生活环境中主要空气污染物浓度与哮喘患者肺功能、呼出气一氧化氮和血清IgE水平的关系

邸沂遥,关继涛,阎锡新(河北医科大学第二医院,石家庄050017)

生活环境中主要空气污染物浓度与哮喘患者肺功能、呼出气一氧化氮和血清IgE水平的关系

邸沂遥,关继涛,阎锡新
(河北医科大学第二医院,石家庄050017)

目的 探讨生活环境中主要空气污染物浓度与哮喘患者肺功能、呼出气一氧化氮(FeNO)和血清IgE水平的相关性。方法 选择95例复诊的成人哮喘患者，检测其肺功能[包括用力肺活量(FVC)、第一秒用力肺活量(FEV1)、FEV1/FVC、呼气流量峰值(PEF)、最大呼气中期流量(MMEF)]、FeNO和血清IgE。收集患者复诊前第1、2、3 d及1个月生活环境中空气主要污染物浓度数据[包括包括PM2.5、PM10、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)]。采用多元线性回归法分析患者复诊前第1、2、3天及1个月生活环境中主要空气污染物浓度与肺功能、FeNO和血清IgE的相关性。结果 FVC与PM2.5(pre1D)呈负相关(回归系数b为-0.29，P<0.05)，FEV1与NO2(pre2D)呈负相关(回归系数b为-0.012，P<0.05)，PEF与CO(pre1D)、NO2(pre1D)、O3(pre1D)、SO2(pre2D)、CO(pre2D)、NO2(pre2D)、CO(pre1M)、NO2(pre1M)呈负相关(回归系数b分别为-0.061，-0.038，-0.013，-0.014，-0.052，-0.053，-0.073，-0.091，P均<0.05)，FeNO与O3(pre2D)、O3(pre3D)呈正相关(回归系数b分别为0.390，0.379，P均<0.05)。结论 生活环境PM2.5、SO2、CO、NO2、O3浓度对哮喘患者肺功能有短期影响，O3对FeNO有短期影响。PM10浓度与哮喘患者肺功能、FeNO和血清IgE无相关性。生活环境主要空气污染物浓度与哮喘患者血清IgE无相关性。

哮喘；主要空气污染物；生活环境；肺功能；呼出气一氧化氮；免疫球蛋白E

哮喘是一种常见病，近来来患病率逐年上升[1,2]，但上升的原因不清楚，可能和空气污染有关。已经有文献证实空气污染会诱发哮喘发作，增加哮喘患者的门急诊量[3,4]，也会短期内影响患者的肺功能[5]。但不同国家地区所观察到的结果差异很大，且相关研究均为国外研究。在空气污染相对严重的中国华北地区，空气污染对哮喘患者肺功能等生理指标影响的相关研究目前仍为空白。本研究分析了95例哮喘患者复诊前第1、2、3 天及1个月生活环境中主要空气污染物浓度与肺功能、呼出气一氧化氮(FeNO)和血清IgE的关系。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2015年10～12月于我院呼吸内科门诊复诊的95例成人哮喘患者。其中男35例、女60例，年龄(39.0±10.4)岁。纳入标准：①年龄18～65岁；② 病情控制良好，哮喘控制评分(ACT)在20分以上；③哮喘诊断明确，同时除外其他引起气流受限的疾病比如慢性阻塞性肺疾病、肺癌等，除外肺叶切除手术后，除外2个月内有肺部感染，除外有吸烟史的患者。④来自河北中南部地区的城市或者农村，具体包括石家庄市、保定市、沧州市、邢台市、衡水市、邯郸市，且最近1个月内在常住地居住，无迁徙;⑤已经签署知情同意书，同意在复诊当天测量肺功能、FeNO和血清IgE。85例最近规律使用平喘药物(包括可吸入糖皮质激素、吸入用β2受体激动剂、白三烯受体拮抗剂)。30例合并其他疾病，包括过敏性鼻炎15例、胃食管反流性疾病2例、室性早搏2例、高血压6例、糖尿病1例、胆结石1例。本研究已经我院医学伦理委员会批准。

1.2 主要空气污染物浓度数据获取方法 在中国质量在线检测分析平台查阅患者入组前1个月内生活地区主要空气污染物数据，包括PM2.5、PM10、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)。PM2.5(pre1D)、PM2.5(pre2D)、PM2.5(pre3D)、PM2.5(pre1M)分别代表患者入组前第1、2、3天及1个月内PM2.5的平均浓度，依此类推。

1.3 患者肺功能、FeNO、血清IgE的检测方法 ①FeNO：采用一氧化氮检测器于肺功能测量之前检测FeNO。操作按照一氧化氮检测器说明书进行。②肺功能：入组后用肺功能仪测量患者肺功能，测量项目包括用力肺活量(FVC)、第一秒用力肺活量(FEV1)、FEV1/FVC、呼气流量峰值(PEF)、最大呼气中期流量(MMEF)。按肺功能仪使用说明书操作。③血清IgE：使用人血清IgE试剂盒，采用酶联免疫吸附测定法，严格按照试剂盒说明书检测血清IgE。

1.4 生活环境主要空气污染物浓度和哮喘患者肺功能、FeNO、血清IgE的相关性分析方法 采用SPSS20.0统计软件。用多元线性回归法分析复诊前第1、2、3天和1个月内生活环境主要空气污染物浓度和哮喘患者肺功能、FeNO、血清IgE的相关性。结果以回归系数b表示。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本组患者入组前第1、2、3天及1个月内生活环境主要空气污染物浓度见表1。复诊时FVC为(3.7±0.7)L，FEV1为(2.9±0.6)L，FEV1/FVC为79.3%±5.4%，PEF为(6.7±1.5)L/s，MMEF为(2.9±0.9)L/s，FeNO为(37.6±21.3 )ppb，血清IgE为(131.8±47.3)IU/mL。本组患者肺功能、FeNO、血清IgE与入组前第1、2、3天和1个月内生活环境各主要空气污染物浓度的回归系数b值见表2。FVC与PM2.5(pre1D)呈负相关(回归系数b为-0.29，P<0.05)。

表1 本组患者入组前第1、2、3天和1个月内环境各主要空气污染物浓度±s)

表2 本组患者肺功能、FeNO、血清IgE与入组前第1、2、3 天和1个月生活环境主要空气污染物浓度的回归系数b值

FEV1与NO2(pre2D)呈负相关(回归系数b为-0.012，P<0.05)，PEF与CO(pre1D)、NO2(pre1D)、O3(pre1D)、SO2(pre2D)、CO(pre2D)、NO2(pre2D)、CO(pre1M)、NO2(pre1M)呈负相关(回归系数b分别为-0.061，-0.038，-0.013，-0.014，-0.052，-0.053，-0.073，-0.091，P均<0.05)，FeNO与O3(pre2D)、O3(pre3D)呈正相关(回归系数b分别为0.390，0.379，P均<0.05)。其余无相关性，P均>0.05。

3 讨论

空气污染会引起COPD患者[6]健康指标下降。而空气污染物对哮喘患者肺功能的研究也有很多，其对肺功能有不同程度的影响，其作用机制可能为哮喘患者气道存在高反应性和炎症反应，比正常人对空气污染物更敏感，在以往研究中肺功能表现为阻塞性通气功能障碍[7-9]。本研究结果显示，本组患者的肺功能指标均较正常值下降，这与先前的研究相符。

本研究结果显示，生活环境中空气污染物对肺功能、FeNO有短期影响，但观察指标并不是和每一天的空气污染物浓度都有相关性，比如FEV1和NO2有相关性，但只和第1、2天的NO2浓度有相关性。根据以往研究，空气污染物不论是对哮喘患者门急诊量还是肺功能的影响都有延迟效应[10,11]。因此出现上述结果符合实际情况。

本研究结果显示，不同污染物与同一肺功能指标或FeNO、血清IgE的相关性差异较大。这是因为不同污染物对机体的作用机制不同。本研究中纳入的指标中，FeNO是一个相对新颖的指标，然而本研究结果中FeNO只与O3有相关性，可能是因为O3是强氧化物，其对哮喘患者的作用机制不同于其他污染物。NO是一种高效而且多样性的生物调节分子，与免疫系统密切相关，可直接参与细胞因子，特别是与炎症有关的细胞因子的调节。Haddad 等[12]的一项动物研究表明，O3可诱导正常大鼠体内诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达。而iNOS正是是人体内NO合成的关键酶，哮喘患者气道上皮细胞中iNOS的表达比正常人增加，呼出气中NO水平也增高[13]。本研究此项结果可为日后研究O3对哮喘患者的作用机制提供参考依据。在本研究众多观察指标中，PEF与多种空气污染物有相关性(包括CO、NO2、O3、SO2)，说明PEF是观察空气污染对哮喘患者肺功能影响的一个敏感指标。

本研究没有观察到PM10与患者肺功能及FeNO、血清IgE的相关性，可能是由于PM10不同于其他气体污染物，大部分沉积在上呼吸道，不进入肺泡。虽然大多数研究表明PM10升高会增加哮喘患者药物使用量和医院急诊量[14～17]，但是也有研究表明两者关系不明显[18]，而且可吸入颗粒对身体的毒性取决于它们在呼吸道的沉积部位，以及附着在它们表面的成分[19]：PM10通常沉积在呼吸道，而PM2.5特别是超细颗粒物可以深入肺泡，其表面的水溶性成分可以直接通过肺泡毛细血管进入血液循环；可吸入颗粒的核心为炭，其表面的成分有有机化学物质、反应性金属等，可吸入颗粒通常表面也会携带有各种致敏原，比如真菌孢子、花粉[20,21]，而这些致敏原都可以直接导致哮喘患者症状加重。表面具体成分取决于污染来源、气象条件、工业活动度、交通密度等，所以不同地区PM10表面携带的成分不同，对哮喘患者的影响亦不同。

本研究中大部分人都使用了平喘药物，所以没有将患者分为平喘药物组和非平喘药物组。平喘药物是否会掩盖污染物对各种观察指标的影响仍无定论，Qian 等[23]研究表明即使使用了治疗哮喘药物，污染物仍能提高哮喘患者气道炎症水平，这一结论似乎和本研究相符。同时入组的哮喘患者病情控制良好，ACT评分都在20分以上，Hiltermann 等[24]研究表明不同严重程度的哮喘患者对空气污染物的反应无差别，而Ayres等[25]认为严重的哮喘患者对空气污染更敏感。所以在将来研究中应该增加无使用平喘药物的患者和病情程度重的患者，进一步分析平喘药物是否可以减轻空气污染物对哮喘患者的影响以及病情程度是否可以影响对空气污染物的反应。本研究其他局限性是没有考虑到其他会影响或有可能影响患者的因素，比如气温、气压、受教育程度、室内污染、工作环境等，需要进一步研究。

[1] Akinbami LJ, Moorman JE, Bailey C, et al. Trends in asthma prevalence, health care use, and mortality in the United States, 2001～2010[J]. Nchs Data Brief, 2012,94(94)：1-8.

[2] Toelle BG,Ng K, Belousova E,et al. Prevalence of asthma and allergy in schoolchildren in Belmont, Australia: three cross sectional surveys over 20 years[J]. BMJ, 2004,328(7436):386-387.

[3] Sun HL, Chou MC，Lue KH. The relationship of air pollution to ED visits for asthma differ between children and adults[J]. Am J Emerg Med, 2006, 24(6):709-713.

[4] Halonen JI, Lanki T, Yli-Tuomi T, et al. Urban air pollution, and asthma and COPD hospital emergency room visits[J]. Thorax, 2008, 63(7):635-641.

[5] Peters A, Goldstein IF, Beyer U, et al. Acute health effects of exposure to high levels of air pollution in eastern Europe[J]. Am J Epidemiol, 1996,144(6):570-581.

[6] Lagorio S, Forastiere F, Pistelli R, et al. Air pollution and lung function among susceptible adult subjects: a panel study[J]. Environm Health, 2006,5(3)：11.

[7] Allen R, Mar TJ, Liu L, et al. Changes in lung function and airway inflammation among asthmatic children residing in a woodsmoke-impacted urban area[J]. Inhalation Toxicol, 2008,20(4):423-433.

[8] Zhang JJ, Mccreanor JE, Cullinan P, et al. Health effects of realworld exposure to diesel exhaust in persons with asthma.[J]. Res Rep Health Effect Inst, 2009(138):5-109.

[9] Dales R , Chen L , Frescura AM, et al. Acute effects of outdoor air pollution on forced expiratory volume in 1s: a panel study of schoolchildren with asthma[J]. Eur Resp J, 2009,34(2):316-323.

[10] Gleason JA, Fagliano JA. Associations of daily pediatric asthma emergency department visits with air pollution in Newark, NJ: utilizing time-series and case-crossover study designs[J]. J Asthma, 2015,52(8):1-8.

[11] Ma L, Shima M, Yoda Y, et al. Effects of airborne particulate matter on respiratory morbidity in asthmatic children.[J]. J Epidemiol, 2008,18(3):97-110.

[12] Haddad EB, Liu SF, Salmon M, et al. Expression of inducible nitric oxide synthase mRNA in Brown Norway rats exposed to ozone: effect of dexamethasone.[J]. Eur J Pharmacol Environ Toxicol Pharmacol, 1995,293(3):287-290.

[13] Batra J, Chatterjee R, Ghosh B. Inducible nitric oxide synthase (iNOS): role in asthma pathogenesis[J]. Indian J Biochem Biophys, 2007,44(5):303-309.

[14] Lipsett M, Hurley S, Ostro B. Air pollution and emergency room visits for asthma in Santa Clara County, California[J]. Environ Health Pers, 1997,105(2):216-222.

[15] Peters A, Dockery DW, Heinrich J, et al. Short-term effects of particulate air pollution on respiratory morbidity in asthmatic children[J]. Eur Resp J, 1997,10(4):872-879.

[16] Zee SVD, Hoek G, Boezen HM, et al. Acute effects of urban air pollution on respiratory health of children with and without chronic respiratory symptoms.[J]. Occup Environ Med, 1999,56(12):802-812.

[17] Atkinson RW, Anderson HR, Strachan DP, et al. Short～term associations between outdoor air pollution and visits to accident and emergency departments in London for respiratory complaints[J]. Eur Resp J, 1999,13(2):257-265.

[18] Roemer W, Clench-Aas J, Englert N, et al. Inhomogeneity in response to air pollution in European children (PEACE project)[J]. Occup Environment Med, 1999,56(2):86-92.

[19] Stanek LW, Brown JS, Stanek J, et al. Air pollution toxicology-a brief review of the role of the science in shaping the current understanding of air pollution health risks[J]. Toxicol Sci, 2011,120(1):8-27.

[20] Delfino RJ, Zeiger RS, Seltzer JM, et al. The effect of outdoor fungal spore concentrations on daily asthma severity[J]. Environ Health Persp, 1997,105(6): 622-635.

[21] Ostro B , Lipsett M , Mann J , et al. Air pollution and exacerbation of asthma in African-American children in Los Angeles[J]. Epidemiology, 2001,12(2):200-208.

[22] Ling L, Raymond P, Li C, et al. Acute effects of air pollution on pulmonary function, airway inflammation, and oxidative stress in asthmatic children[J]. Environ Health Persp, 2009,117(4):668-674.

[23] Qian Z, Lin HM, Chinchilli VM, et al. Interaction of ambient air pollution with asthma medication on exhaled nitric oxide among asthmatics[J]. Arch Environ Occupat Health, 2009,64(3):168-176.

[24] Hiltermann TJ, Stolk J, Zee S, et al. Asthma severity and susceptibility to air pollution.[J]. Eur Respy J, 1998,11(3):686-693.

[25] Ayres JG. Epidemiology of the effects of air pollutants on allergic disease in adults.[J]. Clin Exp Allergy, 2010,25(3):47-51.

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医药学名词常见错误及正确写法

药品名称：错误(正确)

二磷酸腺苷(腺苷二磷酸)，消炎痛(吲哚美辛)，阿斯匹林(阿司匹林)，维甲酸(维A酸)，双磷酸盐(双膦酸盐)，甲氨喋呤(甲氨蝶呤)，博莱霉素(博来霉素)，开浦兰(左乙拉西坦)，雷公多苷(雷公藤多苷)，非那根(异丙嗪)，四乙铵(四乙胺)，洗必泰(氯已定)，美息律(美西律)，大环内脂类(大环内酯类)，川穹(川芎)，酒精(乙醇)，头胞哌酮(头孢哌酮)。

疾病及其相关名称：错误(正确)

甲状腺机能(甲状腺功能)，血沉(红细胞沉降率)，X光片(X线片)，帕金森症(帕金森病)，食道(食管)，适应征、适应症(适应证)，禁忌征、禁忌症(禁忌证)，酒精肝(酒精性肝病)，心肌梗塞(心肌梗死)，脑梗塞(脑梗死)，毒副反应(不良反应)，肌肉注射(肌内注射)，心率失常(心律失常)，中风(卒中)，生理机能(生理功能)，返流(反流)，血液动力学(血流动力学)，机能(功能)，人流(人工流产)，药动学(药代动力学)，绿脓杆菌(铜绿假单胞菌)，机理(机制)，围产期(围生期)，氧和指数(氧合指数)，慢性阻塞性肺病(慢性阻塞性肺疾病)，血管紧张素转换酶(血管紧张素转化酶)，血管紧张肽转换酶抑制剂(血管紧张素转化酶抑制剂)，咳血(咯血)，心房纤颤(心房颤动)，脑溢血(脑出血)，稳定性心绞痛(稳定型心绞痛)，法乐四联症(法洛四联症)，非何杰金淋巴瘤(非霍奇金淋巴瘤)，视网膜神经胶质瘤(视网膜母细胞瘤)，剖腹产术(剖宫产术)。

其他：错误(正确)

粘附(黏附)，粘痰(黏痰)，粘液(黏液)，粘滞(黏滞)，粘膜(黏膜)，粘多糖(黏多糖)，多粘菌素(多黏菌素)，粘质沙雷菌(黏质沙雷菌)，层黏联蛋白(层黏连蛋白)，机率、几率(概率)，脱腊(脱蜡)，侧枝循环(侧支循环)，纵膈(纵隔)，红血球(红细胞)，白血球(白细胞)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.11.027

R256.13

B

1002-266X(2017)11-0084-04

2016-06-20)