血清IL-4、hs-CRP、IL-17、及Ang-2濃度變化在支氣管哮喘不同階段患兒中的意義

程永好 班懋潔 賀 娟 李新新

開封市人民醫院(河南 開封 475000)

隨著經濟的飛速發展,支氣管哮喘(bronchial asthma)的發生率越來越高,已經成為危害社會公用衛生的疾病之一[1];患者發病會引起反復性氣喘、胸悶、咳嗽,尤其在清晨和夜晚咳嗽會加重,會伴有呼氣困難等癥狀,嚴重者可并發肺氣腫、肺源性心臟病、肺不張、自發性氣胸和慢性呼吸衰竭等疾病[2];大部分輕微患者經過自行緩解或藥物治療后都會得到改善,兒童呼吸道發育不全患病率更是高于成人,主要是幼兒因表達能力和機體的反應能力等原因易使病癥忽略,導致氣道產生無法逆轉的狹窄和重新塑造[3];支氣管哮喘是由多種細胞和因子參與下的氣道慢性炎癥性疾病,會導致氣道的高反應性,出現廣泛的可逆性氣流受阻。臨床上對支氣管哮喘的發病因素并沒有明確,主要認為是環境因素和遺傳機制導致的;其中炎性細胞因子對于小兒支氣管哮喘的感染的免疫反應中發揮著至關重要的作用。基于此,本文旨在觀察炎性細胞對患兒支氣管哮喘的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取我院2017年8月至2019年10月期間91例支氣管哮喘患者為治療對象,其中45例患兒為支氣管哮喘(緩解期),46例患兒支氣管哮喘(急性發作期)。納入標準:(1)本次研究選擇對象均符合《支氣管哮喘防治指南(支氣管哮喘的定義、診斷、治療及教育和管理方案)》[4]的判定。(2)獲得患兒家長知情并簽訂承諾書。排除標準:(1)心力衰竭和腎功能衰竭的患者;(2)除哮喘外還有其他疾病的發生;(3)近期內使用免疫類和類固醇激素治療的患者;(4)其他原因導致血小板激活的患者。45例緩解期支氣管哮喘患兒作為對照組,其中男性25例,女性20例;年齡在5～14歲,平均年齡為(9.64±3.06)歲;病程2～3月,平均病程(2.46±0.26)月;46例急性發作期支氣管哮喘患兒作為觀察組,其中男性24例,女性22例;年齡在4～12歲,平均年齡為(8.59±2.25)歲;病程2～3月,平均病程(2.48±0.36)月;兩組患者的性別、年齡、病程均無統計學意義(P>0.05),本研究未有過激行為,遵循遵循醫院的倫理標準。

1.2方法 對照組和觀察組的患者都在清晨空腹抽取3ml的靜脈血液,待血液凝固后在3500r/min離心15min,去除懸浮物后,取上清倒入EP管中,在-20℃的冰箱保存待檢,2～3天后放入37°恒溫箱溫孵到常溫,采用瑞士羅氏全自動生化分析儀E170模塊進行檢測,檢測試劑盒購自上海泰康生物科技有限公司,檢驗前,用這個試劑盒內的質控血清和質控標準品進行定標,操作方法將嚴格按照試劑盒內的說明書進行檢驗。

1.3觀察指標 通過實驗,檢驗兩組患者血清中的IL-4,IL-17,hs-CRP,Ang-2的濃度變化。

2 結果

2.1IL-4、IL-17、hs-CRP、Ang-2濃度的變化 實驗完成后,支氣管哮喘的觀察組比對照組的IL-4、IL-17、hs-CRP、Ang-2濃度高,具有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者支氣管哮喘IL-4、IL-17、hs-CRP、Ang-2濃度

3 討論

支氣管哮喘是一種兒童慢性氣道高反應性疾病,哮喘早期,會出現成陣發性咳嗽和喘氣,呼吸困難,呼氣中常伴有喘鳴聲,患者的病情進一步加重,會出現端坐呼吸,恐懼不安。主要是呼吸道黏膜水腫,支氣管上皮細胞纖維化和平滑肌肥大,炎性細胞特別是嗜酸性粒細胞聚集,導致黏膜分泌增多,形成慢性黏液栓,肺實質的彈性支撐丟失,氣道重塑消失,氣道反應進入不可逆階段[5]。目前臨床研究顯示導致支氣管哮喘發生病因可分為致病因素和誘導因素。致病因素是機體因接觸過敏原而產生炎癥作用,導致機體內的肥大細胞和嗜酸性粒細胞作用于炎癥部位并釋放的IL-4、IL-17、組胺和Ang-2等炎癥因子,使IgE濃度產生增多,促使超敏反應發生;引發毛細血管通透性增高,血管收縮,呼吸道平滑肌痙攣,造成咳嗽;而炎癥也可以導致患者肝臟中分泌hs-CRP濃度增高,可以監測臨床上支氣管炎的嚴重程度。誘導因素是外界環境中的食物、強烈情緒、灰塵、毛發等過敏原;過敏原進入機體變成患者的抗原,促使機體產生抗體,從而與抗原結合,并保留下記憶細胞,再次接觸外界環境的過敏原會使記憶細胞直接釋放IL-4、IL-17、及Ang-2等炎癥因子作用與患者的氣道產生支氣管哮喘。

IL-4,IL-17屬于炎癥因子,濃度變化支氣管哮喘密切相關,是導致疾病發生的關鍵。實驗結果顯示觀察組血清中的IL-4,IL-17的濃度高于對照組血清IL-4,IL-17(P>0.05)。IL-4是由T2細胞、B細胞以及肥大細胞和巨噬細胞分泌的因子,能介導炎癥介質參與免疫反應,抑制Th1細胞分泌的IFN-γ,促使IgE的合成,誘導血管內皮細胞黏膜附分子的表達,使嗜酸性粒細胞在血管處選擇性聚集,導致氣道炎癥[6];IL-4升高時,通過刺激T細胞使CD23、VCAM-1的表達升高,IFN-γ分泌減少,患者外周血中B細胞合成的IgE增多,誘導哮喘病的發作。Th1細胞分泌的IFN-γ因子和IL-4因子具有拮抗性,IFN-γ因子可阻止IL-4的mDNA的轉錄、翻譯,并能抑制IL-4誘導B細胞產生IgE受體,從而阻止IGE的生成,阻止超敏反應的發生,減少患兒的咳嗽癥狀。此外,IFN-γ因子對氣道嗜堿性粒細胞釋放炎癥因子具有抑制作用;所以,IFN-γ分泌減少可以導致嗜酸性粒細胞分泌的炎癥因子作用于氣道,使患兒呼吸道平滑肌收縮,呼吸加深、加快,甚至會出現吸氣困難,導致患兒哮喘加重。IgE是由呼吸道黏膜、淋巴細胞產生的一種免疫因子,是外周血中最少的免疫球蛋白,是過敏反應的介導因素;IgE的增多可以作用肥大細胞、嗜堿性粒細胞脫顆粒釋放的炎癥介質,使毛細血管擴張,通透性增強,支氣管平滑肌收縮、痙攣,黏液腺體分泌,增強產生氣道性炎癥,使氣道阻塞,導致通氣障礙。

IL-17可誘導補體系統分化,增加血管的通透性,誘導免疫復合物浸潤,使免疫復合物作用于單核細胞和巨噬細胞,對呼吸道黏膜和肺泡上皮造成損傷,加劇黏膜的高反應性,使患兒的咳嗽癥狀加深[7]。IL-17升高時,其中的IL-17A、IL-17E、IL-17F也會升高,并參與哮喘的發作,IL-17A是由Th17細胞、NK細胞和中性粒細胞產生的因子,其濃度上升可使呼吸道處聚集大量的中性粒細胞,從而導致中性粒細胞分泌的IL-6、G-CSF、MIP、IL-8等因子增多,使中性粒細胞產生正反饋應答,可對激素產生抵抗作用,患兒出現咳嗽加重,呼吸困難等癥狀,從而導致患兒病情加重。IL-17E是由Th2和肥大細胞生成的,其可誘導IL-4、IL-5、IL-10等因子的表達,導致嗜酸性粒細胞浸潤,IL-4可促使B細胞產生的IgE增多,誘發1型超敏反應,引發哮喘[8];IL-5、IL-10可增強Th2細胞的表達,使呼吸道黏液分泌增多,上皮細胞肥大,過敏反應加強,患兒出現氣短,氣急,咳嗽的癥狀,支氣管哮喘加重。IL-17F是由IL-33因子刺激呼吸道產生的,可誘導Th17發生作用,Th17由肥大細胞、嗜堿性粒細胞脫顆粒形成的,Th17的增多,可使中性粒細胞增多,加重患兒支氣管黏膜的分泌,呼吸道被黏液堵塞,導致患兒出現胸悶、喘息等癥狀,引發呼吸性哮喘病情加重。病情比較平穩的時候,機體的各種因子的濃度則會下降。

Hs-CRP,Ang-2屬于炎癥標志物,他們濃度的變化可以監測患兒炎癥反應。實驗結果顯示觀察組血清中的hs-CRP和Ang-2的濃度大于對照組血清中hs-CRP和Ang-2的濃度(P>0.05)。Hs-CRP是一種多肽類激素造血生長因子,由肝臟合成全身性炎癥反應急性期的非特異性標志物,正常情況下含量很少,只有在細菌感染,慢性炎癥和組織損傷時hs-CRP的值會升高[9];當患兒出現氣短、呼氣伴有哮鳴音、胸悶、憋喘等癥狀時,患兒機體內嗜酸性粒細胞浸潤和肥大細胞正在增生,其釋放IL-4、IL-17等一系列炎癥因子,IL-4、IL-17可誘導B細胞產生IgE,進而加重超敏反應;誘導中性粒細胞作用于損傷部位,誘發炎癥的產生,導致肝臟分泌的hs-CRP的濃度增高。Ang-2作為一種炎癥介質,可通過結合受體亞型-AGTRl和AGTR2發揮生物作用,直接參與支氣管哮喘的變態反應,能控制患兒血壓和調節機體代謝,還對細胞增殖和局部組織纖維化起促進作用[10];Ang-2濃度增加,可以激活P42和P44細胞,以達到調節ERK和Scr家族激酶,ERK中的蛋白激酶C可以通過激動劑PIVkA刺激T淋巴細胞增殖;T淋巴細胞的亞群中的Th2、Th9、Th17及調節性T細胞在支氣管哮喘中發揮著重要作用,其中Th2分泌的IL-4可參與I型超敏反應和IgE的生成,IgE可使嗜酸性粒細胞釋放組胺,IL-25和IL-33可以誘導過敏原和寄生蟲引起Th2免疫反應,使嗜酸性粒細胞增多和IL-2分泌減少;嗜酸性粒細胞增多,其釋放的炎癥因子增多,IL-2在CD4+前體T細胞向Th1和Th2分泌起著重要作用,IL-2可以促進CD4+前體T細胞向Th1分泌,Th1分泌的IL-2和IFN-γ可以抑制過敏原導致的氣道反應,Th9分泌的IL-9通過正反饋調節使支氣管黏膜分泌增多,Th17分泌的IL-17通過引起T2細胞發應,增加氣道中性粒細胞和嗜酸性粒細胞增加,加重氣道反應[11]這些炎癥因子會作用于氣道引起患兒出現陣發性咳嗽、氣急、氣短、呼氣困難、胸悶等癥狀,及時用藥將會緩解。緩解期哮喘病情有所緩和,無任何癥狀,體內的抗炎癥因子增多,hs-CRP和Ang-2濃度就會下降。

綜上所述,過敏原及機體炎癥會使IL-4、hs-CRP、IL-17、及Ang-2濃度增多,這些炎癥因子會通過一系列炎癥作用對呼吸道造成損傷,引起患者發生支氣管哮喘,其濃度越高,患者的支氣管哮喘程度越嚴重。