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真菌过敏性哮喘

临床上对于真菌过敏性哮喘的认识已有200余年的历史,1728年JohnFloyer报道有人在参观酿酒厂时哮喘突然发作。1924年VonLeeuwen提出在荷兰的哮喘病人中,发病的原因是由于潮湿。同年在美国,Cadhan报告3例由小麦锈菌诱发的哮喘,这些发现均是真菌过敏性哮喘的研究雏形。1928年德国的Hansen医生首次正式证实提出了15%的哮喘病人对生活环境中收集到的交链孢霉及青霉抗原皮肤试验呈阳性反应,并证实给其中一部分患者吸入交链孢霉或青霉菌孢子可诱发哮喘发作。1932年Tubs报道一例哮喘患儿在每次进食发酵食物后发病,提出酵母菌及念珠菌是某些哮喘病人的发病诱因。1934年Prince等用在病人生活环境中曝皿培养真菌的方法进行观察,发现当真菌生长旺盛时,病人哮喘症状加重。真菌是一类种类十分庞大的微生物,据不完全统计,自然界大约有10万多种,土壤、河流、海洋及一切有机质上均有生长。这些微生物在频繁的繁殖过程中,随风将大量的孢子和菌丝碎片释放到空气中,构成了对变态反应性哮喘患者的严重威胁。真菌的传播主要是靠孢子,当然一些真菌的子实体、菌核和菌丝碎片等也可以传播。传播的方式有多种,包括风力传播、水力传播、动物传播、人为传播等,其中风力传播最为重要。真菌虽然不在空气中繁殖,但是它的孢子却大量地随风飘浮到空中。其原因是真菌的孢子数量极大,体积又很小,有些真菌的孢子成熟后又容易与产孢组织分离,因此借风力到处传播。

病因 症状 预防 治疗

1.真菌分类及其特征真菌的种类很多,分布广泛,自然界中约有10万余种。受到地理、气候等因素的影响,大气中真菌的种类和含量变化很大,受到生活条件和生活习俗的影响,室内真菌的浓度也有很大的差异。致敏性强且空气中飘散数量大的真菌种类有数百种,引起人体致敏的主要是室内真菌。尽管空气中真菌的数量极大,形态各异,但它们都具有共同的特征。是具有丝状体的分枝状的营养结构,有细胞核和细胞壁,不含叶绿素,是典型地进行有性繁殖和无性繁殖的有机体,含有多糖和蛋白质等物质。
2.空气中气传真菌调查空气中真菌的调查是探明各地空气中常见真菌种类、数量、季节分布情况的一种重要方法,这对于筛选致敏真菌,指导真菌变态反应患者的诊断和治疗有重要意义。制备真菌变应原的菌种的选择,就是根据空气中的调查资料配合真菌的致敏性来确定的。把空气中最常见、孢子播散数量最大和致敏性最强的真菌进行分离和筛选,保留纯菌种,进行实验室培养,可制备成各种真菌变应原浸液供临床诊断和免疫治疗。一般认为,真菌调查由曝片和曝皿同步进行,由于曝片调查对某些较小的真菌孢子难以观察和分辨,所以曝皿调查也是非常重要的。通常调查应至少持续1年才能较为全面地了解该地区主要致敏真菌。
3.真菌的变应原性研究真菌和真菌孢子作为一种抗原物质,它在人体内产生抗体的能力比较低,可能由于真菌和真菌孢子不产生外毒素,亦无表面抗原存在;或认为真菌孢子的细胞膜上有一层化学稳定的物质,使细胞内的抗原成分不易释放,故激发抗体产生的功能较低,在临床上,真菌抗原浸液皮肤试验的强度与阳性率均明显低于花粉抗原浸液。
真菌诱发变态反应的过程与对结核菌诱发变态反应的过程相似,故采用真菌抗原浸液进行皮肤试验时,既可以出现速发相皮肤反应,又可以出现迟发相皮肤反应,有时为双相反应。我们曾对75例变态反应性结膜炎病例的皮肤试验结果进行了观察,真菌迟发相反应阳性率明显高于速发反应。
所谓致敏真菌,主要是一些植物病原菌和腐生菌。过去多数人认为真菌的主要抗原有效成分存在于真菌孢子中。后来有人发现,菌丝和孢子中都有致敏原,国内外许多实验室对数种真菌的变应原成分进行过研究,包括抗原的纯化、免疫检测分析等。Gravesen于1979年通过交叉放射免疫电泳分析,发现交链孢霉含有10种以上抗原成分。1980年Yunginger等对交链孢霉进行了生化分析,发现一种抗原性较强的糖蛋白,称之为Alt-1,其分子量在25000~50000之间。
Aukrust等于1979年对芽枝霉的抗原性作了分析,发现含有60多种蛋白成分,其中有4种属于主要的抗原决定簇,其余部分为次要抗原决定簇。对其中2种抗原决定簇进行提纯,分子量为13000和25000。对10种不同种系的芽枝霉进行抗原性比较,发现不同种系中主要抗原决定簇的含量差别极大。1980年Kauffman等对烟曲霉的抗原成分进行分析,发现培养时间长的菌群比培养时间短的菌群抗原性高。1969年Pepys发现烟曲霉致敏后,发现其不但可以诱发机体产生特异性IgE,还可以产生特异性IgG,成为烟曲霉可以诱发变态反应性支气管肺曲菌病发病的重要依据。北京地区某医院曾于1984年开始对青霉、交链孢霉、曲霉等进行免疫电泳及琼脂扩散测定,发现了一些不同的区带。1986年对产黄青霉抗原进行了初步分离提纯。1986年北京医科大学对交链孢霉变应原进行了初步活性鉴定,发现了一种抗原性较强的成分。1987年Reed发现烟曲霉与土曲霉(A.Terreus)、棒曲霉(A.clavatus)、黑曲霉(A.niger)、黄曲霉(A.flavus)之间均有很高的抗原交叉性。
从上述资料中,我们可以看出,气传致敏真菌的抗原性问题是一个极为复杂的问题。不但在不同种系的真菌中变化很大,而且在同一种系的真菌中亦可能存在不同的抗原决定簇。今后如何针对我国的常见致敏真菌的抗原性问题进行研究,将有大量的工作有待探索。
由于真菌的遗传特性复杂,形态各异而且多变,决定了它的变应原性的复杂性。真菌的抗原物质绝大部分来自真菌的孢子和菌丝,不同的真菌菌株在有性繁殖期与无性繁殖期两个不同的阶段,在形态上有明显差别。不同真菌的变应原性又往往具有相对的交叉反应性。同时,同一种真菌变应原作用于不同的真菌变态反应病人时,可以出现截然不同的反应。真菌的形态与发育又受环境的影响而变异。不同的接种条件、培养基成分、培养温度及湿度,均可导致真菌形态的自动变异,从而影响其抗原性。据Hoffman(1981)报告,用交链孢霉孢子制备的变应原中发现了8种重要的变应原成分,其中有几种是用交链孢霉菌丝所制备的变应原浸液中所没有的,提示了真菌孢子和菌丝的变应原成分是不同的。70年代后期在支气管哮喘患者中,发现有16%~28%对烟曲霉变应原浸液皮试呈阳性反应,认为这类病人可能属于一类特殊的变态反应类型,称之为变应性支气管肺曲菌病。
自从对烟曲霉的变应原进行分离层析以来,并结合临床进行对照分析,取得了很大进展,例如发现了烟曲霉的Ag3为不耐热成分,加热后可使变应原性明显降解。Ag7则为引起变应性支气管肺曲菌病最重要的变应原成分等。目前对真菌变应原的分离提纯正在作更深入的研究。在分离方法上采用交叉免疫电泳:可在不同的区带上进行更细的层析,取得更纯净的变应原成分。再用克隆化的技术,制备出效价高、特异性强的真菌变应原。这对指导真菌变态反应的诊断和治疗,甚至对阐明真菌变态反应的发病及防治机理,可能在分子水平上取得突破性进展。对于真菌变应原性测定,一种为生物学方法,通过真菌变应原的皮肤试验或其他激发试验,推测其变应原强度与活性。另一种为放射免疫法,即利用放射变应原吸附试验(RAST),从体外测定变应原浸液的变应原强度与活性。因RAST方法需要一定仪器设备,有些试剂国内缺乏,而且价格昂贵,目前用于大量致敏真菌筛选有一定困难。60年代Shelley等人曾发现速发相反应患者的嗜碱粒细胞或肥大细胞在体外与特异性抗原相作用时,可引起这些细胞脱颗粒,此后,人嗜碱粒细胞脱颗粒试验(HBDT)方法经过不断改进,逐步趋于完善。我们曾采用HBDT、许氏改进方法,用阿利新兰代替甲苯胺蓝染色,可减少染色误差,用血球计数板观察结果,简便省时,和皮肤试验有较好的符合率(87%)。应用皮肤试验和HBDT方法相结合测定真菌变应原性,可以从体内和体外两个方面反映真菌变应原强度,有助于得出正确结果。抗原和抗体结合可在任何比例下发生,但有一个最适数量的比例(等价带),此时,结合反应表现得最强。在HBDT试验中,进行了几种单价真菌变应原稀释度(蛋白质含量)试验,结果表明10-4变应原稀释度嗜碱粒细胞脱颗粒较好。因所用真菌种类多,特性各异,其浸液中有效变应原成分和含量也会有所不同,对于每种真菌变应原,选择它的最佳稀释度(蛋白质含量)进行HBDT试验,可能会取得更好的结果。
总之,气传真菌种类繁多、分布广泛,是诱发支气管哮喘的重要变应原之一。据报道美国现已进入市场的商品真菌变应原浸液制剂多达280余种,而我国目前应用于临床诊断和治疗的真菌抗原仅有20~30种,因此深入开展变应原分离提纯是今后我国真菌变态反应学研究的重要任务。

1.真菌变应性哮喘的临床症状真菌变应性哮喘是支气管哮喘中比较常见的一种类型,主要是特应性素质患者由于吸入或食入真菌变应原后引起气道高反应性和气道变应性炎症而导致的广泛的可逆性呼吸道堵塞综合征。由于这种真菌的侵入是非感染性的,真菌在气道内的逗留时间较短且可被气道内的巨噬细胞等所吞噬,故症状往往是一过性和可逆性的,但由此可以触发一系列的免疫反应如迟发相哮喘反应中的气道变应性炎症等。
真菌性哮喘的发病有一定的季节性,但不像花粉过敏性哮喘那样明显。病人一般在接触真菌变应原后突然发病。前驱症状可有鼻痒、喷嚏、清涕、咳嗽、胸闷等,如不及时处理,可因支气管堵塞加重而出现哮喘发作。哮喘轻度发作时,患者神志清楚,可以平卧,无发绀,活动轻度受限;中度发作时,患者稍事活动即可气短,不能平卧,常有辅助呼吸,呼吸频率增加,可有轻度发绀出现;重度发作时,患者被迫端座位,两手前撑耸肩,额部冷汗或大汗淋漓,发绀。哮喘发作频率及持续时间有很大差异。伴有呼吸道感染时,咳嗽常为突出症状,咳脓痰或白痰,有时伴体温升高。部分患者可表现为慢性阵发性咳嗽,无典型哮喘发作,目前称之为咳嗽变异性哮喘。
哮喘缓解期或非典型的哮喘患者,可无明显体征。在发作时,胸廓饱满,呈吸气状。叩诊为过清音,心浊音界缩小。呼气时可闻及哮鸣音,如果哮喘发作严重,呼吸困难加剧,而哮鸣音反而减少。哮喘严重发作持续24h以上称哮喘持续状态。患者极度呼吸困难,烦躁不安,大量出汗,发绀,可发展到血压下降,神志不清或昏迷,呼吸衰竭。长期反复发作和感染者可并发慢性支气管炎、肺气肿等。严重发作时可并发气胸、纵隔气肿、肺不张。晚期可并发肺源性心脏病。
2.其他真菌性变应性呼吸道疾病真菌除可以诱发变应性哮喘外,还可诱发其他肺实质的真菌性支气管肺的变应性疾病,如真菌诱发的变应性肺炎(又称真菌性外源性变应性肺泡炎)等,这是一组非IgE介导的真菌性变态反应在肺部的表现,其发病机制、病理生理和临床过程均与支气管哮喘有较大区别。作为哮喘防治工作者对这疾病也应有所了解,以便于临床工作中鉴别诊断和治疗。
这些病人常由于吸入生活或职业环境中的各种真菌孢子而致病。有些非真菌性的无机或有机粉尘,化学或药物等颗粒,吸入后也可致病,但真菌为其主要的病原。该类疾病在临床上可分为两类。一类为速发型,称急性过敏性肺炎,症状为在大量吸入致敏真菌后4~8h内出现畏寒、发热、咳嗽、咳痰、喘憋、乏力、头痛、肺底有湿性
1.一般治疗
(1)拟肾上腺素类药物:β肾上腺素能受体兴奋剂有极强的支气管扩张作用。该类药物主要通过兴奋β受体,激活腺苷酸环化酶,增加环磷腺苷(CAMP)的合成,提高细胞内环磷腺苷(CAMP)的浓度,扩张支气管平滑肌,稳定肥大细胞膜。由于麻黄碱、肾上腺素、异丙肾上腺素等对α、β1、β2受体有多种效应,故逐渐
β2受体兴奋剂替代,后者可选择性地舒张支气管平滑肌,大大减少了对心血管的副作用。目前常用的药物有沙丁胺醇、特布他林、氯丙那林、双氯醇氨、丙卡特罗等。多采用口服和吸入给药方式,吸入又分气溶胶、雾化溶液和干粉剂等,具有用量少、起效快、副作用小等优点。口服剂型有缓释和控释制剂,可延长并较好维持有效血药浓度。在用β2受体兴奋剂时,某些病例可引起心率加快、手抖等,但随着用药时间延长而上述症状逐渐减轻或消失。
(2)茶碱类药物:氨茶碱解除支气管痉挛的作用已为半个多世纪的临床实践所证实。研究表明,茶碱有抗炎作用,能稳定和抑制肥大细胞、嗜碱粒细胞、中性粒细胞和巨噬细胞,能拮抗腺苷引起的支气管痉挛,能刺激肾上腺髓质和肾上腺以外的嗜铬组织释放儿茶酚胺,增加健康的或疲劳的膈肌对低频刺激的收缩力。
(3)抗胆碱能类药物:可用异丙托溴铵(溴化异丙托品)吸入,一次20~80μg,3~4次/d。局部用药,无全身副作用,并具有较持久的解痉效果。
(4)糖皮质激素:糖皮质激素可预防和抑制气道炎症反应,降低气道反应性和抑制迟发相哮喘反应。其机理是抑制磷脂酶A2,阻止LTs、PGs、TXs和PAF的合成;抑制组胺酸脱羧酶,减少组胺的形成;增加β-受体和PGE受体的数量;减少血浆素原激活剂的释放及弹性蛋白酶和胶原酶的分泌;抑制支气管腺体中酸性黏多糖的合成;促使小血管收缩,增高其内皮的紧张度,从而减少渗出和炎症细胞的浸润等。总之,糖皮质激素对哮喘的疗效是综合作用的结果,也是目前治疗哮喘最有效的药物,但因长期应用可能产生众多的副作用,不应滥用。目前一般主张尽可能使用糖皮质激素气雾剂或干粉剂吸入治疗,每天剂量为400~800μg。其最大优点是在支气管内发挥特有的治疗作用,又避免了全身副反应。全身应用糖皮质激素主要用于哮喘急性严重发作或者呈哮喘持续状态的患者。为了避免或减轻全身应用糖皮质激素的副作用,应将维持量的泼尼松在每天或隔天晨间一次顿服。
2.非特异性免疫治疗当不能确定变应原时,可进行非特异性免疫治疗,改变患者的反应性,使之能耐受变应原的刺激。常用的药物有组球蛋白和冻干卡介苗(卡介苗素)等。
(1)冻干组胺丙种球蛋白(组胺丙种球蛋白):又名组球蛋白(histaglobin),可用于治疗支气管哮喘。组球蛋白的治疗机制仍不十分清楚。可以肯定不是单纯人血丙种球蛋白(丙种球蛋白)的免疫功效,因为组球蛋白中的人血丙种球蛋白(丙种球蛋白)含量甚微。Shiffarth的试验证明,单独用人血丙种球蛋白注射不能使豚鼠产生对抗组胺的保护作用,而同等剂量的组球蛋白则有效。大多数人认为组球蛋白是一种综合抗原,能刺激机体产生抗组胺的抗体,从而消除内源性组胺的致病作用。也有人认为组球蛋白附于肥大细胞表面,在其周围形成组胺的高浓度状态,抑制肥大细胞的脱颗粒过程。一般用法为每周皮下注射1~2次,每次1ml,10次左右出现疗效,以后改为每月1次。不良反应有轻度头晕、头痛、皮疹。这些反应均在用药最初4针时发生,注射后20min左右,可自行缓解。
(2)冻干卡介苗(卡介苗素,BCG-E):是卡介菌的菌体热酚乙醇提取物,主要为冻干卡介苗(BCG)多糖核酸等10多种成分,目前制剂规格为每支1ml,含冻干卡介苗(卡提素)0.5mg,是一种较好的纯生物制剂和较理想的免疫增强剂。经动物药理实验,冻干卡介苗(卡提素)能有效地激活巨噬细胞和T淋巴细胞,肺泡巨噬细胞的吞噬功能,具有平喘、抗变态反应、增强机体的细胞和体液免疫及促进单核巨噬细胞的增生和活力,并能激活T淋巴细胞释放各种淋巴因子。冻干卡介苗(卡提素)注射液1ml~2ml,肌内注射,隔天1次,30次为1疗程。副作用少见,可有发热,全身乏力,关节疼痛,注射局部硬结等。
3.特异性免疫治疗最简单的特异性免疫治疗是避免接触真菌变应原。但完全避免真菌的接触是不可能的,所以常用的治疗方法就是特异性免疫治疗(即脱敏治疗)。脱敏治疗一般在3个月左右,封闭抗体水平上升时才开始见效,此后抗体水平不断上升,效果也比较巩固。一般要求脱敏治疗时间2~3年,有些患者需要更长时间。在脱敏治疗的过程中,如果哮喘发作,可照常应用对症治疗药物。轻度发作者,脱敏治疗可继续进行,重度发作时应暂停脱敏治疗。脱敏治疗一般是安全的,少数病人可出现局部或全身反应。局部红肿反应在24h内消退的,可继续治疗,但应密切注意发展情况;如局部形成硬结,48h以上不消退甚至形成无菌性坏死,考虑发生Ⅲ型变态反应,应中止脱敏治疗,改用其他疗法。全身性反应多由剂量过大引起,应适当降低注射剂量,以不引起反应为止。
4.预防治疗
(1)色甘酸(色甘酸钠):有稳定肥大细胞,阻止其脱颗粒和释放介质的作用,可以降低气道高反应性和双相抑制速发相哮喘反应和迟发相哮喘反应。宜在好发季节前2周开始用药,每次吸入20mg,3~4次/d。一般对真菌过敏性哮喘效果较好。对激素依赖性哮喘患者,应用本品可望减少激素用量。
(2)酮替芬:能抑制肥大细胞、中性粒细胞等释放组胺和慢反应物质,对抗组胺、缓激肽、5-HT、PAF和白三烯等物质的致炎作用,降低气道高反应性,增强β受体激动剂扩张气道的作用,预防和逆转β受体激动剂的快速耐受性,对速发相哮喘反应和迟发相哮喘反应均有抑制作用。一般在发作前2周开始应用,2次/d,1mg/次。主要副作用为嗜睡、倦怠。
预后:晚期广泛肺纤维化,肺功能为限制性通气功能不足,肺组织出现不可逆病变,预后不良。
预防:
1.尽量保持居室或工作环境内空气干燥、洁净、阳光及通风良好。必要时可应用空气过滤器,使空气经常处于循环过滤的状态下。目前常用的过滤方法,一为高效粒子空气过滤系统(High-efficiencypartculateairfiltersystem,HEPE),为一种微孔机械过滤装置,采用活性炭微孔滤膜,将悬浮于空气中大于2μm的微粒清除99.97%以上(空气中真菌孢子直径大多在2μm以上)。活性炭滤膜不但可以滤除真菌孢子和微粒,而且可将空气中的真菌霉味分子吸收。另一种为静电吸附过滤方法,利用静电发生装置将空气中悬浮的微粒通过静电吸附。
2.真菌变应性哮喘病人的居室陈设应尽量简单,墙壁、地面宜用瓷砖铺砌。卧室宜选择在楼上,卧床采用较高的床架,床下不宜堆放杂物。
3.对于严重过敏患者应考虑易地治疗。已经证实是职业性真菌变态反应者,应及早脱离工作环境。
4.真菌变应性哮喘患者应避免到阴暗潮湿的环境如地窖、粮仓、沼泽地及柴草堆积或霉烂的地方。
5.尽量避免发酵食物及食用真菌的摄入。