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氣道粘液高分泌發病機制與呼吸系統疾病——國家兒童醫學中心

健康知識養生常識

氣道粘液正常情況下分泌 ， 起到保護氣道 ， 潤濕作用 ， 在上呼吸道分泌物為：涕 ， 下呼吸道分泌物為：痰 。 正常的分泌物具有一定量及形狀 ， 鼻腔及氣道黏膜正常的腺體及杯裝細胞分泌物是稀薄、無色的 ， 均勻地被纖毛處理 ， 故無鼻涕流出 ， 或者氣道內被擺動到咽部產生不自主的吞咽反射 。
然而出現疾病狀態下 ， 便會出現不同程度的氣道粘液高分泌狀態 ， 如上呼吸感染相關疾?。焊忻?、鼻炎-鼻竇炎、過敏性鼻炎、反復上呼吸道感染、上氣道咳嗽綜合征等病因 ， 下呼吸道相關疾?。悍磸拖潞粑栏腥?、支氣管哮喘、慢阻肺、肺囊纖維化、塵肺等出現氣道粘液高分泌狀態 。
氣道粘液高分泌發病機制與呼吸系統疾病——國家兒童醫學中心
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一、氣道粘液高分泌是呼吸系統疾病的重要病理生理特征之一
正常氣道黏膜表面覆蓋少量粘液 ， 作為呼吸道黏膜的一層保護性屏障 ， 在清除外來有害物質的入侵中起重要作用 ， 保持氣道微環境的穩定 。 氣道粘液主要由氣道上皮杯狀細胞及黏膜下腺體合成的粘蛋白和氣道上皮細胞分泌的水分及電解質組成 ， 其中粘蛋白(Mucin ， MUC)是氣道粘液主要成分 ， 它的粘彈性和粘附特性起關鍵作用 ， 是粘液纖毛清除的基礎 。
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在呼吸系統疾病的發生發展過程中 ， 由于感染、變應原、刺激性氣體和香煙煙霧等有害刺激因素的作用 ， 使炎癥細胞及釋放的多種炎癥細胞因子刺激黏膜下腺體增生肥大 ， 常伴有杯狀細胞增生/化生 ， MUC基因表達上調 ， 導致氣道粘液分泌亢進 ， 影響粘液的生物物理學特性 ， 表現為粘液的量和粘稠度明顯增加 。 持續過度分泌的粘液滯留于氣道 ， 一方面可導致并加重呼吸道氣流阻塞 ， 粘液過度分泌與第1秒鐘用力呼氣容積的下降有關；另一方面持續過度分泌為病原菌在氣道定植提供了有利條件 ， 呼吸道疾病患者粘液腺與漿液腺比例增高 ， 溶菌酶、乳鐵蛋白等抗菌物質釋放減少 ， 導致反復呼吸道感染發生 ， 感染難以控制 ， 感染及其后續炎性效應產物又促進粘液高分泌 ， 從而形成惡性循環 。 部分患者氣道粘液高分泌 ， 粘液纖毛清除功能失調 ， 例如部分兒童慢性濕咳相關病因：原發性纖毛運動障礙綜合征、原發性纖毛發育缺陷、原發性纖毛不動障礙綜合征、遷延性細菌性支氣管炎、遷延性細菌性肺炎等 ， 呼吸肌無力而無力咳嗽 ， 氣道痰液的有效清除能減少氣道阻塞 ， 改善肺功能及運動耐力 ， 減少急性加重頻率 。
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二、調節氣道粘液高分泌的細胞信號轉導途徑
氣道粘液高分泌是一個復雜的病理過程 ， 多種炎癥細胞、炎癥介質、細胞因子和相關的細胞信號通路參與杯狀細胞增生、MUC合成、粘液分泌的調節 。 目前研究較多的是腫瘤壞死因子-α(Tumornecrosisfactoralpha ， TNF-α)介導的信號通路、白細胞介素-1β/環氧化酶-2(Interleukin-1beta/cyclooxygenase-2 ， IL-1β/COX-2)信號通路、p38絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activatedproteinkinase ， MAPK)通路和表皮生長因子受體(Epidermalgrowthfactorreceptor ， EGFR)介導的信號通路 。
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TNF-α介導的信號通路
TNF-α主要來源于巨噬細胞 。 在TNF-α介導的信號通路中 ， TNF-α與分泌細胞的表面受體TNFR1結合并刺激其三聚化 ， 然后迅速募集多種信號蛋白至TNFR1的功能域 ， TNFR1相關死亡結構域蛋白(TNFR1-associateddeathdomainprotein ， TRADD)充當著支撐作用而與受體相互作用蛋白1(Receptor-interactingprotein1 ， RIP1)和腫瘤壞死因子受體相關因子2(TNF-receptor-associatedfactor2 ， TRAF2)組合成下游信號復合體 ， 通過活化IκB激酶使NF-κB抑制蛋白IκB磷酸化 ， 取消對NF-κB核定位信號的屏蔽 ， 活化的NF-κB隨即移入細胞核使MUC基因表達增加 ， 粘液合成增多 。