthmatic inflammation. Immunol Today, 1995, 16:128-130.

　　3　Gustafsson LE, Leone AM, Person MG, et al. Endogenous nitric oxide is present in exhaled air of rabbits, guinea pigs and humans. Biochem Biophys Res Commun, 1991, 181:852-857.

　　4　全国儿童哮喘防治协作组.儿童哮喘诊断、治疗常规(试行方案).中华结核和呼吸杂志，1993，16(哮喘增刊)：10-12.

　　5　Trolin G, Anden T, Hedenstierna G, Nitric oxide (NO) in expired air at rest and during exercise. Acta Physiol Scand, 1994, 151:159-163.

　　6　中华医学会呼吸系病学会哮喘学组，中华结核和呼吸杂志编委会.气道反应性测定方法(试行方案).中华结核和呼吸杂志，1993，16(哮喘增刊)：9-10.

　　7　Alving K, Weitzberg E, Lundberg JM. Increased amount of nitric oxide in exhaled air of asthmatics. Eur Respir J, 1993, 6:1368-1370.