IL-17與IL-4基因遺傳多態性與兒童哮喘易感性及外周血IL-17、IL-4和IgE的關系

關宇鳳 鄭貴浪

·臨床醫學·

IL-17與IL-4基因遺傳多態性與兒童哮喘易感性及外周血IL-17、IL-4和IgE的關系

關宇鳳 鄭貴浪

目的 探討白細胞介素-17(L-17)與白細胞介素-4(IL-4)基因遺傳多態性與兒童哮喘易感性及外周血IL-17、IL-4和IgE的關系。方法 通過采用PCR-RFLP技術檢測分析60例哮喘兒童(哮喘組)和72例體檢正常兒童(對照組)的IL-17以及IL-4基因的多態性, 以及采用免疫組化ELISA方法檢測血清中IL-17、IL-4以及總IgE的含量, 對兩組患兒的檢測數據進行統計比較。結果 在單個基因位點多態性分析時, 發現兩組兒童的IL-17基因rs763780(TT, TC, cc)位點以及IL-4基因-33C/T位點的基因型和等位基因頻率分布, 差異有統計學意義(P＜0.05)；哮喘組患兒血清中IL-17含量為(3576.00±271.38) ng/L, IL-4含量為(4923.00±328.70)ng/L, 總IgE含量為(159.32±19.49)μg/mL, 對照組IL-17含量為(1045.31±73.35)ng/L；IL-4含量為(897.62±51.39)ng/L；總IgE含量為(42.16±7.45)μg/mL, 哮喘組3組數據均明顯高于對照組, 差異有統計學意義(P＜0.05)。結論 IL-4基因-33C/T基因型可能是兒童容易發生哮喘的基因型, 而且IL-17F基因的突變可能在哮喘的發生發展中也起著重要的作用, -33位點多態性與IL-4表達水平相關。

白細胞介素-4；白細胞介素-17；基因多態性；哮喘

支氣管哮喘是由多種細胞和細胞組分參與的, 一種以黏膜高分泌和血清高IgE為特征的氣道慢性疾病［1］, 是兒童期最常見的慢性呼吸道疾病, 嚴重影響兒童健康［2］。其發病機制迄今尚未完全闡明, 大部分學者以Th1/Th2反應失衡的免疫學發病機制為主。Th0細胞在正常機體中往往會按特殊比例分化為Th1和Th2細胞, 然而在哮喘患者體內Th1類細胞的分泌會減少, 而Th2細胞分泌增多, 從而誘導氣道高反應及炎癥的發生。IL-4主要由活化T細胞產生, 有許多多態性靶點, 其中IL-4基因啟動子區-33bp處為常見的多態性位點,與哮喘的易感性和嚴重程度有一定的相關性。IL-17是主要由T淋巴細胞等分泌的前炎性細胞因子, 它參與了機體多種炎癥性疾病的發生、發展, 并且能夠積極促進多種炎性因子的釋放, 尤其與肺部感染、哮喘等疾病的發生有著密切的關系。本文選擇IL-4和IL-17的兩個多態性位點進行分析, 研究基因的多態性與哮喘的易感性之間的關系, 以及對IgE水平的影響, 以解釋哮喘的發病機理。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年2月～2014年10月湛江中心人民醫院和廣東醫學院附屬醫院收治的60例哮喘患兒作為哮喘組, 年齡3～10歲, 其中男34例, 女26例, 選擇同期72例體檢正常的兒童作為對照組, 年齡4～12歲, 其中男41例,女31例, 排除有哮喘病史、典型過敏性病史患者。兩組兒童在性別構成、年齡分布等一般資料方面組間比較, 差異無統計學意義(P＞0.05), 具有可比性。見表1。

表1 兩組一般情況比較

表1 兩組一般情況比較

注：兩組比較, P＞0.05

組別例數性別年齡(歲)男女哮喘組60 34 26 6.42±3.41對照組72 41 31 7.14±4.35

表2 IL-4與IL-17基因內切酶PFLP與哮喘的關系(%)

表3 兩組外周血IL-17、IL-4和IgE水平的比較( x-±s)

1.2 方法

1.2.1 DNA樣品提取 采用EDTA抗凝管采集兩組兒童的外周靜脈血2 m l, 并按說明書使用DNA提取試劑盒提取基因組DNA, 通過電泳檢測其是否完整, 并采用紫外分光光度儀檢測其濃度以及純度后, 置于-70℃保存備用。剩余全血離心分離血漿后分裝冷凍, 用于檢測外周血IL-4、IL-17和IgE含量。

1.2.1 IL-4與IL-17基因型分析 IL-4基因型引物序列為IL-4基因啟動子區-33位點引物Ⅰ：5‘-TGAA GATATCTTT GTCAGCATT-3’,引物Ⅱ：5‘-AG ACCCA TTAATAGGTGTCG-3’。IL-17基因型引物序列為IL-17/rs763780位點引物Ⅰ：5‘- CATTTCTA CAGCTTCTTCAGCTG-3’, 引物Ⅱ：5’-AGAAGGTGCTGG TGACTGTT-3’。并行PCR擴增, 取PCR產物5 μl, 加限制性內切酶, 37℃消化8 h, 對PCR產物和酶切產物的檢測應用凝膠電泳的方法, 進而參照DNA marker確定其基因型。

1.2.3 外周血IL-4、IL-17和總IgE水平檢測 采用ELISA技術測定外周血IL-4、IL-17和總IgE含量。

1.3 統計學方法 用SPSS18.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差( x-±s)表示, 實施t檢驗；計數資料以率(%)表示, 實施χ2檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IL-4與IL-17基因內切酶PFLP與哮喘的關系 IL-17基因rs763780位點以及IL-4基因-33C/T位點的基因型分布在哮喘組和對照組內分布, 差異具有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

2.2 兩組外周血IL-17、IL-4和IgE水平的比較 外周血IL-17、IL-4和IgE水平3組數據中哮喘組均明顯高于對照組,差異有統計學意義(P＜0.05)。見表3。

3 討論

哮喘是一種臨床常見的疾病, 然而其病因十分復雜。哮喘的發生往往是由患者本身的遺傳因素以及外界的環境因素引起的, 其在遺傳上具有明顯的易感性［3］。在患兒哮喘的發病過程中, 遺傳因素往往起著重要的作用。為了探查出哮喘人群的易感基因, 更好的幫助臨床醫師了解哮喘的病理發生,提高患者的治療效率, 越來越多的學者開始注重關于哮喘病遺傳病基因的研究。Th1/Th2失衡理論被廣泛接受, 兩種細胞因子之間既相互拮抗又相互促進, 行使各自不同的生理功能。然而在哮喘發生時, 機體自身的免疫反應發生, 導致Th0細胞主要向Th2分化, 其功能發生相對的亢進, 導致Th1的功能則相對受到抑制, 從而使得這種動態的平衡狀態遭到破壞。IL-4是誘導Th2細胞分化的關鍵因子, 國內有研究發現IL-4位點與哮喘易感性以及血清IgE升高有著密切的關系［4］。

然而由于Th1/Th2失衡理論并不能夠完全用來解釋哮喘的某些實驗以及臨床現象。隨著醫學技術以相關檢測手段的不斷發展, 越來越多的研究顯示IL-17以及IL-4在哮喘的發生發展中能夠起到一定的作用。本研究中IL-17在哮喘患兒外周血中表達增高, 說明IL-l7同樣也參與了哮喘的發病過程, 從而可以彌補Th1/Th2失衡這個機制的不足。 哮喘的主要特點是氣道高反應性和氣道慢性炎癥, 而且細胞因子在氣道炎癥的形成方面有著十分重要的作用。血清中IgE的含量水平與哮喘的發病和氣道高反應高度相關［5］。以血清中總IgE或者特異性IgE升高為特點。許多細胞因子介導了哮喘發病的生物學反應, 其中IL-4和IL-17就是最強的調節因子,在哮喘的發生中扮演者重要角色。哮喘患者的氣道黏膜中IL-4mRNA和蛋白水平均增高, IL-4促進IgE的合成。亦有研究發現, 哮喘患者血清IL-4水平高于正常對照組［6］。趙凱姝等［7］的研究證實支氣管哮喘發生與IL-17呈正相關, 而與IL-23以及IFN-γ無明顯關系。

我國研究哮喘相關基因多態性起步較晚, 但是隨著分子生物技術以及遺傳技術的逐步發展, 對其的研究也漸漸深入,進一步闡明哮喘的發病機制。IL-4基因以及IL-17基因與兒童哮喘的發生有著密切關系, 明確哮喘易感個體, 為哮喘的臨床治療提供新的思路。

［1］ 王阿芳, 錢粉紅, 周林福, 等.IL-4、IL-13單核苷酸多態性與中國東南方漢族人群哮喘關系的研究.中華哮喘雜志電子版, 2012, 6(6):1561-1565.

［2］ 鄭莎莎, 朱曉萍, 李波, 等.貴陽地區哮喘患兒IL-4Rα基因多態性及其與血清總IgE水平的相關性.中華醫學雜志, 2014, 94(36):2822-2827.

［3］ 黃花榮, 吳敬芳.IFN-γ與IL-4基因多態性與兒童哮喘易感性及外周血IFN-γ、IL-4和IgE的關系.中國病理生理雜志, 2010, 26(9):1769-1775.

［4］ 王修海, 趙煒, 劉世國, 等.白細胞介素4和13基因多態性對支氣管哮喘患者易感性及血清總IgE水平的影響.中華結核和呼吸雜志, 2009, 32(3):161-164.

［5］ 郭彤, 趙宏霞, 楊勇, 等.白細胞介素-23基因多態性與兒童哮喘易感性的關系.廣東醫學, 2012, 33(13):1975-1977.

［6］ 黃永富, 余世慶, 杭杲, 等.哮喘患者血清中IL-4, IL-12, IL-13, IFN-γ, IgE水平的測定及其臨床意義.現代檢驗醫學雜志, 2009, 24(5):120-123.

［7］ 趙凱姝, 張云峰, 成煥吉, 等.白細胞介素-23、白細胞介素-17在支氣管哮喘小鼠發病中的作用.實用兒科臨床雜志, 2010, 25(9):639-642.

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.15.035

2015-01-08］

524023 湛江中心人民醫院新生兒科(關宇鳳)；廣東醫學院附屬醫院兒科(鄭貴浪)