氣喘治療新境界-細胞修護醫學

院長   趙榮杰醫師

五十六歲的陳先生每到秋冬季節都會來診所報到,據他自己的描述,常常一吸到冷空氣、菸味或油漆味就會覺得喉嚨癢癢的想咳嗽,如果沒有注意的話可能就會產生呼吸不順或喘鳴聲等氣喘的症狀。這就是氣喘病人常罹患的呼吸道過度敏感症(Airway HyperResponsiveness A HR, or airway irritability),主要的病因來自呼吸道的上皮細胞受到破壞,引起皮下感覺神經對外在環境吸入物的敏感,進而產生氣管收縮、阻塞及呼吸困難。






上皮細胞是呼吸道的防衛站

皮膚最外層的組織是上皮細胞,相同的,呼吸道(從鼻腔、咽喉、一直到支氣管)與空氣接觸的最外層也是上皮細胞,它是身體抵擋細菌、病毒、過敏原的前哨站;如果沒有上皮細胞的保護,這些空氣中的微粒子將可輕易的侵入我們的體內,造成嚴重的反應。呼吸道的上皮細胞中有一種纖毛細胞(如圖一),它是氣管的清道夫,主要的功能是與其他的上皮細胞一起合作,利用上皮細胞所分泌的黏液將這些外來物包黏起來(也就是痰),再運用所擁有的纖看將痰及異物排出體外,以保持呼吸道的潔淨。因此,一些慢性呼吸道疾病的病人,如氣喘和慢性阻塞性肺炎,這些纖毛細胞受到嚴重的破壞以致於氣管產生的痰無法排出體外,堆積在肺部造成呼吸道阻塞,引起身體氧氣不足、二氧化碳積蓄等氣體交換失調、慢性缺氧的病症。
 圖一  纖毛細胞的正面及側面圖

嬰幼兒時期是關鍵

在正常的情況下,當我們感冒時呼吸道上皮細胞會受到病菌破壞,呼吸道的上皮母細胞(幹細胞)及未受損傷的上皮細胞會啟動自我修護機制,重新成長並分化完整的上皮細胞組織,以維持呼吸道的完整。但是當我們研究氣喘病人的呼吸道時,卻發現這些上皮細胞不僅結構上破損發炎,而且也毫氣自我修補能力。以往認為氣喘的原因僅是來自過敏原的吸入所引起的慢性氣管發炎,但是最新的研究指出,嬰幼兒時期反覆的病毒感染是更重要的病因,其中以人類鼻病毒(HRV)為主要的致病原。根據美國一項長達六年的新生兒追蹤研究指出,三歲以前反覆感染HRV的嬰幼兒中,有90%在長上至六歲時罹患氣喘!另一項橫跨二十二個國家的歐洲研究調查也顯示,幼兒時期呼吸道感染是影響將來成人時期罹患慢性呼吸道疾病的重要因素。

病毒感染破壞上皮組織

究竟人類鼻病毒是如何造成上皮細胞組織缺陷?研究發現,這些病毒侵入上皮細胞內進行病毒繁殖增生,同時召來了許多發炎細胞,包括樹突細胞和中性白血球,引發一連串的發炎反應,導致上皮細胞壞死脫落、細胞與細胞的間隙鬆散。因此,英國南漢普敦大學醫學院侯蓋特教授特別指出,氣喘和異位性皮膚炎基本上都是上皮組織缺陷的疾病。所以當氣喘患者吸入煙味、冷空氣、過敏原或刺激氣體,就會因為直接碰觸到上皮細胞底下的感覺神經,讓病人「感覺」癢癢的想咳嗽,甚至引發氣管收縮、呼吸道阻塞等急性氣喘發作;或者是,一般的病菌將毫無抵擋的長驅直入人體,引起肺炎或敗血症。上皮細胞的缺陷也容易讓這些發炎反應反覆發作,最後導致呼吸道組織纖維化、黏液分泌細胞增生、氣管肌肉肥厚等慢性呼吸道變形病症(如圖二)。



圖二  氣喘引起的氣管肥厚、阻塞及變形