航空环境对空军飞行员外周血B细胞和自然杀伤细胞及T细胞亚群的影响

薛 梅，刘 静，朱 玲，郑晓丽，韩东梅，丁 丽，刘 晶，阎洪敏，朱培玉,王恒湘

0 引 言

飞行环境极为复杂，飞行员受到失重、电磁辐射、振动、噪声、低压缺氧、心理紧张等多种不利因素的影响，会造成机体免疫系统等的改变[1-2]。有研究报道，高空电磁辐射可使飞行员体液免疫异常，血清免疫球蛋白IgG、IgM水平下降[3]。飞行人员外周血T淋巴细胞亚群、B细胞、自然杀伤(NK)细胞的变化如何，相关研究较少。我们通过检测285名入院体检空军飞行人员B细胞、NK细胞及T淋巴细胞亚群百分比变化，探讨飞行环境对空军飞行员的影响，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1研究对象选取2013年3月至2015年12月空军总医院住院体检的空军飞行员285名，均为男性，年龄24～51岁，飞行时间(500～6 000 h)，飞行机种包括：战斗机战斗机、轰炸机、运输机、直升机、教练机。另选同期来院体检的59名其他职业普通男性健康人员作为对照组，年龄23～46岁。所有研究对象均无造血及血液系统疾病,排除肝、胆、肾系统、器官疾病、自身免疫性疾病或继发血象异常者。

1.2 方法

1.2.1分组方法将285名空军飞行员根据飞行时间不同分为3组，飞行1组<1000 h(155名)，飞行2组1000～2000 h(68名)，飞行3组>2000 h(62名)；另按照不同机型将285名空军飞行员分为战斗机组(165名)、直升机组(44名)、轰炸机组(11名)、运输机组(21名)和教练机组(30名)，分别与对照组进行比较。

1．2．2标本收集入院体检的空军飞行员均于入院第2天晨6时，分别抽取清晨空腹静脉血2 mL，放入EDTA-K2抗凝管充分摇匀，以保证标本的充分抗凝，室温保存，采样后1.5～24 h内完成检测。健康对照组体检当日晨在门诊空腹静脉抽血。

1．2．3抗体标记、试剂与仪器淋巴细胞亚群检测所用抗体标记：总T淋巴细胞标记为CD3+T细胞(total T lymphocyte)、辅助性T淋巴细胞标记为CD4+T细胞(T helper cells, Th)、抑制T淋巴细胞标记为CD8+T细胞(T suppressor cells,Ts)、T辅助细胞与T抑制细胞的比值(CD4+/CD8+, Th/Ts)、NK细胞标记为CD56+细胞、B细胞标记为CD19+细胞。试剂购自Becton Dickinson公司，批号：91616。流式分析使用Becton Dickinson公司FACS Calibur型流式细胞仪。

1.2.4评价指标收集10 000以上细胞，采用CellQuest软件分析结果，计算各细胞群百分率及Th/Ts比值。使用Beckman公司血细胞分析仪对外周血进行细胞分类及计数。分别比较3个飞行组与对照组T细胞亚群、NK、B细胞百分比。

2 结 果

2．1不同飞行时间组与对照组淋巴细胞各亚群百分比均值比较3个飞行时间组CD4+T细胞百分比均值较对照组升高，差异有统计学意义(P<0.05)；其中，飞行2组的CD4+细胞百分比均值升高最为显著。各飞行时间组Th/Ts比值的均值也有明显差异(P<0.05)。两两比较，飞行3组Th/Ts比值的均值较飞行1组明显升高，P<0.05。其他观察指标CD3+T细胞、CD8+T细胞、CD56+细胞、CD19+细胞百分比均值在各飞行时间组无明显变化。见表1。

2．2不同机型组与对照组淋巴细胞各亚群百分比均值比较战斗机各机型组CD4+T细胞百分比均值较对照组升高，差异有统计学意义(P<0.05)；两两比较，直升机组、运输机组、战斗机组CD4+T细胞百分比均值较对照组升高(P<0.05)；同时，战斗机组与直升机、轰炸机间差异有统计学意义(P<0.05)。但CD3+T细胞、CD8+T细胞、CD56+细胞、CD19+细胞及Th/Ts在5个机型组间总体差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

观察指标对照组(n=59) 飞行1组(n=155)飞行2组(n=68)飞行3组(n=62)F值P值CD369.00±8.7070.25±8.3871.89±8.3670.55±8.551.4460.229CD830.50±5.9130.48±6.8529.49±8.6829.23±10.180.5720.634CD435.06±7.5636.67±7.9040.42±8.77*39.35±10.255.7510.001CD5616.46±8.3714.94±8.7313.20±7.9813.87±7.811.8360.140CD1912.16±4.4113.11±4.6313.63±4.8513.54±5.801.1650.323Th/Ts1.51±0.881.35±0.481.54±0.621.73±0.82#5.1200.002与对照组比较,*P<0.05;与飞行1组比较, #P<0.05

观察指标对照组(n=59)轰炸机组(n=11)战斗机组(n=165)教练机组(n=30)运输机组(n=21)直升机组(n=44)F值P 值CD369.00±8.7073.73±8.7170.47±8.2871.61±8.9171.44±6.5170.73±9.770.8290.530CD830.50±5.9130.36±11.3031.22±7.6628.05±8.69△27.63±8.08△28.52±7.29△2.0120.077CD435.06±7.5636.26±7.5642.18±8.67*#36.57±8.6241.84±10.72*39.49±7.96*△3.8980.002CD5616.46±8.3711.45±7.9314.95±8.4315.50±8.3312.91±7.9712.94±8.69*1.5040.188CD1912.16±4.4113.91±4.5013.04±4.7911.67±4.4713.73±5.9914.70±5.29*2.0530.071Th/Ts1.51±0.881.58±0.721.39±0.551.50±0.731.83±0.801.53±0.571.9290.089与对照组比较,*P<0.05;与轰炸机组比较, #P<0.05;与战斗机组比较,△P<0.05

3 讨 论

淋巴细胞是人体免疫系统的主要细胞，根据表面标志分为T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞。T细胞又依其表型及功能分为CD4+T细胞与CD8+T细胞两大亚群，CD4+T细胞在免疫应答中主要起辅助和诱导作用，即Th细胞；CD8+T细胞具有特异性杀伤力，称为细胞毒性T细胞或Ts细胞。T、B淋巴细胞相互协作制约，Th/Ts(CD4+/CD8+)的比值相对恒定，通过分泌淋巴因子相互调节，互相协同，以维持机体免疫应答的相对平衡。CD56+细胞(NK细胞)则是机体免疫防御体系的第一道防线，介导天然免疫应答，其靶细胞为某些肿瘤细胞、病毒感染细胞和一些自身组织细胞，能直接杀伤这些靶细胞，并参与移植排斥反应和某些自身免疫病的发生发展，CD56+细胞数量减少可导致机体免疫功能下降[4-5]。

关于飞行员外周血淋巴细胞亚群变化的研究，文献较少，结果不尽一致。雷鸣春等[6]研究了164例年龄23-45岁男性飞行员，平均飞行时间1500h，发现飞行员外周血淋巴细胞比例和数量高于普通健康人群。彭章平等[7]检测了78名平均年龄36岁飞行员外周血T淋巴细胞亚群，机种包括战斗机、轰炸机、运输机和教练机，结果飞行员总T淋巴细胞水平与地勤人员无区别，但CD4+T细胞水平显著低于地勤人员，各组间辅助T淋巴细胞水平有明显差异，总T淋巴细胞和抑制T淋巴细胞之间无差异。刘司琪等[8]观察了56例年龄在23～25岁、飞行时间200h的男战斗机飞行员，结果飞行员CD3+T细胞、CD4+T淋巴细胞较对照组减少，CD8+T细胞增高，Th/Ts比值明显下降。罗渊等[9]观察了16例年龄在24～26岁、飞行时间450 h的战斗机女飞行员，结果女飞行员组CD3+T细胞百分比和CD8+T细胞百分比明显高于对照组，B淋巴细胞百分比和Th/Ts细胞比值明显低于对照，CD4+细胞及NK细胞百分比与对照组无统计学差异。另外，还有研究发现，飞行员外周血的NK活性和血清补体水平均低于地勤人员，其中运输机组和轰炸机组飞行员的NK活性和血清补体水平降低最为显著[10]。

本研究采用流式细胞技术检测285名空军飞行人员T淋巴细胞亚群、B细胞和NK细胞，按飞行时间及机种不同分组进行比较，结果提示CD4+T细胞百分比均值在各飞行时间组均升高，组间有显著性差异，P<0.05, Th/Ts比值的均值在各组间也存在明显差异。按机种分组观察，直升机、运输机、战斗机组CD4+T细胞百分比均值明显较对照组升高，战斗机组CD4+T细胞百分比均值高于直升机组和轰炸机组。按不同飞行时间分组比较，未发现CD56+细胞、CD19+细胞百分比均值与对照组有明显变化；按机种分组比较，各机组中除直升机组CD56+细胞百分比均值降低外，其余各组CD56+细胞百分比均值与对照组差异无统计学意义。不同机型组之间，仅直升机组CD19+细胞百分比均值高于对照组，其余各机型组差异无统计学意义，本研究结果与部分文献结果相似。目前，飞行员外周血淋巴细胞亚群结果不尽一致，不除外与研究对象的性别、年龄、飞行机种、飞行时间以及检测方法等多种因素干扰有关。因此，有必要对飞行员进一步分组、分层，深入探讨飞行员免疫指标变化特点，为航卫保障提供新思路。

关于飞行员外周血淋巴细胞亚群变化的机制目前尚不明确，飞行环境可导致飞行员神经内分泌及免疫系统功能的紊乱，并降低飞行员外周血NK细胞活性和血清补体水平。航空航天微重力环境对免疫系统的研究表明，航空环境对人和动物T、B淋巴细胞、自然杀伤细胞、树突细胞等均有抑制作用，通过改变细胞表面受体表达、影响胞内信号通路的传递、改变细胞功能基因的表达水平和影响细胞表观遗传学等途径降低了T细胞增殖活性、影响多种细胞因子分泌所致[11]。另外，航空航天环境对固有免疫细胞如单核、巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞等也有影响[12]。本研究结果提示，空军飞行人员外周血细胞免疫部分指标存在变化,推测与空军飞行员飞行过程中受不利因素包括失重、辐射、超重、振动、噪声、心理紧张等影响有关，通过神经-内分泌-免疫调节网络的综合作用的结果，可采用如加强飞行员平时耐缺氧身体锻炼和飞行训练以提高飞行员免疫功能；严格执行疗养计划，保证疗养期限来减轻疲劳，减轻飞行环境等对飞行员免疫损伤作用；加强飞行员的防护意识，积极研究相应防护措施；严格定期体检，对发现的问题进行医学观察、定期复查。但尚有诸多问题尚待解决，如疗养时间究竟多长最有利于免疫功能恢复、免疫细胞功能变化到如何程度须采取措施、是否需要确定飞行员免疫细胞功能正常值范围等问题，均需继续深入探讨。

总之，飞行环境中的多种不利因素与免疫细胞损伤有关，而监测淋巴细胞亚群则是了解飞行员细胞免疫功能最简单和常用的方法，对于辅助判断飞行员机体细胞免疫状态、采取一定防护措施具有积极意义，并为保持飞行人员健康水平、延长飞行年限以及保证良好战斗力提供理论依据。