哮喘患者外周血調節性T細胞和Th1/Th2的變化及其與哮喘病情的關系

孫德彬　熊雪芳　周家峰

[摘要] 目的 探討調節性T細胞（Treg）和Th1/Th2水平變化與哮喘病情的關系，初步揭示哮喘的發病機制。 方法 選取2014年12月～2015年12月在呼吸科收治的150例患者和健康職工50例，檢測哮喘患者（急性期和緩解期）和健康職工外周血中的調節性T細胞和Th1/Th2的變化，通過SPSS22.0軟件對數據進行分析。 結果 哮喘患者Treg顯著低于健康對照組[（2.3±0.3）%]（t=9.043，P=0.0032）。急性期組患者顯著低于緩解期組和對照組（t=3.289，P=0.0321，t=9.884，P=0.0011），重度患者[（0.8±0.3）%]低于輕度患者[（1.5±0.4）%]，且具有顯著性差異（t=8.945，P=0.0055），緩解期組與健康組比較，無顯著性差異（t=0.487，P=0.3291）。Th1/Th2水平在哮喘急性患者組顯著低于對照組（11.8±0.8）和哮喘緩解期組（8.5±0.6）（t=12.884，P=0.0008；t=13.289，P=0.0007），表明在哮喘發作期時，Th亞群出現明顯的失衡。哮喘患者急性期組重度患者Th1/Th2水平（4.8±0.9）顯著低于輕度患者（9.5±0.8），具有顯著性差異（t=8.432，P=0.0041）。Spearman相關性分析顯示Treg水平越低，哮喘患者病情越嚴重，呈負相關關系（r= -0.854，P=0.025）；Th1/Th2水平越低，哮喘患者的病情也越嚴重，呈負相關關系（r= -0.635，P=0.035）。且Treg水平和Th1/Th2水平呈正相關關系（r=0.889，P=0.013）。 結論 哮喘患者的發病機制可能是隨著患者病情的加重，過敏原對機體的刺激程度加劇，進而引起外周血中Treg所占比例降低，免疫調節功能受到損傷，Th2細胞開始大量增殖活化，而Th1細胞則受到抑制，導致Th1/Th2表現失衡，從而引起哮喘的發作。

[關鍵詞] 哮喘；調節性T細胞；發病機制；免疫調節；過敏原

[中圖分類號] R562.25 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2016）16-0006-04

[Abstract] Objective To discuss the relations between changes of Treg and Th1/Th2 and asthma. Methods 150 patients treated from December 2014 to December 2015 in our department and 50 healthy volunteers were selected to detect the changes of Treg and Th1/Th2 in peripheral blood of asthma patients （at acute stage and remission stage） and healthy subjects. The data was analyzed by SPSS22.0. Results The level of Treg was significantly lower in the asthma patients than in the healthy control group [（2.3±0.3）%]（t=9.043， P=0.0032）， also significantly lower in the acute stage group than in the remission stage group and the healthy control group （t=3.289， P=0.0321， t=9.884， P=0.0011）， and was significantly lower in severe patients[（0.8±0.3）%] than in mild patients [（1.5±0.4）%]. There was no significant difference in Treg between the remission stage group and the healthy control group （t=0.487， P=0.3291）. The level of Th1/Th2 was significantly lower in the acute asthma patients （4.8±0.9） than in the healthy control group （11.8±0.8） and the remission stage group （8.5±0.6） （t=12.884， P=0.0008； t=13.289， P=0.0007）， indicating significant unbalance of Th subgroup in the onset period of asthma. In the acute stage group， the Th1/Th2 level of severe patients（4.8±0.9） was significantly lower than that in mild patients（9.5±0.8）， （t=8.432， P=0.0041）. Spearman correlation analysis showed a negative correlation that a lower level of Treg meant a severer condition of asthma（r=-0.854， P=0.025）， also a negative correlation that a lower level of Th1/Th2 meant a severer condition of asthma（r=-0.635， P=0.035）， and a positive correlation between level of Treg and level of Th1/Th2. Conclusion Pathogenesis of asthma is possible to be that along with the severity of disease， the stimulation of allergen is aggravating， causing proportion decrease of Treg in peripheral blood and damage to the immune modulating function， leading to proliferation and activation of Th2 cells and inhibition of Th1 cells， resulting in unbalance of Th1/Th2 and causing onset of asthma.

[Key words] Asthma； Regulatory T cell； Pathogenesis； Immunoregulation； Allergen

哮喘作為一種常見的慢性疾病，其主要病理學特征主要是呼吸道炎性反應和氣道重塑[1，2]。在哮喘發病中，Th1/Th2功能失調扮演重要角色[2]。因子IFN-γ由細胞Th1分泌， IL-4由細胞Th2分泌[3]。近期文獻多報道引起哮喘的重要環節是免疫耐受受到破壞[4]。調節性T細胞（Regulatory T cell，簡稱Treg）作為可以控制體內自身免疫反應的一類細胞，具有以下兩個特點：一是能表達胞外表面分子CD4和CD25，二是可以表達細胞核內蛋白Foxp3， Treg的特異性標志就是這個Foxp3蛋白[5]。已有文獻報道Foxp3突變的小鼠常會出現敏性氣道炎癥，IgE和嗜酸性粒細胞出現明顯增高，且Th1/Th2表現出失衡[6]。在2003年，美國醫學家Fontenot等研究發現CD4+CD25+ Treg數目在Foxp3突變鼠和Foxp3缺失的鼠體內顯著減少[7]。在T細胞的亞群和細胞因子的相互作用方面，科研工作者展開了大量的研究，本文希望通過檢測哮喘患者和正常患者外周血CD4+CD25+Foxp3+調節性T細胞（Treg）以及Th1/Th2比值變化，從而探討哮喘病情與其的關系，以期能夠在診斷和治療哮喘患者方面提供一定的數據支持，為進一步發掘哮喘的發病機制奠定理論基礎。

1 資料與方法

1.1一般資料

選取2014年12月～2015年12月在本院呼吸科收治的150例患者，其中男90例，女60例，年齡35～60歲，平均年齡（41.4±3.4）歲。納入標準：（1）按照中國醫學會呼吸病學分會哮喘學組指定的《支氣管哮喘防治指南》[8]，確診為哮喘的患者；（2）患者入組前1周未使用糖皮質激素或其他免疫抑制劑；（3）無急性感染，無其他慢性病史；（4）患者及其家屬知情并且積極配合參與本項目。排除標準：（1）確診為哮喘但伴隨其他嚴重慢性疾病；（2）患者無法配合完成整個項目。入選的150例患者，按照臨床的表現又被分為急性期組（100例）和緩解期組（50例）。其中急性期組又分為重度組（50例）和輕度組（50例）。本研究選取本院各項體檢正常的職工作為對照組，共50例，其中男30例，女20例，年齡36～61歲，平均（42.0±3.3）歲，對照組職工均無過敏性疾病，并且近期無呼吸道感染。分別對各組患者外周血中的調節性T細胞（Treg）和Th1、Th2的比例進行檢測觀察。

1.2 實驗試劑和設備

1.2.1 實驗試劑 所用試劑均從美國的eBioscience公司和BD Phar Mingen公司采購獲得。其中采購自美國的eBioscience公司試劑有：異硫氰酸光素（FITC）標記的鼠抗人CD4單克隆抗體、藻紅蛋白（PE）標記的鼠抗人單克隆抗體以及其相匹配的同型對照。藻藍蛋白（APC）標記的鼠抗人Foxp3單克隆抗體和Fixation/Perm以及刺激劑（Leukocyte Activation Cocktail）。采購自BD PharMingen公司的試劑有：PE-CY5（PC5）標記的鼠抗人CD3單克隆抗體、PC7標記的鼠抗人CD8單克隆抗體、FITC標記的鼠抗人IFN-γ單克隆抗體和PE標記的鼠抗人IL-4單克隆抗體，Fix&Perm。自配0.83%的氯化銨作為紅細胞裂解液，0.5%小牛血清PBS作為洗滌液。

1.2.2 設備 流式細胞儀，型號為FACSCanto，廠家為美國的BD公司。

1.3 方法

1.3.1 全血制備 清晨空腹抽取哮喘患者和健康對照組的1 mL靜脈血于使用肝素抗凝的管中，然后備用。

1.3.2 Treg檢測方法 調節性T細胞檢測使用美國BD公司的流式細胞儀，其型號為FACSCanto，數據分析使用Cellquest軟件，對CD4+細胞中Foxp3+細胞百分率進行計算。其檢測過程如下：首先取100 μL 1.3.1制備的全血，然后加入CD4-FITC與CD25-PE刺激劑10 μL，在4℃避光條件下孵育30 min；之后直接加入1 mL 氯化銨紅細胞裂解，保持10 min，結束后使用PBS進行洗滌，共3次，離心條件為：轉速12 000 rpm/min，時間為5 min；1 mL Fixation/Perm緩沖液穿膜45 min，取10 μL APC標記的鼠抗人Foxp3單克隆抗體直接加進洗滌緩沖液，在4℃下，避光孵育30 min。將破膜液洗滌2次，然后直接加入 300 μL 流式細胞染色緩沖液，重懸，進而Treg檢測[9]。

1.3.3 Th1/Th2 檢測方法 取100 μL 1.3.1制備的全血，按照1∶1等體積加入RPMI1640進行稀釋，然后加入刺激劑10 μL，培養箱培養4～6 h，培養條件為37℃，5% CO2。結束后混勻，然后加入10 μL CD3-PC5和10 μL CD8-PC7，在室溫條件下，避光孵育15 min；結束后加入100 μL Fix&Perm中的固定液：Reagent1，將其固定，然后在室溫條件下避光孵育15 min；孵育結束后加入3 mL PBS清洗，在轉速為12 000 rpm條件下離心5 min，倒掉上清。然后取100 μL Fix&Perm 中的破膜和溶血液：Reagent2，加入，同時再加入10 μL IFN-γ-FITC和IL-4-PE于各管中，在室溫條件下避光孵育15 min[10]。結束后取3 mL PBS加進各管中，在轉速為12 000 rpm條件下離心5 min，倒掉上清。最后再取0.5 mL PBS加入，將細胞重懸，進行檢測。

1.4 統計學方法

采用SPSS22.0軟件對數據進行處理分析，計量資料以均數±標準差（x±s）進行統計學描述[11]，測定數值的方差齊性檢驗采用Levene's Test，若方差齊行t檢驗，若方差不齊采用 Satterthwaite近似t檢驗[12]，使用Spearman相關分析法對數據相關性進行分析，P<0.05表示差異有統計學意義，P<0.01表示差異有高度統計學意義。

2 結果

2.1 哮喘患者與健康對照組 CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg水平比較

哮喘患者CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg占CD4+T比例達（1.6±0.4）%，顯著低于對照組[（2.3±0.3）%]（t=9.043，P=0.0032）。哮喘患者急性期組患者CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg占CD4+T比例為（1.1±0.4）%，顯著低于緩解期組和對照組（t=3.289，P=0.0321；t=9.884，P=0.0011）。緩解期組與對照組對比，無顯著性差異（t=0.487，P=0.3291）。急性期組重度患者[（0.8±0.3）%]低于輕度患者[（1.5±0.4）%]，且具有顯著性差異（t=8.945，P=0.0055）。

2.2 哮喘患者與健康對照組Th1/Th2比較

Th1/Th2水平在哮喘急性期患者組顯著低于對照組（11.8±0.8）和哮喘緩解期組（8.5±0.6）（t=12.884，P=0.0008；t=13.289，P=0.0007），表明在哮喘發作期時，Th亞群出現明顯的失衡。哮喘患者急性組重度患者Th1/Th2水平（4.8±0.9）顯著低于輕度患者（9.5±0.8），具有顯著性差異（t=8.432，P=0.0041）。見表2。

2.3 哮喘患者Treg水平和Th1/Th2變化與哮喘病情關系

通過Spearman相關性分析，結果顯示出Treg水平越低，哮喘患者病情越嚴重，呈負相關關系（r=-0.854，P=0.025）；Th1/Th2水平越低，哮喘患者的病情也越嚴重，呈負相關關系（r=-0.635，P=0.035）。且Treg水平和Th1/Th2水平呈正相關關系（r=0.889，P=0.013）。

3 討論

支氣管哮喘作為一種慢性氣管炎疾病，有多種炎癥細胞參與和介導[13，14]。近年來其在世界各地發病率和致死率呈現遞增趨勢[15]，嚴重威脅著人類的健康[16]，由于其反復發作，并且難以根治，給患者帶來嚴重經濟負擔和巨大的精神壓力[17]。Treg是近些年來研究發現的具有免疫抑制效應的T細胞[18]，在維持機體和抑制自身免疫疾病方面起著重要作用，研究顯示大部分Treg細胞為CD4+T細胞，可以使機體通過調節免疫外周耐受來控制免疫性疾病[19]。隨著研究的進一步深入，輔助性T細胞（Th1/Th2）在哮喘患者當中的研究越來越受重視[20]。Th1和Th2可以通過分泌細胞因子，彼此之間進行相互交叉作用[21]。

本研究通過檢測哮喘患者外周血調節性T細胞和Th1/Th2的變化，探討了其與哮喘患者病情的關系，研究發現哮喘患者CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg占CD4+T比例達（1.6±0.4）%，顯著低于健康對照組[（2.3±0.3）%]（t=9.043，P=0.0032）。哮喘患者急性期組患者CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg占CD4+T比例為（1.1±0.4）%，顯著低于緩解期組和對照組（t=3.289，P=0.0321；t=9.884，P=0.0011）。緩解期組與健康組對比，無顯著性差異（t=0.487，P=0.3291）。急性期組重度患者[（0.8±0.3）%]低于輕度患者[（1.5±0.4）%]，且具有顯著性差異（t=8.945，P=0.0055）。Th1/Th2水平在哮喘急性期患者組顯著低于對照組（11.8±0.8）和哮喘緩解期組（8.5±0.6）（t=12.884，P=0.0008；t=13.289，P=0.0007），表明在哮喘發作期時，Th亞群出現明顯的失衡。哮喘患者急性組重度患者Th1/Th2水平（4.8±0.9）顯著低于輕度患者（9.5±0.8），具有顯著性差異（t=8.432，P=0.0041）。Spearman相關性分析顯示出Treg水平越低，哮喘患者病情越嚴重，呈負相關關系（r=-0.854，P=0.025）；Th1/Th2水平越低，哮喘患者的病情也越嚴重，呈負相關關系（r=-0.635，P=0.035）。且Treg水平和Th1/Th2水平呈正相關關系（r=0.889，P=0.013）。

綜上，目前關于哮喘患者Treg水平和Th1/Th2與病情的關系的報道比較少，本研究發現哮喘在發作期時，重度患者外周血的Treg水平和Th1/Th2比值明顯降低，且在病情發展過程中保持了較強的一致性。可以推測出，哮喘患者的發病機制可能是隨著病情的加重，機體受到過敏原的刺激加劇，導致患者外周血中Treg所占比例降低，免疫調節功能受到損傷，Th2細胞開始大量增殖活化，而Th1細胞則受到抑制，從而導致Th1/Th2表現失衡，大量制炎因子開始產生，從而引起哮喘的發作。

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（收稿日期：2016-03-04）