支氣管哮喘患者白細(xì)胞介素-33作用的臨床研究

蔡樹冰（廣東省潮州市人民醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，廣東 潮州 521000）

臨床論著

支氣管哮喘患者白細(xì)胞介素-33作用的臨床研究

蔡樹冰
（廣東省潮州市人民醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，廣東 潮州 521000）

目的分析支氣管哮喘（簡稱哮喘）患者血清白細(xì)胞介素-33（IL-33）水平變化及臨床意義。方法回顧性分析該院2013年3月-2015年3月住院的120例未治療的哮喘急性發(fā)作期及治療后緩解期的患者作為觀察組，另選擇80例健康者（健康體檢人群）為對照組，分別對兩組患者血清中IL-33的水平進(jìn)行檢測,并檢測患者血清免疫球蛋白E（IgE）及嗜酸性粒細(xì)胞（Eos）的水平，所有受試者均行肺功能檢測（PTF）。結(jié)果與健康對照組比較，哮喘急性發(fā)作治療前組血清中IL-33及IgE的水平、Eos的絕對數(shù)顯著升高（P<0.05）；哮喘治療后緩解組IL-33的水平與IgE的水平、Eos絕對計(jì)數(shù)呈正相關(guān)（P<0.05），而與第1秒用力呼氣容積（FEV1）、第1秒用力呼氣量占用力肺活量比值（FEV1/FVC）、FEV1占預(yù)計(jì)值的百分比（FEV1%pre）均呈負(fù)相關(guān)（P< 0.05）。結(jié)論IL-33積極參與了機(jī)體的炎癥反應(yīng)；調(diào)節(jié)IL-33可以作為支氣管哮喘的治療方法。

支氣管哮喘；IL-33；免疫球蛋白E；嗜酸性粒細(xì)胞

支氣管哮喘（bronchial asthma，BA，簡稱哮喘）是呼吸系統(tǒng)疾病的常見病、多發(fā)病，近年來呈逐年上升趨勢，在我國支氣管的患病率為1%～4%，是一種復(fù)雜的免疫反應(yīng)。在研究哮喘發(fā)病機(jī)制的同時，白細(xì)胞介素家族的新成員白細(xì)胞介素33（interleukin-33，IL-33）引起了人們的高度關(guān)注。IL-33含有270個氨基酸，分子質(zhì)量為18kDa。體外實(shí)驗(yàn)證明，IL-33 以30kDa的前體蛋白形式存在于細(xì)胞核內(nèi)，經(jīng)半胱氨酸蛋白酶1（caspases-1）剪切加工成18 kDa的成熟蛋白后分泌到胞漿中[1]。它參與了機(jī)體的炎癥反應(yīng)，核因子具有轉(zhuǎn)錄抑制的特性，是氣道炎癥性疾病的致病因子。本文通過檢測IL-33在哮喘患者血清中的水平變化，探討它在這種疾病中的作用。

1　資料與方法

1.1一般資料

以2013年3月-2015年3月廣東省潮州市人民醫(yī)院收治哮喘患者120例為研究對象，所有病例符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)會哮喘組制訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。納入病例排除具有咳嗽、喘息癥狀，不合并其他肺部疾病，近6周無呼吸道感染史，近2周未使用口服或吸入激素治療，所有納入的對象均簽署知情同意書。支氣管哮喘急性發(fā)作治療前（A組）120例。其中，男性65例，女性55例；年齡15～72歲，平均（40.5±12.6）歲。根據(jù)患者病情嚴(yán)重程度，將其分為輕度68例，中度37例，重度15例。急性發(fā)作期是指患者出現(xiàn)反復(fù)性胸悶、咳嗽咳痰、喘息，呼吸困難加重，紫紺等癥狀，持續(xù)3 d以上。哮喘急性發(fā)作期的治療目的在于盡快緩解癥狀、祛痰平喘解除氣流受限和低氧血癥。治療按照支氣管哮喘嚴(yán)重程度不同，住院給予吸氧，選用β受體激動劑、茶堿類、糖皮質(zhì)激素等藥物控制發(fā)作，規(guī)范治療1～2周。治療后緩解組亦為哮喘急性發(fā)作患者經(jīng)過藥物治療后病情緩解的患者（B組)。緩解期是指患者發(fā)作性胸悶、咳嗽及喘息完全緩解，無紫紺，無呼吸困難，肺功能恢復(fù)到急性發(fā)作前水平。健康對照組選擇2013年3月-2015年3月在本院的健康體檢者80例。其中，男性42例，女性38例，平均年齡（39.2.±16.4）歲，均無過敏史、吸煙史。

1.2方法

1.2.1采血經(jīng)受試者的同意，分別于清晨空腹抽取支氣管哮喘急性發(fā)作治療前組、治療后緩解組及健康對照組的空腹外周靜脈血7 ml，分裝于兩個EDTA抗凝管中（一管2ml，另一管5ml）。

1.2.2白細(xì)胞介素33檢測取已抽取的2 ml外周靜脈血置于室溫下放置1 h后，3 000 rpm離心10 min，取血清，置于-80°C保存。檢測血漿IL-33的濃度水平，采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA），按上海酶聯(lián)生物耗材有限公司所提供的實(shí)驗(yàn)試劑盒步驟嚴(yán)格進(jìn)行，經(jīng)美國Thermo公司的自動酶標(biāo)儀對吸光度（A）值進(jìn)行測定，并計(jì)算出IL-33值。

1.2.3免疫球蛋白E和嗜酸性粒細(xì)胞檢測另取已抽取的5 ml靜脈血，即送檢驗(yàn)科測定免疫球蛋白E（immunoglobulin E，IgE）值和嗜酸性粒細(xì)胞（eosinophil，EOS）絕對計(jì)數(shù)，IgE檢測用ELISA，試劑盒由上海酶聯(lián)生物耗材有限公司提供，嚴(yán)格按照試劑盒的說明步驟進(jìn)行操作。EOS絕對計(jì)數(shù)采用美國庫爾特五分類全自動血細(xì)胞分析儀檢測。

1.2.4肺功能檢測采用Masterscreen Diffusion（德國laeger）公司肺功能儀，對所有患者進(jìn)行肺功能測定，指標(biāo)包括用力肺活量（FVC）、第1秒用預(yù)計(jì)力呼氣容積（FEV1）、第1秒用力呼氣量占用力肺活量比值（FEV1/FVC）、FEV1占預(yù)計(jì)值的百分比FEV1%pre。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，3組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析，相關(guān)性采用Pearson分析方法進(jìn)行，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義。

2　結(jié)果

2.1IL-33值、IgE值、EOS絕對計(jì)數(shù)及肺功能各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果分析

與健康對照組比較，哮喘發(fā)作組IL-33值、IgE值、EOS絕對計(jì)數(shù)均升高，而肺功能各項(xiàng)指標(biāo)均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05)。哮喘緩解治療后，與哮喘急性發(fā)作治療前兩組比較，IL-33值、IgE值、EOS絕對計(jì)數(shù)明顯降低，肺功能有所改善，但I(xiàn)L-33值、IgE值、EOS絕對計(jì)數(shù)仍高于健康對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05)。（見表1）。

2.2支氣管哮喘治療前組IL-33水平與IgE水平、EOS絕對計(jì)數(shù)以及肺功能各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性分析

支氣管哮喘治療前患者IL-33水平與IgE水平、EOS絕對計(jì)數(shù)均呈正相關(guān)（P<0.05)，而與FEV1、FEV1/FVC%、FEV1%pre均呈負(fù)相關(guān)（P<0.05）。（見表2）。

表1　3組IL-33、IgE、EOS絕對計(jì)數(shù)、肺功能指標(biāo)的比較 （±s）

表1　3組IL-33、IgE、EOS絕對計(jì)數(shù)、肺功能指標(biāo)的比較 （±s）

注：1）與對照組比較，P<0.05；2）與治療后組比較，P <0.05

組別FEV1%pre/%哮喘治療前（A）組　120　225.00±56.641）2）　242.28±45.351）2）　458.62±53.301）2）　54.67.±9.541）2）　58.36±10.141）2）哮喘治療后（B）組　120　146.10±42.351）　127.16.±42.791）　212.73±41.381）　70.95±12.531）　79.35±14.251）健康對照組　80　115.45±32.91　71.37±21.96　52.49±22.39　86.22±13.66　97.40±13.01例數(shù)IL-33/（pg/ml）IgE/（mg/ml）EOS（×106/L）FEV1/FVC/%

表2　支氣管哮喘急性發(fā)作治療前患者IL-33水平與IgE水平、EOS絕對計(jì)數(shù)、肺功能指標(biāo)相關(guān)性

3　討論

支氣管哮喘是一種常見的呼吸道過敏性疾病，本研究通過對支氣管哮喘發(fā)作組、治療后緩解組與健康對照組IL-33進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)支氣管哮喘發(fā)作組血清中IL-33含量明顯升高，緩解期降低，與健康對照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這說明IL-33在支氣管哮喘的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，其主要作用機(jī)制在于通過配體結(jié)合主要受體ST2和IL-1受體，作為可溶性細(xì)胞因子對Th2免疫反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，刺激肥大細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子，進(jìn)而參與機(jī)體炎性反應(yīng)疾病的發(fā)生和發(fā)展[3]。結(jié)果顯示支氣管哮喘急性發(fā)作治療前患者血清中的IL-33水平與IgE水平、EOS絕對計(jì)數(shù)均呈正相關(guān)，與FEV1、FEV1/FVC、FEV1% pre均呈負(fù)相關(guān)，這說明IL-33可作為反映哮喘的病情及治療效果的間接指標(biāo)。

IL-33能調(diào)節(jié)肥大細(xì)胞，參與Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。IL-33驅(qū)動產(chǎn)生Th2相關(guān)細(xì)胞因子和IgE，并調(diào)節(jié)嗜伊紅細(xì)胞和肥大的支氣管上皮細(xì)胞的黏液分泌[4]。IgE可引起Ⅰ型超敏反應(yīng)，IL-33對Th2免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用能增強(qiáng)Th2型免疫反應(yīng)，而Th2細(xì)胞分泌的IL-4對促進(jìn)IgE的合成具有重要作用[5]。IL-33還可以在體內(nèi)及體外介導(dǎo)IgE致敏的肥大細(xì)胞脫顆粒[6]。因此，IgE隨著IL-33水平上調(diào)而上升。EOS浸潤和氣道高反應(yīng)性是哮喘的主要特征。IL-33介導(dǎo)EOS釋放大量促炎因子IL-6、趨化因子CXCL8和CCL2[7]。由此可推測，IL-33的升高可能與哮喘患者存在高反應(yīng)性和氣道炎癥有密切的關(guān)系，它能夠介導(dǎo)獲得性免疫系統(tǒng)和固有免疫系統(tǒng)的多種細(xì)胞，具有重要的生物學(xué)效應(yīng)。在國外有研究顯示在變應(yīng)性支氣管哮喘急性發(fā)作期，IL-33通過促進(jìn)氣道修復(fù)和促使循環(huán)的纖維細(xì)胞發(fā)生前纖維變性而推進(jìn)哮喘患者氣道發(fā)生不可逆的結(jié)構(gòu)改變[8]。研究還揭示了一個重要機(jī)制，當(dāng)目前的治療如果不能夠充分地控制哮喘時，纖維細(xì)胞可能會堆積在氣道中，而IL-33可促進(jìn)Th2輔助性T細(xì)胞產(chǎn)生氣道炎癥，并可導(dǎo)致氣道重塑及氣道壁的病理變化，在支氣管哮喘中發(fā)揮著提供信息的功能[9]。哮喘動物模型證實(shí)內(nèi)源性IL-33可導(dǎo)致氣道炎癥及周邊抗原特異性反應(yīng)，認(rèn)為IL-33在嚴(yán)重變應(yīng)性肺部炎癥中是關(guān)鍵的促炎因子[10]。

綜上所述，IL-33參與了哮喘的炎癥反應(yīng)，對多種細(xì)胞有調(diào)節(jié)作用，通過檢測血清IL-33水平，有利于判斷患者的病情，阻斷IL-33將是治療支氣管哮喘的新思路和方法。

[1]Schmitz J,Owyang A,Oldham E,et al.IL-33,an interleukin-1-like cytokine that signals via the IL-1 receptor-related protein ST2 and induceshelper type 2-associated cytokines[J]. Immunity,2005,23(5):479-490.

[2]中華醫(yī)學(xué)會呼吸病分會哮喘學(xué)組.支氣管哮喘防治指南（支氣管哮喘的定義、診斷、治療、療效判斷標(biāo)準(zhǔn)及教育和管理方案）[J].中華哮喘雜志:電子版,2008,2(1):3-13.

[3]孫麗瀛.血清IL-18和IL-33對急性哮喘發(fā)作患者的檢測價值[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)刊,2014,16(2):155-157.

[4]Eiwegger T,Akdis CA.IL-33 links tissue cells,dendritic cells and TH2 cell development in a mouse model of asthma[J].Eur J Immunol,2011,41(6):1535-1538.

[5]劉艷明,農(nóng)光民,李樹全,等.輕-中度哮喘患兒氣道炎癥類型與病情、糖皮質(zhì)激素療效的關(guān)系[J].臨床兒科雜志,2010,28(2):145-149.

[6]Pushparaj PN,Tay HK,Hng SC,et al.The cytokine interleukin-33 mediates anaphylactic shock[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106:9773-9778.

[7]Chow JY,Wong CK,Cheung PF,et al.Intracellular signaling mechanisms regulating the activtion of human eosinophils by the novel Th2 cytokine IL-33：implications for allergic inflammation [J].Cell Mol Immunol,2010,7(1):26-34.

[8]Bianchetti L,Marini MA,Isgro M,et al.IL-33 Promotes the migration and proliferation of circulating fibrocytes from patients with allergen-exacerbated asthma[J].Biochemical&Biophysical Research Communications,426(1):116-121.

[9]Stolarski B,Kurowska M,Kewin P,et al.IL-33 exacerbates eosinophil-mediatedairwayinflammation[J].J Immunol,2010, 15(6):3472-3480.

[10]Loute NJ,Rankin AL,Li Y,et al.Endogenous IL-33 enhances Th2 cytokine production and T-cell responses during allergic airway inflammation[J].Int Immunol,2011,23(5):307-315.

（張蕾編輯）

Clinical study of interleukin-33 and bronchial asthma

Shu-Bing Cai
（Department of Respiratory Medicine，Chaozhou People's Hospital，Chaozhou，Guangdong 521000，China）

Objective To study the changes of plasma interleukin 33（IL-33）in asthmatic patients and its clinical significance.Methods The objects were collected from March 2013 to March 2015 in our hospital.Including 120 patients with asthma in the acute group，120 asthma patients in the catabasis group and 80 healthy controls.The plasma levels of IL-33 and immunoglobulin E were detected.The accurate numbers of eosinophil granulocyte（EOS）in peripheral blood were counted.Routine pulmonary function tests were performed in all subjects.Results Compared with the healthy controls，the plasma level of IL-33 and Ig E and the numbers of EOS increased in the acute attack group（P＜0.05）.The plasma level of IL-33 were positively correlated with the level of IgE and the numbers of ESO in the acute attack group（P＜0.05）.The plasma level of IL-33 were negatively correlated with FEV1，F(xiàn)EV1/FVC and FEV1%pre in the acute attack group（P＜0.05）.Conclusions IL-33 is involved in inflammation of asthma.Reducing the plasma level of IL-33 could be a new way to treat asthma.

asthma；IL-33；immunoglobulin E；eosinophil

R 562.25

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2016.04.013

1005-8982（2016）04-0064-03

2015-09-06