IFN-γ、IL-32、IL-1β在慢性阻塞性肺疾病中的臨床意義①

范春紅 李時(shí)悅 李明 胡文龍 黃繼康 楊綺莎

(1.佛山市順德區(qū)桂洲醫(yī)院 廣東佛山 528305; 2.廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科 廣東佛山 510120)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種具有氣流受限特征的肺部疾病。目前研究顯示,中國40歲以上人群COPD患病率為8.2%,其中部分病例急性加重,肺組織功能損害嚴(yán)重,即形成慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD),病情惡化,嚴(yán)重AECOPD的住院病死率高達(dá)11%[1]。目前普遍認(rèn)為AECOPD的發(fā)病機(jī)制主要與肺部炎癥反應(yīng)等因素有關(guān),參與肺部炎癥形成的細(xì)胞因子有TNF-α和IL-8等,但I(xiàn)FN-γ、IL-32、IL-1β反饋環(huán)在其中的作用目前尚無相關(guān)報(bào)道。因此本研究通過檢測IFN-γ、IL-32和IL-1β在AECOPD患者、COPD穩(wěn)定期患者及正常人血清中的濃度水平,以探討IFN-γ、IL-32、IL-1β反饋環(huán)在慢性阻塞性肺疾病中的作用。

1 對象與方法

1.1 對象

1.1.1 對象 選擇2010年1月至2011年2月我院呼吸內(nèi)科住院的AECOPD患者及同期門診體檢證實(shí)的健康志愿者及COPD穩(wěn)定組。按2007年中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組修訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》中COPD及急性加重期的診斷標(biāo)準(zhǔn)分為3組人群,健康對照組30人(男17例,女13例),為健康志愿者,年齡58～88歲,平均(74.63±8.85)歲;吸煙者16例,非吸煙者14例。COPD穩(wěn)定期組50例(男36例,女14例),年齡59～88歲,平均(73.84±5.81)歲;吸煙者35例,非吸煙者l5例。AECOPD組50例(男28例,女22例),年齡57～85歲,平均(73.42±6.21)歲;吸煙者36例,非吸煙者14例。3組在性別、年齡、吸煙情況等一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05),具可比性。

1.1.2 剔除標(biāo)準(zhǔn) (1)采血前1周使用過免疫激活或者抑制類藥物患者。(2)胸片提示合并肺炎者。(3)經(jīng)檢查證實(shí)由結(jié)核、真菌、腫瘤、支氣管擴(kuò)張癥等因素所致的慢性喘息者。(4)在發(fā)病前1月有急性感染。(5)不愿意配合實(shí)驗(yàn)者,中途放棄者。

1.2 細(xì)胞因子檢測

抽取外周靜脈血2mL,高速離心分離血清,于-80℃保存待測。采用ELISA法檢測IFN-γ、IL-32、IL-1β的濃度(IFN-γ、IL-1 β ELISA試劑盒,晶美公司分裝代理購買;IL-32 ELISA試劑盒,上海亞培生物科技有限公司分裝代理購買),實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格按照試劑說明書進(jìn)行,并收集數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

所有數(shù)據(jù)采用spss13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,各組間不同指標(biāo)間差異采用單因素方差分析,兩兩比較,方差齊時(shí)采用LSD法,不齊時(shí)采用Dunnett's T3法。

2 結(jié)果

從表1、2可見:(1)AECOPD組IFN-γ的濃度水平較健康對照組和COPD穩(wěn)定組均顯著升高(P＜0.01);COPD穩(wěn)定組較健康對照組的IFN-γ水平無顯著性差異(P＞0.05)。(2)AECOPD組IL-32的濃度水平較健康對照組和COPD穩(wěn)定組均顯著升高(P＜0.01);COPD穩(wěn)定組較健康對照組的IL-32的濃度水平顯著升高(P＜0.05)。(3)AECOPD組IL-1β的濃度水平較健康對照組和COPD穩(wěn)定組均顯著升高(P＜0.01);COPD穩(wěn)定組較健康對照組的IL-1β的濃度水平顯著升高(P＜0.01)。

3 討論

研究表明,AECOPD的發(fā)病與各種細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)介導(dǎo)的氣道及肺部炎癥反應(yīng)等因素有關(guān)[2]。在生理狀態(tài)下,機(jī)體通過一個(gè)復(fù)雜的免疫分子網(wǎng)絡(luò)來調(diào)控細(xì)胞因子的活性,使其活化水平維持在適度狀態(tài)。一旦調(diào)控網(wǎng)絡(luò)失衡,細(xì)胞因子活化過度可導(dǎo)致炎癥損傷。目前研究認(rèn)為,在此調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中,IFN-γ由Thl細(xì)胞所分泌的特征性細(xì)胞因子,IFN-γ能誘導(dǎo)上皮細(xì)胞和單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-32[3],IL-32可通過caspase-1依賴途徑誘導(dǎo)IL-1β產(chǎn)生[4],而IL-1β能促進(jìn)T細(xì)胞分泌IFN-γ[5],進(jìn)而增強(qiáng)3個(gè)細(xì)胞因子在體內(nèi)的活化水平,從而形成IFN-γ、IL-32、IL-1β正反饋環(huán)路,不斷放大炎癥反應(yīng),加重?fù)p傷。

表1 IFN-γ、IL-32和IL-1β在4組人群治療前的濃度(±s)(ng/L)

表1 IFN-γ、IL-32和IL-1β在4組人群治療前的濃度(±s)(ng/L)

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本研究結(jié)果顯示,ARCOPD組較COPD穩(wěn)定組、健康對照組IFN-γ、IL-1β和IL-32的濃度水平間均有顯著性升高(P均＜0.05)。IFN-γ是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的小分子多肽,是Th1細(xì)胞的特征性細(xì)胞因子。在COPD急性加重期,IFN-γ的濃度水平明顯升高,IFN-γ呈過度活化狀態(tài),導(dǎo)致了Thl、Th2的平衡狀態(tài)被打破,引起異常的免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)[6]。同時(shí),過度活化的IFN-γ可激活中性粒細(xì)胞,促進(jìn)釋放炎癥蛋白和炎癥介質(zhì)和促進(jìn)炎性細(xì)胞滲出,導(dǎo)致炎癥反應(yīng),引起COPD急性加重。

IL-32是一種編碼炎癥性細(xì)胞因子,IL-32可通過激活NF-κ B、p38MAPK磷酸化和caspase-1依賴途徑誘導(dǎo)其他細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生,參與到炎癥反應(yīng)過程[7,8]。IL-32過度活化,可誘導(dǎo)IL-1β,IL-6,IL-8、MIP-2、TNF-α等細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生,參與到COPD的特異性免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng),這提示IL-32與COPD患者肺部炎癥反應(yīng)有關(guān)。且隨著COPD患者病情的急性加重,血清IL-32水平明顯升高,IL-32可能參與了COPD患者急性加重的炎癥反應(yīng)。

IL-1β是一種參與免疫反應(yīng)、炎癥、發(fā)熱、急性期蛋白質(zhì)合成等宿主防御反應(yīng)的細(xì)胞因子。在COPD急性加重期,當(dāng)呼吸道受到病毒或細(xì)菌等感染時(shí),它們所含的某些抗原成分或代謝產(chǎn)物如脂多糖、內(nèi)毒素可以激活局部的肺泡巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β等炎性因子[9],這些炎性因子回吸收入血從而造成血中IL-1β濃度的升高。過量產(chǎn)生的IL-1β能促進(jìn)T細(xì)胞分泌IL-2、IFN-γ和促進(jìn)肺泡巨噬細(xì)胞和支氣管上皮細(xì)胞產(chǎn)生IL-6、IL-8,在肺內(nèi)可引起以粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞浸潤為特征的肺部炎癥,從而加重肺功能的損傷。以上都提示IFN-γ、IL-32、IL-1β可能參與了COPD患者急性加重的炎癥反應(yīng)。

表2 IFN-γ、IL-32和IL-1β在3組人群的濃度兩兩比較結(jié)果

另外,本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,COPD穩(wěn)定組較健康對照組的IFN-γ水平無顯著性差異,P＞0.05?？紤]可能的原因?yàn)?在COPD穩(wěn)定期氣道和肺部的炎癥反應(yīng)相對較小,IFN-γ的濃度水平接近正常。張秋愛[10]亦在慢性阻塞性肺病炎性細(xì)胞因子的檢測及臨床意義一文的研究結(jié)果顯示,COPD穩(wěn)定期IFN-γ水平與正常對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P＞0.05,與本研究結(jié)果一致。但在許多其他相關(guān)的研究中,研究結(jié)果與本研究結(jié)果不同,如王燕[11]等發(fā)現(xiàn)COPD穩(wěn)定期血清IFN-γ水平明顯低于對照組,P＜0.05。而楊凱[12]等的研究結(jié)果顯示:COPD穩(wěn)定期IFN-γ水平顯著高于正常對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P＜0.05。綜上,COPD穩(wěn)定組較健康對照組的IFN-γ水平的差異變化存在爭議,還需進(jìn)一步研究。

綜上所述,IFN-γ、IL-32、IL-1β可能參與了COPD患者急性加重的炎癥反應(yīng),3個(gè)指標(biāo)的濃度水平可以作為臨床判斷AECOPD患者發(fā)生的指標(biāo)之一。在AECOPD的治療過程中,如通過各種治療手段來抑制IFN-γ、IL-32、IL-1β的產(chǎn)生,盡量減少IFN-γ、IL-32、IL-1β的濃度水平,使它們的病理性作用難以發(fā)揮,以減輕COPD患者的氣道炎癥反應(yīng),緩解患者癥狀,縮短病程,可能為臨床治療提供一個(gè)新的途徑。

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