慢阻肺与细胞衰老:发病机制与防治策略
慢阻肺与细胞衰老:发病机制与防治策略
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种常见的呼吸系统疾病,其发病率随着年龄的增长而显著上升。研究表明,细胞衰老是COPD的重要发病机制之一。本文将从细胞层面探讨COPD的发病机制,并提出相应的防治策略。
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以持续气流受限为特征并呈进行性发展的呼吸系统常见病,严重危害人类健康。在我国,40岁以上成年人的患病率约为13.6%,60岁以上则已超过27%。据此统计,我国COPD患者人数有近1亿人,其病情会逐渐进展加重,死亡风险高,已经成为社会、家庭及个人的沉重负担[1]。
COPD症状出现的根本在于呼吸系统的器质性损伤。已有诸多研究指出,年龄越大,COPD患病率越高。全球COPD人群的增加可能与人口老龄化有关,年龄是COPD的重要风险因素之一[2,3]。随着年龄的增长,肺组织弹性下降、肺泡间隙扩大、小气道阻塞,就会造成气流受限,肺功能逐步丧失[3],即衰老是COPD的根源。
那为什么年龄增长会易患COPD呢?
氧化-抗氧化失衡
环境污染、吸烟等因素易引起氧化应激,抗氧化能下降,出现氧化-抗氧化失衡的状态,主要表现为氧化自由基清除异常。一方面是氧化应激,主要由活性氧引起,比如O2-、H2O2、ONOO-、OH-,均会损伤呼吸道上皮细胞的完整性;而另一方面,在抗氧化反应中,Nrf2是调控的主要转录因子,有研究发现,COPD患者体内Nrf2的表达水平下降[3],因此,机体抗氧化能力下降。如此氧化-抗氧化失衡的状态便会加速机体衰老。
免疫系统衰老
机体的免疫功能可分为先天性免疫和适应性免疫。先天性免疫的衰老主要表现为中性粒细胞吞噬、趋化等功能受损,巨噬细胞的吞噬能力下降,树突状细胞产生干扰素减少及 TLR信号活化减弱等;适应性免疫的衰老主要表现为B淋巴细胞的逐步缺失、T淋巴细胞的特异性表型变化(比如CD4/CD8比例降低、共同刺激分子CD28缺失等)。而免疫系统衰老更常见的表现是出现失衡的状态,即与Th17和Treg的平衡状态相关。这就容易导致肺部出现持续的慢性炎症,从而促进COPD的发展[4-6]。
干细胞耗竭
干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,在组织修复、体内稳态维持和免疫调节中发挥重要作用。肺组织中存在多种具有自我更新和分化潜能的肺源性干/祖细胞,比如Ⅱ型肺泡上皮细胞、肺间质的间充质干细胞等[7]。正常情况下,受损的肺部细胞可能会被肺源性干/祖细胞取代,但当肺泡结构被弹性蛋白酶破坏,体内出现干细胞储备量不足或活力下降的情况时,受损的肺部细胞便不能被及时修复,从而出现肺气肿,并逐步发展为COPD[3]。
英国伦敦帝国理工学院和国家心肺研究所的一项研究指出,细胞衰老是慢性肺部疾病的一种机制和靶点[8]。基于这样的机制,综合抗衰老是延缓COPD进程的主动健康策略[9]。那在日常生活中,我们应该怎样积极应对COPD呢?
预防和治疗建议
- 戒烟:吸烟是诱发COPD的重要原因之一,如不及时戒烟,则会加快病情发展。
- 常做慢爬楼梯等深呼吸式运动:有助于提高肺功能。
- 提高自主咳嗽和咳痰意识:而不是有痰的时候才咳嗽。
- 增加体内有活力的免疫细胞的数量和种类:提高免疫力,控制慢性炎症发展。
- 增加体内干细胞储备:有利于修复肺泡细胞损伤。
参考文献:
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[2]Kennedy BK, Berger SL, Brunet A, et al. Geroscience: linking aging to chronic disease [J]. Cell, 2014,159 (4): 709-713.
[3]葛海燕,朱惠莉.慢性阻塞性肺疾病的综合治疗靶标:肺衰老[J].老年医学与保健.2019,25(6):689-691.
[4]Sapey E, Greenwood H, Waiton G, et al. Phosphoinositide 3-kinase inhibition restores neutrophil accuracy in the elderly: toward targeted treatments for immunosenescence [J]. Blood,2014,123(2):239-248.
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[9]何琪杨,刘光慧,保志军等.中国衰老与抗衰老专家共识(2019年) [J].老年医学与保健, 2019, 25 (5): 551-553.