Na+通道与鼻息肉形成关系的初步研究
作者：张欣欣 郭永清 张文杰 董震 杨占泉
单位：张欣欣 郭永清 董震 杨占泉(130031 长春 白求恩医科大学第三临床学院耳鼻咽喉-头颈外科)；张文杰(生理教研室)
关键词：Na+通道；膜片钳术；鼻息肉；白细胞介素-1
中华耳鼻咽喉科杂志000511
【摘要】 目的 探讨Na+通道与鼻息肉形成的关系，并进一步探讨白细胞介素1β(IL-1β)对鼻粘膜上皮细胞Na+通道的影响。方法 采用细胞贴附式膜片钳技术对无血清气-液界面培养的鼻源性鼾症患者下鼻甲和鼻息肉上皮细胞进行研究。结果 ①比较与Na+回吸收相关的3种因素，即Na+通道的电导、开放概率(开放时间/采样时间)及发生率(Na+通道的阳性膜片/检测膜片)，发现鼻息肉上皮细胞的电导和发生率均略高于下鼻甲上皮细胞，但差异无显著性(P>0.05)，而鼻息肉上皮细胞的开放概率明显高于下鼻甲上皮细胞,差异有显著性(P<0.01)；②IL-1β明显增加鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率及电导，与IL-1β加入前相比差异有显著性(P<0.01)。结论 ①Na+通道异常改变与鼻息肉的形成密切相关，鼻息肉上皮细胞开放概率增大是导致Na+回吸收增加的重要因素；②IL-1β通过延长Na+通道开放时间及增大电导，增加细胞膜对Na+的通透能力而促进Na+回吸收，在加速鼻息肉形成与发展中可能起到了重要作用。
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Primary study of Na+ channels in the epithelial cells of nasal polyps and of the effect of IL-1β on Na+ channels
ZHANG Xinxin GUO Yongqing ZHANG Wenjie
(Department of Otorhinolaryngology, Third Teaching Hospital, Bethune University of Medical Sciences, Changchun 130031,China)
【Abstract】 Objective To investigate the relationship between Na+ channels and nasal polyps and to study the effect of IL-1β on Na+ channels of epithelial cells of human normal nasal turbinate (NT) and nasal polyps(NP). Methods Serum-free cultured epithelial cells of NT from obstructive sleep apnea syndrome patients and NP were studied on collagen gel-coated membranes at an air-liquid interface using the patch-clamp technique in the cell-attached configuration. Results (1)The three Na+ absorption-related factors(the incidence of Na+ channels, the conductance of Na+ channels and the open probability of Na+ channels) were compared in NT cells and NP cells. There was no difference between NT and NP cells in the incidence(P>0.05) and in the conductance (P>0.05). However, the open probability was higher in NP cells compared to NT cells(P<0.01).(2) Application of IL-1β increased significantly in the open probability of Na+ channels in NT and in NP cells(P<0.01),the conductance of Na+ channels in NP cells was strongly increased by IL-1β(100 ng/ml)(P<0.01). Conclusions (1)The formation of NP is significantly correlated with increased Na+ absorption, the prolonged open time of Na+ channels is one of the most important factors. (2) IL-1β may upregulate Na+ permeability by prolonged open time of Na+ channels and increased conductance of Na+ channels, increased absorption of Na+ may lead to the growth and enlargement of NP.
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【Key words】 Sodium channels; Patch-clamp technique; Nasal polyps; Interleukin-1
鼻息肉的病因至今不明，它的形成可能同感染、炎症、变态反应、中鼻道微环境特征及细胞因子的参与等有关。1995年Bernstein等[1]指出这些致病因素最终导致鼻粘膜上皮细胞Na+和Cl-通道的异常、Na+回吸收增多及由此产生的组织间液水肿可能是鼻息肉形成过程中最重要的病理机制。我们应用膜片钳技术检测鼻息肉上皮细胞的Na+通道，并进一步探讨鼻息肉形成相关因子——白细胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β)对鼻息肉上皮细胞Na+通道的影响，从而阐明Na+回吸收增多的机制及IL-1β在参与鼻息肉形成中的作用。
材料与方法
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1.标本来源及临床资料:取白求恩医科大学第三临床学院耳鼻咽喉-头颈外科手术切除鼻息肉标本20例，男12例，女8例，年龄16～49岁，平均31.2岁。手术切除鼻源性鼾症下鼻甲标本11例为对照组，男8例，女3例，年龄30～56岁，平均37.1岁。
2.无血清气-液界面原代鼻息肉和下鼻甲上皮细胞培养：培养具体方法见参考文献[2]。
3.膜片钳技术：实验仪器、电极液及浴液成分及具体方法见参考文献[3]。将质量浓度范围为6.25～100 ng/ml的IL-1β加入浴液后进行膜片钳检测，其中检测的开放概率(开放时间/采样时间；open probability, Po)是钳制电压为0 mV时的Po(0 mV时，细胞膜上无Cl-通过)。
4.实验数据采用t检验及χ2检验。
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结果
1.确定Na+通道:确定的依据及方法参考文献[4]。对所有反转电位 <-10 mV的通道进行研究(反转电位 <-40 mV为Na+选择性通道，-10 mV～-40 mV为非选择性阳离子通道)。
2.鼻息肉与下鼻甲Na+通道电生理特性比较:图1，2为细胞贴附式膜片上鼻息肉及下鼻甲上皮细胞Na+通道单通道电流记录。其与Na+回吸收相关的3种因素比较如表1所示：尽管鼻息肉上皮细胞的电导及Na+通道的发生率(Na+通道的阳性膜片/检测膜片)略高于正常鼻甲上皮细胞，但差异无显著性(P>0.05)，而鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率明显高于下鼻甲上皮细胞(P<0.01)。
3.IL-1β质量浓度对Na+通道Po的影响:图3为IL-1β加入后，细胞贴附式膜片上的下鼻甲及鼻息肉上皮细胞Na+单通道的电流记录。 在加入IL-1β 5～15 min后进行记录，可发现Na+通道电流出现变化。
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表2的数据来自阳性膜片的平均值。可以看出，随着质量浓度的增加，鼻息肉和下鼻甲上皮细胞Na+通道的开放概率有增加的趋势，尤其是鼻息肉上皮细胞增加的更加明显。与IL-1β加入前相比，差异有显著性。
图1 细胞贴附式膜片钳上，在不同的电极电压下，下鼻甲Na+单通道记录(电极液和浴液均为正常NaCl溶液)
图2 细胞贴附式膜片钳上，在不同的电极电压下，鼻息肉上皮细胞Na+单通道记录(电极液和浴液均为正常NaCl溶液)
表1 鼻息肉和鼻甲上皮细胞与Na+回吸收的
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3种因素比较(
±s) 分组
电导(pS)
发生率(%)
开放概率(%)
反转电位
<-10 mV*
反转电位
<-40 mV**
鼻息肉
22.18±2.08
, 百拇医药 29/108
21.36±3.14*
17.87±3.92*
(16通道)
(26.85)
(15通道)
(9通道)
下鼻甲
21.09±2.25
22/97
14.32±2.99
7.69±3.15
, 百拇医药
(18通道)
(22.68)
(13通道)
(7通道)
注：鼻息肉与下鼻甲相比较，*t=6.07，**t=7.31，P值均<0.01
图3 细胞贴附式膜片钳上，IL-1 β加入前，下鼻甲(A：电流为4 pA)、IL-1 β加入后，下鼻甲(B：电流为10 pA)及鼻息肉(C电流为10 pA)上皮细胞Na+ 单通道(电极电压为0 mV，电极液和浴液均为正常NaCl溶液)
图4为IL-1β对下鼻甲和鼻息肉上皮细胞Po影响的量效关系曲线。下鼻甲和鼻息肉上皮细胞的IL-1β半数有效量(median effective dose,ED50)分别为21.71 ng/ml 和43.16 ng/ml。
, 百拇医药
4.100 ng/ml IL-1β对下鼻甲及鼻息肉上皮细胞的电导、发生率的影响：表3可见鼻息肉上皮细胞的电导在IL-1β加入后明显增加(P<0.05)，发生率虽略有增加，但差异无显著性(P>0.05)。
表2 IL-1β质量浓度(ng/ml)对Na+通道
开放概率(%，±s)的影响 IL-1 β质量浓度
(ng/ml)
下鼻甲
鼻息肉
6.25
14.32±2.99
, 百拇医药
21.36±3.14
12.50
14.45±2.03
25.72±3.04*
25.00
15.60±2.37
32.03±3.11**
50.00
18.47±2.51*
35.00±4.26**
, 百拇医药
100.00
19.32±3.10*
35.15±2.10**
* 表示与IL-1β加入前相比较，P<0.01. ** 表示与IL-1β加入前相比较，P<0.001
图4 IL-1β对Po影响的剂量依赖性关系ΔPo=Po(对IL-1β最大反应)-Po(IL-1β刚加入)
表3 100 ng/ml IL-1 β对下鼻甲及鼻息肉上皮细胞的
, 百拇医药
Na+通道电导、发生率的影响(±s) 分组
电导(pS)
发生率(%)
下鼻甲(18通道)
IL-1β加入前
21.09±2.25
22.50
IL-1β加入后
23.15±3.60
23.16
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鼻息肉(16通道)
IL-1β加入前
22.18±2.08
26.13
IL-1β加入后
28.39±4.57*
29.16
*表示与IL-1β加入前相比较，P<0.001讨论
鼻息肉的病因至今不清，但组织水肿是其主要病理特征之一。以往研究认为：鼻粘膜血管通透性增加是导致鼻息肉组织水肿的重要原因。但在临床上，无论应用减充血剂或激素都不能使鼻息肉组织水肿完全消退。可见，鼻息肉组织水肿可能存在另一种机制。1993年Jeffrey等[5]研究表明：鼻粘膜上皮细胞的Na+通道异常改变，在Na+回吸收增多的同时可携带水分子通过缝隙连接处的水通道进入组织间液引起组织水肿。由此推断Na+通道在导致鼻粘膜组织水肿形成中起重要作用。目前应用电生理技术已研究证实：一种基因缺陷性疾病——囊性纤维病(cystic fibrosis，CF)由于鼻粘膜上皮细胞Na+、Cl-通道异常改变，引起Na+回吸收增多、Cl-分泌障碍造成约50%的成人患者伴有鼻息肉的发生。
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无基因缺陷的非CF患者(即正常人)伴发的鼻息肉是否也同Na+通道的异常改变有关？ 1994年，Bernstein[6]首次应用Ussing室宏观电生理测量方法对非CF患者鼻息肉和下鼻甲上皮细胞进行研究，研究结果显示：鼻息肉上皮细胞Na+通道的平衡短路电流(equivalent short-circuitcurrent, Ieq，与Na+回吸收成正比)明显高于下鼻甲上皮细胞。由此，作者认为非CF患者伴发的鼻息肉同Na+通道的异常改变密切相关。1995年，Passali等[7]在临床上进一步证明Na+通道与鼻粘膜组织水肿的相关性。他应用可阻断Na+回吸收的利尿药速尿治疗鼻粘膜高度水肿伴有阻塞症状的鼻高反应患者，局部喷鼻给药治疗3个月，每天1次，明显减轻了鼻阻塞症状，随访3年，未见有鼻息肉的发生。两位学者分别在基础和临床方面肯定了Na+通道与鼻息肉发生有关，但他们对Na+回吸收增多的机制未进行研究。我们利用膜片钳技术对这一机制进行了探讨。
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目前研究认为，鼻上皮细胞的Na+通道在以下3种情况可以导致Na+回吸收增多[8]：①细胞膜Na+通道电导增高；②开放概率增加；③细胞膜Na+通道发生率增多。本研究将以上3种因素在鼻息肉上皮细胞和下鼻甲上皮细胞中进行了比较。结果发现：在细胞贴附式膜片上，尽管鼻息肉上皮细胞Na+通道的电导和发生率均略高于下鼻甲上皮细胞，但无显著的统计学意义，而鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率明显高于下鼻甲上皮细胞Na+通道的开放概率(P<0.01)。因此，我们的研究也认为鼻息肉的形成同Na+通道的异常改变密切相关，Na+通道的开放概率增加是引起Na+回吸收增多的重要原因。
为进一步确定Na+通道与鼻息肉形成有关，我们选择了可诱发鼻息肉形成的细胞因子IL-1β[9，10]，检测其是否对鼻粘膜上皮细胞Na+通道有调控作用。研究结果表明，同其他介质和神经递质相似，如缓激肽、前列腺素、白三烯、P物质及肠肽等对培养的狗、兔支气管及肺上皮细胞的Cl-通道有明显的上调作用[11]。 Clarke等[12]进行宏观电生理测量发现缓激肽对人鼻粘膜上皮细胞的Na+通道有调节作用，IL-1β可以明显上调鼻息肉粘膜上皮细胞Na+通道。在IL-1β作用下，鼻息肉粘膜上皮细胞Na+通道的开放概率和电导明显增加。鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率相似(CF鼻息肉的形成主要原因是由于Na+、Cl-通道异常改变，Na+回吸收增多引起组织水肿所致)。由此表明，IL-1β通过增加Na+的回吸收可能在促进鼻息肉组织水肿中起到了重要作用。
, 百拇医药
本研究结果表明，鼻息肉的发生与Na+通道异常改变密切相关，细胞因子 IL-1β可以明显调节鼻粘膜上皮细胞Na+通道，在加速鼻息肉形成与发展中可能起到重要作用。能否应用阻断Na+通道的药物治疗及预防鼻息肉的发生，是我们今后进一步研究和探讨的问题。
参考文献
1，Bernstein JM, Gorfien J, Noble B. Role of allergy in nasal polyposis: a review. Otolaryngol Head Neck Surg, 1995, 113:724-732.
2，Yamaya M,Finkbeiner WE,Chun SY,et al. Differentiated structure and function of cultures from human tracheal epithelium. Am J Physiol,1992,262:L713-724.
, http://www.100md.com
3，张欣欣，郭永清，董震，等.人鼻粘膜上皮细胞Na+通道的初步研究.中华耳鼻咽喉科杂志，1999,34:299-301.
4，Chinet TC,Fullton JM, Yankaskas JR, et al. Sodium-permeable channels in the apical membrane of human nasal epithelial cells. Am J Physiol, 1993,265:C1050-1060.
5，Smith JJ, Welsh MJ. Fluid and electrolyte transport by cultured human airway epithelia. J Clin Invest,1993,91:1590-1597.
6，Bernstein JM, Yankaskas JR. Increased ion transport in cultured nasal polyp epithelial cells. Arch Otolaryngol Head Neck Surg,1994,120:993-996.
, 百拇医药
7，Passali D, Bellussi L, Lauriello M, et al. Can the recurrence of nasal polyposis be prevented? A new therapeutic approach. Acta Otorhinolaryngol Ital, 1995,15: 91-100.
8，Chinet TC, Fullton JM,Yankaskas JR,et al. Mechanism of sodium hyperabsorption in cultured cystic fibrosis nasal epithelium:a patch-clamp study. Am J Physiol, 1994,266:C1061-1068.
9，Hamilos DL, Thawley SE, Kramper MA, et al. Effect of intranasal fluticasone on cellular infiltration, endothelial adhesion molecule expression, and proinflammatory cytokine mRNA in nasal polyp disease. J Allergy Clin Immunol, 1999, 103:79-87.
, http://www.100md.com
10，Hamaguchi Y, Suzumura H, Arima S, et al. Quantitation and immunocytological identification of interleukin-1 in nasal polyps from patients with chronic sinusitis. Int Arch Allergy Immunol,1994,104:155-159.
11，Welsh MJ.Electrolyte transport by airway epithelia. Physiol Rev,1987, 64:1143-1184.
12，Clarke LL, Paradiso AM,Mason SJ,et al. Effects of brandykinin on Na+ and Cl transport in human nasal epithelium.Am J Physiol,1992,262:C644-655.
(收稿日期：1999-12-10), 百拇医药
单位：张欣欣 郭永清 董震 杨占泉(130031 长春 白求恩医科大学第三临床学院耳鼻咽喉-头颈外科)；张文杰(生理教研室)
关键词：Na+通道；膜片钳术；鼻息肉；白细胞介素-1
中华耳鼻咽喉科杂志000511
【摘要】 目的 探讨Na+通道与鼻息肉形成的关系，并进一步探讨白细胞介素1β(IL-1β)对鼻粘膜上皮细胞Na+通道的影响。方法 采用细胞贴附式膜片钳技术对无血清气-液界面培养的鼻源性鼾症患者下鼻甲和鼻息肉上皮细胞进行研究。结果 ①比较与Na+回吸收相关的3种因素，即Na+通道的电导、开放概率(开放时间/采样时间)及发生率(Na+通道的阳性膜片/检测膜片)，发现鼻息肉上皮细胞的电导和发生率均略高于下鼻甲上皮细胞，但差异无显著性(P>0.05)，而鼻息肉上皮细胞的开放概率明显高于下鼻甲上皮细胞,差异有显著性(P<0.01)；②IL-1β明显增加鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率及电导，与IL-1β加入前相比差异有显著性(P<0.01)。结论 ①Na+通道异常改变与鼻息肉的形成密切相关，鼻息肉上皮细胞开放概率增大是导致Na+回吸收增加的重要因素；②IL-1β通过延长Na+通道开放时间及增大电导，增加细胞膜对Na+的通透能力而促进Na+回吸收，在加速鼻息肉形成与发展中可能起到了重要作用。
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Primary study of Na+ channels in the epithelial cells of nasal polyps and of the effect of IL-1β on Na+ channels
ZHANG Xinxin GUO Yongqing ZHANG Wenjie
(Department of Otorhinolaryngology, Third Teaching Hospital, Bethune University of Medical Sciences, Changchun 130031,China)
【Abstract】 Objective To investigate the relationship between Na+ channels and nasal polyps and to study the effect of IL-1β on Na+ channels of epithelial cells of human normal nasal turbinate (NT) and nasal polyps(NP). Methods Serum-free cultured epithelial cells of NT from obstructive sleep apnea syndrome patients and NP were studied on collagen gel-coated membranes at an air-liquid interface using the patch-clamp technique in the cell-attached configuration. Results (1)The three Na+ absorption-related factors(the incidence of Na+ channels, the conductance of Na+ channels and the open probability of Na+ channels) were compared in NT cells and NP cells. There was no difference between NT and NP cells in the incidence(P>0.05) and in the conductance (P>0.05). However, the open probability was higher in NP cells compared to NT cells(P<0.01).(2) Application of IL-1β increased significantly in the open probability of Na+ channels in NT and in NP cells(P<0.01),the conductance of Na+ channels in NP cells was strongly increased by IL-1β(100 ng/ml)(P<0.01). Conclusions (1)The formation of NP is significantly correlated with increased Na+ absorption, the prolonged open time of Na+ channels is one of the most important factors. (2) IL-1β may upregulate Na+ permeability by prolonged open time of Na+ channels and increased conductance of Na+ channels, increased absorption of Na+ may lead to the growth and enlargement of NP.
, 百拇医药
【Key words】 Sodium channels; Patch-clamp technique; Nasal polyps; Interleukin-1
鼻息肉的病因至今不明，它的形成可能同感染、炎症、变态反应、中鼻道微环境特征及细胞因子的参与等有关。1995年Bernstein等[1]指出这些致病因素最终导致鼻粘膜上皮细胞Na+和Cl-通道的异常、Na+回吸收增多及由此产生的组织间液水肿可能是鼻息肉形成过程中最重要的病理机制。我们应用膜片钳技术检测鼻息肉上皮细胞的Na+通道，并进一步探讨鼻息肉形成相关因子——白细胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β)对鼻息肉上皮细胞Na+通道的影响，从而阐明Na+回吸收增多的机制及IL-1β在参与鼻息肉形成中的作用。
材料与方法
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1.标本来源及临床资料:取白求恩医科大学第三临床学院耳鼻咽喉-头颈外科手术切除鼻息肉标本20例，男12例，女8例，年龄16～49岁，平均31.2岁。手术切除鼻源性鼾症下鼻甲标本11例为对照组，男8例，女3例，年龄30～56岁，平均37.1岁。
2.无血清气-液界面原代鼻息肉和下鼻甲上皮细胞培养：培养具体方法见参考文献[2]。
3.膜片钳技术：实验仪器、电极液及浴液成分及具体方法见参考文献[3]。将质量浓度范围为6.25～100 ng/ml的IL-1β加入浴液后进行膜片钳检测，其中检测的开放概率(开放时间/采样时间；open probability, Po)是钳制电压为0 mV时的Po(0 mV时，细胞膜上无Cl-通过)。
4.实验数据采用t检验及χ2检验。
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结果
1.确定Na+通道:确定的依据及方法参考文献[4]。对所有反转电位 <-10 mV的通道进行研究(反转电位 <-40 mV为Na+选择性通道，-10 mV～-40 mV为非选择性阳离子通道)。
2.鼻息肉与下鼻甲Na+通道电生理特性比较:图1，2为细胞贴附式膜片上鼻息肉及下鼻甲上皮细胞Na+通道单通道电流记录。其与Na+回吸收相关的3种因素比较如表1所示：尽管鼻息肉上皮细胞的电导及Na+通道的发生率(Na+通道的阳性膜片/检测膜片)略高于正常鼻甲上皮细胞，但差异无显著性(P>0.05)，而鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率明显高于下鼻甲上皮细胞(P<0.01)。
3.IL-1β质量浓度对Na+通道Po的影响:图3为IL-1β加入后，细胞贴附式膜片上的下鼻甲及鼻息肉上皮细胞Na+单通道的电流记录。 在加入IL-1β 5～15 min后进行记录，可发现Na+通道电流出现变化。
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表2的数据来自阳性膜片的平均值。可以看出，随着质量浓度的增加，鼻息肉和下鼻甲上皮细胞Na+通道的开放概率有增加的趋势，尤其是鼻息肉上皮细胞增加的更加明显。与IL-1β加入前相比，差异有显著性。
图1 细胞贴附式膜片钳上，在不同的电极电压下，下鼻甲Na+单通道记录(电极液和浴液均为正常NaCl溶液)
图2 细胞贴附式膜片钳上，在不同的电极电压下，鼻息肉上皮细胞Na+单通道记录(电极液和浴液均为正常NaCl溶液)
表1 鼻息肉和鼻甲上皮细胞与Na+回吸收的
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3种因素比较(
±s) 分组电导(pS)
发生率(%)
开放概率(%)
反转电位
<-10 mV*
反转电位
<-40 mV**
鼻息肉
22.18±2.08
, 百拇医药 29/108
21.36±3.14*
17.87±3.92*
(16通道)
(26.85)
(15通道)
(9通道)
下鼻甲
21.09±2.25
22/97
14.32±2.99
7.69±3.15
, 百拇医药
(18通道)
(22.68)
(13通道)
(7通道)
注：鼻息肉与下鼻甲相比较，*t=6.07，**t=7.31，P值均<0.01
图3 细胞贴附式膜片钳上，IL-1 β加入前，下鼻甲(A：电流为4 pA)、IL-1 β加入后，下鼻甲(B：电流为10 pA)及鼻息肉(C电流为10 pA)上皮细胞Na+ 单通道(电极电压为0 mV，电极液和浴液均为正常NaCl溶液)
图4为IL-1β对下鼻甲和鼻息肉上皮细胞Po影响的量效关系曲线。下鼻甲和鼻息肉上皮细胞的IL-1β半数有效量(median effective dose,ED50)分别为21.71 ng/ml 和43.16 ng/ml。
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4.100 ng/ml IL-1β对下鼻甲及鼻息肉上皮细胞的电导、发生率的影响：表3可见鼻息肉上皮细胞的电导在IL-1β加入后明显增加(P<0.05)，发生率虽略有增加，但差异无显著性(P>0.05)。
表2 IL-1β质量浓度(ng/ml)对Na+通道
开放概率(%，
±s)的影响 IL-1 β质量浓度(ng/ml)
下鼻甲
鼻息肉
6.25
14.32±2.99
, 百拇医药
21.36±3.14
12.50
14.45±2.03
25.72±3.04*
25.00
15.60±2.37
32.03±3.11**
50.00
18.47±2.51*
35.00±4.26**
, 百拇医药
100.00
19.32±3.10*
35.15±2.10**
* 表示与IL-1β加入前相比较，P<0.01. ** 表示与IL-1β加入前相比较，P<0.001
图4 IL-1β对Po影响的剂量依赖性关系ΔPo=Po(对IL-1β最大反应)-Po(IL-1β刚加入)
表3 100 ng/ml IL-1 β对下鼻甲及鼻息肉上皮细胞的
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Na+通道电导、发生率的影响(
±s) 分组电导(pS)
发生率(%)
下鼻甲(18通道)
IL-1β加入前
21.09±2.25
22.50
IL-1β加入后
23.15±3.60
23.16
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鼻息肉(16通道)
IL-1β加入前
22.18±2.08
26.13
IL-1β加入后
28.39±4.57*
29.16
*表示与IL-1β加入前相比较，P<0.001讨论
鼻息肉的病因至今不清，但组织水肿是其主要病理特征之一。以往研究认为：鼻粘膜血管通透性增加是导致鼻息肉组织水肿的重要原因。但在临床上，无论应用减充血剂或激素都不能使鼻息肉组织水肿完全消退。可见，鼻息肉组织水肿可能存在另一种机制。1993年Jeffrey等[5]研究表明：鼻粘膜上皮细胞的Na+通道异常改变，在Na+回吸收增多的同时可携带水分子通过缝隙连接处的水通道进入组织间液引起组织水肿。由此推断Na+通道在导致鼻粘膜组织水肿形成中起重要作用。目前应用电生理技术已研究证实：一种基因缺陷性疾病——囊性纤维病(cystic fibrosis，CF)由于鼻粘膜上皮细胞Na+、Cl-通道异常改变，引起Na+回吸收增多、Cl-分泌障碍造成约50%的成人患者伴有鼻息肉的发生。
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无基因缺陷的非CF患者(即正常人)伴发的鼻息肉是否也同Na+通道的异常改变有关？ 1994年，Bernstein[6]首次应用Ussing室宏观电生理测量方法对非CF患者鼻息肉和下鼻甲上皮细胞进行研究，研究结果显示：鼻息肉上皮细胞Na+通道的平衡短路电流(equivalent short-circuitcurrent, Ieq，与Na+回吸收成正比)明显高于下鼻甲上皮细胞。由此，作者认为非CF患者伴发的鼻息肉同Na+通道的异常改变密切相关。1995年，Passali等[7]在临床上进一步证明Na+通道与鼻粘膜组织水肿的相关性。他应用可阻断Na+回吸收的利尿药速尿治疗鼻粘膜高度水肿伴有阻塞症状的鼻高反应患者，局部喷鼻给药治疗3个月，每天1次，明显减轻了鼻阻塞症状，随访3年，未见有鼻息肉的发生。两位学者分别在基础和临床方面肯定了Na+通道与鼻息肉发生有关，但他们对Na+回吸收增多的机制未进行研究。我们利用膜片钳技术对这一机制进行了探讨。
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目前研究认为，鼻上皮细胞的Na+通道在以下3种情况可以导致Na+回吸收增多[8]：①细胞膜Na+通道电导增高；②开放概率增加；③细胞膜Na+通道发生率增多。本研究将以上3种因素在鼻息肉上皮细胞和下鼻甲上皮细胞中进行了比较。结果发现：在细胞贴附式膜片上，尽管鼻息肉上皮细胞Na+通道的电导和发生率均略高于下鼻甲上皮细胞，但无显著的统计学意义，而鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率明显高于下鼻甲上皮细胞Na+通道的开放概率(P<0.01)。因此，我们的研究也认为鼻息肉的形成同Na+通道的异常改变密切相关，Na+通道的开放概率增加是引起Na+回吸收增多的重要原因。
为进一步确定Na+通道与鼻息肉形成有关，我们选择了可诱发鼻息肉形成的细胞因子IL-1β[9，10]，检测其是否对鼻粘膜上皮细胞Na+通道有调控作用。研究结果表明，同其他介质和神经递质相似，如缓激肽、前列腺素、白三烯、P物质及肠肽等对培养的狗、兔支气管及肺上皮细胞的Cl-通道有明显的上调作用[11]。 Clarke等[12]进行宏观电生理测量发现缓激肽对人鼻粘膜上皮细胞的Na+通道有调节作用，IL-1β可以明显上调鼻息肉粘膜上皮细胞Na+通道。在IL-1β作用下，鼻息肉粘膜上皮细胞Na+通道的开放概率和电导明显增加。鼻息肉上皮细胞Na+通道的开放概率相似(CF鼻息肉的形成主要原因是由于Na+、Cl-通道异常改变，Na+回吸收增多引起组织水肿所致)。由此表明，IL-1β通过增加Na+的回吸收可能在促进鼻息肉组织水肿中起到了重要作用。
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本研究结果表明，鼻息肉的发生与Na+通道异常改变密切相关，细胞因子 IL-1β可以明显调节鼻粘膜上皮细胞Na+通道，在加速鼻息肉形成与发展中可能起到重要作用。能否应用阻断Na+通道的药物治疗及预防鼻息肉的发生，是我们今后进一步研究和探讨的问题。
参考文献
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6，Bernstein JM, Yankaskas JR. Increased ion transport in cultured nasal polyp epithelial cells. Arch Otolaryngol Head Neck Surg,1994,120:993-996.
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7，Passali D, Bellussi L, Lauriello M, et al. Can the recurrence of nasal polyposis be prevented? A new therapeutic approach. Acta Otorhinolaryngol Ital, 1995,15: 91-100.
8，Chinet TC, Fullton JM,Yankaskas JR,et al. Mechanism of sodium hyperabsorption in cultured cystic fibrosis nasal epithelium:a patch-clamp study. Am J Physiol, 1994,266:C1061-1068.
9，Hamilos DL, Thawley SE, Kramper MA, et al. Effect of intranasal fluticasone on cellular infiltration, endothelial adhesion molecule expression, and proinflammatory cytokine mRNA in nasal polyp disease. J Allergy Clin Immunol, 1999, 103:79-87.
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10，Hamaguchi Y, Suzumura H, Arima S, et al. Quantitation and immunocytological identification of interleukin-1 in nasal polyps from patients with chronic sinusitis. Int Arch Allergy Immunol,1994,104:155-159.
11，Welsh MJ.Electrolyte transport by airway epithelia. Physiol Rev,1987, 64:1143-1184.
12，Clarke LL, Paradiso AM,Mason SJ,et al. Effects of brandykinin on Na+ and Cl transport in human nasal epithelium.Am J Physiol,1992,262:C644-655.
(收稿日期：1999-12-10), 百拇医药