IL-6R表達(dá)及IL-6基因突變與慢性阻塞性肺疾病的相關(guān)性

梁志華 高炎超

(廣州市番禺區(qū)何賢紀(jì)念醫(yī)院，廣東 廣州 511400)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由免疫介質(zhì)、免疫細(xì)胞及炎性因子共同作用引發(fā)的慢性非特異性炎癥性疾病〔1〕。COPD位于全球死亡疾病第4位，預(yù)計(jì)至2020年，COPD將位于全球死亡疾病第3位，嚴(yán)重威脅公眾生活質(zhì)量和生命健康〔2〕。COPD的主要發(fā)病機(jī)制之一為系統(tǒng)炎癥，而白細(xì)胞介素(IL)-6在COPD致病過程中發(fā)揮重要作用，其生物學(xué)效應(yīng)受IL-6受體(R)介導(dǎo)，二者結(jié)合可刺激機(jī)體釋放多種細(xì)胞因子，同時(shí)已有研究報(bào)道IL-6基因多態(tài)性與COPD的致病相關(guān)，而基因多態(tài)性的發(fā)生是以基因突變?yōu)榛A(chǔ)，關(guān)于IL-6基因突變在COPD中作用的研究報(bào)道較少〔3，4〕。本研究擬探討IL-6R和IL-6基因突變在COPD中的表達(dá)情況。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年2月至2018年2月廣州市番禺區(qū)何賢紀(jì)念醫(yī)院呼吸內(nèi)科收治的46例COPD患者為研究組，選取同期體檢的健康人群46例為對照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)(2013年修訂版)〔5〕；②年齡≥40歲；③自愿簽署知情同意書；④經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并冠心病；②合并嚴(yán)重肝、腎功能不全；③合并肺結(jié)核、支氣管哮喘等其他肺部疾病；④合并惡性腫瘤；⑤合并類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病。研究組男32例，女14例；年齡60～81〔平均(67.57±5.46)〕歲；肺功能分級Ⅰ級20例(輕度組)，Ⅱ級15例(中度組)，Ⅲ～Ⅳ級11例(重度組)；病程2～15〔平均(7.82±2.76)〕年。對照組男30例，女16例；年齡61～83〔平均(68.42±5.23)〕歲。兩組性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 檢測方法 受試者在入院24 h內(nèi)采集早晨空腹靜脈血3～5 ml，室溫靜置30 min，3 000 r/min離心15 min，取上層血清-20℃冷凍待檢。

1.2.1 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測血清IL-6R水平 取試劑盒(購自北京索萊寶科技有限公司)室溫放置20 min，配制試劑備用；設(shè)置7個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)品孔、待測樣品孔及空白孔，分別對應(yīng)加標(biāo)準(zhǔn)品、待測樣品、空白孔加蒸餾水，覆膜，37℃孵育2 h；洗滌液洗3次；加一抗工作液，覆膜，37℃孵育1 h；洗滌液洗3次；加二抗工作液，覆膜，37℃孵育1 h；洗滌液反復(fù)洗滌4次；各孔加底物100 ml顯色，37℃避光顯色15 min；各孔加終止液100 ml終止反應(yīng)；450 nm波長測定吸光度(OD)值，分別以O(shè)D值、標(biāo)準(zhǔn)品為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算IL-6R濃度。試劑配制及操作過程均由同一人嚴(yán)格按照說明書執(zhí)行。

1.2.2 基因測序 對所有受試者進(jìn)行IL-6檢測，采用基因芯片技術(shù)，由廣州益善生物科技公司檢測。

1.2.3 肺功能檢測 采用肺功能檢測儀(德國康訊公司)檢測第1秒用力呼氣量(FEV1)與用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)、方差分析、Pearson、Spearman 相關(guān)性分析。

2 結(jié) 果

2.1 兩組IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較 樣品均獲得IL-6編碼區(qū)序列，發(fā)現(xiàn)在啟動(dòng)子區(qū)rs1800796(-572C/G)位點(diǎn)發(fā)生突變，突變例數(shù)39例。研究組IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率顯著高于對照組(P<0.01)，見表1。

表1 兩組IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較(n=46)

2.2 兩組肺功能比較 研究組FEV1%與FEV1/FVC均顯著低于對照組(P<0.01)，見表2。

表2 兩組FEV1%、FEV1/FVC比較

2.3 肺功能不同嚴(yán)重程度COPD患者IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較 中度組、重度組IL-6R水平、IL-6-572C/G突變率均顯著高于輕度組(P<0.05)，且重度組顯著高于中度組(P<0.05)，見表3。

表3 肺功能不同嚴(yán)重程度COPD患者IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較

與輕度組比較：1)P<0.05；與中度組比較：2)P<0.05

2.4 IL-6R表達(dá)和IL-6-572C/G突變率與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性 IL-6R表達(dá)與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(r=-0.680、P=0.031，r=-0.655、P=0.036)，IL-6-572C/G突變率與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(r=-0.704、P=0.027，r=-0.677、P=0.033)。

3 討 論

COPD發(fā)病率有升高趨勢，其主要特征為出現(xiàn)不完全可逆性氣流受阻，臨床上主要表現(xiàn)為慢性咳嗽、喘息、咳痰、呼吸困難等癥狀〔6〕。COPD致病原因較多，特別是香煙煙霧是COPD的常見危險(xiǎn)因素，并且隨著吸煙人數(shù)的增多及老齡化增加，其發(fā)病率和死亡率增大，造成極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)〔7〕。

IL-6為多效應(yīng)細(xì)胞因子，在IL-1β、腫瘤壞死因子(TNF)-α等刺激下能在多種組織細(xì)胞中產(chǎn)生，尤其在應(yīng)激、損傷及感染等因素導(dǎo)致的疾病中高表達(dá)〔8〕。IL-6在COPD中表達(dá)水平升高，能夠刺激B淋巴細(xì)胞分化及T淋巴細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)二者釋放多種炎性介質(zhì)加重肺部炎癥反應(yīng)，同時(shí)IL-6與COPD患者肺動(dòng)脈高壓、肺功能、血管炎等相關(guān)〔9〕。研究發(fā)現(xiàn)COPD患者血清可溶性(s)IL-6R表達(dá)水平升高〔10〕，本研究與之有相似之處，提示COPD患者存在IL-6R高表達(dá)現(xiàn)象。正常情況下，機(jī)體內(nèi)IL-6含量極少，COPD急性發(fā)作時(shí)可釋放大量IL-6，IL-6可與sIL-6R特異性結(jié)合成復(fù)合物，激活I(lǐng)L-6生物活性，因此COPD患者IL-6R水平升高〔11〕。

近年來對基因多態(tài)性研究報(bào)道較多，而基因多態(tài)性的發(fā)生是以基因突變?yōu)榛A(chǔ)，IL-6基因多態(tài)性與多種疾病相關(guān)，Ji等〔12〕通過薈萃分析證實(shí)IL-6rs1800796(-572C/G)是COPD發(fā)生的危險(xiǎn)因素。本研究COPD患者存在IL-6-572C/G突變現(xiàn)象。啟動(dòng)子區(qū)-572位點(diǎn)可直接影響IL-6基因轉(zhuǎn)錄強(qiáng)度，-572位點(diǎn)C向G突變，增強(qiáng)啟動(dòng)子區(qū)域和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合活性，促進(jìn)IL-6分泌，引起COPD發(fā)病。Abd-Elaziz等〔13〕研究發(fā)現(xiàn)FEV1%與FEV1/FVC在COPD患者體內(nèi)明顯降低，與本研究結(jié)果基本相一致，提示COPD患者存在嚴(yán)重的肺功能障礙。進(jìn)一步研究提示IL-6R水平和IL-6基因突變與COPD嚴(yán)重程度有關(guān)。COPD患者嚴(yán)重炎癥反應(yīng)可產(chǎn)生大量IL-6，而IL-6R升高可提高與IL-6結(jié)合率，使IL-6活化增多加重患者病情，而IL-6基因-572位于基因啟動(dòng)子區(qū)域，而G等位基因突變可引起個(gè)體轉(zhuǎn)錄及表達(dá)差異，提高IL-6相關(guān)疾病易感性，即增加COPD易感性〔14，15〕。本文提示在COPD患者體內(nèi)IL-6R表達(dá)和IL-6-572C/G突變可能通過調(diào)控肺功能指標(biāo)參與其疾病發(fā)生、發(fā)展過程。IL-6R可通過與IL-6結(jié)合而釋放大量炎性因子，而炎性因子積聚在肺部，從而加重肺部炎癥反應(yīng)，IL-6和IL-6R分泌增加還能加重氣道上皮細(xì)胞功能損傷，降低肺功能，而IL-6-572位于糖皮質(zhì)激素受體元件附近，其G等位基因增加可提高IL-6分泌，從而增加機(jī)體炎癥反應(yīng)，降低肺功能，參與COPD疾病發(fā)生及發(fā)展過程〔16〕。

綜上，COPD患者IL-6R表達(dá)水平升高，IL-6-572C/G突變率高，并與肺功能指標(biāo)及疾病嚴(yán)重程度有關(guān)，可能參與COPD發(fā)病過程。由于研究樣本量有限，存在地域性及種族差異，對結(jié)果產(chǎn)生一定誤差，在后期研究中會(huì)著重改進(jìn)。