哮喘患兒血清TGF-β1、Smad3表達及與氣道重塑的關系研究

空軍總醫院兒科(北京100142) 次苗苗 王文革

▲通訊作者

哮喘患兒血清TGF-β1、Smad3表達及與氣道重塑的關系研究

空軍總醫院兒科(北京100142) 次苗苗 王文革▲

目的：探討不同分期哮喘患兒血清TGF-β1、Smad3表達及與氣道重塑的關系。方法：將126例哮喘患兒分為急性發作期組(A組)40例、慢性持續期組(B組)41例和臨床緩解期組(C組)45例，對各組TGF-β1、Smad2、PI NP、PⅢ NP水平進行檢測。結果：B組患兒TGF-β1、Smad3水平較A組均出現顯著性下降(P<0.05)；C組患兒較A、B組TGF-β1、Smad3均出現顯著性下降(P<0.05)；B組患兒PI NP、PⅢ NP及PI NP/PⅢ NP較A組均出現顯著性下降(P<0.05)；C組患者PI NP及PI NP/PⅢ NP較A組及B組均出現顯著性下降,(P<0.05)；PⅢ NP較A組出現顯著性下降(P<0.05)。TGF-β1與PI NP、PI NP/PⅢ NP顯著正相關 (P<0.05)，與PⅢ NP未見顯著相關性(P>0.05)，Smad3與PI NP、PI NP/PⅢ NP顯著正相關(P<0.05), 與PⅢ NP未見顯著相關性(P>0.05)。結論： TGF-β1、Smad2水平升高與哮喘患兒氣道膠原沉積指標密切相關，對其水平檢測有助于明確氣道重構的進展。

近十余年來我國兒童哮喘的患病率有明顯上升趨勢，對患兒的身心健康及生長發育帶來嚴重影響[1]。該疾病涉及炎性細胞、氣道結構細胞和細胞組分等因素的參與，氣道在過敏原等理化因素的刺激下，出現反復發作的喘息，胸悶，咳嗽等癥狀[2]。TGF-β1、Smad3是參與細胞外基質重構的重要細胞因子，其水平升高可促進成纖維細胞增殖、膠原分泌[3]，并有抑制金屬蛋白酶的作用[4]。但目前對TGF-β1、Smad3與I/Ⅲ型膠原在小兒哮喘發展過程中的作用及關系尚不明確，我們對該類患兒進行了相關研究，現報告如下。

資料與方法

1 臨床資料 選擇2012年1月至2014年1月我院兒科接診的哮喘患兒126例，其中男69例，女57例。年齡5～12歲，平均8.6±3.5歲。所有患兒診斷均依據2008 年中華醫學會兒科學分會制定的兒童支氣管哮喘診斷與防治指南。所有研究對象均排除合并嚴重肝、腎疾病、惡性腫瘤及相關高危因素。根據患兒病情將入選患兒分為急性發作期組(A組)、慢性持續期組(B組)和臨床緩解期組(C組)，分別有40例、41例、45例。

2 檢測方法與觀察指標

2.1 TGF-β1、Smad3檢測：所有研究對象均于入選后次日晨抽取靜脈血3ml,室溫靜止30min后離心，取血清留存待檢。檢驗由我院檢驗科完成，采用ELISA法測定TGF-β1、Smad2。以上檢驗嚴格遵守操作規程，并保證在試劑有效期內使用。

2.2 I、Ⅲ型膠原檢測：采用化學發光免疫分析法檢測I、Ⅲ型膠原(PI NP、PⅢ NP)，并計算I/Ⅲ型膠原比例，檢測由我院檢驗科完成，操作嚴格按照說明進行，并保證在試劑有效期內使用且保證質控符合國家標準。

結 果

1 各組TGF-β1、Smad3水平比較 見表1。B組患兒TGF-β1、Smad3水平較A組均出現顯著性下降(P<0.05)，C組患兒較A、B組TGF-β1、Smad3均出現顯著性下降(P<0.05)。

表1 各組TGF-β1、Smad3水平比較

注：* 與A組較比，P<0.05; # 與B組比較，P<0.05

2 各組I、Ⅲ型膠原水平比較 見表2。B組患兒PI NP、PⅢ NP及PI NP/PⅢ NP較A組均出現顯著性下降(P<0.05)，C組患者PI NP及PI NP/PⅢ NP較A組及B組均出現顯著性下降(P<0.05)，PⅢ NP較A組出現顯著性下降(P<0.05)。

表2 各組I、Ⅲ型膠原水平比較

注：* 與A組比較，P<0．05; # 與B組比較，P<0.05

3 TGF-β1、Smad3與I、Ⅲ型膠原相關性分析 見表3。TGF-β1與PI NP、PI NP/PⅢ NP顯著正相關 (P<0.05)，與PⅢ NP未見顯著相關性(P>0.05)，Smad3與PI NP、PI NP/PⅢ NP顯著正相關(P<0.05), 與PⅢ NP未見顯著相關性(P>0.05)。

表3 TGF-β1、Smad3與I、Ⅲ型膠原相關性分析

討 論

支氣管哮喘是兒童期常見的呼吸道慢性疾病之一，患病率的明顯上升對患兒的身心健康造成嚴重影響。目前認為，長期的病變可導致氣道的持續性損傷并導致結構異常，進而啟動氣道重構過程，該過程是對損傷性刺激的修復過程，但修復后的組織結構與正常組織存在區別[5]。發病過程中炎癥細胞浸潤肺實質，導致小氣道管壁增厚進而導致氣道狹窄及氣流受限[6]。肺臟細胞外基質(ECM)中膠原蛋白成分由Ⅰ、Ⅱ、ⅢⅤ、Ⅵ型膠原等構成，但比例不均一，其中Ⅰ、Ⅲ型膠原占總量90%以上，該類膠原沉積是導致氣道重構的重要因素。TGF-β1/Smad通路是參與氣道重塑的重要信號通路，是介導纖連蛋白和膠原形成的重要因素[7]。但目前不同階段哮喘患兒TGF-β1/Smad3與相關膠原之間的關系尚未完全明確。

從本研究可以看出：隨著病情的緩解，TGF-β1、Smad3均出現顯著性下降PI NP、PⅢ NP及PI NP/PⅢ NP也出現顯著性下降。氣道重構誘發肺上皮細胞損傷，上皮細胞壞死、變性可激活巨噬細胞，其釋放生長因子等可激活細胞外基質，促進肌成纖維細胞的形成，膠原分泌增加且ECM降解減少，構成纖維化發生的重要因素[8]。TGF-β1/Smad3可阻礙氣道上皮細胞正常修復，成為加重哮呼吸道上皮損害的重要通路；另一方面，TGF-β1/Smad3可上調結締組織生長因子(CTGF)表達水平并降低基質金屬蛋白酶抑制劑的表達，從而使細胞外基質分解加速[9]。從本研究可以看出：TGF-β1/Smad3所致細胞外基質平衡紊亂所導致的氣道重構過程與I、Ⅲ型膠原存在密切關系[10]，該過程可能以TGF-β1/Smad3水平失調為啟動因子，引起下游細胞外基質合成及分解失調，進而通過對巨噬細胞募集及炎性因子釋放，加速成纖維細胞活化[11]，最終導致的效應包括小氣道管壁明顯增厚、細支氣管纖維化，并出現肺泡壁破壞，最終導致氣道不可逆損害的發生，這也成為患兒治療情況不佳的重要因素之一。

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(收稿：2015-01-07)

Correlation analysis of TGF-β1, Smad3 and reconstruction of airway in asthma children

Department of Pediatrics , The general Hospital of Air Force( Beijing 100142)

Ci Miaomiao Wang Wenge

Objective： To investigate Correlation analysis of TGF-β1, Smad2 and reconstruction of airway in asthma children. Methods： 126 cases of asthma children were enrolled, according to the severeness of asthma, they were divided into Acute exacerbation of group (A ), chronic duration (group B) and clinical remission (group C), there were 40, 41, 45 cases respectively. TGF-β1,Smad3, PI NP, P Ⅲ NP were tested. Results： TGF-β1, Smad3 levels in group B showed significant decreases than the A group (P<0.05), TGF-β1, Smad3 of group C than A, B group were significantly lower (P< 0.05). PI NP, P Ⅲ NP and PI NP/P Ⅲ NP of B group than group A were significantly lower (P< 0.05), PI NP and PINP/P Ⅲ NP of group C patients than group A and group B were significantly lower (P< 0.05), P Ⅲ NP showed decrease than group A. TGF-β1and PI NP, PI NP/P Ⅲ NP showed significantly positive correlation (P<0.05), Smad 2 and PI NP, PI NP/P Ⅲ NP showed significantly positive correlation (P<0.05). Conclusion：TGF-β1, Smad 3 levels are closely associated with collagen sedimentation in airway patients, monitoring the level will help to make clear the progress of airway reconstruction of asthma.

Asthma/blood Cytokines/metabolism @TGF - beta 1 @Smad3

哮喘/血液 細胞因子類/代謝 @TGF-β1@Smad3

R563.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.05.042