兒童哮喘與血清IL-17、18和37水平的關(guān)系研究

劉　清，楊小猛，辛淑君，方秀春

(1.深圳市羅湖區(qū)婦幼保健院兒科，廣東 深圳 518019；2.深圳市羅湖區(qū)婦幼保健院分子生物學(xué)實驗室，廣東 深圳 518019)

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兒童哮喘與血清IL-17、18和37水平的關(guān)系研究

劉清1，楊小猛2，辛淑君1，方秀春1

(1.深圳市羅湖區(qū)婦幼保健院兒科，廣東 深圳 518019；2.深圳市羅湖區(qū)婦幼保健院分子生物學(xué)實驗室，廣東 深圳 518019)

目的探討不同病期哮喘患兒外周血血清白介素(IL)-17、IL-18濃度與IL-37濃度的相關(guān)性，以及此3種細(xì)胞因子含量變化，探討與兒童哮喘的關(guān)系。方法采用ELISA法檢測23例健康兒童(對照組)，30例兒童哮喘病患兒治療前(治療前組)、治療3個月(治療3月組)、治療6個月(治療6月組)外周血血清IL-17、IL-18和IL-37濃度；分析不同病期患兒血清IL-17、IL-18和IL-37濃度變化，以及IL-17、IL-18濃度與IL-37濃度的相關(guān)性。結(jié)果哮喘患兒治療前血清中IL-17和IL-18水平在各組中最高，IL-37水平在各組中最低(F值分別為177.000、43.460、3.042，均P<0.05)。治療后哮喘患兒血清IL-17、IL-18和IL-37濃度與對照組無顯著性差異(均P>0.05)。不同病期患兒血清IL-17、IL-18濃度與IL-37濃度均呈負(fù)相關(guān)(治療前r值分別為-0.9358、-0.9105，治療3月組r值分別為-0.9661、-0.9807，治療6月組r值分別為-0.9796、-0.9844，均P<0.05)。結(jié)論哮喘患兒外周血血清IL-17、IL-18濃度和IL-37濃度成負(fù)相關(guān)，此3種細(xì)胞因子濃度變化可能與兒童哮喘發(fā)病有關(guān)。

兒童哮喘；白介素-17；白介素-18；白介素-37

[Abstract]Objective To study the correlation between serum levels of IL-17, IL-18 and IL-37 during different stages of childhood asthma and to analyze the clinical significance of the changed serum levels of IL-17, IL-18 and IL-37 in children with asthma. Methods ELISA was used to detect the serum levels of IL-17, IL-18 and IL-37 in 23 healthy children and 30 asthmatic children at pretherapy, therapy for 3 months and therapy for 6 months. The changes of their concentrations at different stages and the correlation among their concentrations were analyzed. Results The serum levels of IL-17and IL-18 in asthmatic children at pretherapy were significantly higher than those in healthy children (Fvalue was 177.000 and 43.460, respectively, bothP<0.05), and the serum level of IL-37 was sharply lower than that in healthy children (F=3.042,P<0.05). The serum levels of IL-17, IL-18 and IL-37 in asthmatic children after therapy had no significant differences with those in healthy children (allP>0.05). The serum levels of IL-17 and IL-18 were negatively correlated with the serum levels of IL-37 during different stages of childhood asthma (rvalue at pretherapy was -0.9358 and -0.9105, respectively(rvalue after treatment for 3 months was -0.9661 and -0.9807, respectively,rvalue after treatment for 6 months was -0.9796 and -0.9844, respectively, allP<0.05).Conclusion The serum levels of IL-17 and IL-18 are negatively correlated with the serum levels of IL-37 in asthmatic children. The changed serum levels of IL-17, IL-18 and IL-37 might be concerned with childhood asthma.

[Key words]childhood asthma; IL-17; IL-18; IL-37

哮喘是一種慢性氣道炎癥性疾病，具有氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性和氣道重塑等特征。哮喘患者體內(nèi)多種細(xì)胞因子含量失衡引起氣道炎癥，IL-17和IL-18與哮喘發(fā)病有關(guān)。IL-17是近年來發(fā)現(xiàn)的一種促炎癥因子，通過與受體特異性結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用；IL-17與炎癥發(fā)展、免疫應(yīng)答、免疫排斥等多種生物學(xué)活性有關(guān)。IL-18為IL-1家族成員，是一種促炎癥因子，能誘導(dǎo)Th1細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ，加速Th1細(xì)胞分化，且對Th2細(xì)胞有抑制作用[1]。IL-37亦為IL-1家族成員，但卻為抗炎癥因子[2]。目前IL-37在哮喘中的作用尚不清楚，為此本研究檢測不同病期哮喘患兒和正常兒童外周血血清中IL-17、IL-18和IL-37濃度，探討這些細(xì)胞因子尤其是IL-37在哮喘發(fā)病過程中的變化及作用，為哮喘的進(jìn)一步治療和研究提供依據(jù)。

1資料和方法

1.1研究對象

選取2014年4月至2014年11月在深圳市羅湖區(qū)婦幼保健院兒科門診就診的哮喘兒童30例為研究對象，分別收集其治療前、治療3個月和治療6個月的外周血標(biāo)本，診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南》(2008版)。入選標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥3歲；②既往有反復(fù)喘息≥3次或反復(fù)咳嗽≥4周；③首次入選時未曾接受口服孟魯司特鈉或吸入性糖皮質(zhì)激素(ICS)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)為3周內(nèi)有急性上呼吸道感染患者，或1周內(nèi)因喘息癥狀急診救治患者。30例患兒中男18例，女12例，年齡3～12歲，平均年齡(4.12±1.6)歲。另選取同期在本院兒童保健科門診進(jìn)行健康體檢的兒童23例作為健康對照組，其中男15例，女8例，年齡3～12歲，平均年齡(3.98±1.46)歲，該組兒童近兩周內(nèi)無呼吸道感染病史及服藥史，無過敏性疾病及其他慢性疾病史，家族內(nèi)無過敏及哮喘史。哮喘兒童和健康兒童的年齡、性別構(gòu)成無統(tǒng)計學(xué)差異。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核通過，所有兒童家屬均簽署知情同意書。

1.2標(biāo)本制備及儀器

無菌條件下空腹采集靜脈血4～5mL，800g離心5min及時分離血清，將血清保存在-80℃冰箱中備用；嚴(yán)格按照IL-17、IL-18、IL-37的ELISA試劑盒說明書方法檢測血清中IL-17、IL-18、IL-37濃度。酶標(biāo)儀采用美國賽默飛世爾公司MK3型酶標(biāo)儀，離心機(jī)采用美國貝克曼公司ALLEGRA X-12型產(chǎn)品。IL-17的ELISA試劑盒購自上上海藍(lán)基公司(E03I0413)，IL-18的ELISA試劑盒購自上海森雄公司(SXM040)，IL-37的ELISA試劑盒購自上海滬震實業(yè)有限公司(貨號HZ-E2165H)。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

所有檢測數(shù)據(jù)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理。符合正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組間比較采用方差分析，兩組間比較采用t檢驗。采用Pearson相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行相關(guān)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1對照組和不同病期哮喘患兒血清中白介素-17、白介素-18和白介素-37水平的比較

哮喘患兒治療前血清中IL-17和IL-18水平在個組中最高，IL-37水平在各組中最低(F值分別為177.000、43.460、3.042，均P<0.05)。其中，哮喘患兒治療前血清中IL-17和IL-18水平均顯著高于正常組(均P<0.05)，IL-37水平顯著低于正常組(P<0.05)；治療3月組和治療6月組血清中IL-17和IL-18水平均顯著低于治療前組(均P<0.05)，IL-37水平均顯著高于治療前組(均P<0.05)；治療3月組和治療6月組血清中IL-17、IL-18和IL-37水平與正常組均無顯著性差異(均P>0.05)；治療3月組血清中IL-17、IL-18和IL-37水平與治療6月組均無顯著性差異(均P>0.05)，見表1。

組別例數(shù)(n)IL-17IL-18IL-37對照組239.05±2.9240.73±10.24134.21±31.27治療前組3035.15±9.00a78.18±13.53a116.02±23.47a治療3月組309.45±2.82b43.39±15.63b133.11±29.80b治療6月組309.52±2.88b44.21±15.53b135.64±30.02bF177.00043.4603.042P<0.01<0.01<0.05

注：a為與對照組相比，P<0.05；b為與治療前組相比，P<0.05。

2.2哮喘患兒不同發(fā)病期白介素-17、白介素-18與白介素-37水平相關(guān)性分析

哮喘患兒治療前血清中IL-17和IL-18水平均與IL-37水平呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.9358、-0.9105，均P<0.01)；治療3月組血清中IL-17和IL-18水平均與IL-37水平呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.9661、-0.9807，均P<0.01)；治療6月組血清中IL-17和IL-18水平均與IL-37水平呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.9796、-0.9844，均P<0.01)。見圖1。

注：圖A、B為治療前組；圖C、D為治療3月組；E、F為治療6月組。

圖1哮喘患兒不同發(fā)病期IL-17、IL-18與IL-37水平相關(guān)性分析

Fig.1Correlation analysis of IL-17, IL-18 and IL-37 levels at different stages of childhood asthma

3討論

哮喘是一種慢性呼吸道炎癥性疾病，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，具有如呼吸困難、喘息、胸悶、咳嗽等多種臨床癥狀。有關(guān)哮喘病發(fā)病機(jī)制的研究一直備受國內(nèi)外醫(yī)學(xué)專家關(guān)注，近年來研究發(fā)現(xiàn)有多種細(xì)胞和細(xì)胞因子可能共同參與其中。

3.1白介素-17和白介素-18在哮喘的發(fā)病中的作用

Th1/Th2失衡學(xué)說是目前哮喘的一種重要發(fā)病機(jī)制，Th1/Th2免疫平衡失調(diào)、Th2細(xì)胞數(shù)量增多和功能亢進(jìn)是哮喘發(fā)生的重要原因。Th1細(xì)胞參與細(xì)胞免疫及遲發(fā)型超敏反應(yīng)，Th1型免疫反應(yīng)亢進(jìn)將導(dǎo)致組織損傷和慢性炎癥；Th2細(xì)胞參與B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，清除細(xì)胞外病原微生物并參與變態(tài)反應(yīng)，Th2型免疫反應(yīng)亢進(jìn)則導(dǎo)致哮喘和過敏性疾病的發(fā)生。隨著對哮喘和T細(xì)胞功能的深入探討，研究發(fā)現(xiàn)單純的Th1/Th2平衡并不足以解釋哮喘的發(fā)病[3]。Th17細(xì)胞是一種近年來發(fā)現(xiàn)的不同于Th1/Th2細(xì)胞的能夠分泌IL-17的T細(xì)胞亞群，在自身免疫性疾病和機(jī)體防御反應(yīng)中具有重要的意義。IL-17是Th17細(xì)胞產(chǎn)生的重要致炎細(xì)胞因子，促進(jìn)T細(xì)胞激活和刺激上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞產(chǎn)生IL-6、IL-8等多種炎癥因子，從而導(dǎo)致炎癥的產(chǎn)生。IL-18是IL-1家族的一員，由巨噬細(xì)胞分泌，具有誘導(dǎo)γ-干擾素分泌，促進(jìn)T細(xì)胞增殖等功能的促炎癥因子。Kodama等研究發(fā)現(xiàn)IL-18能誘導(dǎo)Th1細(xì)胞分化成熟從而促進(jìn)IFN-γ的產(chǎn)生、抑制免疫球蛋白(Ig)E的產(chǎn)生，阻止Th2細(xì)胞分化成熟，從而能起到抑制哮喘的發(fā)生，對哮喘患者具有保護(hù)作用；但也有Wild等2000年研究認(rèn)為IL-18增加了Th2型細(xì)胞因子的產(chǎn)生，促進(jìn)IgE含量升高，促進(jìn)了過敏性哮喘的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示，哮喘患兒治療前血清中IL-17和IL-18水平均顯著高于正常組，治療3個月和6個月后血清中IL-17和IL-18水平均恢復(fù)正常水平；結(jié)果提示血清中高水平的IL-17和IL-18與哮喘的發(fā)生有關(guān)，它們可能參與了哮喘的發(fā)病機(jī)制。本結(jié)果與既往研究發(fā)現(xiàn)哮喘患者IL-17和IL-18含量明顯升高一致[5]。

3.2白介素-37抑制哮喘發(fā)病的機(jī)制

IL-37是IL-1家族新成員，是近年來發(fā)現(xiàn)的一類發(fā)揮抗炎功能的細(xì)胞因子，IL-37能夠抑制巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞產(chǎn)生IL-1α、IL-6和TNF-α等促炎癥因子，抑制炎癥發(fā)展，參與多種免疫性疾病和腫瘤發(fā)生[6]。本研究結(jié)果顯示哮喘患兒治療前血清中IL-37水平顯著低于正常組，治療3月組和治療6月組血清中IL-37水平均恢復(fù)正常水平；結(jié)果提示血清中低水平IL-37與哮喘的發(fā)生有關(guān)。Bufler等2002年研究發(fā)現(xiàn)IL-37能與IL-18的受體IL-18BP結(jié)合，也能與IL-18非競爭結(jié)合IL-18α。本研究結(jié)果顯示哮喘患兒治療前、治療3個月組和治療6個月時血清中IL-17和IL-18水平均與IL-37水平呈負(fù)相關(guān)；因此，推測IL-37可能通過調(diào)節(jié)IL-17和IL-18水平來抑制哮喘病的發(fā)生。本研究結(jié)果提示IL-37將可能作為新藥物靶點在哮喘病的治療中發(fā)揮重要作用。但本研究只分析了不同病期哮喘患兒血清中IL-17、IL-18和IL-37水平變化，以及IL-17、IL-18和IL-37的相關(guān)性；有關(guān)IL-37水平在哮喘患兒血清中含量降低的機(jī)制，以及可能的IL-37調(diào)節(jié)IL-17和IL-18的機(jī)制還有待于進(jìn)一步的研究。

[1]Halwani R, Al-Kufaidy R, Vazquez-Tello A,etal. IL-17 Enhances Chemotaxis of Primary Human B Cells during Asthma[J]. PLoS One,2014,9(12):e114604.

[2]Dinarello C, Arend W, Sims J,etal. IL-1 family nomenclature[J].Nature Immunol,2010,11(11):973.

[3]康妍萌,丁明杰,韓玉玲,等.重癥肺炎支原體肺炎患兒肺泡灌洗液中Th1/Th2細(xì)胞免疫應(yīng)答狀況的研究[J].中國當(dāng)代兒科雜志,2011,13(3):188-190.

[4] Kleczynska W, Jakiela B, Plutecka H,etal. Imbalance between Th17 and regulatory T-cells in systemic lupus erythematosus[J].Folia Histochem Cytobiol,2011,49(4):646-653.

[5]丁蓮富,陳強(qiáng),李嵐,等.舌下特異性免疫治療過敏性鼻炎/過敏性哮喘患兒IL-17和IL-35水平的變化及臨床療效[J].中國當(dāng)代兒科雜志,2014,16(12):1206-1210.

[6]Nold M F, Nold-Petry C A, Zepp J A,etal. IL-37 is a fundamental inhibitor of innate immunity[J]. Nature Immunology,2010,11(11):1014-1022.

[專業(yè)責(zé)任編輯：侯偉]

Relationship between serum levels of IL-17, IL-18 and IL-37 and childhood asthma

LIU Qing1, YANG Xiao-meng2, XIN Shu-Jun1, FANG Xiu-chun1

(1. Department of Pediatrics; 2. Laboratory of Molecular Biology, Women and Children’s Health Care Hospital of Luohu, Guangdong Shenzhen 518019, China)

2015-05-06

深圳市科技研發(fā)資金知識創(chuàng)新基礎(chǔ)研究資助項目(JCYJ20140416144808974)

劉清(1975-)，女，副主任醫(yī)師，主要從事兒童哮喘臨床研究。

楊小猛，副主任技師。

10.3969/j.issn.1673-5293.2016.02.008

R725.6

A

1673-5293(2016)02-0171-03