文摘
背景。肺泡巨噬细胞在慢性阻塞性肺疾病(COPD)已经为nontypeable吞噬作用的根本障碍流感嗜血杆菌(NTHI)。然而,相对选择性的功能失调的吞噬作用不同的呼吸道病原体包括:NTHI,莫拉克斯氏菌属复活(MC),链球菌引起的肺炎(SP)和无菌粒子,以及严重的慢性阻塞性肺病受损的吞噬作用的贡献,没有被探索。
方法。肺泡巨噬细胞,获得非吸烟者(n = 20),慢性阻塞性肺病的人(n = 32)和慢性阻塞性肺病主动吸烟者(n = 64)、和标记NTHI孵化,MC, SP和荧光微球。吞噬作用是测量细胞内的百分比。
结果。慢性阻塞性肺病的肺泡巨噬细胞过度吸烟者和主动吸烟者有受损complement-independent NTHI吞噬作用(P= .003)和MC (P= .0007)但不是SP或微球。尽管如此,complement-mediated吞噬作用是增强在每个组只对SP。有缺陷的吞噬作用也显著大于NTHI比MC在慢性阻塞性肺病主动吸烟者(P<。)和人(P= .028)。此外,慢性阻塞性肺病(FEV的严重性1%预测)与受损NTHI是吞噬作用(P= .0016)和MC (P= . 01)。
结论。这些研究描述病原体和宿主专一性的差异有缺陷的肺泡巨噬细胞吞噬作用的呼吸道细菌在慢性阻塞性肺病,进一步阐明细菌的免疫基础坚持COPD并提供协会的第一个示范吞噬作用受损严重的疾病。
细菌殖民化的范式下呼吸道慢性阻塞性肺病导致进步的肺部疾病是由细菌殖民化的协会与先进的气道炎症,发作频率增加,加速肺功能下降(1 - 3]。一旦启动,慢性炎症和失败清除细菌的航空公司可以促进发展的慢性阻塞性肺病(4,5]。此外,细菌殖民化的航空公司与恶化的风险增加相关的慢性阻塞性肺病(6]。
我们先前的研究发现了一个基本的肺泡巨噬细胞吞噬缺陷在慢性阻塞性肺病3临床菌株NTHI不是死于主动吸烟的7]。然而,巨噬细胞来源于外周血单核细胞的慢性阻塞性肺病捐赠者没有吞噬障碍,提出区分免疫缺陷。细胞内生存的NTHI巨噬细胞吞噬后的理论在细菌中发挥作用的持久性(8,9]。然而,我们没有发现增加细胞内的细菌在慢性阻塞性肺病肺泡巨噬细胞的可行性。
相反,未能引起慢性阻塞性肺病的肺泡巨噬细胞吞噬的回应可能允许逃避免疫清除的细菌病原体,为延续提供源炎症。我们的相关发现受损的细胞因子反应的外膜蛋白P6和lipooligosaccharide NTHI进一步表明内在肺泡巨噬细胞损伤在慢性阻塞性肺病并不局限于单个细胞内信号通路(10]。总的来说,这些研究支持持久性的免疫学基础NTHI成人呼吸道的慢性阻塞性肺病。然而,我们先前的调查仅限于研究NTHI和不确定缺陷吞噬呼吸之间的歧视目标(7]。此外,主动吸烟对肺泡巨噬细胞功能障碍的影响慢性阻塞性肺病不是探索。
每个细菌感染导致成人慢性阻塞性肺病显示独特的动力学殖民与人类细胞和免疫交互。Nontypeable流感嗜血杆菌(NTHI)和莫拉克斯氏菌属复活2是最普遍的细菌与慢性阻塞性肺病加重病人的(11,12]。收购新菌株NTHI宿主淋巴细胞和抗体反应NTHI抗原与慢性阻塞性肺病加重病人的(13 - 15]。主机的外膜抗原抗体反应复活的也与呼吸有关间隙(16]。此外,复活的菌株保存基因的蛋白表达在感染在慢性阻塞性肺病17]。NTHI和复活的主要是粘膜病原体(15,18]。虽然链球菌引起的肺炎也是一种粘膜病原体,在慢性阻塞性肺病(社区获得性肺炎的主要原因19,20.]。这些细菌病原体提供了一个独特的潜在免疫触发不同的主机通道。除此之外,肺泡巨噬细胞先天防御受损和严重程度之间的联系的慢性阻塞性肺病只一直探索在有限的程度上。
我们假设COPD肺泡巨噬细胞的受损的免疫反应NTHI扩展到其他呼吸道病原体,并应对其分子图案的细菌不同于反应惰性的目标。我们进一步提出,不正常的肺泡巨噬细胞吞噬作用在慢性阻塞性肺病,未能有效地清除呼吸道病原体,在慢性阻塞性肺病与疾病严重程度,进行实验来检验这些假设。
方法
招聘的主题
所有程序获得批准的机构审查委员会,VAWNY医疗系统和布法罗大学,并严格按照制度人类研究的指导方针。参与者超过30岁,都给了知情同意。志愿者筛选包含分为3组:(1)不吸烟者(2)与慢性阻塞性肺病抽过烟,并与慢性阻塞性肺病(3)主动吸烟者。组2和3也统称为COPD组评估。所有人必须停止吸烟大于1年。所有接受临床评估、常规肺量测定法,和胸部x射线。过度吸烟者和不吸烟者呼吸已经过期了一氧化碳的≤0.02 ppm(肺机能图气息公司监视、Lenexa KS)。
慢性阻塞性肺病的参与者,排除标准包括在一秒用力呼气量(FEV1)< 35%,血碳酸过多症和共病的疾病,会使支气管镜检查不安全。入选标准是由历史(1)慢性支气管炎或肺气肿的胸部x光片或CT;(2)缺乏其他肺部疾病,包括哮喘和支气管扩张,基于临床评估;(3)胸部x光发现正常或兼容慢性阻塞性肺病,但发现没有其他疾病;(4)FEV1/ FVC和FEV比例1都低于正常范围的95%置信下限肺量测定法;(5)nonatopic历史;(6)没有抗生素或全身性类固醇使用四个星期前登记。
COPD组的健康不吸烟者符合所有入选标准,除了第一项和第四项(上图)和从不吸烟。
吞噬作用
所有实验都有或没有执行8% antibody-depleted血清,补充来源。
NTHI和复活的
肺炎链球菌
由于自身溶解在长期的文化中,它是不可能持续增长肺炎链球菌mid-log阶段。捐助者之间保持一致性,肺炎链球菌收获固定相,用异硫氰酸荧光素标记(FITC)来衡量吞噬作用。标记细菌与附着孵化肺泡巨噬细胞(200:1)有或没有8% antibody-depleted血清。没有发现巨噬细胞生存能力损失通过台盼蓝排斥任何孵化条件。吞噬作用被计算为肺泡巨噬细胞与细胞内的细菌的数量,通过测量荧光显微镜、细胞的总数的比例在几个领域。至少50每口井的细胞数为每个实验和结果总共有4井条件平均到达吞噬指数。方法给出进一步细节补充数据。
乳胶微球
荧光(尼罗红;1µm)乳胶微球(Invitrogen-Molecular探针,尤金或)孵化与贴壁巨噬细胞(大展身手的地方)。细胞外微球被冲洗和肺泡巨噬细胞进行细胞内微球的荧光显微镜。吞噬作用测定巨噬细胞含有胞内微球数量总数的百分比,并确定每口井的十多个字段。至少50巨噬细胞数每4口井的好,实验是平均每个捐赠者的最终结果。方法给出进一步细节补充数据。
结果
招募的参与者
总共116名招募志愿者满足入选标准,适合进行支气管镜检查在这项研究中,包括79名男性和37岁的女性。组1(称为“健康不吸烟”)包括20个参与者;慢性阻塞性肺病组2(“烟”)包括32个参与者;组3(慢性阻塞性肺病主动吸烟者)包括64名参与者。人口数据为这些主题展示在表1。
人口特征的参与者
| 特征 | Non-COPD |
慢性阻塞性肺病 |
P价值 | |
|---|---|---|---|---|
| 组1不吸烟者(n = 20) | 组2人(n = 32) | 组3主动吸烟者(n = 64) | ||
| 年龄、年(平均±SEM) | 57.3±3.1 | 64.5±1.3 | 56.5±1.2 | P≤.02点a、b |
| 性别,没有。 | ||||
| 男性 | 10 | 23 | 46 | P= 0。 |
| 女 | 10 | 9 | 18 | |
| 比赛,没有。 | ||||
| 白色的 | 16 | 30. | 41 | P= .006b |
| 黑色的 | 4 | 2 | 23 | |
| 久的吸烟,意味着±SEM | 0±0 | 54.6±4.4 | 48.4±3.1 | P<。a、c |
| FEV1(左)意味着±SEM | 2.88±0.18 | 1.86±0.08 | 2.01±0.09 | P<。a、c |
| FEV1(%)预测意味着+ SEM | 99.55±3.57 | 61.64±2.54 | 64.90±2.19 | P<。a、c |
| FVC (L),意味着±SEM | 3.64±0.20 | 3.27±0.87 | 3.55±0.12 | P>酒精含量 |
| FVC %预测意味着±SEM | 98.50±3.10 | 83.56±3.37 | 90.84±2.13 | P≤0。a、b |
| FEV1/ FVC,意味着±SEM | 80.05±3.0 | 56.77±2.05 | 55.87±1.39 | P<。a、c |
| 黄金分类d | % (n) | % (n) | ||
| 1 | 12.5% (4) | 20.3% (13) | ||
| 2 | 59.4% (19) | 59.4% (38) | P= 55 | |
| 3 | 28.1% (9) | 20.3% (13) | ||
| 特征 | Non-COPD |
慢性阻塞性肺病 |
P价值 | |
|---|---|---|---|---|
| 组1不吸烟者(n = 20) | 组2人(n = 32) | 组3主动吸烟者(n = 64) | ||
| 年龄、年(平均±SEM) | 57.3±3.1 | 64.5±1.3 | 56.5±1.2 | P≤.02点a、b |
| 性别,没有。 | ||||
| 男性 | 10 | 23 | 46 | P= 0。 |
| 女 | 10 | 9 | 18 | |
| 比赛,没有。 | ||||
| 白色的 | 16 | 30. | 41 | P= .006b |
| 黑色的 | 4 | 2 | 23 | |
| 久的吸烟,意味着±SEM | 0±0 | 54.6±4.4 | 48.4±3.1 | P<。a、c |
| FEV1(左)意味着±SEM | 2.88±0.18 | 1.86±0.08 | 2.01±0.09 | P<。a、c |
| FEV1(%)预测意味着+ SEM | 99.55±3.57 | 61.64±2.54 | 64.90±2.19 | P<。a、c |
| FVC (L),意味着±SEM | 3.64±0.20 | 3.27±0.87 | 3.55±0.12 | P>酒精含量 |
| FVC %预测意味着±SEM | 98.50±3.10 | 83.56±3.37 | 90.84±2.13 | P≤0。a、b |
| FEV1/ FVC,意味着±SEM | 80.05±3.0 | 56.77±2.05 | 55.87±1.39 | P<。a、c |
| 黄金分类d | % (n) | % (n) | ||
| 1 | 12.5% (4) | 20.3% (13) | ||
| 2 | 59.4% (19) | 59.4% (38) | P= 55 | |
| 3 | 28.1% (9) | 20.3% (13) | ||
数据表示为±SEM。缩写:慢性阻塞性肺病,慢性阻塞性肺疾病;SEM,平均数标准误差。
一个P≤0。,不吸烟与慢性阻塞性肺病的人。
bP≤0。——慢性阻塞性肺病人与慢性阻塞性肺病主动吸烟者。
cP≤0。,不吸烟者和吸烟者慢性阻塞性肺病活跃。
d黄金分类详细的全球倡议慢性阻塞性肺疾病(21]。
人口特征的参与者
| 特征 | Non-COPD |
慢性阻塞性肺病 |
P价值 | |
|---|---|---|---|---|
| 组1不吸烟者(n = 20) | 组2人(n = 32) | 组3主动吸烟者(n = 64) | ||
| 年龄、年(平均±SEM) | 57.3±3.1 | 64.5±1.3 | 56.5±1.2 | P≤.02点a、b |
| 性别,没有。 | ||||
| 男性 | 10 | 23 | 46 | P= 0。 |
| 女 | 10 | 9 | 18 | |
| 比赛,没有。 | ||||
| 白色的 | 16 | 30. | 41 | P= .006b |
| 黑色的 | 4 | 2 | 23 | |
| 久的吸烟,意味着±SEM | 0±0 | 54.6±4.4 | 48.4±3.1 | P<。a、c |
| FEV1(左)意味着±SEM | 2.88±0.18 | 1.86±0.08 | 2.01±0.09 | P<。a、c |
| FEV1(%)预测意味着+ SEM | 99.55±3.57 | 61.64±2.54 | 64.90±2.19 | P<。a、c |
| FVC (L),意味着±SEM | 3.64±0.20 | 3.27±0.87 | 3.55±0.12 | P>酒精含量 |
| FVC %预测意味着±SEM | 98.50±3.10 | 83.56±3.37 | 90.84±2.13 | P≤0。a、b |
| FEV1/ FVC,意味着±SEM | 80.05±3.0 | 56.77±2.05 | 55.87±1.39 | P<。a、c |
| 黄金分类d | % (n) | % (n) | ||
| 1 | 12.5% (4) | 20.3% (13) | ||
| 2 | 59.4% (19) | 59.4% (38) | P= 55 | |
| 3 | 28.1% (9) | 20.3% (13) | ||
| 特征 | Non-COPD |
慢性阻塞性肺病 |
P价值 | |
|---|---|---|---|---|
| 组1不吸烟者(n = 20) | 组2人(n = 32) | 组3主动吸烟者(n = 64) | ||
| 年龄、年(平均±SEM) | 57.3±3.1 | 64.5±1.3 | 56.5±1.2 | P≤.02点a、b |
| 性别,没有。 | ||||
| 男性 | 10 | 23 | 46 | P= 0。 |
| 女 | 10 | 9 | 18 | |
| 比赛,没有。 | ||||
| 白色的 | 16 | 30. | 41 | P= .006b |
| 黑色的 | 4 | 2 | 23 | |
| 久的吸烟,意味着±SEM | 0±0 | 54.6±4.4 | 48.4±3.1 | P<。a、c |
| FEV1(左)意味着±SEM | 2.88±0.18 | 1.86±0.08 | 2.01±0.09 | P<。a、c |
| FEV1(%)预测意味着+ SEM | 99.55±3.57 | 61.64±2.54 | 64.90±2.19 | P<。a、c |
| FVC (L),意味着±SEM | 3.64±0.20 | 3.27±0.87 | 3.55±0.12 | P>酒精含量 |
| FVC %预测意味着±SEM | 98.50±3.10 | 83.56±3.37 | 90.84±2.13 | P≤0。a、b |
| FEV1/ FVC,意味着±SEM | 80.05±3.0 | 56.77±2.05 | 55.87±1.39 | P<。a、c |
| 黄金分类d | % (n) | % (n) | ||
| 1 | 12.5% (4) | 20.3% (13) | ||
| 2 | 59.4% (19) | 59.4% (38) | P= 55 | |
| 3 | 28.1% (9) | 20.3% (13) | ||
数据表示为±SEM。缩写:慢性阻塞性肺病,慢性阻塞性肺疾病;SEM,平均数标准误差。
一个P≤0。,不吸烟与慢性阻塞性肺病的人。
bP≤0。——慢性阻塞性肺病人与慢性阻塞性肺病主动吸烟者。
cP≤0。,不吸烟者和吸烟者慢性阻塞性肺病活跃。
d黄金分类详细的全球倡议慢性阻塞性肺疾病(21]。
正如所料,学科组2和3 (COPD)明显更糟(FEV肺量测定的参数1和FEV1%预测)比不吸烟者的健康。烟与慢性阻塞性肺病也比主动吸烟者。因此,回归分析用于确定组织的独立影响FEV之间的差距1对免疫结果、累积久和年龄。
肺泡巨噬细胞的数量通过支气管镜检查(意味着×105健康不吸烟者±SEM)分别为209.8±25.1,222.4±60.8为慢性阻塞性肺病慢性阻塞性肺病过度吸烟者和541.8±62.1主动吸烟者(P< .002)。没有参与者采取系统性类固醇或抗生素。总共57个参与者(59.3%)与慢性阻塞性肺病正在bronchoactive药物,包括吸入型皮质类固醇激素在17(17.7%)、β受体激动剂在55(57.3%),抗胆碱能药物在36(37.5%),和茶碱制剂2 (2.1%)。在药物的使用没有明显的统计学差异之间存在过烟和主动吸烟与慢性阻塞性肺病。
肺泡巨噬细胞吞噬作用的
NTHI的吞噬作用
探讨相对每组肺泡巨噬细胞的吞噬功能,肺泡巨噬细胞与NTHI孵化11为胞内radiolabel p6h1和评估。数据,表示为中位数(四分位范围),包括(见补充表2)。在所有吞噬作用研究,antibody-depleted血清作为补充的来源。在补充的存在,吞噬NTHI COPD在所有参与者明显低于健康不吸烟(P= .003;图1一个)。进一步分析吸烟的状况表明,吸烟者有COPD的肺泡巨噬细胞的吞噬作用活跃,以及COPD抽过烟,是减少(P= .005每个)相比,巨噬细胞健康的不吸烟者(图1一个;补充表2)。烟和主动吸烟者之间没有差异。
吞噬作用的nontypeable流感嗜血杆菌由人类肺泡巨噬细胞。肺泡巨噬细胞是来自非吸烟者(深灰色的阴影与慢性阻塞性肺病(),抽过烟浅灰色阴影)和主动吸烟与慢性阻塞性肺病(点画阴影)。细胞培养与NTHI 11 p6h1 antibody-depleted血清,作为补充的来源(一个采用无血清)或媒体(B)。肺泡巨噬细胞的吞噬作用是减少慢性阻塞性肺病的人对健康的不吸烟者(一个:*P= .005;B*P= .016)和慢性阻塞性肺病主动吸烟者对健康的不吸烟者(一个:* *P= .005;B:* *P= 03)。慢性阻塞性肺病吞噬作用在所有参与者明显低于健康不吸烟(一个:P= .003;B:P= .016)。吞噬作用是测量中所描述的方法。结果显示为每组盒阴谋。每个盒子包含了25 75四分位范围,与水平线代表中间值。每一个竖线包含10 90范围。统计比较三组是由克鲁斯卡尔-沃利斯检验。组间比较,P值如图,被Mann-Whitney执行U等级考试。值与数据了补充表2。
吞噬作用的nontypeable流感嗜血杆菌由人类肺泡巨噬细胞。肺泡巨噬细胞是来自非吸烟者(深灰色的阴影与慢性阻塞性肺病(),抽过烟浅灰色阴影)和主动吸烟与慢性阻塞性肺病(点画阴影)。细胞培养与NTHI 11 p6h1 antibody-depleted血清,作为补充的来源(一个采用无血清)或媒体(B)。肺泡巨噬细胞的吞噬作用是减少慢性阻塞性肺病的人对健康的不吸烟者(一个:*P= .005;B*P= .016)和慢性阻塞性肺病主动吸烟者对健康的不吸烟者(一个:* *P= .005;B:* *P= 03)。慢性阻塞性肺病吞噬作用在所有参与者明显低于健康不吸烟(一个:P= .003;B:P= .016)。吞噬作用是测量中所描述的方法。结果显示为每组盒阴谋。每个盒子包含了25 75四分位范围,与水平线代表中间值。每一个竖线包含10 90范围。统计比较三组是由克鲁斯卡尔-沃利斯检验。组间比较,P值如图,被Mann-Whitney执行U等级考试。值与数据了补充表2。
没有补充的模式并没有改变NTHI肺泡巨噬细胞的吞噬功能受损慢性阻塞性肺病的人(P= .016)和慢性阻塞性肺病主动吸烟者(P= 03)与健康的不吸烟者(图1B;补充表2)。成对比较,有或没有补充,在每个3组参与者,NTHI吞噬作用,没有显著差异(P>酒精含量为每一个)。
吞噬作用的复活的
调查的吞噬作用复活的,肺泡巨噬细胞捐赠孵化了复活的6 p29b1和评估细胞内放射性标记的细菌,作为NTHI描述。肺泡巨噬细胞吞噬作用的所有慢性阻塞性肺病捐助者明显减少与肺泡巨噬细胞的健康不抽烟的控件(P= .0007)的补充(图2一个:补充表2)。NTHI,进一步分析发现肺泡巨噬细胞吞噬差异的健康不吸烟和慢性阻塞性肺病的人(P=措施)和健康不吸烟和慢性阻塞性肺病主动吸烟者之间(P= .002)。烟和主动吸烟者之间没有差异。
吞噬作用的莫拉克斯氏菌属复活由人类肺泡巨噬细胞。肺泡巨噬细胞是来自非吸烟者,烟与慢性阻塞性肺病、与慢性阻塞性肺病和主动吸烟者。阴影表示每个组是图中描述1。细胞培养与复活的6 p29b1补充(一个采用无血清)或媒体(B)。肺泡巨噬细胞的吞噬作用是减少慢性阻塞性肺病的人对健康的不吸烟者(一个:*P=措施;B:*P= .003)和慢性阻塞性肺病主动吸烟者对健康的不吸烟者(一个:* *P= .002;B:* *P= .018)。慢性阻塞性肺病吞噬作用在所有参与者明显低于健康不吸烟(一个:P= .0007;B:P= .005)。每组数据由箱形图,详细如图1。数据对应的值补充表2。统计比较3组是由克鲁斯卡尔-沃利斯检验和供Mann-Whitney组间比较U等级考试。
吞噬作用的莫拉克斯氏菌属复活由人类肺泡巨噬细胞。肺泡巨噬细胞是来自非吸烟者,烟与慢性阻塞性肺病、与慢性阻塞性肺病和主动吸烟者。阴影表示每个组是图中描述1。细胞培养与复活的6 p29b1补充(一个采用无血清)或媒体(B)。肺泡巨噬细胞的吞噬作用是减少慢性阻塞性肺病的人对健康的不吸烟者(一个:*P=措施;B:*P= .003)和慢性阻塞性肺病主动吸烟者对健康的不吸烟者(一个:* *P= .002;B:* *P= .018)。慢性阻塞性肺病吞噬作用在所有参与者明显低于健康不吸烟(一个:P= .0007;B:P= .005)。每组数据由箱形图,详细如图1。数据对应的值补充表2。统计比较3组是由克鲁斯卡尔-沃利斯检验和供Mann-Whitney组间比较U等级考试。
NTHI,研究没有补充受损的吞噬作用的模式没有改变复活的人肺泡巨噬细胞(P= .003)和主动吸烟者(P= .018)与健康的不吸烟者(图2B;补充表2)。每个参与者小组内配对比较复活的吞噬作用没有显著不同的有或没有补充(P为每个)≥。2。
吞噬作用的肺炎链球菌
扩展我们的调查的吞噬作用肺炎链球菌,肺泡巨噬细胞供体与FITC-labeled孵化肺炎链球菌25 p55s1和评估细胞内荧光细菌。所有3组肺泡巨噬细胞的吞噬作用不是明显不同的存在(P= .224)或没有(P= 0。25)的补源(图3;补充表2)。此外,没有个人部落之间的差异。
然而,每个参与者小组内配对比较肺炎链球菌吞噬作用表示大大增强肺泡巨噬细胞的吞噬作用相比,每组与补肺泡巨噬细胞吞噬作用的同一组没有补充(P<。每组)。
吞噬作用的乳胶微球
来确定损害肺泡巨噬细胞的吞噬作用任何群体扩展到惰性无菌粒子,每个捐赠者孵化的肺泡巨噬细胞荧光乳胶微球(1µm)对细胞内球体(图和评价4;补充表2)。吞噬作用的比较组间没有显著差异,与(P= .204)或没有(P= .198)补。成对比较每组内,吞噬作用的微球有或没有补,所有组没有显著差异(P为每个)≥。2。
比较NTHI和吞噬作用复活的
以确定肺泡巨噬细胞的任何团体优惠吞噬NTHI或展出复活的独立、数据进行评估,通过成对比较,每组(图的胞内细菌5)。在健康的不吸烟者(图5一个),NTHI和之间的吞噬作用的差异复活的是不重要的(P=点)或没有(P= .37点)补。
相对吞噬nontypeable流感嗜血杆菌(NTHI)和莫拉克斯氏菌属复活人类肺泡巨噬细胞(MC)。从非吸烟者肺泡巨噬细胞(一个与慢性阻塞性肺病(),抽过烟B)和主动吸烟与慢性阻塞性肺病(C)与NTHI孵化11 p6h1 (NTHI)或复活的6 p29b1 antibody-depleted血清(MC)。吞噬作用是由成对的比较评估每个细菌从同一捐赠者的吞噬作用。买得起更好的清晰的个人数据点C、数据进一步分离(右侧C)为高值(我),(NTHI吞噬指数> 0.25)和较低的值(ii) (NTHI吞噬指数≤0.25)。数据对应的值补充表2。进行了统计比较通过魏克森讯号等级测试。
相对吞噬nontypeable流感嗜血杆菌(NTHI)和莫拉克斯氏菌属复活人类肺泡巨噬细胞(MC)。从非吸烟者肺泡巨噬细胞(一个与慢性阻塞性肺病(),抽过烟B)和主动吸烟与慢性阻塞性肺病(C)与NTHI孵化11 p6h1 (NTHI)或复活的6 p29b1 antibody-depleted血清(MC)。吞噬作用是由成对的比较评估每个细菌从同一捐赠者的吞噬作用。买得起更好的清晰的个人数据点C、数据进一步分离(右侧C)为高值(我),(NTHI吞噬指数> 0.25)和较低的值(ii) (NTHI吞噬指数≤0.25)。数据对应的值补充表2。进行了统计比较通过魏克森讯号等级测试。
然而,在所有慢性阻塞性肺病捐助者(活跃和烟的总和),肺泡巨噬细胞吞噬障碍为NTHI超过了复活的(P<。)或没有(P= .002)补。人的肺泡巨噬细胞(P= .028;图5B)和主动吸烟者(P<。;图5C)都表现出显著减少NTHI相比之下的吞噬作用复活的。为了更好的明确的数据点,图5C、数据进一步分为高值(i) (NTHI吞噬指数> 0.25)和较低的值(ii) (NTHI吞噬指数≤0.25)。因此,损伤肺泡巨噬细胞吞噬作用的慢性阻塞性肺病也显著大于NTHI比复活的。
慢性阻塞性肺病的肺泡巨噬细胞损伤和严重程度
肺泡巨噬细胞功能障碍,严重的慢性阻塞性肺病的关系是由回归分析FEV的巨噬细胞的功能1%为所有参与者预测。NTHI吞噬障碍(P= .0016;图6一个)和复活的(P= . 01;图6B)与FEV密切相关1%预测。不存在统计相关性之间的吞噬作用肺炎链球菌或微球和FEV1%预测。因此,强大的协会之间存在严重的慢性阻塞性肺病和NTHI肺泡巨噬细胞的吞噬作用和受损复活的。
肺泡巨噬细胞吞噬作用,FEV1。nontypeable吞噬作用的相关性流感嗜血杆菌(NTHI) (一个)和莫拉克斯氏菌属复活(B),FEV1%预测显示为所有参与者。统计相关性是由回归分析。
肺泡巨噬细胞吞噬作用,FEV1。nontypeable吞噬作用的相关性流感嗜血杆菌(NTHI) (一个)和莫拉克斯氏菌属复活(B),FEV1%预测显示为所有参与者。统计相关性是由回归分析。
回归分析
因为人口群体之间的差异(表1),回归分析确定的关系的年龄,种族,和累积吸烟吞噬作用。在所有分析,年龄,种族,和累积久没有独立的决定因素的肺泡巨噬细胞吞噬反应,也没有其他人口特征肺泡巨噬细胞反应的独立预测指标。
讨论
这是第一个研究我们的知识来展示不同的根本障碍相关性complement-independent肺泡巨噬细胞的吞噬作用NTHI和慢性阻塞性肺病复活的2最常见的呼吸道病原体的慢性阻塞性肺病。在相关研究中,GMCSF-differentiated血液monocyte-derived巨噬细胞,而不是肺泡巨噬细胞的慢性阻塞性肺病捐赠者,也有受损NTHI吞噬作用[22]。不正常的肺泡巨噬细胞的吞噬作用与慢性阻塞性肺病的吸烟者支气管上皮细胞凋亡也报道,质疑的特异性吞噬缺陷(23]。
我们先前的研究显示不正常的肺泡巨噬细胞的吞噬作用,但不是血的巨噬细胞,肺泡巨噬细胞相比,与慢性阻塞性肺病抽过烟,烟没有慢性阻塞性肺病(7]。尽管肺泡巨噬细胞吞噬作用不同临床菌株的NTHI缺陷,我们之前研究排除主动吸烟者和不包括其他呼吸道病原体或惰性粒子。据报道,虽然组件香烟体外吞噬NTHI和受损肺炎链球菌吸烟对肺泡巨噬细胞吞噬作用,积极的影响在慢性阻塞性肺病已经有限的调查(24,25]。我们目前的研究是符合这些先前发现的,但在设计不同,评估活动和人的肺泡巨噬细胞的吞噬特性与慢性阻塞性肺病,以及健康的非吸烟者。
我们的发现进一步描绘病原体特异性,与更大的吞噬NTHI而损伤复活的肺泡巨噬细胞的活跃和烟与慢性阻塞性肺病。尽管NTHI和复活的都有积分在慢性阻塞性肺病病理作用,NTHI不仅更普遍复活的在慢性阻塞性肺病,但更持久和长时间12]。因此,值得注意的是肺泡巨噬细胞的活性和烟与慢性阻塞性肺病NTHI的间隙比更糟复活的在慢性阻塞性肺病,贷款支持功能失调的巨噬细胞吞噬作用作为一个贡献者NTHI患病率就越大。确认这些发现的临床意义需要进一步研究。
NTHI和对比结果复活的的吞噬作用肺炎链球菌没有肺泡巨噬细胞的慢性阻塞性肺病和non-COPD捐助者之间的不同。另一项调查发现,分化血液monocyte-derived巨噬细胞、肺泡巨噬细胞,而是慢性阻塞性肺病的捐助者已经受损的吞噬作用肺炎链球菌(22]。我们的结果与慢性阻塞性肺病肺泡巨噬细胞没有证实了这些发现。然而,在当前的研究中,吞噬作用的肺炎链球菌,但不是其他目标,为每个组参与者也显著大于在存在补充来源。与现有的调查Complement-enhanced吞噬作用是一致的肺炎链球菌吞噬作用[26,27]。此外,细胞内贩卖肺炎链球菌也受补充调理素作用,以及通过与补体受体的相互作用,指出监管的吞噬作用的肺炎链球菌比吞噬NTHI或由不同的控制复活的。(26,28]。
慢性阻塞性肺病的比较缺陷在吞噬细菌病原体,但不是惰性微球,表明减少肺泡巨噬细胞在慢性阻塞性肺病的响应能力是针对其分子图案上发现的细菌。在相关研究中,慢性阻塞性肺病惰性微球通过肺泡巨噬细胞吞噬功能没有受损,toll样受体(TLR)缺陷小鼠巨噬细胞也没有表现出受损的吞噬作用的惰性微球(22,29日]。此外,小鼠巨噬细胞对香烟烟雾提取物也减少NTHI吞噬作用,但不是乳胶的珠子,进一步表明无菌吞噬作用是受不同的监管控制24]。我们的结果不符合所有数据从其他研究。早些时候一个调查表明,肺泡巨噬细胞在慢性阻塞性肺病可能减少惰性无菌吞噬能力目标,发现不是由我们的结果证实了(30.]。
吞噬作用的微生物病原体是一个非常复杂和多样化的过程,由许多细胞间的相互作用(31日]。最近的研究已开始探索免疫调节过程中肺泡巨噬细胞吞噬作用的调节。TLR信号通路的激活细菌,以及受损吞噬的细菌在缺乏TLR信号表明其为病原体的作用的分子模式识别在细菌吞噬作用29日]。核erythroid-related因子2 (Nrf2)信号支持的研究证明这条通路的激活萝卜硫素,导致增强肺泡巨噬细胞清除的细菌(32]。此外,Nrf2下游目标,清道夫受体马可,也是由肺泡巨噬细胞(细菌和粒子间隙所需33]。此外,补体受体介导吞噬作用也增强了表面活性剂的蛋白质(34,35]。甘露糖受体的表达也在慢性阻塞性肺病和减少可能参与肺泡巨噬细胞吞噬病原体的36]。
除了吞噬,巨噬细胞特异表达功能的附加功能在慢性阻塞性肺病和吸烟已经承认在一些调查。肺泡巨噬细胞的成年人患有慢性阻塞性肺病的患者已经受损的炎性细胞因子反应外膜蛋白质P6和lipooligosaccharide nontypeable流感嗜血杆菌(NTHI),表明受损TLR监管在慢性阻塞性肺病(10]。组蛋白脱乙酰酶、核酶调节染色质结构,也减少了表达在慢性阻塞性肺病的肺泡巨噬细胞捐献者37]。人类sirtuin蛋白(SIRT1)、抗炎蛋白也下调在肺组织和巨噬细胞的吸烟者和慢性阻塞性肺病捐助者可能调节肺部炎症(38]。
我们的结果显示出明显的受损吞噬NTHI和之间的联系复活的和严重的慢性阻塞性肺病。肺泡巨噬细胞吞噬反应的慢性阻塞性肺病受损可能导致慢性阻塞性肺病的病理特征,逃税的肺泡巨噬细胞吞噬作用允许持久性的细菌病原体,提供持续的炎症和慢性阻塞性肺病的进展的一个原因。慢性阻塞性肺病的,有趣的是,现在发展也与闭塞的腔手术切除肺组织的小型航空公司通过炎性渗出液和淋巴滤泡的发展,尽管增加组织巨噬细胞的百分比(39]。我们的研究结果支持肺泡巨噬细胞吞噬功能受损的可能性可能发挥关键作用于这些变化,导致在COPD气道重塑。
虽然我们的结果是确定的,对我们的研究有固有的局限性。我们的调查仅限于轻度和中度COPD因为支气管镜检查的必要性。因此肺泡巨噬细胞的成年人患有严重慢性阻塞性肺病的可能性会更大的免疫损伤并不在这个研究解决。此外,不同的方法被用来测量不同目标的吞噬作用。因此,cross-methodologic比较不习惯表示pathogen-specificity在当前的研究中。然而,我们的分析比较中巨噬细胞供体组,而不是吞噬目标衡量之间的替代方法,应该消除对这个限制。最后,NTHI菌株之间的异质性和M。复活的慢性阻塞性肺病肺泡巨噬细胞的吞噬功能的问题向多个两菌株。
目前的研究进展我们了解先天免疫功能障碍的慢性阻塞性肺病通过几个关键的观察:(1)肺泡巨噬细胞,特别是慢性阻塞性肺病的捐助者,减少complement-independent NTHI和吞噬作用复活的。(2)虽然吞噬作用肺炎链球菌没有受损的慢性阻塞性肺病肺泡巨噬细胞,显著增强了补在所有组。(3)尽管活跃的免疫影响吸烟、肺泡巨噬细胞吞噬作用也减少对COPD主动吸烟者。(4)肺泡巨噬细胞吞噬作用在慢性阻塞性肺病NTHI比显著恶化复活的。(5)最值得注意的是,慢性阻塞性肺病的严重程度之间存在显著的相关性,NTHI complement-independent吞噬作用和受损复活的。
虽然很容易推测,受损的肺泡巨噬细胞吞噬作用的呼吸道病原体导致慢性持久性的细菌在COPD气道肺功能的下降,因此,进一步的研究将需要建立一个因果关系。我们的研究结果提供进一步了解细菌的免疫持久性的基础在慢性阻塞性肺病。
笔记
致谢。作者感谢科学建议提供的蒂莫西·f·墨菲,医学博士和援助与图形由阿兰·j . Lesse。本文致力于记忆我们的同事,简Maloney,没有他们,这项工作是不可能的。
财政支持。这项工作是支持的科研补助金R01HL082561-01 (c . s . B。,年代。年代。)from the National Institutes of Health and with support from the Department of Veterans Affairs.
潜在的利益冲突。所有作者:没有报道冲突。
作者所提交的国际形式披露潜在的利益冲突。编辑认为冲突相关手稿的内容已经披露。
