血清內巨噬細胞衍生趨化因子、胸腺和活化調節趨化因子水平與支氣管哮喘臨床參數的關系

周艷秋，田 穎，高紅軍，張 楠，周云芝，王洪武

煤炭總醫院呼吸內科，北京 100028

支氣管哮喘是由T細胞、肥大細胞、嗜酸粒細胞、嗜堿粒細胞、支氣管上皮細胞等多種細胞和細胞組分共同參與的氣道慢性炎癥性疾病。在兒童及青少年中全球發病率呈上升趨勢。因此，支氣管哮喘的防治仍然是呼吸科領域重要的研究課題。在炎癥細胞從血液轉移到氣道的過程中，趨化因子發揮著重要作用。支氣管哮喘趨化因子是一類能趨化細胞定向移動的小分子分泌蛋白，分子質量7～12 ku，根據N端兩個半胱氨酸的排列方式，可將趨化因子分為4類，CXC（a類趨化因子）、CC（B類趨化因子）、CX3C及C類。與哮喘發病有關的趨化因子主要是CC和CXC類[1]。胸腺和活化調節趨化因子（thymus-and activation-regulated chemokine，TARC）以及巨噬細胞衍生趨化因子（macrophage-derived chemokine，MDC）是近年來新發現的CC趨化因子，在白細胞介素-1（IL-1）、TNF、LPS刺激下由巨噬細胞、單核細胞、樹突狀細胞及B細胞分泌產生[2-3]，具有聚集嗜酸粒細胞、嗜堿粒細胞、Th2細胞從外周血至炎癥部位的作用，參與支氣管哮喘的炎癥變態反應。

支氣管哮喘患者抗原暴露后的肺泡灌洗液中TARC濃度增高，哮喘發作時，局部或全身TARC的表達亦均增高，急、慢性哮喘患者血漿中MDC濃度表現增高[4-5]。在哮喘小鼠模型，應用抗TARC抗體可以抑制氣道過敏性亢進、嗜酸粒細胞聚集和局部Th2型細胞因子的表達；應用抗MDC抗體也可降低氣道過敏性、減少支氣管黏膜的嗜酸粒細胞浸潤[6]。由此可知，MDC、TARC在哮喘的氣道炎癥細胞浸潤和氣道高反應性的發生、發展中起著重要作用。本研究旨在探討MDC、TARC與支氣管哮喘病密切相關的IgE、IL-5、EOS等臨床參數的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2008年4月～2010年12月，將我院112例支氣管哮喘患者列為研究對象，其中，男46例，女66例；年齡22～75歲，平均53.6歲。治療前嚴重程度的分級依據全球哮喘防治創意（GINA指南）進行分級，其中，輕度持續患者50例，中度持續患者 42例，重度持續患者20例；患病1～48年，平均9.8年；糖皮質激素吸入量平均 640.7 mg/ml（0～1600 mg/ml），茶堿使用量平均326.9 mg/d（0～600 mg/d）。所有患者既往無特應性皮炎病史。支氣管哮喘的診斷標準依據2008年中華醫學會呼吸病學分會哮喘學組制訂的《支氣管哮喘防治指南》。健康人群58例 （性別、年齡與支氣管哮喘患者相匹配），其中，男21例，女37例；年齡18～58歲，平均46.8歲；既往無特應性皮炎。

1.2 方法

應用酶聯免疫吸附法（R&D公司）檢測每例支氣管哮喘患者非急性發作時血清內MDC、TARC、IL-5、總IgE的濃度及健康人血清內MDC、TARC濃度。采用counter JT細胞計數儀計數外周血EOS。

1.3 統計學分析

應用 Spearman′s Rank Correlation coefficient test分別評價MDC、TARC與IL-5、總 IgE、EOS的關系，應用 Mann-Whitney U test評價MDC、TARC在哮喘患者與健康人群之間濃度的差異性。所有統計分析采用的是StatView 5.0 Windows版（SAS Institute Inc；Cary，NC）統計軟件包。 以 P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 支氣管哮喘患者血清中MDC濃度與總IgE水平、嗜酸粒細胞計數之間的關系

應用 Spearman′s Rank Correlation coefficient test分別評價了哮喘患者血清中MDC濃度與總IgE水平、嗜酸粒細胞計數間的關系。其結果是MDC與總IgE、MDC與EOS間均表現為有意義地關聯，并呈正相關性（圖1、2）。

2.2 支氣管哮喘患者血清中MDC濃度與IL-5之間的關系

應用 Spearman′s Rank Correlation coefficient test評價了支氣管哮喘患者血清中MDC濃度與在哮喘發病中發揮重要作用的IL-5之間的關系，兩者間亦表現有意義地關聯，呈正相關性（圖 3）。

2.3 支氣管哮喘患者血清中TARC濃度與總IgE、IL-5、嗜酸粒細胞計數之間的關系

應用 Spearman′s Rank Correlation coefficient test評價了支氣管哮喘患者血清中TARC濃度與總IgE、IL-5、嗜酸粒細胞計數之間的關系，TARC與EOS間表現為有意義地關系，并呈正相關性（圖4）。TARC與總IgE、IL-5沒有發現有統計學 意 義 的 關 聯 （IgE：r=0.175，P=0.060；IL-5：r=0.189，P=0.056）。

2.4 哮喘患者非發作時血清內MDC、TARC濃度與健康人群的比較

應用Mann-Whitney U test評價了哮喘患者非發作時血清內MDC、TARC濃度與健康人群間的差異，兩者間差異無統計學意義（表1）。

表1 支氣管哮喘患者非急性發作時血清內MDC、TARC濃度與健康人群的比較（，ng/L）

表1 支氣管哮喘患者非急性發作時血清內MDC、TARC濃度與健康人群的比較（，ng/L）

支氣管哮喘患者健康人群P值組別 MDC 613±288533±2100.061 TARC 570±330510±2300.078

3 討論

近年來MDC/CCL22、TARC/CCL17趨化因子在免疫反應中的作用，特別是在哮喘的氣道炎癥細胞浸潤和氣道高反應性的發生、發展中的作用已引起國內外學者的廣泛關注[7-8]。患者體內IgE水平影響哮喘發病是目前國內外學者統一的認識[9-11]。Watanabe等[12]在對TNP-IgE轉基因小鼠的研究中發現IgE轉基因小鼠血清MDC水平比野生型小鼠持續性增高。同時證明了在給野生鼠給予TNP-IgE后表現為MDC持續性增高，推測MDC的高水平可能是由IgE介導的。在本研究中，112例支氣管哮喘患者非急性發作時血清中MDC濃度和IgE水平呈正相關，推測MDC和IgE間相互作用的結果可能影響支氣管哮喘的發病機制。同時本研究亦發現MDC、TARC水平與外周血嗜酸粒細胞計數呈正相關。嗜酸粒細胞在支氣管哮喘氣道炎癥細胞浸潤和氣道高反應的發生、發展中的作用已得到共識[13]。本研究推測MDC、TARC可能聚集嗜酸粒細胞在支氣管哮喘患者氣道內引起一系列氣道炎癥反應，但兩者與嗜酸粒細胞以及IgE與MDC相互作用的詳細機制還有待進一步研究。另外本研究中MDC與IL-5亦呈正相關，支氣管哮喘的嗜酸粒細胞與細胞因子及其他炎癥因子的環狀相互作用炎癥機制已得到國內外專家的認同，本研究結果亦推測趨化因子MDC在支氣管哮喘的細胞因子、炎癥因子的環狀炎癥機制中可能起著重要的作用。盡管在本研究中非發作時MDC、TARC血清內水平和健康人群間差異無統計學意義，但目前的研究已證實在哮喘發作時的血清內、誘發痰中MDC、TARC水平增加[4-6]。本研究推測趨化因子MDC、TARC和IgE、IL-5一樣可能是支氣管哮喘重要的生物學標志物。本研究小組在基因學、分子生物學的角度上再進一步探討MDC、TARC與哮喘的關系以及它們在哮喘中的作用。預測在未來的抗哮喘藥物研發中MDC、TARC或許會成為抗炎癥反應的靶點之一。

[1]鄭吉善,李昌崇.胸腺和活化調節趨化因子與支氣管哮喘[J].國際呼吸雜志,2006,26(1):31-34.

[2]Chang MS,McNinch J,Elias C,et al.Molecular cloning and functional characterization of a novel CC chemokine,stimulated T cell chemotactic protein(STCP-1)that specifically acts on activated T lymphocytes[J].J Biol Chem,1997,272(40):25229-25237.

[3]Godiska R,Chantry D,Raport CJ,et al.Human macrophage-derived chemokine (MDC),a novel chemoattractant for monocytes,monocytederived dendritic cells,and natural killer cells[J].J Exp Med,1997,185(9):1595-1604.

[4]Bochner BS,Hudson SA,Xiao HQ,et al.Release of both CCR4-active and CXCR3-active chemokines during human allergic pulmonary latephase reactions[J].J Allergy Clin Immunol,2003,112(5):930-934.

[5]Hartl D,Griese M,Nicolai T,et.al.Pulmonary chemokines and their receptors differentiate children with asthma and chronic cough[J].J Allergy Clin Immunol,2005,115(4):728-736.

[6]平井浩一,王靜舒.支氣管哮喘與趨化因子[J].日本醫學介紹,2005,26(4):159-160.

[7]Panina-Bordignon P,Papi A,Mariani M,et al.The C-C chemokine receptors CCR4 and CCR8 identify airway T cells of allergen-challenged atopic asthmatics[J].J Clin Invest,2001,107(11):1357-1364.

[8]Nouri-Aria KT,Wilson D,Francis JN,et al.CCR4 in human allergeninduced late responses in the skin and lung[J].Eur J Immunol,2002,32(7):1933-1938.

[9]Brightling CE,Bradding P,Symon FA,et al.Mast-cell infiltration of airway smooth muscle in asthma[J].N Engl J Med,2002,346(22):1699-1705.

[10]Yu M,Tsai M,Tam SY,et al.Mast cells can promote the development of multiple features of chronic asthma in mice[J].J Clin Invest,2006,116(6):1633-1641.

[11]Hallgren J,Jones TG,Abonia JP,et al.Pulmonary CXCR2 regulates VCAM-1 and antigen-induced recruitment of mast cell progenitors[J].Proc Natl Acad Sci USA,2007,104(51):20478-20483.

[12]Watanabe M,Satoh T,Yamamoto Y,et al.Overproduction of IgE induces macrophage-derived chemokine(CCL22)secretion from Basophils[J].The Journal of Immunology,2008,181(8):5653-5659.

[13]Green RH,Brighting CE,Mckenna S,et al.Asthma exacerbations and sputum eosinophil counts:a randomized controlled trial[J].Lancet,2002,360(9347):1715-1721.