陳旭央等

[摘要] 目的 探討白細胞介素-17（IL-17）、白細胞介素-33（IL-33）、白細胞介素-4（IL-4）、白細胞介素-5（IL-5）等細胞因子在哮喘發(fā)病機制中的作用。 方法 選擇浙江省樂清市人民醫(yī)院2011年2月～2014年8月收治的82例哮喘患者作為研究對象，根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)分為急性發(fā)作組（45例）、緩解期組（37例），并選取同期健康人群40例作為對照組，比較三組患者相關(guān)指標的差異及其相關(guān)性。 結(jié)果 緩解期組呼氣流量峰值（PEF）、第1秒用力呼氣量（FEV1）、第1秒用力呼氣量/用力肺活量（FEV1/FVC）、哮喘控制測試評分（ACT）均顯著高于急性發(fā)作組（P < 0.01）。急性發(fā)作組IL-17、IL-5、IL-4、IL-6、IL-8、IFN-γ、IgE值均顯著高于緩解期組、對照組，IL-2顯著低于緩解期組、對照組（P < 0.05）；緩解期組IL-17、IL-5、IL-4、IL-8、IFN-γ、IgE值顯著高于對照組，IL-2顯著低于對照組（P < 0.05）。三組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+測定值比較差異有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01），急性發(fā)作組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+值顯著高于緩解期組、對照組（P < 0.05）；緩解期組患者的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+值顯著高于對照組（P < 0.05）。 結(jié)論 哮喘患者的T細胞亞群、細胞因子與健康人群存在顯著差異，急性發(fā)作期患者與緩解期患者的T細胞亞群、細胞因子、肺功能指標差異顯著，提示免疫功能紊亂、炎癥介質(zhì)分泌增加與哮喘發(fā)作關(guān)系密切。

[關(guān)鍵詞] 白細胞介素-17；白細胞介素-33；白細胞介素-4；白細胞介素-5；哮喘；細胞因子；發(fā)病機制

[中圖分類號] R562 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2015）05（b）-0098-05

Effects of IL-17， IL-5， IL-4， IL-33 and other cytokines in the pathogenesis of asthma

CHEN Xuyang ZHANG Bing HU Liman

Department of Pediatrics， Yueqing People's Hospital， Zhejiang Province， Yueqing 325600， China

[Abstract] Objective To study the effect of interleukin-17 （IL-17）， interleukin-33 （IL-33）， interleukin-4 （IL-4）， interleukin-5 （IL-5） and other cytokines in the pathogenesis of asthma. Methods 82 cases of patients with asthma admitted to Yueqing People's Hospital from February 2011 to August 2014 were selected as the research objects， they were divided into acute group （45 cases） and remission group （37 cases） according to the clinical manifestations， 40 cases of healthy people at the same period were selected as control group， the differences and correlation of the related indexes among the three groups were compared. Results The asthma patients peak expiratory flow （PEF）， the first second forced expiratory volume （FEV1）， the first second forced expiratory volume/forced vital capacity （FEV1/FVC）， asthma control test scores （ACT） of remission group were all significantly higher than those of acute group （P < 0.01）. The levels of IL-17， IL-5， IL-4， IL-6， IL-8， IFN-γ， IgE in acute group were significantly higher than those of remission group and the control group， IL-2 was significantly lower than those of remission group and control group （P < 0.05）； the levels of IL-17， IL-5， IL 4， IL-8， IFN-γ， IgE in remission group were all significantly higher than those of control group， IL-2 was significantly lower than that of control group （P < 0.05）. The levels of CD3+， CD4+， CD4+/CD8+ among the three groups had highly statistically significant differences （P < 0.01）， the levels of CD3+， CD4+， CD4+/CD8+ in acute group were significantly higher than those of remission group and control group （P < 0.05）； the levels of CD3+， CD4+， CD4+/CD8+ in remission group were significantly higher than those of control group （P < 0.05）. Conclusion There are significant differences in asthma T cell subsets and cytokines between asthma patients and healthy people， and there are significant differences in asthma T cell subsets， cytokines and lung function between acute patients and remission patients， which indicates that immune dysfunction， increased secretion of inflammatory mediators is closely associated with asthma.endprint

[Key words] Interleukin-17； Interleukin-33； Interleukin-4； Interleukin-5； Asthma； Cytokines； Pathogenesis

支氣管哮喘作為我國兒童常見的慢性氣道炎癥性疾病，其近年來的發(fā)病率呈明顯上升趨勢，且哮喘病的治療和預防費用較高，給社會和患者家庭造成了巨大的經(jīng)濟負擔[1]。目前哮喘的發(fā)病機制仍不十分清楚，可由多種氣道炎癥細胞、肥大細胞、嗜酸細胞等結(jié)構(gòu)細胞以及細胞組分參與形成慢性炎癥疾病[2]。細胞因子以及T細胞亞群被認為在氣道炎癥的形成過程中起到重要作用，為此本研究通過對哮喘患者誘導痰中炎癥介質(zhì)白細胞介素（IL）-17、IL-33等的含量情況進行檢測，分析誘導痰中IL-17、IL-33等含量與患者肺功能及病情的關(guān)系，探討IL-17、IL-33等在哮喘發(fā)病機制中的作用。現(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取浙江省樂清市人民醫(yī)院（以下簡稱“我院”）2011年2月～2014年8月收治的82例哮喘患者作為研究對象，根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)分為急性發(fā)作組（45例）、緩解期組（37例），并選取同期健康人群40例作為對照組。急性發(fā)作組男27例，女18例；年齡1.5～10歲，平均（5.64±2.19）歲。緩解期組男23例，女14例；年齡2～11歲，平均（5.98±2.31）歲。對照組男25例，女15例；年齡2～12歲，平均（6.13±2.37）歲。三組研究對象的性別、年齡資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），具有可比性。

納入標準：急性發(fā)作組和緩解期組患者的診斷均符合中華醫(yī)學會呼吸學病組2008年制訂的《支氣管哮喘及防治指南》中的診斷標準；健康人群來自于到我院體檢中心進行常規(guī)體檢的健康人群。排除標準：合并嚴重的心、肝、腎疾病的患者；神經(jīng)、精神性疾病致認知、交流障礙的患者；合并系統(tǒng)性紅斑狼瘡的患者；合并風濕或免疫性疾病的患者。

1.2 標本采集

對所有患兒進行誘導痰采集：首先囑患兒使用氧氣射流霧化吸入4.5%的生理鹽水后，將患兒的鼻腔分泌物清除，并進行漱口、吞水以及反復深咳等動作，獲得至少1 g以上的痰液量，并將無唾液成分的痰液置于離心管中，并加入2倍于痰液體積的0.1%二硫蘇糖醇孵育后螺旋震蕩15 s，之后將離心管置于37℃的恒溫水浴震蕩箱中進行震蕩15 min。將離心管置于3500 r/min的離心機中離心20 min，取上清液置于-70℃的環(huán)境中冰凍待檢測。將收集到的痰液標本置于低倍鏡下進行觀察，每低倍鏡視野見到鱗狀上皮細胞小于10個、白細胞數(shù)目大于25個且無痰液成分、痰液重量大于1 g的標本視為合格痰標本。

1.3 主要試劑與儀器

IL-17、IL-33、IL-5、IL-4、IL-2、IL-6、IL-8的檢測試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司，IFN-γ的檢測試劑盒購自北京原子高科核技術(shù)應(yīng)用股份有限公司。T細胞亞群的檢測試劑盒購自法國Besancon公司。具體儀器包括臺式高速離心機、微量加樣器、日本AS-407型肺功能檢查儀、低溫冰箱及酶標儀等。

1.4 檢測方法

所有患者均于入組后第2天抽取清晨空腹肘靜脈血3～4 mL，注入到不抗凝試管凝固后，以轉(zhuǎn)速3000 r/min的速度離心15 min，提取血清置于-70℃的冰箱中保存?zhèn)溆谩２捎梅派涿庖叻▽θ虢M患者的血清IL-17、IL-33、IL-5、IL-4、IL-2、IL-6、IL-8、γ-干擾素（IFN-γ）、免疫球蛋白E（IgE）進行檢測。采用單克隆抗體間接免疫熒光法檢測T細胞亞群：CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+細胞水平。檢測方法嚴格按照試劑說明書進行，同時觀察患者的肺功能變化。

1.5 觀察指標

檢測三組研究對象的靜脈血IL-17、IL-33、IL-5、IL-4、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ、IgE；T細胞亞群：CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+；檢測急性發(fā)作組、緩解期組患者的肺功能指標：用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼氣量（FEV1）、呼氣流量峰值（PEF）、哮喘控制測試評分（ACT）。

1.6 統(tǒng)計學方法

統(tǒng)計分析在SPSS 17.0中進行。計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，三組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 不同哮喘患者的肺功能及哮喘控制測試評分比較

緩解期組哮喘患者的PEF、FEV1、FEV1/FVC、ACT評分均顯著高于急性發(fā)作組（P < 0.01）。見表1。

2.2 三組細胞因子及IgE、IFN-γ測定值比較

三組研究對象的IL-17、IL-5、IL-4、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ、IgE值差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.01或P < 0.05）；急性發(fā)作組IL-17、IL-5、IL-4、IL-6、IL-8、IFN-γ、IgE值均顯著高于緩解期組、對照組，IL-2顯著低于緩解期組、對照組（P < 0.05）；緩解期組IL-17、IL-5、IL-4、IL-8、IFN-γ、IgE值顯著高于對照組，IL-2顯著低于對照組（P < 0.05）。見表2。

2.3 三組T細胞亞群結(jié)果比較

三組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+測定值差異有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01），急性發(fā)作組的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+值顯著高于緩解期組、對照組（P < 0.05）；緩解期組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+值顯著高于對照組（P < 0.05）；三組CD8+值比較差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。見表3。endprint

3 討論

哮喘作為一種由多種炎癥細胞（肥大細胞、嗜酸性粒細胞、T淋巴細胞和中性粒細胞等）、結(jié)構(gòu)細胞（氣道上皮細胞和平滑肌細胞等）以及細胞組分共同參與的氣道慢性變態(tài)反應(yīng)性炎癥，其發(fā)病機制尚未完全明了[3]。經(jīng)典的免疫學說認為哮喘的發(fā)病與患者體內(nèi)Th1、Th2細胞功能失衡密切相關(guān)[4-6]，主要表現(xiàn)為Th2細胞功能亢進，Th2細胞因子如IL-4、IL-5、IL-13分泌增加，然后IL-4、IL-5、IL-13促進lgE產(chǎn)生，刺激嗜酸性粒細胞增殖、活化，進而分泌多種炎癥介質(zhì)引起氣道慢性炎癥。然而Rincon等[7]研究針對Th1、Th2細胞功能失衡的治療措施往往不能取得良好的療效，因此猜測Th1、Th2細胞功能失衡還不足以解釋哮喘發(fā)病機制的全部。

IL-33作為近年來發(fā)現(xiàn)的白細胞介素新成員，屬于IL-1家族，通過作用于多種效應(yīng)細胞的ST2L和IL-1受體結(jié)合蛋白復合體進而參與體內(nèi)多種病理過程，如過敏、動脈粥樣硬化、肥胖以及自身免疫等過程[8-10]。目前認為，IL-33可以通過細胞表面的模型受體ST2及其相關(guān)信號轉(zhuǎn)導蛋白Acp復合物，將活化信號傳到細胞內(nèi)，從而激活核因子，調(diào)節(jié)Th2細胞，誘導相關(guān)效應(yīng)因子的表達，而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的功能。Hardman等[11]研究表明，哮喘小鼠肺組織中的IL-33基因以及蛋白質(zhì)表達水平增加，并可聚集、活化Th2細胞、嗜酸粒細胞、嗜堿粒細胞、肥大細胞以及樹突細胞等，促進這些細胞釋放細胞因子以及趨化因子，進而導致哮喘的發(fā)生。

IL-17是Th17細胞分泌的細胞因子，Th17細胞是一種不同于Th1和Th2的新型CD4+T細胞[12]。IL-17可通過動員中性粒細胞的細胞因子釋放而在局部組織的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用。Esnault等[13]研究表明，支氣管成纖維細胞、上皮細胞、氣道平滑肌細胞、靜脈內(nèi)皮細胞均可被IL-17誘導釋放趨化因子、IL-6、IL-8、TNF-α等炎癥細胞因子[14-15]。同時基礎(chǔ)研究也發(fā)現(xiàn)[16-17]，IL-17或IL-17R基因敲除可影響免疫致敏以及進一步的哮喘表型，提示IL-17在抗原的免疫致敏階段就開始對Th2細胞發(fā)揮了關(guān)鍵的輔助作用。IL-2又稱為T細胞生長因子，由T細胞亞群中的Th1細胞產(chǎn)生，并在T細胞的生長、增殖與分化中起著重要的作用[18]。IL-2可以促進自然殺傷細胞的活性，從而提高機體的細胞免疫能力[19]。IL-6是一種糖蛋白，是由Th2細胞、巨噬細胞以及甲狀腺細胞等多種細胞產(chǎn)生，具有抗病毒、抗感染以及促進B細胞分泌IgG抗體等多種生物活性作用[20]。上述細胞因子水平變化被認為是哮喘發(fā)作期以及緩解期存在導致免疫分子失衡以及哮喘反復發(fā)作的病理基礎(chǔ)[21-22]。

本研究結(jié)果顯示，緩解期組哮喘患者的PEF、FEV1、FEV1/FVC以及ACT評分均顯著高于急性發(fā)作組患者，提示哮喘急性發(fā)作期患者的肺功能明顯下降，癥狀緩解后其肺功能指標也相應(yīng)的提升。另外，本研究中急性發(fā)作組、緩解期組、對照組三組研究對象的IL-17、IL-5、IL-4、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ、IgE值差異均有統(tǒng)計學意義。急性發(fā)作組患者的IL-17、IL-5、IL-4、IL-6、IL-8、IFN-γ、IgE值均顯著高于緩解期組、對照組，IL-2顯著低于緩解期組、對照組。緩解期組IL-17、IL-5、IL-4、IL-8、IFN-γ、IgE值顯著高于對照組，IL-2顯著低于對照組。提示，IL-17、IL-5、IL-4、IL-6、IL-8、IFN-γ以及IgE參與了哮喘的發(fā)病，且在急性發(fā)作期的呼吸道炎癥加重過程中發(fā)揮了重要的作用，證實了哮喘患者存在細胞因子網(wǎng)絡(luò)失調(diào)[23]。在哮喘的發(fā)病過程中，T細胞亞群通過分泌多種細胞因子的相互作用參與機體的免疫調(diào)節(jié)作用[24-26]。本研究結(jié)果顯示，緩解期組、急性發(fā)作組、對照組的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+測定值差異有統(tǒng)計學意義，急性發(fā)作組的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+值顯著高于緩解期組、對照組。緩解期組患者的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+值顯著高于對照組。但三組研究對象的CD8+值差異不顯著。提示，哮喘患者存在T細胞亞群功能的失衡以及免疫功能紊亂等機體內(nèi)環(huán)境的紊亂。

綜上所述，哮喘患者的T細胞亞群、細胞因子與健康人群存在顯著差異，急性發(fā)作期患者與緩解期患者的T細胞亞群、細胞因子、肺功能指標差異顯著，提示免疫功能紊亂、炎癥介質(zhì)分泌增加與哮喘發(fā)作關(guān)系密切。

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（收稿日期：2015-01-22 本文編輯：張瑜杰）endprint