慢性阻塞性肺疾病患者血清白細(xì)胞介素-9、-10的水平及意義

楊曉東　胡大鵬　鮑文華　孫云暉　馬雪梅　 李樹(shù)民

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科，黑龍江　佳木斯　154003)

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慢性阻塞性肺疾病患者血清白細(xì)胞介素-9、-10的水平及意義

楊曉東胡大鵬1鮑文華孫云暉馬雪梅 李樹(shù)民

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科，黑龍江佳木斯154003)

目的探討白細(xì)胞介素(IL)-9與IL-10在慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者血清中的表達(dá)情況及臨床意義。方法采用熒光定量PCR法各檢測(cè)30例慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作期(AECOPD)和COPD緩解期患者和20例健康對(duì)照者血清中IL-9與IL-10的表達(dá)水平。結(jié)果(1)AECOPD患者IL-9水平高于緩解期(P<0.05)，且兩組均高于對(duì)照組(P<0.05)。(2)AECOPD和IL-10水平低于緩解期(P<0.05)，且兩組均低于對(duì)照組(P<0.05)。(3)IL-9與IL-10的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.742，P<0.05)。結(jié)論IL-9和IL-10均參與了COPD的發(fā)病過(guò)程，二者聯(lián)合檢測(cè)對(duì)臨床診治及判斷病情發(fā)展和轉(zhuǎn)歸有重要的臨床意義。

白細(xì)胞介素-9；白細(xì)胞介素-10；慢性阻塞性肺疾病

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種由多種炎癥細(xì)胞及其細(xì)胞組分參與的肺部炎癥性疾病，目前研究表明其與有害氣體或顆粒吸入、過(guò)敏、感染及機(jī)體的內(nèi)在因素有關(guān)，可共同導(dǎo)致氣道及肺組織的慢性炎癥性反應(yīng)。COPD的病理過(guò)程中中性粒細(xì)胞活化是一個(gè)重要的步驟，這些被激活的炎癥細(xì)胞釋放的一系列炎癥介質(zhì)及炎性因子對(duì)炎癥的發(fā)生及進(jìn)展起到重要的作用，由Th9細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素(IL)-9和IL-10在炎癥過(guò)程中具有重要的作用〔1，2〕，本實(shí)驗(yàn)采用PCR法檢測(cè)IL-9、IL-10在COPD患者血清中的表達(dá)情況，從而進(jìn)一步探討兩者在其發(fā)生、發(fā)展中的變化規(guī)律及可能機(jī)制。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取我院呼吸科2014年6～12月確診為慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者30例為AECOPD組，其中男16例，女14例，年齡(51.5±13.5)歲，入選標(biāo)準(zhǔn)：①診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)2013年制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》。②排除長(zhǎng)期使用糖皮質(zhì)激素治療及合并機(jī)械通氣者，同時(shí)無(wú)明顯的心、肝、腎等器質(zhì)性疾病。③所有患者均通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并知情同意。 入選病例經(jīng)藥物控制后癥狀緩解出院，行隨訪期間全部作為COPD緩解期組。另選取在我院健康體檢者20例作為正常對(duì)照組，排除COPD病史及感染免疫性疾病史，體格檢查均無(wú)明顯異常且4 w內(nèi)無(wú)急性呼吸道感染。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1血清標(biāo)本的制備采集所有研究對(duì)象清晨空腹肘靜脈血3 ml，3 000 r/min離心15 min，提取上清液注入EP管，封口后置-80℃冰箱中保存，于病例收集結(jié)束后統(tǒng)一檢測(cè)。

1.2.2IL-9、IL-10的測(cè)定采用熒光定量PCR法，應(yīng)用SYBR Green熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，操作步驟均按試劑盒內(nèi)所附說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

2　結(jié)　果

2.1IL-9與IL-10在COPD患者血清中和正常對(duì)照組中的表達(dá)水平情況AECOPD組 IL-9水平高于緩解期，兩組均高于對(duì)照組(P<0.05)；AECOPD組 IL-10水平低于緩解期，兩組均低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

2.2IL-9與IL-10表達(dá)的相關(guān)性COPD患者中隨IL-9水平升高IL-10水平呈降低趨勢(shì)，經(jīng)直線相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)二者呈負(fù)相關(guān)(r=-0.742，P<0.05)。

表1　各組血清中IL-9與IL-10水平

與正常對(duì)照組比較：1)P<0.05；與AECOPD組比較：2)P<0.05

3　討　論

IL-9是一種多效性Th2型細(xì)胞因子，在1988年被Uyttenhove等在Th2細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)。成熟的IL-9是一種由144個(gè)氨基酸和一段18個(gè)氨基酸的信號(hào)肽構(gòu)成的分子量為14 000的糖蛋白。Veldhoen等〔3〕在2008年報(bào)道了在IL-4和TGF-β聯(lián)合作用下誘導(dǎo)小鼠初始CD4+T細(xì)胞分化為IL-9+IL-10+Foxp3-效應(yīng)T細(xì)胞并命名為Th9細(xì)胞。Th9細(xì)胞參與多種免疫及炎癥反應(yīng)過(guò)程，其分泌的IL-9可作用于多種炎癥與組織是細(xì)胞〔4，5〕，在機(jī)體的免疫應(yīng)答過(guò)程中發(fā)揮多種免疫調(diào)節(jié)作用〔6〕，有重要潛在臨床應(yīng)用價(jià)值的細(xì)胞因子。慢性阻塞性肺疾病的發(fā)病為多種炎性細(xì)胞參與的炎癥反應(yīng)過(guò)程，炎癥細(xì)胞受到細(xì)菌及其他炎癥的刺激后被激活并釋放炎性物質(zhì)，包括LT-B4、IL-6、IL-8、IL-9、TGF-α等，這些炎性物質(zhì)可以導(dǎo)致肺結(jié)構(gòu)的破壞和慢性炎癥的發(fā)生從而導(dǎo)致肺功能不可逆性受損，進(jìn)而形成COPD。本實(shí)驗(yàn)提示IL-9為慢性阻塞性肺疾病炎癥過(guò)程中重要的促炎因子，符合當(dāng)前各學(xué)者研究成果。 AECOPD患者IL-9水平高于COPD緩解期患者，進(jìn)一步說(shuō)明IL-9參與COPD發(fā)病并且是一種明確的促炎因子，其水平升高導(dǎo)致COPD急性加重，抑制其水平或可穩(wěn)定COPD急性發(fā)作，可為臨床治療提供一種新方法。

IL-10是一種重要的抑炎性細(xì)胞因子，可參與機(jī)體的免疫功能和炎癥過(guò)程，具有廣泛的抑制炎性因子的作用〔7〕，對(duì)免疫應(yīng)答和炎癥過(guò)程均具有重要的調(diào)節(jié)活性〔8〕。Th1和Th2細(xì)胞均可產(chǎn)生IL-10，有實(shí)驗(yàn)研究表明IL-10具有能抑呼吸道肺泡巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞分泌，其抑制效應(yīng)的發(fā)揮主要在mRNA轉(zhuǎn)錄和翻譯階段〔9〕，從而起到抑制氣道炎癥的作用。本實(shí)驗(yàn)提示在加重期由于炎癥反應(yīng)等因素使IL-10水平下降，失去抑制作用，因此加強(qiáng)其濃度水平可能成為新治療靶點(diǎn)。

IL-9和IL-10之間存在密切聯(lián)系，二者相互作用影響。IL-9可作用于參與哮喘及寄生蟲(chóng)感染等多種疾病發(fā)病的炎癥細(xì)胞中〔10〕，在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病過(guò)程中呈高表達(dá)，IL-9可以導(dǎo)致氣道炎癥，而抗IL-9治療則可以減輕小鼠氣道炎癥、降低氣道高反應(yīng)性〔11，12〕。IL-10作為一種由Th2細(xì)胞和Treg細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥抑制性因子，通過(guò)一系列途徑阻止T細(xì)胞增殖分化，抑制炎癥的發(fā)生和發(fā)展〔13〕。 實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在Th9分化環(huán)境中或在已敲除IL-10的小鼠模型注入IL-10抗體后發(fā)現(xiàn)IL-9水平增多；而將IL-9加入到Th2培養(yǎng)液并不會(huì)影響IL-10的含量。加入TGF-β到Th9培養(yǎng)液中可導(dǎo)致IL-9產(chǎn)生增多而IL-10產(chǎn)生較少〔14〕。據(jù)此可以推論出，在人和鼠T細(xì)胞中抑制IL-10可促進(jìn)IL-9的表達(dá)，提示IL-9和IL-10的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果亦與此研究成果相同，IL-9表達(dá)高于正常對(duì)照組，而IL-10表達(dá)則低于正常對(duì)照組，表明兩種炎癥因子均參與到慢阻肺的炎癥過(guò)程中并發(fā)揮重要的作用，而IL-9與IL-10在慢阻肺發(fā)病過(guò)程中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)過(guò)程，結(jié)合數(shù)據(jù)可推論IL-9為重要的促炎因子，IL-10則為炎癥過(guò)程中重要的抑炎因子，促炎因子與抗炎因子相互作用、調(diào)節(jié)炎癥的反應(yīng)。

總之，本研究證實(shí)IL-9和IL-10均參與了COPD發(fā)病機(jī)制，通過(guò)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)它們的水平，可作為今后臨床防治慢阻肺防治提供可能的新途徑。

1Dardalhon V，Awasthi A，Kwon H，etal.IL-4 inhibits TGF-beta-induced Foxp3+ T cells and，together with TGF-beta generates IL-9+ IL-10+ Foxp3(-) effector T cells〔J〕.Nat Immounol，2008；9(12)：1347-55.

2Schmitt E，Klein M，Bopp T.Th9 cells，new players in adaptive immunity〔J〕.Trends Immunol，2014；35(2)：61-8.

3Veldhoen M，Uyttenhove C，van Snick J，etal.Transforming growth factor-beta ′reprogram′ the differentiation of T helper 2 cells and promotes an interleukin 9-producing subset〔J〕.Nat Immunol，2008；9(12)：1341-6.

4Pritchard AL，Carroll ML，Burel JG，etal.Innate IFNs and plasmacytoid dendritic cells constrain Th2 cytokine responses to rhinovinxs：a regulatory mechanism with relevance to asthma〔J〕.Immunol，2012；188(12)：5898-905.

5Siracusa MC，Wojno ED，Artis D.Functional heterogeneity in the basophil cell lineage〔J〕.Adv Immunol，2012；11(5)：141-59.

6Annunaato F，Romagnani S.Heterogeneity of human effector CD4+T cell〔J〕.Arthritis Res Ther，2009；11(6)：257.

7Ma CS，Tangye SG，Deenick EK.Human Th9 cells inflammatory cytokines modulate IL-9 production through the induction of IL-21〔J〕.Immunol Cell Biol，2010；88(6)：621-3.

8Crena J，Subramanian S，Victor DJ，etal.Single nucleotide polymorphism at-1087 locus of interleukin-10 gene promoter is associated with severe chronic periodontitis in nonsmoking patients〔J〕.Eur J Dent，2015；9(3)：387-93.

9Okenwa C，Kumar A，Rego.SHP-1-Pyk2-Src protein complex and p38 MAPK pathways independently regulate IL-10 production in lipopolysaccharide-stimulated macrophages〔J〕.Immunology，2013；191(5)：2589-603.

10Zhou X，Schmidtke P，Zepp F，etal.Boosting interleukin-10 production：therapeutic effects and mechanisms〔J〕.Curr Drug Targets Immune Endocr Metab Disord，2005；5(4)：465-75.

11Staudt V，Botlhur E，Klein M，etal.Interferon-regulatory factor 4 is essential for the developmental program of T helper 9 cells〔J〕.Immunity，2010；33(2)：192-202.

12Jones CP，Gregory LG，Causton B，etal.Activin A and TGF-beta promote TH9 cell-mediated pulmonary allergic pathology〔J〕.Allerg Clin Immunol，2012；129(4)：1000-3.

13Franks HA，Wang Q，Lax SJ，etal.Novel function for the p38-MK2 signaling pathway in circulating CD1c+(BDCA-1+) myeloid dendritic cells from healthy donors and advanced cancer patients；inhibition of p38 enhances IL-12 whilst suppressing IL-10〔J〕.Int J Cancer，2014；134(3)：575-86.

14Chang HC，Sehra S，Goswami R，etal.The transcription factor PU.1 is required for the development of IL-9-producing T cells and allergic inflammation〔J〕.Nat Immunol，2010；11(6)：527-34.

〔2016-02-22修回〕

(編輯徐杰)

黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.H201370)

鮑文華(1962-)，男,主任醫(yī)師，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事呼吸內(nèi)科疾病診治及研究。

楊曉東(1975-)，男，醫(yī)學(xué)碩士，主治醫(yī)師，主要從事呼吸科疾病診療工作。

R734.2

A

1005-9202(2016)16-3998-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.16.059

1佳木斯大學(xué)呼吸內(nèi)科在讀碩士