楊琳 綜述 趙守琴 審校
分泌性中耳炎(secretory otitis media,SOM)是一種以中耳腔積液、耳悶、聽力下降為主要特點(diǎn)的臨床常見多發(fā)病,兒童發(fā)病率高于成人。其發(fā)病機(jī)制及病因迄今尚未完全闡明,咽鼓管的機(jī)械性阻塞及功能障礙是共認(rèn)的重要發(fā)病原因之一,感染及免疫反應(yīng)在SOM發(fā)病中的作用機(jī)制則是目前研究的熱點(diǎn)?,F(xiàn)將SOM的發(fā)病機(jī)制學(xué)說(shuō)進(jìn)行綜述,為該病的進(jìn)一步研究提供參考。
Cunsolo等[1]報(bào)道,咽鼓管機(jī)械性阻塞及功能障礙導(dǎo)致外界空氣無(wú)法進(jìn)入中耳,中耳腔呈負(fù)壓狀態(tài),導(dǎo)致中耳粘膜缺氧,毛細(xì)血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng),形成中耳滲出液;Ryding等[2]對(duì)34名16至25歲慢性SOM患者進(jìn)行觀察,亦認(rèn)為咽鼓管功能障礙是眾多引起SOM的病因之一;而咽鼓管表面活性物質(zhì)缺乏則是引起咽鼓管功能障礙的重要原因之一[3];袁媛等[4]用纖維鼻咽鏡觀察72例( 144耳)對(duì)照組和89例( 151耳)SOM組咽鼓管咽口的形態(tài)及SOM組咽鼓管咽口周圍形態(tài)改變,認(rèn)為成人咽鼓管咽口形態(tài)改變與SOM的發(fā)生、發(fā)展有著不可忽視的相關(guān)性,同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)在SOM組中,所有患兒咽鼓管咽口周圍均有病變,主要是鼻咽部炎癥, 其次是腺樣體肥大和咽鼓管扁桃體肥大。這些均說(shuō)明咽鼓管咽口形態(tài)及其周圍結(jié)構(gòu)改變與SOM的發(fā)生相關(guān)。
Kanai等[5]對(duì)97例(180耳)氧化亞氮吸入麻醉的患者進(jìn)行前瞻性研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在全麻術(shù)后許多患者可以檢測(cè)到中耳負(fù)壓,3.3%的患者發(fā)展成為SOM;因此,他們認(rèn)為氧化亞氮吸入麻醉引起的中耳腔氣體動(dòng)力學(xué)改變和短暫性咽鼓管阻塞是導(dǎo)致全麻術(shù)后SOM的主要誘發(fā)因素。
近年來(lái),有學(xué)者[6]提出了“鼻源性分泌性中耳炎”的概念,廣義地講是因鼻腔病變(炎癥、腫瘤、變態(tài)反應(yīng)等) 所引起SOM的統(tǒng)稱;狹義地講是由于鼻腔結(jié)構(gòu)異常所引起的SOM。林杰等[6]對(duì)176例因鼻腔結(jié)構(gòu)異常所引起的SOM患者進(jìn)行診斷和治療,總結(jié)出“鼻源性分泌性中耳炎”的概念,主張?jiān)缙诒J刂委煟磸?fù)發(fā)作者手術(shù)治療以矯正鼻腔結(jié)構(gòu)、恢復(fù)鼻腔通氣。但究其根本原因,很可能是因?yàn)椋孩俦乔唤Y(jié)構(gòu)異常直接導(dǎo)致咽鼓管咽口阻塞,分泌物排出受阻;②鼻腔結(jié)構(gòu)異常,通過(guò)蝶腭神經(jīng)和鼻腭神經(jīng)對(duì)分布于鼻腔后部、鼻腔外側(cè)壁及鼻中隔后部黏膜的刺激,不僅引起鼻塞,還常引起咽鼓管通氣和引流功能障礙;③鼻腔結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致微生物及其分泌的毒素排出受阻,這些微生物可通過(guò)咽鼓管逆行致中耳腔,導(dǎo)致中耳炎的發(fā)生。
阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)是兒童較常見的呼吸道阻塞性疾病之一,其肥大的腺樣體可以導(dǎo)致咽鼓管功能障礙,并可通過(guò)多種途徑導(dǎo)致SOM:①增生肥大的腺樣體壓迫、阻塞咽鼓管咽口,造成鼓室負(fù)壓而致粘膜滲液。同時(shí),肥大的腺樣體表面纖毛柱狀上皮轉(zhuǎn)化為鱗狀上皮及結(jié)締組織纖維變性,阻礙了咽鼓管和中耳粘液纖毛排送系統(tǒng)的引流[7];②腺樣體作為致病微生物的貯蓄池,其肥大后阻塞后鼻孔導(dǎo)致吞咽時(shí)鼻咽部壓力升高,咽部分泌物向咽鼓管反流進(jìn)入中耳;③腺樣體的免疫功能異常,能夠分泌組織胺等也可造成咽鼓管粘膜水腫[8]。
盡管咽鼓管機(jī)械性阻塞及功能障礙已明確是SOM發(fā)生的重要因素之一,但臨床工作中發(fā)現(xiàn)很多先天性小耳畸形患者伴有咽鼓管狹窄卻并無(wú)中耳積液,同時(shí)人們?cè)跓o(wú)咽鼓管阻塞或功能障礙的動(dòng)物中耳腔中注入細(xì)菌或毒素也能產(chǎn)生中耳積液[9]。這說(shuō)明咽鼓管機(jī)械性阻塞及功能障礙并非引起SOM的必須條件,中耳腔存在滲出液和咽鼓管功能障礙相結(jié)合才能產(chǎn)生中耳積液,進(jìn)而發(fā)展成SOM。到目前為止,文獻(xiàn)報(bào)道已從SOM的中耳積液中分離培養(yǎng)出多種細(xì)菌、病毒和衣原體,因而認(rèn)為SOM的發(fā)生與感染因素有關(guān)。
與SOM有關(guān)的常見的致病細(xì)菌中有肺炎鏈球菌(S.pneumoniae)、流感嗜血桿菌(H.influenzae)和卡他莫拉桿菌(M.catarrhalis),其次還有β-溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌等。同時(shí),從SOM患者的中耳積液中也已分離出多種呼吸道病毒,并用PCR技術(shù)檢測(cè)出中耳積液中多種病毒的DNA,病毒常和細(xì)菌共同存在、共同致病[10]。Brockson等[11]研究發(fā)現(xiàn),在急性細(xì)菌性中耳炎的發(fā)病中,呼吸道合胞病毒是最常見的病毒,因此認(rèn)為它是最重要的共同致病病原體;卡他莫拉桿菌在SOM發(fā)病機(jī)制中的作用最近已被闡明,但是更為嚴(yán)格的研究因?yàn)槿狈?dòng)物模型而受到阻礙;呼吸道合胞病毒和流感嗜血桿菌共同感染可以促進(jìn)卡他莫拉桿菌進(jìn)入中耳腔,進(jìn)而引起分泌性中耳炎。
Daniel等[12]采用細(xì)菌活性染色技術(shù)和共聚焦激光掃描顯微鏡法(confocal laser scanning microscopy,CLSM)對(duì)中耳積液樣本進(jìn)行分析,檢測(cè)到生物被膜中平均包含1.7種細(xì)菌菌株和2種浮游生物,其中最常見的細(xì)菌是凝固酶陰性葡萄球菌。
近年來(lái)依據(jù)流行病學(xué)提供的線索,人們對(duì)變應(yīng)性鼻炎、鼻竇炎、鼻息肉和哮喘等疾病的相關(guān)性進(jìn)行了大量研究,提出“上下呼吸道炎癥一致性”學(xué)說(shuō)[13,14]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)中耳黏膜系統(tǒng)中存在的免疫細(xì)胞比例與鼻黏膜相似[15]。因此認(rèn)為中耳黏膜系統(tǒng)作為上呼吸道黏膜的延續(xù),具有與后者相似的免疫功能,在病理因素作用下可出現(xiàn)各種免疫細(xì)胞增殖及遷移現(xiàn)象,參與免疫應(yīng)答。
流行病學(xué)研究支持變態(tài)反應(yīng)是SOM發(fā)病的危險(xiǎn)因素之一[16]。在SOM伴變應(yīng)性體質(zhì)患者中耳黏膜中可觀察到肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞及T細(xì)胞增多、過(guò)度活化,中耳積液中免疫球蛋白E(IgE)、嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白等變應(yīng)性炎性介質(zhì)含量升高以及T輔助細(xì)胞(T helper cells,Th)-2型細(xì)胞因子表達(dá)水平顯著增高的現(xiàn)象。因此,以Th2反應(yīng)為主的Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)可能是導(dǎo)致具有變應(yīng)性體質(zhì)SOM患者中耳積液持久不愈的致病因素之一[17]。Nguyen等[18]也發(fā)現(xiàn)SOM伴變應(yīng)性體質(zhì)患者的中耳積液、咽鼓管黏膜和鼻咽部黏膜同時(shí)存在以嗜酸性粒細(xì)胞、T細(xì)胞和白細(xì)胞介素(IL)-4增高為特征的Th2型免疫反應(yīng),進(jìn)一步支持中耳黏膜系統(tǒng)存在與過(guò)敏性鼻炎、哮喘相似的變應(yīng)性炎癥致病機(jī)制。
隨著對(duì)免疫細(xì)胞及其細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的深入研究,學(xué)者們提出“Th1/Th2 平衡假說(shuō)”:機(jī)體對(duì)于抗原刺激的反應(yīng)是通過(guò)免疫細(xì)胞及其產(chǎn)物相互作用形成的免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的;在不同抗原誘導(dǎo)下CD4+T細(xì)胞可發(fā)生極化反應(yīng),產(chǎn)生兩類功能不同的效應(yīng)T細(xì)胞(Th1和Th2細(xì)胞),介導(dǎo)不同的免疫反應(yīng);并且Th1細(xì)胞與Th2細(xì)胞相互作用、相互調(diào)控。一方面在自身免疫性疾病和慢性感染性疾病中,Th1細(xì)胞通過(guò)其特異轉(zhuǎn)錄因子T-bet[19]和分泌細(xì)胞因子[IL-2、γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ)等]參與免疫病理反應(yīng);另一方面,Th2細(xì)胞主要介導(dǎo)變應(yīng)性炎癥[20],通過(guò)其特異轉(zhuǎn)錄因子GATA-3[18]和分泌細(xì)胞因子(IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等)發(fā)揮控制、放大炎癥反應(yīng)的作用。
趙守琴等[21]通過(guò)研究變應(yīng)原誘發(fā)大鼠SOM模型和非SOM組中耳腔灌洗液中IL-4、IFN-γ以及中耳黏膜和骨髓腔中核因子Kappa B(nuclear transcription factors kappa B ,NF-κB),發(fā)現(xiàn)SOM大鼠中耳微環(huán)境中IL-4合成顯著增高, IFN-γ減少,Th2/ Th1比值增高, 存在以Th2細(xì)胞過(guò)度分化為特征的Th極化趨向,NF-κB在調(diào)控大鼠中耳微環(huán)境Th1/Th2極化過(guò)程中起一定作用。
Kariya等[22]分析80例成人分泌性中耳炎患者的中耳滲出液,IL-2、IL-4、IL-5、IL-10、IL-12、IFN-γ在其中的檢出率分別為75.0%(60例)、41.3%(33例)、52.5%(42例)、17.5%(14例)、100%(80例)和82.5%(66例)。他們認(rèn)為,無(wú)論是否是過(guò)敏體質(zhì),IL-12通過(guò)影響IL-2 和IFN-γ的產(chǎn)生,在分泌性中耳炎發(fā)病機(jī)制中扮演了重要的角色;IL-4對(duì)成人過(guò)敏性鼻炎患者的免疫狀態(tài)有一定影響;IL-10有可能影響中耳滲出液的粘度。
Smirnova等[17]研究認(rèn)為在炎癥反應(yīng)的慢性階段IL-2和 IL-4的相互影響扮演著重要角色。Th2相關(guān)細(xì)胞因子IL-4、IL-5 和IL-13以及Th2/Th1相關(guān)細(xì)胞因子粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor ,GM-CSF)參與調(diào)解中耳慢性炎癥以及因此導(dǎo)致的慢性分泌性中耳炎的細(xì)胞學(xué)和分子學(xué)進(jìn)程。Skotnicka等[23]采用流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)慢性SOM患者外周血和中耳積液中的T細(xì)胞亞群,發(fā)現(xiàn)中耳積液中CD4+T細(xì)胞增多,與外周血T細(xì)胞亞群相比,中耳積液中CD4+、CD8+T細(xì)胞數(shù)量和CD4+/CD8+比例均明顯增高,因此推測(cè)中耳局部存在某種機(jī)制能夠調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞的增殖和分化。Cooter等[24]研究發(fā)現(xiàn)所有慢性SOM患者中耳積液中均含有轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)——TGF-β1和TGF-β2,且兩者在既往有鼓膜切開置管史的慢性SOM患者中耳積液中的表達(dá)都增加。推測(cè)TGF-β與SOM的慢性遷延關(guān)系密切,在SOM并發(fā)癥如膠耳、粘連性中耳炎等纖維化形成中可能發(fā)揮關(guān)鍵的作用,但還缺乏更確鑿的證據(jù)。李潔等[25]對(duì)慢性SOM中耳積液及外周血檢測(cè)分析,結(jié)果也提示TGF-β1在SOM的慢性發(fā)生發(fā)展中起重要作用。
研究發(fā)現(xiàn)專職調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T lymphocyte,Treg)在人體免疫應(yīng)答中發(fā)揮著一定作用[26]。CD4+CD25+Treg作為一類具有功能的成熟T細(xì)胞亞型,可通過(guò)細(xì)胞間的直接接觸機(jī)制及分泌抑制性細(xì)胞因子——TGF-β和IL-10發(fā)揮免疫抑制功能[27]。Foxp3作為CD4+CD25+Treg的管家基因,是該類細(xì)胞活化的特異性標(biāo)志[28]。體外實(shí)驗(yàn)提示Foxp3+Tregs具有免疫抑制功能、T細(xì)胞無(wú)反應(yīng)性和抑制性現(xiàn)象,該基因缺陷將導(dǎo)致免疫耐受缺陷、免疫功能紊亂[26]。近期研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子TGF-β可以作為Foxp3誘導(dǎo)作用的生理性調(diào)節(jié)因子,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)抑制機(jī)制阻止T細(xì)胞活化[29]。
4.1水通道蛋白 維持中耳腔內(nèi)空氣填充、液體外排的狀態(tài),不僅需要咽鼓管良好的通氣和排泌功能,同時(shí)鼓室內(nèi)所有膜性結(jié)構(gòu)對(duì)水分子的吸收也同樣重要。這種吸收功能主要依靠咽鼓管、鼓室內(nèi)上皮細(xì)胞細(xì)胞膜上的水通道和離子通道,通過(guò)對(duì)Na+、 K+的定向轉(zhuǎn)運(yùn)以及對(duì)水分子和其他離子的轉(zhuǎn)運(yùn)形成滲透梯度,從而使液體吸收并維持水的穩(wěn)態(tài),以達(dá)到防止產(chǎn)生中耳積液的目的[27]。水通道蛋白(AQPs)被認(rèn)為是維持中耳水平衡的重要結(jié)構(gòu)[30],當(dāng)病原菌入侵并破壞中耳內(nèi)穩(wěn)態(tài)時(shí),離子通道受到影響,離子的流動(dòng)狀態(tài)被改變,導(dǎo)致跨膜AQPs的功能甚至表達(dá)發(fā)生改變;而AQPs的異??梢砸鸺?xì)胞內(nèi)信號(hào)的異常和細(xì)胞膜電位的改變,從而產(chǎn)生積液[31]。
Zhang等[32]通過(guò)RT-PCR和蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)檢測(cè)SOM組動(dòng)物模型和正常對(duì)照組動(dòng)物鼓室粘膜中的AQP4和AQP5,定量分析顯示SOM組AQP4和AQP5的表達(dá)高于對(duì)照組。因此認(rèn)為SOM患者中耳腔內(nèi)的AQP4和AQP5在維持內(nèi)穩(wěn)態(tài)和防止中耳積液的產(chǎn)生中起到了重要作用。
4.2低氧誘導(dǎo)因子-血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(HIF-VEGF)信號(hào)通路 鼓膜穿刺和鼓膜置管是治療分泌性中耳炎常用的方法。由于低氧是炎癥反應(yīng)的共同特征,因此,這種治療方式可以通過(guò)增加中耳的通氣量以減輕中耳的低氧狀態(tài),糾正負(fù)壓,預(yù)防積液形成[33,34]。低氧應(yīng)答可以通過(guò)低氧誘導(dǎo)因子(hypoxia inducible factor,HIF)蛋白來(lái)調(diào)節(jié),HIF是一種轉(zhuǎn)錄因子,其誘導(dǎo)的產(chǎn)物可以恢復(fù)組織血液供應(yīng),促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)和能量產(chǎn)生,從而維持組織的穩(wěn)態(tài)。在含氧量正常的情況下,HIF-1a可以被脯氨酰羥化酶結(jié)構(gòu)域(prolyl hydroxylase domain,PHD)修改并退化;在低氧狀態(tài)下,PHD活性受限,HIF-1a結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,后者在進(jìn)入細(xì)胞核與低氧反應(yīng)元件結(jié)合前與HIF-1b形成異二聚體[35]。除此之外,在轉(zhuǎn)錄水平上,HIF的信號(hào)也可以通過(guò)HIF-1a與NF-kB的相互作用被調(diào)節(jié)[36,37];在翻譯水平上,HIF的信號(hào)可被細(xì)胞因子如IL-1b和TNF-α調(diào)節(jié)[33,34]。HIF應(yīng)答可以適應(yīng)并幫助改善局部缺血狀態(tài),同時(shí)可以調(diào)節(jié)微生物感染引起的免疫應(yīng)答,但是慢性低氧性炎癥反應(yīng)時(shí), HIF誘導(dǎo)產(chǎn)生的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)可以促進(jìn)新生血管形成[38],導(dǎo)致信號(hào)調(diào)節(jié)障礙和病理改變[39],最終引起疾病的發(fā)生。目前已通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)HIF-1a在SOM大鼠中耳粘膜中表達(dá)增多[40],由于HIF-VEGF信號(hào)通路在SOM發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用,因此相關(guān)因子的研究為SOM的治療提供了可能[41]。
4.3肥胖 為了評(píng)價(jià)兒童SOM患者與體重指數(shù)(BMI)之間的關(guān)系,Kim等[42]對(duì)同一時(shí)期入院行單側(cè)或雙側(cè)鼓膜置管的140例2~7歲SOM患者和190例行其他耳科手術(shù)且無(wú)SOM病史的患兒進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)組中肥胖患病率高于對(duì)照組(P<0.05),然而,兩組患者BMI、甘油三酯和總膽固醇并沒(méi)有明顯差異;他們認(rèn)為,兒童肥胖對(duì)SOM的進(jìn)展有一定作用,但與后者的發(fā)生并無(wú)相關(guān)性。
SOM的病因發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣,咽鼓管的機(jī)械性阻塞及功能障礙、感染以及免疫反應(yīng)在SOM發(fā)病中的作用已得到肯定;近年來(lái),對(duì)于分子及基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究取得了快速的發(fā)展,整個(gè)致病網(wǎng)絡(luò)得到擴(kuò)展,深入的研究仍在繼續(xù),而對(duì)于病因?qū)W的研究也將為SOM的治療提供依據(jù)和方向。
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