支氣管哮喘患者血清中Th17細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子的檢測及意義

安霞 葉伶 龔穎 楊冬 李麗 金美玲

(1. 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院呼吸科，上海 200032；2. 泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸科，山東泰安 271000)

支氣管哮喘(哮喘)是一種以氣道高反應(yīng)性和慢性炎性反應(yīng)為主要特征的變態(tài)反應(yīng)性疾病[1]。目前認(rèn)為，Th2細(xì)胞占優(yōu)勢的Th1/Th2失衡是哮喘的重要發(fā)病機(jī)制之一，但是，該理論并不能完全解釋哮喘的病理生理過程。近年研究[2]發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)存在一種新型的輔助性T細(xì)胞，具有與Th1和Th2細(xì)胞不同的分化和調(diào)節(jié)機(jī)制，因其能特異性地產(chǎn)生效應(yīng)因子白細(xì)胞介素-17(interleukin-17，IL-17)而不產(chǎn)生干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)和白細(xì)胞介素-4(interleukin-4，IL-4)，故被稱為Th17細(xì)胞(Type 17 helper cell)。Th17細(xì)胞分泌的特征性細(xì)胞因子——IL-17加重了氣道炎性反應(yīng)，參與了氣道重塑，在哮喘中可能起著雙重調(diào)節(jié)作用[3]。

本研究擬通過檢測規(guī)范治療后哮喘患者血清中Th17細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞因子[包括轉(zhuǎn)化生長因子-β1 (transforming growth factor-β1，TGF-β1)、IL-17、白細(xì)胞介素-23(interleukin-23，IL-23)]，比較不同嚴(yán)重程度的哮喘患者間上述指標(biāo)的差異，探討這些細(xì)胞因子在哮喘患者氣道重塑中的意義，了解Th17細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子在哮喘的發(fā)生發(fā)展中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2010年10月—2012年2月在復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院門診就診的哮喘患者91例。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～65歲，性別不限；(2)根據(jù)全球哮喘防治創(chuàng)議(GINA，2009版)診斷為支氣管哮喘；(3)哮喘病程1年以上，規(guī)范治療至少3個月；(4)依從性好；(5)患者自愿參加研究，并簽署知情同意書。根據(jù)第1秒用力呼氣量占預(yù)計值百分比(FEV1%pred)將91例哮喘患者(哮喘組)分成3個分組，F(xiàn)EV1%pred≥80%為輕度組(n=27)；60%

1.2 研究方法 詳細(xì)采集病史，包括姓名、性別、年齡、身高、體質(zhì)量、職業(yè)、哮喘發(fā)病年齡、病程、過敏史、過敏性疾病(鼻炎、皮炎、濕疹)史、家族史。檢查肺通氣功能。采用雙抗體夾心ABC-ELISA法檢測血清TGF-β1、IL-17 、IL-23水平。

2 結(jié) 果

2.1 各哮喘組與對照組一般資料的比較 哮喘組及對照組的年齡、性別比較，組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 各組的一般資料比較 (n，%)

2.2 各哮喘組患者肺功能的比較 輕、中、重度哮喘患者兩兩比較，F(xiàn)EV1%pred的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而呼出氣一氧化氮(FeNO)的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

表2 輕、中、重度哮喘患者的肺功能指標(biāo)比較

2.3 各組血清TGF-β1、IL-17、IL-23水平的比較 哮喘組的血清TGF-β1水平高于對照組(P<0.05)；而哮喘患者血清IL-17水平低于對照組(P<0.05)；兩組的血清IL-23水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

輕、中、重度哮喘分組及對照組的血清TGF-β1水平兩兩比較顯示，輕度組與中度組、輕度組與重度組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，輕、中、重度哮喘分組分別與對照組的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，中度組與重度組的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。輕、中、重度哮喘患者及對照組血清IL-17水平兩兩比較顯示，輕度組與中、重度組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，中、重度組與對照組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，輕度組與對照組、中度組與重度組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。輕、中、重度組及對照組的血清IL-23水平兩兩比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 各組血清中TGF-β1、IL-17、IL-23水平的比較(pg/mL)

2.4 哮喘患者血清中細(xì)胞因子TGF-β1、IL-17、IL-23水平的相關(guān)性分析 哮喘患者的血清IL-17與TGF-β1負(fù)相關(guān)(r=-0.306，P=0.004)，見圖1；血清IL-17與IL-23直線不相關(guān)(r=-0.151，P=0.154)；血清TGF-β1與IL-23直線不相關(guān)(r=0.164，P=0.121)。

哮喘患者血清IL-17與TGF-β1呈負(fù)相關(guān)(r=-0.306，P=0.004)

2.5 哮喘患者血清中細(xì)胞因子TGF-β1、IL-17、IL-23水平與FEV1%pred的相關(guān)性分析 哮喘患者的血清TGF-β1與FEV1%pred負(fù)相關(guān)(r=-0.472，P=0.001)，見圖2；血清IL-17與FEV1%pred正相關(guān)(r=0.448，P=0.000)，見圖3；血清IL-23與FEV1%pred直線不相關(guān)(r=-0.173，P=0.108)。

哮喘患者血清TGF-β1與FEV1%pred負(fù)相關(guān)(r=-0.472，P=0.001)

哮喘患者血清IL-17與FEV1%pred正相關(guān)(r=0.448，P=0.000)

3 討 論

Th17細(xì)胞是近年來發(fā)現(xiàn)的不同于Th1和Th2的另一種CD4+T細(xì)胞的新亞型。另外，TGF-β1可促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化。

研究[4]發(fā)現(xiàn)，TGF-β1通過促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化而促進(jìn)前炎性反應(yīng)，缺乏TGF-β1的小鼠體內(nèi)的Th17細(xì)胞明顯減少。TGF-β1是纖維化過程中起直接作用的細(xì)胞因子，它可以直接激活氣道上皮細(xì)胞，促進(jìn)間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)，使氣道平滑肌的纖維結(jié)合蛋白沉積，基質(zhì)在上皮下的黏膜沉積，使氣道管壁增厚，導(dǎo)致氣道重構(gòu)[5]。目前，關(guān)于TGF-β1在哮喘患者中的表達(dá)水平及意義，各研究結(jié)果不一。我們的前期研究[6]顯示，新發(fā)哮喘患者血清中TGF-β1水平顯著高于健康人群，吸入糖皮質(zhì)激素治療后患者血清TGF-β1水平明顯降低。本研究結(jié)果也顯示，哮喘患者血清TGF-β1水平升高，經(jīng)吸入糖皮質(zhì)激素規(guī)范化治療3個月后，其血清TGF-β1水平仍高于對照組；中重度哮喘患者的血清TGF-β1水平顯著高于輕度組，且TGF-β1與FEV1%pred負(fù)相關(guān)。以上研究結(jié)果與Chakir等[7]和Bosse等[8]的研究結(jié)果一致。TGF-β1的表達(dá)對氣道損傷的修復(fù)和愈合是必須的，但是TGF-β1的持續(xù)激活最終導(dǎo)致氣道重塑[9-10]。體外研究[11]顯示，哮喘小鼠氣道上皮中的蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酯酶SHP2的活性與TGF-β1的表達(dá)水平相關(guān)，以此調(diào)節(jié)氣道重塑。

IL-17是由Th17細(xì)胞分泌的一種前炎性反應(yīng)細(xì)胞因子。文獻(xiàn)[12]報道，哮喘患者的支氣管活檢病變組織、肺泡灌洗液和痰中均可檢測到IL-17。IL-17是與哮喘發(fā)病相關(guān)的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的重要成員之一，它在哮喘發(fā)病中起重要作用，但是作用機(jī)理復(fù)雜。一方面，IL-17可誘導(dǎo)氣道嗜酸性粒細(xì)胞浸潤，參與氣道高反應(yīng)性的形成[13]；另一方面，IL-17還可促進(jìn)氣道中性粒細(xì)胞的募集、激活，參與哮喘氣道慢性炎性反應(yīng)以及變應(yīng)原誘發(fā)的哮喘氣道炎性反應(yīng)。本研究顯示，哮喘患者血清中的IL-17水平低于健康人，這與陳杰華等[14]的研究結(jié)果一致。 我們還發(fā)現(xiàn)，中、重度哮喘組的血清IL-17水平低于輕度組。有研究[7]表明，IL-17在哮喘發(fā)病中起雙向調(diào)節(jié)作用，它在哮喘的形成過程中是必須的，但在已經(jīng)建立的哮喘中起負(fù)性調(diào)節(jié)作用，這或許可以解釋我們的研究結(jié)果。本研究中患者的哮喘病程均較長，持續(xù)的氣道炎性反應(yīng)抑制了IL-17的分泌，使其在肺功能損害嚴(yán)重、氣道重塑的階段表達(dá)下降，表現(xiàn)為IL-17負(fù)性調(diào)節(jié)，但是具體機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

本研究還發(fā)現(xiàn)，規(guī)范治療后氣道阻塞程度不同的哮喘患者的血清IL-17水平與FEV1%pred正相關(guān)，IL-17可能在哮喘患者的氣道重塑中發(fā)揮一定作用。Wang等[15]的研究顯示，IL-17可上調(diào)黏液基因表達(dá)，促進(jìn)黏液分泌，提示IL-17是一種加速氣道重塑的因子。此外，本研究顯示，IL-17與TGF-β1呈負(fù)相關(guān)。IL-17在哮喘的氣道重塑中的具體作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

多種細(xì)胞因子參與了Th17細(xì)胞的調(diào)控，其中TGF-β1、IL-6是Th17細(xì)胞分化的啟動因子，這些參與Th17分化的細(xì)胞因子及Th17細(xì)胞分泌的多種細(xì)胞因子(IL-17、IL-22等)構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)并交互作用， 使Th17細(xì)胞在哮喘發(fā)病中的作用更加復(fù)雜，究竟其在哮喘氣道炎性反應(yīng)及氣道重塑中起著何種作用，需要進(jìn)一步的體內(nèi)外試驗證實。

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