研究背景与目的在全世界范围内,支气管哮喘(简称哮喘)是一种严重威胁人类健康的慢性呼吸系统疾病。哮喘主要表现为喘息、气短、胸闷以及反复发作性的咳嗽；其病理生理主要表现为可逆性气流受限、气道高反应性及慢性气道炎症,多种细胞(如嗜酸性粒细胞(Eosinophil,EOS)、T淋巴细胞、肥大细胞(Mast cell, MC)、气道上皮细胞(Air epithelial cell, APC)和树突状细胞(Dendritic cells, DCs)等)及其分泌的细胞炎症因子共同参与哮喘的发生发展。哮喘是一种严重影响各年龄段人群的全球性健康问题,在大多数国家其患病率呈逐年上升趋势,在儿童哮喘人群中表现的尤为突出。从2014全球哮喘防治创议(Global Initiative for asthma, GINA)指南中获悉,目前在全世界范围内约有3亿多人患有哮喘,成人哮喘患者也呈逐年上升趋势；同时在不同国家大约1%到18%的人群长期受哮喘困扰。疾病不仅加重了国家及个人经济负担,而且严重影响患者的日常生活,降低患者生活质量。据WHO调查报告显示,2011年全球约有2.35-3.3亿人患有哮喘,哮喘的年伤残调整生命为1.5万人,占全球经济负担的1%。每年因哮喘死亡人数约为25万,且死亡率不受哮喘流行病学影响。预计在2025年全球哮喘患者将增加到4亿多人。Akinbami等研究结果显示到2010年美国估计有2570万人患有哮喘,其哮喘发病率从2001年的7.3%上升至2010年的8.4%；在2008年至2010年期间哮喘发病率在儿童组及成人组中均呈上升趋势。国际大型哮喘流行病学调查研究显示,在不同国家或同一国家不同地区,儿童哮喘患病率为3.3%至29%,成人哮喘1.2%至5.5%。在我国哮喘也普遍存在,哮喘患病率大约为0.5%至2.0%,较欧美等发达国家偏低。全国第三次儿童哮喘流行病学调查显示：2000年患病率达1.54%,2010年患病率为3.02%,10年间上升了96.1%。哮喘日益严重威胁人类身心健康及影响人们的生活质量,因此作为一名临床医生我们应该正确认识哮喘的治疗、管理及健康教育,在全世界范围内对该疾病引起足够的重视。哮喘的发生机制十分复杂,遗传、环境、免疫及感染等因素共同影响哮喘的发生和发展,但其发病机制尚不完全清楚。国内外许多学者认为哮喘的发病机制与固有免疫及获得性免疫存在密切的关系,他们认为Thl/Th2细胞失衡是哮喘发病的重要基础。近年来,随着对哮喘研究热度不断提升以及哮喘防治研究的不断进展,越来越多学者关注哮喘免疫-炎症反应学说,认为CD4+T细胞在哮喘发病机制中发挥着重要作用。维生素D(Vitamin D, VitD)是一组具有生物活性的脂溶性类固醇衍生物,主要来源于日常饮食中摄取及皮肤经阳光紫外线照射后生物合成。不仅具有调节人体内钙磷代谢平衡作用外,还发挥着如：调节神经肌肉功能、细胞分化、胰岛素分泌、免疫作用等更为广泛的骨外生物学效应。流行病学调查发现,VitD缺乏现象十分普遍,即便在阳光暴露充分的地区也很常见。外周血清25(OH)D是VitD在人体内血液循环过程中的主要形式,因此血清25-羟维生素D (25 hydroxyvitamin D,25(OH)D)被认为是衡量VitD缺乏最准确的指标。VitD正常范围：75-100 nmol/L (30-40 ng/mL)。VitD是一种重要的免疫代谢调节激素,能促进单核巨噬细胞的增殖分化。VDR广泛存在外周单核巨噬细胞及T细胞上,当VitD通过血液循环运送至靶器官后,与其结合发挥有效的生物学效应。一方面通过促进巨噬细胞吞噬作用在固有免疫过程中发挥作用；研究表明VitD缺乏可导致巨噬细胞功能降低,如趋化作用、吞噬功能降低,而炎症因子产生增加,导致气道炎症反应加剧。另一方面通过调节Th1/Th2细胞平衡及抑制Tregs细胞免疫功能在获得性免疫中发挥有效作用。哮喘患者受过敏原或者抗原等刺激后未致敏的CD4+T细胞可分化成活化的CD4+Th2细胞,产生一系列细胞因子,如白介素-4(Interleukin-4,IL-4)、白介素-5(Interleukin-5, IL-5)及白介素-13(Interleukin-13, IL-13),诱导产生特异性IgE,促进黏液分泌增加,气道平滑肌收缩,引起气道高反应性(Airway hyper responsiveness, AHR),导致气道炎症的发生,从而诱发哮喘。而VitD可抑制Th2细胞功能,调节调节性T细胞(Regulatory cell, Tregs)功能使其介导的过敏性疾病反应降低,发挥免疫保护作用。越来越多研究表明,VitD能抑制气道平滑肌细胞增生,影响气道重塑,同时可以抑制抗类固醇激素抵抗基因的表达,从而减少哮喘患者炎症反应的发生发展。目前大家普遍认为VitD缺乏是增加哮喘发病率的危险因素之一,Brehm等研究发现当VitD水平低于至30ng/ml时明显增加儿童期哮喘急性发作的风险。Sandhu等认为VitD缺乏可以增加AHR、降低肺功能、甚至增加糖皮质激素抵抗性,导致哮喘控制难度明显增加。国内外学者对VitD与哮喘的明确关系仍不清楚。一些学者认为孕妇在妊娠期补充高剂量的VitD可降低后代在儿童期喘息发生的风险；但有些研究提出相反观点,认为补充VitD增加过敏性疾病发生风险。因此本研究检测成人哮喘患者血清25(OH)D浓度,探讨VitD与成人哮喘患者血清免疫细胞因子之间的相关性,分析相关肺功能的指标,进一步了解VitD对成人哮喘的影响,为VitD辅助治疗哮喘提供新的思路及临床证据。第一章成人哮喘患者血清VitD水平与肺功能相关性研究[目的]探讨成人哮喘患者血清25(OH)D浓度,分析其与肺功能相关性[方法]2012年7月～2014年7月随机选取我院呼吸科收治的已确诊的年龄19-70岁之间的哮喘患者62例,平均年龄(42.84±15.56)岁,男性28例,女性34例,其中轻度组6例,中度组13例,重度43例。健康对照组选取来我院健康查体的人群,共收集年龄在19-70岁之间的研究对象28例,平均年龄(45.04±10.58)岁,男性12例,女性16例。采用酶联免疫法测定血清25(OH)D浓度。用肺功能仪检测肺功能指标,主要包括：FVC、FEV1、FEV1%pred、 FEV1/FVC%。采用SPSS 13.0软件统计分析,Excle表格绘图。计数资料均以构成比表示采用卡方检验,其余数据均以Mean±SD表示。两组(哮喘组与健康对照组)均数比较采用t-test,三组(轻中重哮喘组)间比较采用ANOVN,若总体差异有统计学意义,两两比较则采用SNK-q检验；相关性检验采用Pearson线性相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。[结果]1.所有哮喘患者血清25(OH)D含量(29.69±20.45)nmol/L显著低于健康对照组(75.16±4.06)nmol/L,两组间有统计学意义(t=-16.793,P=0.000)。2.哮喘组男性血清25(OH)D含量(33.86±20.79)nmol/L;女性血清25(OH)D含量(26.26±19.80)nmol/L,两者间差异无统计学意义,P>0.05。3.在所有的哮喘患者结果中,71%患者血清25(OH)D含量<50nmol/L22.5%患者血清25(OH)D含量为50-75nmol/L,6.5%患者血清25(OH)D含量>75nmol/L。4.所有哮喘患者FEV1%pred(50.26±18.13)%,其中轻度组FEV1%pred(78.45± 13.82)%;中度组FEV1%pred(68.31±5.29)%;重度组;FEV1%pred(40.87±11.92)%。5.轻度组哮喘患者血清25(OH)D含量(63.74±21.88)nmol/L;中度组哮喘患者血清25(OH)D含量(48.38±15.0)nmol/L;重度组哮喘患者血清25(OH)D含量(19.28±10.06)nmol/L;3组间血清25(OH)D含量差异有统计学意义(F=51.94,P=0.000),其中轻度与中度之间差异无统计学意义(P>0.01)；轻度与重度及中度与重度之间差异均有统计学意义(P=0.000)。6.哮喘患者血清25(OH)D水平与FEV1%pred呈正相关(r=0.839,P=0.000)7.轻中重度三组不同严重程度的哮喘患者血清25(OH)D与FEV1%pred均呈正相关,其中轻度组(r=0.955,P=0.03)、中度组(r=0.780,P=0.02)、重度组(r=0.483,P=0.000)。[结论]1.哮喘患者VitD缺乏现象很普遍。2.哮喘肺功能损害明显。3.哮喘患者病情严重程度与血清25(OH)D含量有关。4.哮喘患者血清25(OH)D水平与肺功能呈正相关性。第二章成人哮喘血清VitD水平与部分Th1/Th2因子相关性研究[目的]了解哮喘患者血清25(OH)D水平,并探讨25(OH)D与哮喘患者细胞免疫因子的相关性及其对细胞免疫因子的影响。[方法]2012年9月～2014年10月随机选取我院呼吸科收治的已确诊的年龄19-65岁之间的支气管哮喘患者60例,平均年龄(39.52±±12.24)岁,男33例,女27例。其中急性发作期30例,慢性缓解期30例。健康对照组选取来我院健康查体的人群,共收集年龄在19-60岁之间的研究对象30例,平均年龄(42.33+11.16)岁,其中男16例,女14例。采用酶联免疫法测定血清25(OH)D浓度、TNF-α、 IFN-γ、总IgE、IL-2、IL-6、IL-8。采用SPSS13.0软件统计分析,Excle表格绘图。计数资料均以构成比表示采用卡方检验,其余数据均以Mean±SD表示。两组(哮喘组与健康对照组)均数比较采用t-test,三组(急性发作期、慢性缓解期、健康对照组)间比较采用ANOVN,若总体差异有统计学意义,两两比较则采用SNK-q检验；相关性检验采用Pearson线性相关分析。采用多元线性回归分析比较支气管哮喘患者血清25(OH)D水平与各细胞免疫因子之间的相关性研究。P<0.05为差异有统计学意义。[结果]1.哮喘组血清25(OH)D水平(34.27±15.75)nmol/L,其中急性发作期血清25(OH)D水平(26.61±13.84)nmol/L,慢性缓解期血清25(OH)D水平(41.19±13.84)nmol/L;健康对照组血清25(OH)D水平(73.47±9.19)nmol/L。三组之间差异具有统计学意义(P<0.05),且两两间也均具有统计学意义(P<0.05)。2.哮喘急性加重期血清。TNF-α水平(234.37±71.61)pg/ml、IFN-γ水平(25.39±10.78)pg/ml、总IgE(140.84±23.34)Iu/ml、IL-2水平(25.2 1±7.26)pg/ml、IL-6水平(66.03±16.38)pg/ml、IL-8水平(614.66±158.61)pg/ml；哮喘慢性缓解期血清TNF-α水平(157.19±26.02)pg/ml、IFN-γ水平(31.76±10.12)pg/ml、总IgE(101.79±25.48)Iu/ml、IL-2水平(31.76±10.13)pg/m1、IL-6水平(18.91±8.65)pg/ml、IL-8水平(179.70±62.16)pg/ml；健康对照组TNF-α水平(116.54±14.50)pg/ml、IFN-γ水平(62.47±8.99)pg/ml、总IgE(57.66±13.30)Iu/ml、IL-2水平(66.91±13.83)pg/ml、IL-6水平(13.68±4.47)pg/ml、IL-8水平(51.48±13.75)pg/ml；哮喘急性发作期患者血清IFN-γ、IL-2明显低于慢性缓解期,两组均低于健康对照组；而TNF-α、总IgE、IL-6、IL-8等炎症指标明显高于慢性缓解期,均高于健康对照组。三组之间差异具有统计学意义(P<0.05),且两两间均具有统计学意义(P<0.05)3.哮喘急性发作期患者血清25(OH)D与IFN-γ、IL-2呈正相关(r=0.623,P=-0.000；r=0.833,P=0.000)；与TNF-α、总IgE、IL-6、IL-8呈负相关(r=0.904,P=0.000；r=-0.689,P=0.000：r=-0.781,P=0.000；r=-0.897,P=0.000)；哮喘慢性缓解期患者血清25(OH)D与IFN-γ、IL-2呈正相关(r=0.869,P=0.000；r=0.904,P=0.000)；与TNF-α、总IgE、IL-6、IL-8呈负相关(r=-0.849,P=0.000；r=-0.698,P=0.000；r=-0.639,P=0.000；r=0.778,P=0.000)。4.哮喘急性发作期患者血清TNF-α与总IgE、IL-6、IL-8呈正相关(r=0.597,P=0.000；r=0.741,P=0.000；r=0.892,P=0.000)；哮喘慢性缓解期患者血清TNF-α与总IgE、IL-6、IL-8呈正相关(r=0.706,P=0.000；r=0.605,P=0.000；r=0.749,P=0.000)。5.哮喘患者血清总IgE与IFN-γ、IL-2呈负相关(r=-0.716,P=0.000；r=-0.710,P=0.000)；与TNF-α、IL-6、IL-8呈正相关(r=0.720,P=0.000；r=0.720,P=0.000；r=0.738,P=0.000)。6.哮喘患者血清25(OH)D水平相关因素的多元线性回归分析：结果显示进入回归模型的因素有TFN-γ、IL-2、TNF-α,其中IFN-γ、IL-2与血清25(OH)D呈正相关；TNF-α与血清25(OH)D呈负相关。[结论]1.哮喘患者普遍存在VitD缺乏现象,急性发作期尤为明显。2.临床上可将VitD缺乏作为哮喘发病的重要预测因子,TNF-α、IL-6、IL-8可作为哮喘急性发作的重要预测因子。3. VitD通过调节机体内细胞免疫参与哮喘的发生、发展；且提高VitD水平有助于降低哮喘炎症反应,较少发生风险。4.临床上补充VitD水平有可能成为哮喘治疗的新选择。