慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是一种不可逆或不完全可逆并呈进行性进展的气流受限为特征的疾病,多存在于慢性支气管炎和／或肺气肿患者。COPD是目前世界范围内一种重要的致死性疾病,并且发病率与致死率呈逐年上升的趋势。80%的COPD患者伴随吸烟、职业暴露和α-抗胰蛋白酶(α-AT)缺乏,是COPD发生发展的重要病因。细菌感染在COPD的病因、发病机理、疾病进展过程中的重要作用已经得到证实,尽管对于细菌感染在COPD发病中的确切致病作用争论了数十年,目前的观点已经确认细菌感染在COPD中起到重要的致病性作用。细菌可能通过以下五种方式影响COPD的发病及病程：1.儿童时期下呼吸道感染破坏肺发育,成人后肺活量较小；2.细菌感染导致慢性支气管炎急性加重的频率明显增加,并导致较高的COPD发病率和致死率；3.下呼吸道的长期慢性定植强化了COPD患者气道炎症反应的程度,并导致气道的进一步阻塞(恶性循环假说)；4.细菌侵入并持续存在于气道组织,改变了患者对吸烟的宿主反应,或者诱导慢性炎症的产生,并进而引发COPD急性加重；5.细菌在下呼吸道作为抗原可以诱导气道的超敏反应,并增强气道高反应性,介导炎症反应。不同细菌的检出率因其选择标准和痰培养技术而异,目前COPD患者中三种最主要的致病菌是：不可分型流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌、肺炎链球菌。其他常见菌还有副流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等。痰培养中分离出潜在致病菌是否就代表着该菌的下呼吸道感染导致了急性加重争论了数十年。目前多数观点支持细菌感染是其急性加重的重要病因。有一些纵向队列研究发现COPD急性加重患者中致病菌的分离率与稳定期患者相比区别不大,但这些研究也无法解释为何急性加重患者痰中细菌浓度明显高于稳定期患者。副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfluenzae,HPi)目前被公认为是人类上呼吸道的常见条件致病菌。然而,HPi经常从成人COPD患者咳出的痰中查见。HPi在COPD急性加重患者痰标本中的分离率高达12-27%。支气管镜下保护性毛刷作为一种重要的手段,有研究发现COPD急性加重患者HPi分离率高达50-72%。研究还发现感染HPi的COPD患者,血清中特异性HPi抗体的产生明显高于健康对照组。这使大家提出了HPi的存在可以引发COPD的急性加重的观点。但目前证实COPD患者气道内存在HPi是急性加重的重要病因的证据不足,为了确证这一观点,需要做进一步的研究。基于以上研究现状,我们提出这样的问题：HPi在下呼吸道感染,尤其COPD中是否具有致病性作用?如果有,它的致病机理、致病特点又是如何?与这些问题相关的研究国内外鲜有报道。本研究主要从以下几部分做了进一步探讨：第一部分慢性阻塞性肺疾病中副流感嗜血杆菌感染的检出率及耐药性研究方法：本部分实验主要分析2007年5月至2009年12月长征医院确诊为COPD急性加重(AECOPD)的门急诊及住院患者临床资料、留取患者急性加重期痰标本和／或纤维支气管镜下采集标本进行副流感嗜血杆菌分离率及耐药情况研究,通过患者急性加重期HPi分离情况推测其与COPD急性加重中的致病性关系,并监测HPi的耐药情况变化。结果：从收集的1109份合格痰标本中分离出副流感嗜血杆菌192株(分离率17.3%),另外经纤维支气管镜无菌毛刷采集COPD患者下呼吸道支气管分泌物标本39份,分离出副流感嗜血杆菌11株,分离率为28.2%。副流感嗜血杆菌对氨苄西林钠、环丙沙星、左氧氟沙星、头孢拉定、头孢克洛、链霉素有很高耐药率,(分别为33.3%、39.6%、15.1%、21.9%、12.0%、18.7%),此外对三代头孢菌素也有较高的耐药率,但对莫西沙星、阿奇霉素、亚胺培南、阿莫西林克拉维酸钾敏感度高。对126株HPi应用碘测定法和β-内酰胺酶纸片法测定产β-内酰胺酶情况,阳性共34株,二者共同阳性33株,阳性率为26.2%(33/126)。结论：1,HPi在AECOPD患者中有较高的分离率,经纤维支气管镜无菌毛刷采集其下呼吸道支气管标本时HPi分离率明显较高,与COPD患者的急性加重有较强关联；2,HPi已经对临床上常用的抗菌药物产生程度不同的耐药性,耐药率增高,其耐药机理与流感嗜血杆菌类似,主要为产β-内酰胺酶,需引起重视。第二部分慢性阻塞性肺疾病患者血清中HPi特异性抗体研究方法：留取HPi分离阳性的确诊AECOPD患者急性加重时及4周、6周后三份血清,通过试管法间接血凝试验(IHA)测定HPi特异性抗体滴度及其变化,通过患者急性加重后不同时期HPi血清特异性抗体滴度变化探讨其免疫反应情况,并进一步证实HPi在COPD急性加重中的致病性作用。结果：39名HPi分离阳性的AECOPD患者中,8名患者在急性加重初期即可发现血清中具有较高滴度HPi特异性抗体(≥1：80),这可能是由于患者在COPD急性加重前呼吸道便有高负荷的HPi定植；COPD急性加重4周及6周后HPi特异性抗体滴度增加明显,19名患者抗体滴度较急性加重初期升高2倍以上,结论：HPi分离阳性的AECOPD患者,特异性HPi抗体滴度升高显著,提示HPi感染可能是导致这部分患者急性加重的一个主要因素。第三部分副流感嗜血杆菌对COPD模型大鼠致病性的研究方法：构建COPD模型大鼠,气道内滴入副流感嗜血杆菌感染后对比对照组观察大鼠一般情况、动脉血气变化、支气管肺泡灌洗液(BALF)炎细胞计数、组织病理改变等。从而了解副流感嗜血杆菌在慢性阻塞性肺疾病急性加重中的致病性作用。结果：COPD模型大鼠感染HPi后出现体重不增、活动减少、打喷嚏、呼吸加深；BALF中白细胞总数、中性粒细胞数、巨噬细胞绝对数及TNF-α和IL-8水平与对照组比较升高明显；HE染色光镜下见大鼠细支气管黏膜下及周围可见炎性细胞(以单核巨噬细胞为主)浸润,炎症细胞侵及全层(包括固有膜、中膜基层和外膜)小气道上皮呈锯齿状增生增厚,部分上皮脱落,管壁纤维性增生增厚,胶原纤维增多,成纤维细胞增生。肺泡结构紊乱,肺泡壁断裂,肺泡腔融合扩大。结论：证实了HPi感染可以引发COPD大鼠包括炎症细胞浸润、肺组织结构性破坏为主的病理改变,其致病机理可能为通过介导一系列炎症反应并进而导致气道重构,具有重要的致病性。综上所述,我们的研究结果显示,HPi在COPD及其急性加重中具有致病性作用,其可能通过自身的特殊结构粘附并侵犯呼吸道,介导一系列炎症反应并进而导致气道重构而致病。目前HPi已经对多种抗菌药物耐药,其耐药机理之一为产β-内酰胺酶,可能还有细胞膜通透性降低和青霉素结合蛋白的结构位点改变。临床诊疗中应引起重视。