摘要
众所周知,吸烟与减少呼出的一氧化氮(NO)水平有关。然而,有关吸烟引起的气道不同腔体中NO的产生或交换的变化的知识有限。
这项研究包括来自欧洲共同体呼吸健康调查II的221名成年受试者,他们在呼出NO、肺功能、免疫球蛋白E敏感性和吸烟习惯方面进行了调查。采用扩展NO分析测定以下参数:气道组织一氧化氮浓度(C噢,不)、一氧化氮的气道转移因子(或扩散能力)(D噢,不)、肺泡一氧化氮浓度(C一个,没有)和部分呼出一氧化氮浓度,流速为50 mL·s-1(FeNO,0.05).最大气道总一氧化氮通量(J'噢,不)是根据D噢,不(C噢,不- - - - - -C一个,没有).
当前吸烟者(n = 35)表现出较低(几何平均值)FeNO,0.05(14.0与十亿分之22.8),C噢,不(79.0,与126磅),J'噢,不(688与pL·1153年代-1)比从不吸烟(n = 111). 戒烟者(n = 75)的特点是FeNO,0.05(17.7与十亿分之22.8)和J噢,不(858与pL·1153年代-1)总比从不吸烟好。在调整潜在的混杂因素(性别、年龄、身高、免疫球蛋白E敏感性和1秒用力呼气量)后,这些关系得以维持,在本分析中,发现当前吸烟与吸烟之间存在负相关C一个,没有.有戒烟史的人群(n = 21)鼻烟(口腔湿润鼻烟)的消耗与鼻烟的增加有关D噢,不以及减少C噢,不,在调整潜在混杂因素后。被动吸烟与更高的C一个,没有.
通过扩大一氧化氮分析,可以将前吸烟者和当前吸烟者呼出一氧化氮水平的降低归因于前吸烟者气道一氧化氮总通量的降低以及当前吸烟者气道和肺泡一氧化氮浓度的降低。鼻烟(口服烟草)的使用与气道中一氧化氮浓度的降低和气道中一氧化氮转移的增加之间的关系需要进一步的研究。
20世纪90年代初,吸烟者呼出的一氧化氮(NO)水平首次出现下降1,2这种效应是在急性和慢性吸烟后发现的3.. 被动吸烟也被发现能降低健康受试者呼出的NO水平4哮喘儿童5.戒烟伴随着呼出一氧化氮水平的增加6在一份报告中,NO水平在戒烟后恢复正常7.
吸烟者呼出NO水平降低的可能机制是香烟烟气中NO的潜在负反馈机制,可导致肺中NO合酶(NOS)的下调8,9, NO生产所需的辅助因子供应不足,如四氢生物蝶呤10, NO分解增加11,12.
通过建立NO交换动力学模型,有可能更深入地了解两个产生NO的室,即气道和肺泡,这两个室的特征是两个或三个与流量无关的NO交换参数,这取决于所使用的模型。最近发表了一篇关于这个话题的综述13.少数调查吸烟对流动无关NO交换参数影响的研究表明,吸烟与较低的气道一氧化氮最大总通量(J'噢,不)7,14降低气道组织一氧化氮的平均浓度(C噢,不)15然而,关于剂量-反应关系以及过去和被动吸烟对呼出NO水平和流量无关NO交换参数的影响的信息非常有限。
本研究的目的是利用与流量无关的NO交换参数,研究过去、现在和被动吸烟对普通人群样本呼出NO的影响。
材料和方法
人口
本研究的对象是欧洲共同体呼吸健康调查(ECRHS)的后续参与者,该调查于1990-1991年在乌普萨拉进行16. 在ECRHS随机抽样的622名受试者中,517名受试者进行了再调查 年后(1999-2000年)在ECRHS II中17.重新调查的大多数受试者(n = 368)是在医院进行临床检查,而其余149名受试者只参加了电话调查,通常是因为他们在两次调查之间已经离开了研究区域。
在参加临床检查的368名受试者中,225名(61%)也愿意进行呼出NO测量。其中4名受试者缺乏有关他们目前吸烟状况的信息;因此,目前的调查包括221名受试者。
测量呼出NO
根据美国胸科学会(ATS)的建议,除了使用三种额外流量(51000和500)外,未进行任何测量 毫升·秒-1),并且没有肺活量调整,因为深吸慢吸就足够了19.
用于NO测量的系统是nitgraf (Hässelby,瑞典)的基于计算机的单呼吸NO系统,使用化学发光分析仪(Sievers NOA 280;Sievers, Boulder, CO, USA)。该系统使用460 ppb NO在氮气中的混合物(AGA, Lidingö,瑞典)进行校准,并通过将合成空气(AGA)注入一个2升的装有Purafil II化学吸附剂和purakol的罐中(Lindair, Ljusne,瑞典)来设置零点。流量传感器在0-0.6 L·s范围内进行校准-1(干校准DC-2流量校准器;美国新泽西州蓬普顿平原BIOS国际公司)。每天检查取样系统的校准和流速,每次测量前控制零点。所有受试者的呼气压力范围为5-20 cmH2O以排除来自鼻腔的NO贡献。统计分析采用三次呼吸(如果两次呼吸NO浓度相同,则为两次呼吸)的平均值。
扩展NO分析的应用
扩展NO分析已经在前面描述和验证过了15.使用呼出的NO浓度(F伊诺),在3种不同的流速(5、100和500 mL·s-1)和迭代算法,计算了限制在两个室,传导气道的三个不受流量影响的NO交换参数,其特征是C噢,不和一氧化氮的气道转移因子(或扩散能力)(D噢,不)和肺泡,以肺泡一氧化氮浓度(C一个,没有).第四个变量,J'噢,不,也被使用。J'噢,不计算从D噢,不(C噢,不- - - - - -C一个,没有).包括的原因J'噢,不在目前的研究中,它提供了一个全面的气道腔室描述。的F伊诺流速为50ml s-1(FeNO,0.05)作为总呼出NO浓度的测量方法。它决定使用FeNO,0.05以便对其他研究有参考价值,并符合ATS的建议20.
肺功能
一秒用力呼气量(FEV)1)采用干式滚动密封肺活量计系统(SensorMedics 2130;SensorMedics, Anaheim, CA, USA)。测量了多达五次技术上可以接受的打击。ATS的建议被采纳了21.FEV的预测值1根据欧洲煤炭和钢铁联盟参考值计算22.
免疫球蛋白E的敏化作用
采集血样,使用Pharmacia CAP系统(Pharmacia Diagnostics, Uppsala, Sweden)测定总血清和特异性血清免疫球蛋白(Ig)E。特异性IgE针对翼状粉尘螨、猫、蒂莫西·格拉斯和草枝孢被测量。检测特异性IgE浓度为>0.35 kU·L-1被用作对特定过敏原致敏的定义。IgE致敏定义为对至少一种研究过敏原的致敏。
烟草的使用
吸烟史的信息是通过对每个场合进行问卷调查收集的。对于引导性问题(“你曾经吸烟长达一年吗?”)回答“是”的人,他们还会被问及开始吸烟时的年龄、目前的吸烟量、是否已经戒烟或减少了,以及以前的吸烟量。根据这些信息,受试者被分为从不吸烟者、戒烟者和吸烟者。每天平均吸烟数量被用来量化当前吸烟者的暴露程度。终生吸烟暴露量以包年为单位计算。潜伏期被定义为戒烟者戒烟后的一段时间(以年为单位)。
对于“在过去的12个月里,你是否经常(大部分白天或晚上)接触烟草烟雾?”被归类为被动吸烟者。
Snus消费记录为是/否回答,未记录消费量信息。
统计方法
在分析前,将NO值、平均日香烟消费和消费包年进行对数转换。未配对t检验用于比较有和没有吸鼻烟的戒烟者,以及性别和IgE敏感性对呼出NO和流量无关NO交换参数的影响的单变量分析。两组以上比较采用方差分析,组间多重比较采用Scheffé检验。在单因素分析身高、年龄和FEV的影响时,分别采用线性回归检验呼出NO与香烟消费的相关性1对呼出NO和流量无关NO交换参数的影响。采用多元线性回归分析不同解释变量对呼出NO和流量无关NO交换参数的影响。这些模型总是包括性别、年龄和FEV1(显示影响的变量C一个,没有在目前的研究中),身高(影响FeNO,0.05和D噢,不)和IgE致敏(影响FeNO,0.05和C噢,不).p值<0.05被认为是显著的。
伦理道德
所有受试者都同意在本研究中使用其个人数据。这项研究得到了乌普萨拉大学(瑞典乌普萨拉)医学院伦理委员会的批准。
结果
研究人群包括115名男性和106名女性。平均年龄43岁(范围29-54岁);目前吸烟者35人(15.8%),戒烟者75人(33.9%),被动吸烟者15人(6.8%)。在性别、年龄、吸烟史或被动吸烟方面,接受呼出NO测量的受试者与接受临床检查的其他参与者没有差异。
目前的吸烟
目前吸烟者的吸烟率显著降低FeNO,0.05,C噢,不和J'噢,不(表1)⇓)。现时吸烟者与前吸烟者的分别只在于C噢,不(p = 0.02)。没有发现日常吸烟与FeNO,0.05或与流量无关的NO交换参数。
目前吸烟和FeNO,0.05,C噢,不和J'噢,不,在调整性别、年龄、身高、IgE敏感性和FEV后仍然显著1(表2⇓).在多变量分析中,也发现了显著的关联C一个,没有和目前的吸烟。在这项分析中,身高与肥胖的增加有关FeNO,0.05(p = 0.04),D噢,不(p = 0.03)J'噢,不(p = 0.03),而IgE增敏与FeNO,0.05(p = 0.003),C噢,不(p = 0.02)J'噢,不(p = 0.004)。女性表现出更高的C一个,没有比男性(p < 0.001)。年龄与C一个,没有(p = 0.001)。发现FEV之间存在显著的负相关1和C一个,没有(p < 0.001)。
过去吸烟
戒烟者的表现明显更低FeNO,0.05而其他no变量则没有发现显著差异(表1)⇑).之间的联系FeNO,0.05在排除了两名戒烟时间小于1年的前吸烟者后,过去的吸烟史仍然显著(p = 0.03)。在调整性别、年龄、身高、IgE敏感性和FEV后,这种相关性仍然显著1(表2⇑).
在戒烟者中,吸烟相关变量(先前吸烟量和潜伏期)、鼻烟消耗量和肺功能(通过FEV评估)的影响1)对呼出NO水平的影响。在吸烟相关变量和呼出No水平之间没有发现关联。前吸烟者的鼻烟消费量与增加有关D噢,不单因素分析(p = 0.04)。吸食鼻烟和C噢,不仅高于显著水平(p = 0.06;图1⇓).FEV1与心脏功能减退有关C一个,没有(p = 0.01)。在调整混杂变量后,采用多元线性回归分析对戒烟者的这些影响进行分析和确认。维持了这些关系,并确定了鼻烟消费量与吸烟的相关性C噢,不在戒烟者中变得显著(表3)⇓).
![图1 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/28/2/339/F1.medium.gif)
显示鼻烟使用(口腔湿润鼻烟;(21名吸烟者和50名非吸烟者),以及:a)气道组织一氧化氮浓度(C噢,不;p = 0.06);b)一氧化氮的气道转移因子(或扩散能力)(D噢,不;p = 0.04). 方框表示中间值和四分位间距;水平条代表第5-95百分位范围。
讨论
本研究的主要发现是,目前吸烟与减少C噢,不和C一个,没有.研究还发现,与从不吸烟的人相比,不吸烟的人呼出的NO含量更低J'噢,不,被动吸烟会增加C一个,没有.一项令人惊讶和新颖的发现是,在有吸烟前科的人中,吸鼻烟与减少鼻塞有关C噢,不增加了D噢,不.
本文中用于确定NO流量无关参数的模型已经得到验证19与经典的斜截模型相反23.流量的选择和分析数据的方法会影响NO流量无关参数的估计13.降低最高流量可增加估计流量C一个,没有在最近的一篇文章中,使用了线性回归方法和F伊诺在100–200的三种流速下进行测量 毫升·秒-124.最小流量的选择影响着流量的估计C噢,不和D噢,不,理论上,C噢,不通过使用尽可能低的流速来更准确地估计,因为测量到的呼出NO为C噢,不流速为0 mL·s-1.
减少C噢,不目前吸烟者的情况与之前的研究一致15.最近的一项研究25无法证明吸烟者和不吸烟者在NO非酶生成方面的差异,并表明吸烟者呼出的NO水平较低可能是由于口咽和支气管室中酶促NO生成的下调。高NO水平引起的负反馈机制在20世纪90年代初,香烟烟雾被认为是一种可能的机制8,但直到2003年才在肺上皮细胞中诱导NOS的病例中得到证实9.吸烟与四氢生物蝶呤水平降低有关10,这可能通过解偶联NOS减少酶促NO的产生,从而产生超氧物而不是NO26.超氧物又能与NO反应生成过氧亚硝酸盐。呼出的呼吸冷凝液中NO代谢物的增加也表明吸烟者气道中NO的消耗量可能增加12,27.
在目前的研究中,目前吸烟也与减少有关C一个,没有.这一结果与Delclaux的研究结果一致et al。14,测量F伊诺在六种不同的流速下,范围为50 - 300ml·s-1,并采用最小二乘线性回归得到C一个,没有和J'噢,不. 德尔克洛et al。14在健康的非吸烟者中发现了更高的数值与健康的吸烟者,但与之前两项研究的结果相矛盾,这两项研究都表明C一个,没有在吸烟者7,当使用线性回归时F伊诺测量在五种流速下进行,范围为50 - 320ml·s-1,或者没有区别C一个,没有,这项研究使用了与本研究相同的流速和模型15.对这种明显差异的一种解释可能是,结果对可能的混杂因素进行了调整,这在以前的研究中没有进行。对这种差异的另一种可能的方法学解释可能是,目前的研究基于一般人群样本,而以前的调查包括健康的非吸烟者与健康的吸烟者。塞et al。28报道,N-亚硝胺4-(N-甲基亚硝基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮是香烟烟雾的一种成分,可抑制肺泡巨噬细胞产生NO,这一发现可能解释了一氧化氮含量降低的原因C一个,没有对于吸烟的人。另一种可能的机制可能是增加了慢性吸烟者呼吸膜对NO的渗透性29.
在研究吸烟数量和呼出NO水平时,不可能找到剂量-反应关系。这一观察结果显然与之前对Kharitonov的研究相矛盾et al。3.在这一研究中,吸烟人数与吸烟人数之间有很强的相关性F伊诺但这项研究是在1995年进行的,使用的是峰值而不是平台呼气NO浓度,正如目前的建议,这是本研究遵循的。高桥et al。30研究了呼气末一氧化氮水平,报告称呼出的一氧化氮水平与吸烟数量无关。
在本研究中,戒烟者表现出较低的吸烟率FeNO,0.05和J'噢,不而在调整性别、年龄、身高、IgE敏感性和FEV后,这种差异仍然存在1.这些结果与罗宾斯的结果一致et al。6,世卫组织报告说F伊诺但8天后,平均口腔NO水平甚至低于对照组 戒烟数周。结果与之前的一项研究不一致,该研究发现4 戒烟数周后,吸烟人数增加F伊诺前吸烟者组达到与健康非吸烟者对照组相同的水平7.这种明显的差异可能是由于在之前的研究中,一些戒烟组的受试者表现出过敏症状,因此基线值较高F伊诺而健康对照组则完全不过敏目前的结果表明,NO通过气道上皮细胞顶膜的转移减少,这可以解释为吸烟与上皮细胞的角化有关,如口腔粘膜31和气管上皮细胞32,阻碍NO扩散。
在本研究中,未发现两者之间存在关联FeNO,0.05以及前吸烟者的潜伏期或吸烟次数。然而,有些令人惊讶的是,研究发现鼻烟的摄入与减少C噢,不增加了D噢,不在戒烟者中。一个可能的原因是C噢,不snus使用者气道中NO的消耗量可能增加,可能是由于NO转化为过氧亚硝酸盐。Helen的观察结果支持了这一建议et al。33他在大鼠的肺、心脏和肝脏中发现了尼古丁诱导的过氧化损伤。Iho也做了类似的观察et al。34他观察了尼古丁刺激的中性粒细胞,并注意到中性粒细胞产生的NO减少了,这表明尼古丁产生的超氧化物通过与预先形成的NO反应生成过氧亚硝酸盐。
另一个观察结果是D噢,不在鼻烟消费者中增加,可能是由于细菌定植在鼻烟使用者中所看到的更高的口腔产量。细菌定植可能是由于鼻烟消费者较差的口腔卫生报告,这将在口腔黏膜中创造一个有利于细菌生长和定植的局部环境35有证据表明,据报道,鼻烟消费者唾液中的尼古丁浓度可能对细菌生长有刺激作用36。另一种或补充解释可能是鼻烟中硝酸盐含量高37,可在口腔内被细菌活性转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐随后可用作底物产生NO。口腔中NO的产生增加的假说反映在D噢,不间接得到了Törnberget al。38,他观察到,在气管切开的受试者中,口咽腔室的移除导致了显著减少D噢,不,而不影响其他与流量无关的无交换参数。特恩伯格et al。38在6-300范围内的六种不同流速下测得的呼出NO 毫升·秒-1并采用非线性回归方法得到C噢,不,D噢,不和C一个,没有.
不可能证明报告的非吸烟者被动吸烟与呼出NO水平降低有关。这一发现与以前的一些研究一致39- - - - - -41也与沃克的研究部分一致et al。5,该研究采用问卷调查的方式评估烟雾暴露,无法显示烟雾暴露对健康的任何影响F伊诺在无哮喘的儿童中,尽管在有哮喘的儿童中也有。应该指出的是,以前的研究是在儿童群体中进行的,而仅有的针对成人的研究只集中于吸烟的直接影响4,42.研究发现,被动吸烟与体重增加有关C一个,没有,但目前,目前的作者对这一观察结果背后的机制尚不清楚。一种可能的解释是暴露在侧流烟雾中的受试者呼吸膜的通透性降低43.
本研究是第一个在一般总体样本中研究与流动无关的NO交换参数的研究之一。即使有研究表明自我报告和客观测量的烟草使用量和暴露量之间存在合理的关联,使用烟草消费量和暴露量的客观标记物也会更好44- - - - - -46.
使用不依赖于流量的一氧化氮交换参数可能有助于了解烟草诱导的气道一氧化氮代谢和交换变化的位置。在目前的研究中,目前和过去吸烟都与呼出的一氧化氮水平降低有关。在当前吸烟者中,在气道和肺泡中发现一氧化氮水平降低,而在戒烟者中,最大气道一氧化氮总通量降低。鼻腔(口腔湿润鼻烟)与气道中一氧化氮浓度降低和气道中一氧化氮转移增加之间的关联值得进一步研究。
- 收到了2005年9月29日。
- 接受2006年4月9日。
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