Th1Th2細胞及其分泌的相關因子失衡與哮喘患者預后的相關性

2014-08-08 16:07:21李甫前

中國醫藥導報 2014年14期

李甫前

[摘要] 目的探討哮喘患者外周血Th1、Th2細胞及其分泌的白細胞介素2、白細胞介素4、白細胞介素10（IL-2、IL-4、IL-10）、γ干擾素（IFN-γ）等相關因子的失衡情況，分析其與哮喘患者預后的關系。方法 2012年5月～2014年1月于溫州市鹿城區人民醫院門診就診的62例首診急性哮喘發作期患者[急性組，此組按病情再分為輕度組（22例）、中度組（18例）及重度組（22例）3個亞組]及58例哮喘緩解期患者（緩解組）采用流式細胞儀與ELISA免疫法測定兩組患者外周血Th1細胞濃度及其分泌的細胞因子（IL-2、IFN-γ）和Th2細胞濃度及其分泌的細胞因子（IL-4、IL-10）以及血清免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白E（IgE）水平。并與60例同期正常健康體檢者（對照組）進行比較。結果急性組患者Th1[（5.25±3.18）％]、IL-2[（124.52±42.14）ng/L]、IFN-γ[（33.12±10.25）ng/L]、Th1/Th2（0.59±0.08）水平顯著低于緩解組[Th1（9.15±2.85）％、IL-2（195.32±45.13）ng/L、IFN-γ（58.96±12.14）ng/L、Th1/Th2（0.82±0.06）]及對照組Th1（12.98±0.67）％、IL-2（215.36±51.32）ng/L、IFN-γ（64.98±10.42）ng/L、Th1/Th2（1.15±0.18）]，而Th2[（22.15±4.58）％]、IL-4[（127.52±57.14）ng/L]、IL-10[（90.25±21.04）ng/L]、IgE[（412.63±212.15）×103 U/L]、IgG[（228.21±112.46）×103 U/L]水平則高于緩解組[Th2（15.68±3.12）％、IL-4（51.25±14.35）ng/L、IL-10（46.78±11.98）ng/L、IgE（212.48±115.62）×103 U/L、IgG（125.14±45.85）×103 U/L]及對照組[Th2（1.48±0.65）％、IL-4（46.79±13.57）ng/L、IL-10（34.52±8.15）ng/L、IgE（48.75±22.95）×103 U/L、IgG（42.36±18.96）×103 U/L]，差異均有統計學意義（P < 0.05）。急性組中，重度組患者Th1、IL-2、IFN-γ水平顯著低于輕度組、中度組，而Th2、IL-4、IL-10、IgG、IgE水平則高于輕度組和中度組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。哮喘急性發作期患者血清IL-4、IL-10與IgG、IgE均呈正相關，而IL-2、IFN-γ均與IgG、IgE均呈負相關。結論 Th1/Th2細胞的失衡是哮喘的主要原因與關鍵環節；Th1/Th2細胞因子分泌失衡與哮喘病程進展關系密切，在哮喘防治過程中應重視對Th1/Th2失衡細胞因子的調節。

[關鍵詞] 哮喘；細胞因子；免疫球蛋白E；免疫球蛋白G

[中圖分類號] R657.18[文獻標識碼] A[文章編號] 1673-7210（2014）05（b）-0020-04

Correlation study of Th1 cells, Th2 cells, their cytokine secretion imbalance and prognosis of patients with asthma

LI Fuqian

Department of Internal Medicine, People's Hospital of Lucheng District in Wenzhou City, Zhejiang Province, Wenzhou 325000, China

[Abstract] Objective To investigate the imbalance situation of Th1, Th2 and their cytokines (IL-2, IL-4, IL-10, IFN-γ), analyze the relationships between it and patients with asthma. Methods From May 2012 to January 2014, in People's Hospital of Lucheng District, 62 cases of acute asthma patients [acute group, this group was divided into moderate group (22 cases), mild group (18 cases) and severe acute (22 cass) according to state of the illness] and 58 cases of asthma patients in remission (remission group) were selected. The levels of peripheral blood Th1 cytokines (IL-2, IFN-γ), Th2 cytokine (IL-4, IL-10) and serum IgG, IgE of were measured with ELISA immunoassay.The data of acute group and remission group were compared with control group. Results The levels of Th1 (5.25±3.18)%, IL-2 [(124.52±42.14) ng/L], IFN-γ [(33.12±10.25) ng/L], Th1/Th2 (0.59±0.08) of acute group were significantly lower than those of remission group [Th1 (9.15±2.85)%, IL-2 (195.32±45.13) ng/L, IFN-γ(58.96±12.14) ng/L, Th1/Th2 (0.82±0.06)], and control group [Th1 (12.98±0.67)%, IL-2 (215.36±51.32) ng/L, IFN-γ (64.98±10.42) ng/L, Th1/Th2 (1.15±0.18)], and the levels of Th2 [(22.15±4.58)%], IL-4 [(127.52±57.14) ng/L], IL-10 [(90.25±21.04) ng/L], IgE [(412.63±212.15)×103 U/L], IgG [(228.21±112.46)×103 U/L] of acute group were higher than those of remission group [Th2 (15.68±3.12)%, IL-4 (51.25±14.35) ng/L, IL-10 (46.78±11.98) ng/L, IgE(212.48±115.62)×103 U/L, IgG (125.14±45.85)×103 U/L] and control group [Th2 (1.48±0.65)%, IL-4 (46.79±13.57) ng/L, IL-10 (34.52±8.15) ng/L], IgE (48.75±22.95)×103 U/L, IgG (42.36±18.96)×103 U/L], the differences were statistically significant (P < 0.05). The levels of Th1, IL-2, IFN-γ of severe acute group were lower than those of mild acute group and moderate acute group, while the levels of Th2, IL-4, IL-10, IgG, IgE of severe acute group were higher than those of mild acute group and moderate acute group, the differences were statistically significant (P < 0.05). The levels of IL-4, IL-10 were positively correlated with IgG, IgE, while the levels of IL-2, IFN-γ were negative correlation with IgG, IgE. Conclusion The bronchial asthma patients peripheral blood have Th1, Th2 cells imbalance situation; Th1/Th2 cytokine are closely related with the progress of asthma. The asthma prevention process should pay attention to the imbalance of Th1/Th2 cytokine regulation.

[Key words] Asthma; Cytokines; Immunoglobulin E; Immunoglobulin G

支氣管哮喘（簡稱“哮喘”）是一種以氣道炎癥、可逆性氣道阻塞及氣道高反應為特征的免疫變態反應性疾病[1]。目前關于哮喘的發病機制還有待進一步研究，但越來越多研究指出輔助性T淋巴細胞亞群（Th1/Th2）功能紊亂與哮喘發病關系密切[2]。近年有學者提出支氣管哮喘是因為Th1/Th2細胞失衡造成IgE的大量分泌，使肥大細胞與嗜酸性粒細胞致敏，當再次接觸過敏原時，致敏細胞分泌炎性介質，造成高氣道反應，導致臨床上的哮喘[3]。但哮喘患者為什么會出現Th1/Th2細胞失衡，而正常人并不會出現失衡，成了研究支氣管哮喘發病機制的最關鍵環節。為了進一步探討哮喘患者Th1/Th2細胞失衡的機制及其與哮喘患者預后的關系，本研究于2012年5月～2014年1月采用流式細胞式及ELISA法測定哮喘急性期及緩解期患者血清Th1細胞水平、Th2細胞水平及IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ水平及其與IgG、IgE的關系，旨在為臨床哮喘防治提供指導。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2012年5月～2014年1月在溫州市鹿城區人民醫院門診就診的62例首診急性哮喘發作期患者及58例哮喘緩解期患者。患者均符合如下標準：①患者均無吸煙病史；②均符合中華醫學會呼吸病學分會于2008年對支氣管哮喘的診斷標準；③患者均簽署知情同意書。同時排除肝腎功能不全、近1個月出現呼吸道感染及心力衰竭患者。62例首診急性哮喘發作期患者中男32例，女30例，年齡45~82歲，平均（56.12±4.78）歲，根據全球哮喘防治創議（GINA）2009版的診斷標準，將患者分為輕度急性發作期（22例），中度急性發作期（18例），重度急性發作期（22例）。58例哮喘緩解期患者中男30例，女28例，年齡47~81歲，平均（54.12±4.51）歲。另選取同期60例正常體檢者，其中男30例，女30例，年齡30~85歲，平均（53.12±4.29）歲，均無吸煙史，排除標準與哮喘患者相同。各組性別、年齡差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 分組方法62例首診急性哮喘發作期患者作為急性組，58例哮喘緩解期患者作為緩解組患者，60例正常體檢者作為對照組。再將急性組患者分為3個亞組，急性發作期22例為輕度組，中度急性發作期18例為中度組，重度急性發作期22例為重度組。

1.2.2 觀察指標及檢測方法所有患者均于清晨空腹抽取靜脈血3 mL，經離心處理后留取上清液。采用流式細胞儀法檢測血液中的Th1與Th2的濃度及二者之間的比值。采用ELISA法測定血清IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ、IgG、IgE水平，各血清細胞因子試劑盒均由北京中杉金橋生物有限公司提供，操作方法如下：①將特異性抗原與固相載體連接，形成固相抗原，洗滌除去未結合的抗原及雜質。②加稀釋的受檢血清，特異抗體與抗原結合，形成固相抗原抗體復合物，經洗滌后，固相載體上只留下特異性抗體，其他抗體及血清中的雜質由于不能與固相抗原結合，在洗滌過程中被洗去。③加酶標抗抗體，與固相復合物中的抗體結合，從而使該抗體間接地標記上酶。洗滌后，固相載體上的酶量就代表特異性抗體的量。

1.3 統計學方法

采用SPSS17.0進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗。相關性分析采用Pearson相關分析法，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1急性組、緩解組與對照組IgG、IgE、Th1、Th2、Th1/Th2及其細胞因子水平情況

急性組患者Th1、IL-2、IFN-γ、Th1/Th2水平顯著低于對照組及緩解組，而Th2、IL-4、IL-10、IgG、IgE水平則高于對照組及緩解組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。見表1。

2.2 急性組中輕度組、中度組及重度組IgG、IgE、Th1、Th2、Th1/Th2及其細胞因子水平情況

重度組患者Th1、IL-2、IFN-γ、Th1/Th2水平顯著低于輕度組和中度組，而Th2、IL-4、IL-10、IgG、IgE水平則高于輕度組和中度組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。見表2。

2.3 Th1、Th2細胞因子與IgG、IgE的關系

經Pearson相關分析可知，哮喘急性發作期患者血清IL-4、IL-10與IgG、IgE均呈正相關，而IL-2、IFN-γ均與IgG、IgE均呈負相關。見表3。

表3 Th1/Th2細胞因子與IgG、IgE的相關性

3 討論

哮喘發病機制與環境、遺傳、免疫調控等諸多因素有關。近年相關研究指出，哮喘免疫異常與Th1/Th2功能失衡及細胞比例異常有關[3]。患者表現為Th1細胞功能抑制及Th2功能亢進[4-5]。Th1細胞因子功能抑制可導致IL-2、IFN-γ水平受到抑制。Th2細胞功能亢進可刺激IL-4、IL-10等細胞因子生成過多[9]。IFN-γ、IL-4分別是Th1和Th2細胞的特征性細胞因子，該類細胞因子過度表達與體液免疫抑制有關，其數目增多可導致Th1/Th2比例失衡，并最終偏離Th2細胞產生炎癥介質引起的氣道變態反應，從而導致高氣道反應及引起哮喘反復發作。IFN-γ主要由活化的T細胞及吞噬細胞產生，具有免疫調節作用，并可誘導Th0細胞向Th1細胞轉化，抑制Th2細胞生成。IL-4是由Th2細胞產生，可促進B細胞增殖及活化，同時能調節抗體同型轉換效應，促進IgE、IgG1生成，并具有抑制IgG2a、IgG2b的作用，其在Th1、Th2細胞調控中起到重要的作用[6-10]。IL-2可下調IgE產生的調節因子，并哮喘發病失調起到一定促進作用。IL-10可延長單核細胞體外存活的世界，具有趨化單核細胞，抑制巨噬細胞IL-1，IL-6，IL-8等炎癥因子產生。施筠等[11]研究指出，在哮喘炎癥早期，Th1、Th2均可生成IL-4，IL-10，且IL-10升高水平大于IL-4，IL-10升高可抑制信號通路的傳遞，使得相關表達不敏感，從而提示IL-10對哮喘患者病情的影響并不低于IL-4。

Kim等[12]認為IL-4/IFN-γ作為Th1/Th2細胞免疫應答模式，可產生IgE、IgG的正負調節因子，Th2分泌IL-4對IgE合成有正調節作用，而Th1分泌IFN-γ則起負調節作用，少量IFN-γ能完全阻斷IL-4對IgE合成的促進作用。過多的IL-4或IFN-γ的缺乏可以引發IgE、IgG反應，從而導致機體出現高氣道反應。相反增加IFN-γ的濃度或降低IL-4水平可抑制上述過程[11]。Brand等[13]認為Th1分泌的IL-2、IFN-γ細胞受抑制以及Th2產生的IL-4、IL-10、IL-13數量增加可刺激機體大量生成炎癥介質并刺激氣管大量生成嗜酸性細胞及IgE，IgE可介導機體出現I型變態反應，并最終導致支氣管痙攣、氣道高反應性及哮喘反復發作。本研究結果顯示，哮喘急性組患者IL-2、IFN-γ水平顯著低于對照組及緩解組，而IL-4、IL-10、IgG、IgE水平則高于對照組及緩解組，研究結果與Voraphani等[14]一致，從而提示Th1介導的IL-2、IFN-γ細胞抑制及Th2介導的IL-4、IL-10水平上升是導致哮喘急性發作的重要因素。其中重度急性期患者IL-2、IFN-γ水平顯著低于輕中度急性期，而IL-4、IL-10、水平則高于輕、中度急性期，從而提示Th1/Th2細胞功能失衡程度將直接影響急性發作前哮喘患者病情的進展。與對照組相比，緩解期患者IL-2、IFN-γ細胞水平較低，而IL-4、IL-10水平較高，從而提示盡管哮喘緩解期患者病情穩定，但患者體內炎癥因子水平仍處于紊亂狀態，患者仍需繼續接受抗炎治療[15]。本研究中急性組患者IgG、IgE水平則高于對照組及緩解組，且隨著急性哮喘患者病情的進展，IgG、IgE水平顯著增加。經Pearson相關分析可知，哮喘急性發作期患者血清IL-4、IL-10與IgG、IgE均呈正相關，而IL-2、IFN-γ均與IgG、IgE均呈負相關，結果與Haapakoski等[16]研究一致，從而提示IgG、IgE可作為哮喘患者疾病分級及治療緩解與否的評價指標。

綜上所述，本研究支持了哮喘患者體內存在輔助性T淋巴細胞亞群（Th1/Th2）失衡的觀點，在哮喘患者中Th1類細胞因子IL-2、IFN-γ水平下降及Th2類細胞因子IL-4、IL-10上升可促進哮喘患者發生高氣道反應。因此通過動態觀察IL-2、IFN-γ和IL-4、IL-10水平能有效反映哮喘患者炎癥反應情況，可準確評價哮喘發生、發展、治療效果及轉歸情況，為臨床哮喘防治提供新的研究思路。隨著研究的深入，支氣管哮喘的治療更注重于哮喘發病的起始階段，就是如何調節Th細胞亞群的分化，這也是給了治療哮喘開辟了一條新的途徑。近年來，嘗試通過增加哮喘患者體內的IFN-γ濃度，降低IL-4水平，來調節Th1/Th2之間的平衡是末來治療哮喘的一個新途徑與方向。

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（收稿日期：2014-02-25本文編輯：蘇暢）

[基金項目] 浙江省溫州市鹿城區科技計劃項目（編號Y12007）。