張海蓉， 曾穗茹， 高 麗， 姜孝芳， 馬冬均

(1新疆醫(yī)科大學(xué)， 烏魯木齊 830011; 2烏魯木齊市第一人民醫(yī)院， 烏魯木齊 830000)

·基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究·

哮喘患兒血漿IL-4、IFN-γ、SIgE表達(dá)及其與肺功能的相關(guān)性研究

張海蓉1， 曾穗茹2， 高 麗1， 姜孝芳1， 馬冬均2

(1新疆醫(yī)科大學(xué)， 烏魯木齊 830011;2烏魯木齊市第一人民醫(yī)院， 烏魯木齊 830000)

目的 研究哮喘患兒血漿白細(xì)胞介素-4(IL-4)、γ-干擾素(IFN-γ)、特異性IgE(SIgE)在兒童哮喘發(fā)病中的作用及其與肺功能的相關(guān)性。 方法 采用生物素雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)90例哮喘急性發(fā)作期患兒(哮喘組)及90例年齡、性別相當(dāng)?shù)慕】祪和?對(duì)照組)血漿IL-4、IFN-γ、SIgE的表達(dá)水平，檢測(cè)哮喘組40例患兒的肺功能1秒鐘用力呼氣容積(FEV1)、1秒率(FEV1/FVC)、最大呼氣流量每日變異率(PEF)，并進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 哮喘組患兒血漿IL-4水平明顯高于對(duì)照組，血漿IFN-γ水平低于對(duì)照組，血漿SIgE水平高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。IL-4、IFN-γ、SIgE與FEV1無(wú)相關(guān)性(P>0.05)，IL-4、IFN-γ、SIgE與PEF無(wú)相關(guān)性(P>0.05)，IL-4、IFN-γ與FEV1/FVC無(wú)相關(guān)性(P>0.05)，SIgE與FEV1/FVC呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論 哮喘患兒血漿IL-4表達(dá)增高，血漿IFN-γ表達(dá)降低。SIgE可為支氣管哮喘是否處于急性發(fā)作期提供參考。IL-4表達(dá)增高及IFN-γ表達(dá)降低共同導(dǎo)致了哮喘炎性過(guò)程的發(fā)生及發(fā)展。

兒童; 哮喘;IL-4;IFN-γ；SIgE； 肺功能

支氣管哮喘是由多種細(xì)胞，包括炎性細(xì)胞(嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等)、氣道結(jié)構(gòu)細(xì)胞(氣道平滑肌細(xì)胞和上皮細(xì)胞等)和細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。這種慢性炎癥導(dǎo)致易感個(gè)體氣道高反應(yīng)性，當(dāng)接觸物理、化學(xué)、生物等刺激因素時(shí)，發(fā)生廣泛多變的可逆性氣流受限，從而引起反復(fù)發(fā)作的喘息、咳嗽、胸悶、氣促等癥狀，常在夜間和清晨發(fā)作或加劇，多數(shù)患兒可經(jīng)治療緩解或自行緩解[1]。Ruby等[2]調(diào)查顯示，近30年，兒童和成人哮喘的發(fā)病率和死亡率持續(xù)增加，約以每10年20%～50%的比例增長(zhǎng)，占全球疾病總負(fù)擔(dān)的1%[3]。哮喘將成為被廣泛關(guān)注的全球性健康問(wèn)題，嚴(yán)重影響兒童的心理健康及生活質(zhì)量，給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。但其目前難以根治，主要以防治為主。隨著對(duì)哮喘發(fā)病機(jī)制的深入研究，人們治療哮喘的目標(biāo)更趨于哮喘發(fā)病的初始階段[4]，對(duì)兒童哮喘的早期干預(yù)，有利于哮喘的控制，改善其預(yù)后。白細(xì)胞介素-4(IL-4)及γ-干擾素(IFN-γ)作為Th1、Th2類細(xì)胞的特征性細(xì)胞因子，在哮喘發(fā)病機(jī)制中起重要作用[5-6]，特異性IgE(SIgE)主要參與過(guò)敏性哮喘的變態(tài)反應(yīng)，因此IL-4、IFN-γ、SIgE與哮喘的發(fā)生均相關(guān)。本研究通過(guò)測(cè)定哮喘患兒血漿中IL-4、IFN-γ、SIgE的水平和分析肺功能的關(guān)聯(lián)，探究其在兒童哮喘發(fā)病中的作用及治療意義。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象根據(jù)2008年中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)呼吸學(xué)組修訂的兒童支氣管哮喘診斷與防治指南中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]，選擇在新疆烏魯木齊市第一人民醫(yī)院2013年12月-2014年7月住院并確診為哮喘急性發(fā)作期的患兒90例(哮喘組)，男性45例 ,女性35例，年齡(7.78±2.74)歲，采集標(biāo)本前1個(gè)月均未使用糖皮質(zhì)激素及其它免疫抑制劑。選取同期在新疆烏魯木齊市第一人民醫(yī)院門診體檢健康兒童90例(對(duì)照組)，男性41例，女性49例，年齡(7.31±1.20)歲，近期無(wú)感染病史，無(wú)變態(tài)反應(yīng)性疾病病史。兩組兒童性別、年齡、身高、體質(zhì)量比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本的分離及ELISA檢測(cè) 無(wú)菌條件下取外周血4～5 mL置于EDTA抗凝管中, 再將外周血4～5 mL貼壁緩慢注入裝有3～4 mL 10771液中的15 mL離心管中。將離心管放入4℃低速離心機(jī)中，2 000 r/min離心30 min。離心后小心取上層血漿將其置于1.5 mL EP管中，置于-20℃冰箱保存待檢。采用生物素雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)IL-4、IFN-γ、SIgE水平，試劑購(gòu)于上海鑫樂(lè)生物有限公司，嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明操作。酶標(biāo)儀采用美國(guó)BIORID產(chǎn)品。

1.2.2 肺功能測(cè)定 采用德國(guó)康訊肺功能儀對(duì)哮喘組中40例能配合的患兒進(jìn)行1秒鐘用力呼氣容積(FEV1)、最大呼氣流量每日變異率(PEF)、1秒率(FEV1/FVC)等相關(guān)肺功能指標(biāo)檢測(cè)。

2 結(jié)果

2.1 兩組兒童血漿IL-4、IFN-γ、SIgE表達(dá)水平的比較哮喘組患兒血漿IL-4含量明顯高于對(duì)照組,而IFN-γ含量明顯低于對(duì)照組,血漿SIgE水平高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

2.2 相關(guān)性分析IL-4、IFN-γ、SIgE與FEV1均無(wú)相關(guān)性(r值分別為0.016、0.022、0.18，P>0.05)，IL-4、IFN-γ、SIgE與PEF均無(wú)相關(guān)性(r值分別0.184、0.193、0.079，P>0.05)，IL-4、IFN-γ與FEV1/FVC)無(wú)相關(guān)性(r值分別-0.012、 -0.033，P>0.05)，SIgE與FEV1/FVC呈正相關(guān)(r值為0.404，P<0.05)。

組別nIL-4/(pg/mL)IFN-γ/(pg/mL)SIgE/(pg/mL)哮喘組901215.78±833.26576.31±360.97189.27±77.52對(duì)照組90765.58±881.50807.44±658.97167.84±44.02t值-3.397-2.918 2.281P值<0.05<0.05<0.05

3 討論

變應(yīng)性哮喘為一種常見(jiàn)疾病，是特異性個(gè)體接觸致敏原后由IgE介導(dǎo)的遞質(zhì)釋放，并有多種免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子參與的呼吸道慢性炎性反應(yīng)性疾病。這種呼吸道炎癥使患者對(duì)各種誘發(fā)因素具有呼吸道高反應(yīng)性，并引起氣道狹窄。氣道高反應(yīng)性和可逆性阻塞是其特點(diǎn)，是如今世界上威脅公共健康最常見(jiàn)的慢性肺部疾病之一，小兒屬高發(fā)人群。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于哮喘的研究熱點(diǎn)集中在其免疫反應(yīng)上，即哮喘的發(fā)生、發(fā)作與炎癥密切相關(guān)，一般認(rèn)為哮喘與T細(xì)胞亞型的失衡有關(guān)，特別是Thl/Th2的降低，即Thl/Th2細(xì)胞因子比例失衡起重要的作用。近年來(lái)研究表明， 輔助性T淋巴細(xì)胞亞群(Th亞群)功能紊亂，可能是支氣管哮喘發(fā)病中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)或始動(dòng)因素[7]。

Th1和Th2分化的重要標(biāo)志是特征性細(xì)胞因子IL-4和IFN-r，其在哮喘發(fā)病中分別起正反兩方面的調(diào)節(jié)作用。IL-4是Th2細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，能促進(jìn)IgE產(chǎn)生及形成以IgE為基礎(chǔ)的嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞浸潤(rùn)的與介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，并且能抑止IFN-γ等細(xì)胞因子的產(chǎn)生。IFN-γ作為Th1細(xì)胞分泌的主要因子可活化吞噬細(xì)胞，增強(qiáng)其抗感染能力，介導(dǎo)細(xì)胞免疫反應(yīng)。本研究采用ELISA法檢測(cè)哮喘發(fā)作期患兒血漿IL-4和IFN-r的表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)哮喘組患兒IL-4細(xì)胞因子的表達(dá)增強(qiáng)，說(shuō)明哮喘是一個(gè)以Th2分泌IL-4的病理過(guò)程，從而導(dǎo)致并增強(qiáng)了哮喘炎癥過(guò)程的發(fā)生及發(fā)展。本研究結(jié)果表明哮喘組IFN-γ表達(dá)低于對(duì)照組，說(shuō)明哮喘患兒Th1細(xì)胞因子的應(yīng)答降低，從而降低了哮喘患兒抗感染能力，并介導(dǎo)了哮喘炎癥性過(guò)程的發(fā)生。

過(guò)敏性哮喘為IgE介導(dǎo)的T細(xì)胞依賴的變應(yīng)性炎癥，是機(jī)體對(duì)變應(yīng)原的一種超敏反應(yīng)，其表現(xiàn)為變應(yīng)原和抗體結(jié)合后產(chǎn)生的組織反應(yīng)，參與變態(tài)反應(yīng)的抗體主要是IgE。本研究發(fā)現(xiàn)哮喘組與對(duì)照組SIgE水平存在明顯差異，哮喘組高于對(duì)照組。提示SIgE的存在反映了過(guò)敏原暴露時(shí)機(jī)體產(chǎn)生的過(guò)敏反應(yīng)。因此， SIgE為支氣管哮喘是否處于急性發(fā)作期提供理論依據(jù)。

本研究對(duì)哮喘組中的40例能配合的患兒進(jìn)行肺功能相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)，并將其與IL-4、IFN-γ、SIgE細(xì)胞因子進(jìn)行相關(guān)性比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IL-4、IFN-γ、SIgE與(FEV1)均無(wú)相關(guān)性，IL-4、IFN-γ、SIgE與PEF均無(wú)相關(guān)性，IL-4及IFN-γ與FEV1/FVC無(wú)相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)SIgE與FEV1/FVC呈正相關(guān)。FEVl/FVC是評(píng)價(jià)氣流受限的敏感指標(biāo)，提示SIgE的升高或下降可以反映氣流受限加重或改善。本研究例數(shù)較少，還應(yīng)該擴(kuò)大樣本例數(shù)。

總之，IL-4、IFN-γ作為維持Th1/Th2平衡的關(guān)鍵性細(xì)胞因子，在哮喘病的發(fā)生中起著非常重要的作用，臨床上應(yīng)重視細(xì)胞因子的免疫調(diào)節(jié)療法，通過(guò)增加IFN-γ水平和降低IL-4水平，調(diào)節(jié)Thl/Th2細(xì)胞因子之間的失衡是治療哮喘的一條途徑。 有效地控制IL-4/IFN-γ平衡，使Th細(xì)胞向更有利于機(jī)體狀況的方向轉(zhuǎn)化，可以為兒童哮喘病的臨床治療及疾病預(yù)防作用提供基礎(chǔ)[8]。SIgE檢測(cè)具有臨床意義，對(duì)于血清 IgE 明顯升高、吸入糖皮質(zhì)激素?zé)o法控制的12歲以上的重度持續(xù)過(guò)敏性哮喘患兒可以適用于抗IgE抗體[1]，有利于兒童哮喘的防治，變應(yīng)原是引起哮喘發(fā)作的主要原因，為支氣管哮喘是否處于急性發(fā)作期及肺功能損害程度提供參考。

[1] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)呼吸學(xué)組.兒童支氣管哮喘與防治指南(支氣管哮喘的定義、診斷、治療及教育和管理方案)[J].中華兒科雜志,2008,46(10):745-753.

[2] Pawankar RU, Giorgio WH, Stephen TO, et al. Allergic disease and asthma:a major global health concern[J].Curr Opin Allergy Clin Immunol,2012,12(6):39-45.

[3] Katayoun BA, Carlo MA, Larry LY, et al. Economic burden of asthma:a systemctic review [J].BMC Pulmonary Medicine, 2009,9(17):24-30.

[4] 杜明輝,趙森.支氣管哮喘控制目標(biāo)臨床應(yīng)用研究分析[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2010,48(9):12-15．

[5] 黃花榮，劉甜甜，魏菁,等.哮喘患兒外周血淋巴細(xì)胞CD40/CD40L表達(dá)及其與TC1和TC2的關(guān)系[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2007,28(1)：79-82.

[6] 黃花榮,劉甜甜,魏菁,等.糖皮質(zhì)激素吸入對(duì)哮喘患兒外周血CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞水平的影響[J].中國(guó)病理生理雜志,2009,25(11)：2204-2207.

[7] Umetsu DT, Dekryff RH. Th1 and Th2 CD4+cells in human allergic diseases[J].J Allergy Clim Immunol ,1997,100(1):1-6.

[8] 王倩，孫萍.IFNγ/IL-4細(xì)胞因子失衡與兒童呼吸系統(tǒng)炎癥性疾病的關(guān)系[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)，2014,54(1)：88-91.

(本文編輯 張巧蓮)

Expression Level of IL-4, IFN-γ and SIgE in plasma of children with asthma and their relationship with the lung functions

ZHANG Hairong1, ZENG Suiru2, GAO Li1, JIANG Xiaofang2, MA Dongjun2

(1XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China;2TheFirstPeople’sHospitalofUrumqi,Urumqi830000,China)

Objective To explore the role of IL-4, IFN-γ and SIgE in plasma of children with asthma and their relationship with the lung functions. Methods The expression levels of IL-4, IFN-γ and SIgE in plasma of 90 children with asthma in attack were detected by ELISA, with the IL-4, IFN-γ and SIgE in plasma of 90 healthy children as the control group. Moreover, lung functions (FEV1, FEV1/FVC and PEF) of 40 children with asthma in attack were measured and correlation analysis of them. Both groups had the same age and sex. Results The results showed that the contents of IL-4 and SIgE in plasma of children with asthma in attack are significant higher than those in serum of healthy children, while the content of IFN-γ in plasma of children with asthma in attack is significant lower than that in serum of healthy children (P<0.05).TherewerenorelationshipsofIL-4,IFN-γandSIgEwiththeFEV1andPEF(P>0.05).FEV1/FVChadsignificantpositivecorrelationwithSIgE(P<0.05),buthadnocorrelationwithIL-4andIFN-γ(P>0.05). Conclusion The expression level of IL-4 in plasma of children with asthma in attack is increased. The expression level of IFN-γ in plasma of children with asthma in attack is decreased. SIgE is the theoretical basis for the acute attack of bronchial asthma. The increased expression level of IL-4 and decreased expression level of IFN-γ together result in the occurrence and development of asthma in the inflammatory process.

children; asthma; IL-4; IFN-γ; SIgE; lung functions

新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金( 201318101-6)

張海蓉(1987-)，女，在讀碩士，研究方向：呼吸道疾病的變態(tài)反應(yīng)性研究。

馬冬均,男，主任醫(yī)師，研究方向：兒童呼吸道疾病，E-mail:madongjunxin@163.com。

R

A

1009-5551(2015)12-1486-03

10.3969/j.issn.1009-5551.2015.12.007

2015-04-10]