支气管哮喘发病机制是什么
支气管哮喘的发病机制包括气道炎症机制、气道高反应性机制、气道重塑机制,且不同人群在发病机制中可能有不同表现。气道炎症机制涉及嗜酸性粒细胞、肥大细胞等炎性细胞浸润及白三烯、细胞因子等炎性介质释放;气道高反应性机制包括神经调节失衡和气道上皮损伤与修复异常;气道重塑机制包含细胞外基质沉积和血管新生;不同年龄、性别、生活方式和病史人群在发病机制上有不同表现。
一、气道炎症机制
1.炎性细胞浸润:
嗜酸性粒细胞是参与支气管哮喘气道炎症的重要炎性细胞。大量嗜酸性粒细胞浸润到气道黏膜下,其释放的颗粒蛋白等物质,如主要碱性蛋白等,可损伤气道上皮细胞,导致气道高反应性。研究表明,在哮喘患者的气道分泌物中,嗜酸性粒细胞计数明显升高,且与哮喘的严重程度相关。
肥大细胞也是关键的炎性细胞。当变应原等刺激物作用于机体时,机体产生的特异性IgE抗体与肥大细胞表面的高亲和力IgE受体结合,再次接触相同变应原时,变应原与肥大细胞表面的IgE交联,激活肥大细胞,使其脱颗粒,释放组胺、白三烯等炎性介质。组胺可使气道平滑肌收缩、血管通透性增加;白三烯能强烈收缩气道平滑肌、促进黏液分泌增加,进一步加重气道的炎症和狭窄。
2.炎性介质释放:
白三烯是重要的炎性介质之一。包括LTC4、LTD4、LTE4等,它们能持续收缩气道平滑肌,延长作用时间,导致气道持续痉挛。多项研究通过检测哮喘患者体内白三烯水平发现,哮喘发作时白三烯水平显著升高,且使用白三烯调节剂治疗可改善哮喘症状,这证实了白三烯在哮喘气道炎症中的重要作用。
细胞因子也参与其中,如Th2型细胞因子,包括白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-5(IL-5)、白细胞介素-13(IL-13)等。IL-4能促进B细胞合成IgE,IL-5可促进嗜酸性粒细胞的分化、成熟和活化,IL-13能增加气道上皮细胞黏液分泌、促进气道纤维化等,共同推动气道炎症的发展。
二、气道高反应性机制
1.神经调节失衡:
气道的神经调节包括胆碱能神经、肾上腺素能神经和非肾上腺素能非胆碱能(NANC)神经。在哮喘患者中,胆碱能神经张力增高,乙酰胆碱释放增加,通过作用于气道平滑肌上的M受体,使气道平滑肌收缩。同时,肾上腺素能神经功能相对低下,其释放的肾上腺素等递质减少,对气道平滑肌的舒张作用减弱。
NANC神经包括感觉神经和运动神经。感觉神经受刺激时释放速激肽等神经肽,可引起气道平滑肌收缩、黏液分泌增加和血管通透性增加。运动神经释放的血管活性肠肽等舒张物质减少,导致气道的舒张功能障碍,进一步加重气道高反应性。例如,当受到冷空气、烟雾等刺激时,哮喘患者由于神经调节失衡,更容易出现气道的过度收缩反应。
2.气道上皮损伤与修复异常:
气道上皮细胞具有重要的屏障功能和调节功能。在哮喘患者中,气道上皮细胞受到炎性介质等的损伤,其完整性被破坏。受损的上皮细胞不能正常发挥屏障作用,导致外界刺激物更容易进入气道引发炎症反应。同时,上皮细胞的修复异常,不能及时有效地修复损伤,使得气道的内环境持续处于不稳定状态,进一步导致气道高反应性的维持和加重。例如,长期的气道炎症刺激会反复损伤上皮细胞,影响其正常功能。
三、气道重塑机制
1.细胞外基质沉积:
气道平滑肌细胞增殖和迁移是气道重塑的重要环节。在哮喘慢性炎症的刺激下,气道平滑肌细胞发生表型转化,由收缩型转变为合成型,进而增殖和迁移,导致气道平滑肌增厚。同时,成纤维细胞活化,合成和分泌大量细胞外基质,如胶原蛋白、纤维连接蛋白等,使得气道壁的细胞外基质沉积增加,气道壁增厚、变硬,管腔狭窄,影响气道的通气功能。研究显示,哮喘患者的气道壁中胶原蛋白含量明显高于正常人,且与气道阻塞的程度相关。
2.血管新生:
哮喘患者气道局部存在血管新生现象。炎症因子等刺激血管内皮生长因子(VEGF)等的表达增加,VEGF促进气道局部的血管内皮细胞增殖、迁移,形成新的血管。过多的血管新生会导致气道黏膜下血管充血、水肿,进一步加重气道的炎症和狭窄,同时也影响气道的正常结构和功能。例如,通过影像学检查可以发现哮喘患者气道周围血管分布与正常人存在差异,提示血管新生在哮喘气道重塑中起作用。
不同年龄、性别、生活方式和病史的人群在支气管哮喘发病机制中可能有不同的表现。例如,儿童哮喘患者由于其免疫系统和气道发育尚未完全成熟,炎性细胞的反应可能与成人有所不同;女性哮喘患者在月经周期等特殊生理时期,激素水平的变化可能影响哮喘的发作和发病机制;长期吸烟的哮喘患者,烟草中的有害物质会进一步加重气道炎症和气道重塑;有家族哮喘病史的人群,遗传因素可能在发病机制中起更重要的作用,其体内的基因易感性可能导致对炎性反应等机制的调控异常。



