【摘要】隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展,對于支氣管哮喘的研究也逐步深入到分子生物學(xué)的水平。白細(xì)胞介素(IL)在支氣管哮喘中的作用,也越來越多地受到關(guān)注,而白細(xì)胞介素13在近年來的研究中,被發(fā)現(xiàn)具有越來越重要的作用。本文就白細(xì)胞介素13(IL13)在支氣管哮喘發(fā)作中的作用,做一綜述。
【關(guān)鍵詞】白細(xì)胞介素13;支氣管哮喘;綜述文獻(xiàn)
支氣管哮喘已被證實屬于慢性氣道炎癥。以多種炎癥細(xì)胞如嗜酸性粒細(xì)胞,淋巴細(xì)胞等的浸潤為特征,同時伴有哮鳴音和氣道高反應(yīng)性。其有2個炎癥通道,糖皮質(zhì)激素通道和白三烯通道。研究表明,白細(xì)胞介素(IL)參與支氣管哮喘發(fā)病的各個環(huán)節(jié)。而,而白細(xì)胞介素13在近年來的研究中,被發(fā)現(xiàn)具有越來越重要的作用。本文就白細(xì)胞介素13(IL13)在支氣管哮喘發(fā)作中的作用,做一綜述。
1白細(xì)胞介素13的結(jié)構(gòu)與其來源
IL-13可由CD4及Th2細(xì)胞進(jìn)行分泌,其可對嗜酸性粒細(xì)胞產(chǎn)生活化作用,并對IgE的分泌起到促進(jìn)作用。IL-13的分子量是12000μ,其存在形式為非糖基化蛋白,且5號染色體是其基因定位。IL-3,IL-4,IL-5和GM-CSF的基因也存在于該基因附近。以上幾個基因都屬于IL-4家族,且IL-13與IL-4家族基因的結(jié)構(gòu)和調(diào)控序列具有相似性,因此有學(xué)者推斷,IL-13可能屬于IL-4家族。
IL-13與IL-12互相抑制,在哮喘的發(fā)病機(jī)制中,互相影響。研究表明,在哮喘患者的支氣管中,可發(fā)現(xiàn)IL-12mRNA的陽性細(xì)胞降低,而IL-13mRNA的陽性細(xì)胞增多。經(jīng)過激素療法,對激素敏感的患者組中,其FEV1值在IL-13mRNA的表達(dá)下降時而下降,并且在IL-12mRNA的表達(dá)增多時而提高。因此,我們可以推斷,IL-12/IL-13的不平衡是產(chǎn)生哮喘的重要原因。
2生物學(xué)效應(yīng)及作用機(jī)制
2.1對單核巨噬細(xì)胞系應(yīng)答的調(diào)節(jié)作用IL-13對于人體的單核細(xì)胞產(chǎn)生的作用具有多變性。若人體外周血附近的單核細(xì)胞粘附性較強(qiáng),則IL-13可對細(xì)胞的表型及形態(tài)產(chǎn)生明顯的作用。在IL-13的培育下,這些細(xì)胞的生長可發(fā)生樹突狀或平鋪等情況,且可有細(xì)胞集落形成,對培育的單核細(xì)胞的生長時間具有增強(qiáng)的作用,從而使其生長活力不低于30天。根據(jù)酶聯(lián)免疫吸附試驗,IL-13對趨化因子,炎癥生長因子及造血因子等的轉(zhuǎn)錄水平具有抑制作用[1]。IL-8、IL-1β、P40、α干擾素(IFN-α)、巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)、IL-1α等均包括在內(nèi)。而IL-8主要是由單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,在這些細(xì)胞的表面,均可表達(dá)IL-8受體。IL-8可通過以上細(xì)胞,從而達(dá)到發(fā)生炎癥的部位,從而引發(fā)過敏反應(yīng)。MIP-1α屬于β亞家族趨化因子之一,可激發(fā)并趨化單核細(xì)胞及T細(xì)胞。此外,單核細(xì)胞可激活單核細(xì)胞并產(chǎn)生IL-1rα,而IL-13對該過程具有促進(jìn)作用。IL-1rα可競爭性抑制IL-1α與IL-1β的結(jié)合及Ⅰ型與Ⅱ型IL-1的受體結(jié)合。對于急慢性的炎癥過程,IL-1rα對IL-1的作用具有抑制作用,從而產(chǎn)生抗炎作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),IL-13對炎癥因子的促進(jìn)及合成作用誘導(dǎo)IL-1rα產(chǎn)生抗炎作用。通過對小鼠的巨噬細(xì)胞進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)IL-13可作用于巨噬細(xì)胞,從而降低一氧化氮的產(chǎn)生量。而一氧化氮可對巨噬細(xì)胞的作用產(chǎn)生影響,同時還能決定是否能殺死寄生蟲,所以IL-13可雙重調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。
2.2對B細(xì)胞的增殖及分化的誘導(dǎo)作用IL-13對B細(xì)胞的表達(dá)具有誘導(dǎo)作用,且對于分泌型IgM,Ⅱ類抗原及CD72的表達(dá)具有誘導(dǎo)作用。對于B細(xì)胞產(chǎn)生的IgG及IgE也有誘導(dǎo)作用。最新的研究表明,就IgE的基因轉(zhuǎn)錄而言,IL-13同樣具有誘導(dǎo)作用[2],且對于B細(xì)胞合成DNA具有促進(jìn)作用??傮w而言,IL-13對于B細(xì)胞的分化及增值,具有促進(jìn)作用,可有效提高B細(xì)胞的增長。
2.3T細(xì)胞趨化的抑制作用研究表明,T細(xì)胞在RAN Tes或IL-8的作用下,可發(fā)生趨化運(yùn)動,而IL-13可抑制這種運(yùn)動,并抑制這些因子的產(chǎn)生。IL-13對于損失部位或炎癥部位的趨化運(yùn)動,具有抑制作用,因而可有效地調(diào)節(jié)炎癥。
2.4血管內(nèi)皮細(xì)胞因子表達(dá)的誘導(dǎo)根據(jù)流式細(xì)胞儀技術(shù)及間接免疫熒光的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),IL-13可誘導(dǎo)1(VCAM-1)表,且是劑量依賴性的[3]。IL-13與適宜濃度的IL-13(15μg/ml)產(chǎn)生作用,24小時后可使嗜酸性粒細(xì)胞產(chǎn)生粘附作用。這也表示IL-13對于VCAM-1的表達(dá)具有選擇性地刺激作用。所以,IL-13可有效地誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞因子的表達(dá)。
2.5調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞及天然殺傷細(xì)胞IL-13對T細(xì)胞趨化的抑制作用可對中性粒細(xì)胞運(yùn)動產(chǎn)生影響。IL-13對于中性粒細(xì)胞產(chǎn)生IL-1ra的可產(chǎn)生誘導(dǎo)作用,且該作用主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄。
3IL-13和支氣管哮喘的關(guān)系
在理論上,IL-13對于支氣管哮喘的病理作用有3個作用。首先,IL-13可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮粘附因子的表達(dá),對嗜酸性粒細(xì)胞的聚集作用產(chǎn)生誘導(dǎo)作用。其次,對于TH2細(xì)胞的表達(dá)具有促進(jìn)作用。最后,參與內(nèi)源性哮喘及過敏反應(yīng)的表達(dá)。
哮喘的本質(zhì)是慢性炎癥,且以氣道高反應(yīng)性為其主要臨床特點。通常會使用支氣管激發(fā)試驗來確診支氣管哮喘。因而,我們可以推斷,支氣管哮喘是通過氣道炎癥引起的。而相關(guān)的試驗也表明,IL-13明顯誘導(dǎo)支氣管哮喘。
參考文獻(xiàn)
[1]毛金龍,崔雁,曹海琴,等.毛細(xì)支氣管炎患兒血清白細(xì)胞介素-4、白細(xì)胞介素-8水平的臨床意義及對策[J].臨床醫(yī)學(xué),2012,12(12):25-26.
[2]張文娟,張開俊.白細(xì)胞介素與支氣管哮喘[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,2007,11(8):205-206.
[3]陳若華.白細(xì)胞介素13與支氣管哮喘[J].海軍醫(yī)學(xué)雜志,2001,06(22):235-236.