支气管哮喘发病与遗传、环境等因素相关。遗传因素使家族聚集性明显,基因多态性影响发病;环境因素包括过敏原(吸入性、食物性)、职业性因素、空气污染(室外、室内)、感染因素(病毒、细菌)及气候变化、运动等;气道存在炎症细胞浸润、炎症介质释放的气道炎症,以及由气道上皮损伤、神经调节紊乱等致的气道高反应性,共同引发哮喘。
一、遗传因素
1.家族史影响:支气管哮喘具有明显的家族聚集现象,遗传因素在其发病中起到重要作用。研究表明,如果家族中有哮喘患者,亲属患哮喘的概率会显著增加。例如,同卵双生子中哮喘的共患率较高,而异卵双生子则相对较低,这提示遗传物质在哮喘发病中占据关键地位。遗传因素主要通过影响免疫系统、气道结构和功能等多个方面来增加个体患哮喘的易感性。
2.基因多态性:众多研究发现,多种基因的多态性与支气管哮喘的发病相关。比如,涉及免疫调节、气道炎症反应、气道平滑肌收缩等相关基因的多态性变化,会影响机体的免疫应答和气道的生理功能。某些基因的突变或多态性可能导致机体对过敏原等刺激的反应过度,从而引发哮喘的一系列病理生理过程。
二、环境因素
1.过敏原
吸入性过敏原:常见的吸入性过敏原包括花粉(如春季的蒿草花粉、秋季的豚草花粉等)、尘螨(屋尘螨和粉尘螨是最主要的室内过敏原)、真菌孢子、动物皮毛及排泄物等。当过敏体质的个体吸入这些过敏原后,免疫系统会识别这些外来物质为“异物”,启动免疫应答,释放如组胺、白三烯等炎性介质,引起气道黏膜水肿、黏液分泌增加、气道平滑肌收缩等,导致哮喘发作。例如,在花粉传播季节,哮喘患者接触花粉后,很快会出现打喷嚏、喘息、咳嗽等症状。
食物性过敏原:某些食物也可引起哮喘发作,如牛奶、鸡蛋、鱼虾、坚果等。食物过敏原通过口服进入人体后,可通过肠道黏膜等途径引发免疫反应,进而影响气道功能。对于儿童来说,牛奶和鸡蛋是常见的食物过敏原,部分儿童在食用后可能出现哮喘症状加重的情况。
2.职业性因素:一些职业环境中存在的刺激性物质或过敏原可导致职业性哮喘。例如,纺织行业中的棉尘、化学工业中的甲苯二异氰酸酯、橡胶工业中的乳胶等。长期接触这些职业性过敏原的工人,患哮喘的风险明显高于一般人群。其发病机制与上述过敏原引起的免疫反应类似,接触相关职业性物质后,气道出现炎症反应和气道高反应性。
3.空气污染
室外空气污染:空气中的颗粒物(如PM2.5、PM10)、二氧化硫、二氧化氮等污染物可刺激气道,损伤气道上皮细胞,破坏气道的防御功能,引发气道炎症。例如,长期暴露在高浓度污染空气中的人群,哮喘的发病率和病情严重程度往往较高。PM2.5可以进入气道深部,激活气道内的炎症细胞,导致炎症介质释放,加重气道的炎症反应和高反应性。
室内空气污染:室内装修材料释放的甲醛、苯等有害气体,以及燃气燃烧产生的一氧化碳等,也可能诱发哮喘发作。新装修的房屋中,这些污染物浓度较高,哮喘患者尤其是儿童在这样的环境中更容易出现哮喘症状。
4.感染因素
病毒感染:呼吸道病毒感染是诱发儿童哮喘发作的重要因素,常见的有鼻病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒等。病毒感染可损伤气道上皮细胞,改变气道的免疫状态,导致气道炎症反应增强和气道高反应性。例如,在呼吸道合胞病毒流行季节,儿童哮喘的发作频率明显增加。病毒感染后,气道内的树突状细胞等免疫细胞被激活,分泌多种细胞因子,进一步招募和激活其他炎症细胞,引发持续的气道炎症。
细菌感染:某些细菌感染也与哮喘的发病和病情加重有关。例如,肺炎链球菌感染后,可引起气道的炎症反应,影响哮喘患者的病情控制。细菌感染产生的毒素等物质可刺激气道上皮细胞释放炎症介质,加重气道的炎症状态。
5.其他环境因素
气候变化:气温、湿度、气压的变化可诱发哮喘发作。例如,寒冷空气可刺激气道,导致气道平滑肌收缩;湿度的改变可能影响过敏原的存在形式和活性,如湿度降低时尘螨的变应原更容易飘散,增加过敏风险。在季节交替或天气突变时,哮喘患者需要更加注意病情的变化。
运动:剧烈运动可诱发运动性哮喘,尤其在寒冷干燥的空气中运动时更易发生。运动时过度通气使气道黏膜散热降温,导致气道渗透压改变,引发气道炎症反应和气道平滑肌收缩。儿童在进行剧烈运动后出现喘息、咳嗽等症状较为常见,需要注意运动方式和环境的选择。
三、气道炎症与气道高反应性
1.气道炎症
炎症细胞浸润:在哮喘患者的气道中,存在多种炎症细胞的浸润,如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞等。嗜酸性粒细胞是参与哮喘气道炎症的重要细胞,它释放的颗粒蛋白和炎性介质,如主要碱性蛋白、白细胞三烯等,可损伤气道上皮细胞,导致气道黏膜水肿、黏液分泌增加,进一步加重气道狭窄。肥大细胞激活后释放组胺、前列腺素等介质,引起气道平滑肌收缩和血管通透性增加。T淋巴细胞在哮喘的免疫调节中发挥重要作用,Th1和Th2细胞亚群的失衡与哮喘的发病密切相关,Th2细胞分泌的细胞因子如白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-5(IL-5)等可促进嗜酸性粒细胞的活化和增殖,加重气道炎症。
炎症介质释放:除了上述细胞释放的介质外,还有多种炎症介质参与哮喘的气道炎症过程。白三烯是一类重要的炎症介质,它能强烈收缩气道平滑肌、增加血管通透性、促进黏液分泌等。前列腺素E2等介质也参与调节气道的炎症反应和气道功能。这些炎症介质相互作用,形成复杂的炎症网络,持续损伤气道,导致哮喘的慢性炎症状态。
2.气道高反应性
概念及机制:气道高反应性是指气道对各种刺激因子呈现过强或过早的收缩反应。其发生机制与气道炎症导致气道上皮损伤、神经调节功能紊乱等有关。气道上皮损伤后,其原本的保护功能减弱,对各种刺激的敏感性增加。同时,气道内的神经末梢暴露,受到刺激后更容易引发气道平滑肌收缩。此外,炎症介质和细胞因子可调节气道神经的敏感性,使得气道对各种刺激因素(如冷空气、过敏原、运动等)的反应性增强,即使是轻微的刺激也能引起明显的气道收缩,导致哮喘症状的发作。例如,哮喘患者在接触少量花粉后,就可能出现明显的喘息症状,这是气道高反应性的表现。