誘導(dǎo)痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點(diǎn)研究

丁勁

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誘導(dǎo)痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點(diǎn)研究

丁勁

目的 探討誘導(dǎo)痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點(diǎn)及其意義。方法 選取2015年1月-12月本院呼吸內(nèi)科確診的100例支氣管哮喘患者作為研究對象，其中急性發(fā)作期患者59例(急性發(fā)作期組)、緩解期患者41例(緩解期組)，另選取非哮喘自愿者50例作為對照組，檢測三組誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a、血清中白細(xì)胞介素-17(IL-17)、白細(xì)胞介素-18(IL-18)、白細(xì)胞介素-23受體(IL-23r)的水平，測定三組對象的肺功能指標(biāo)。結(jié)果 三組對象誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a、IL-17、IL-18及IL-23r水平比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a、IL-17、IL-18及IL-23r水平逐漸降低且組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；三組對象FEV1/FVC、FEV1%pred比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐漸升高，且組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；哮喘患者誘導(dǎo)痰中IL-17、IL-18及IL-23r水平與過敏毒素C5a呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，F(xiàn)EV1% pred與過敏毒素C5a呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。結(jié)論 過敏毒素C5a與支氣管哮喘的發(fā)病有關(guān)，并且與患者的病情、氣道炎癥反應(yīng)有關(guān)。

誘導(dǎo)；痰；過敏毒素C5a；支氣管哮喘

支氣管哮喘是臨床上較為常見的呼吸內(nèi)科疾病，患者主要表現(xiàn)為各種因素誘導(dǎo)下的平滑肌痙攣表現(xiàn)，喘憋、氣喘、呼吸困難以及繼發(fā)性的咳濃痰等癥狀往往較為明顯。長期的支氣管哮喘病變的發(fā)展可以導(dǎo)致肺動脈高壓以及心力衰竭的發(fā)生，臨床預(yù)后不佳。

對于支氣管哮喘的病理生理機(jī)制的研究認(rèn)為，巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞以及單核細(xì)胞的浸潤，同時炎癥細(xì)胞因子如IL-6、IL-8以及TNF-a的浸潤均可促進(jìn)支氣管肺泡上皮細(xì)胞的損傷以及平滑肌的痙攣[1-2]。近年來相關(guān)研究認(rèn)為，補(bǔ)體途徑的激活對于維持嗜酸性粒細(xì)胞以及單核細(xì)胞、IL-6等的活性具有重要的意義[3]。過敏毒素C5a是補(bǔ)體活化途徑過程中的重要效應(yīng)因子，在補(bǔ)體系統(tǒng)活化過程中起著樞紐作用，并為替代途徑激活的關(guān)鍵分子。相關(guān)研究已證實(shí)C5a在重癥肺炎以及慢性阻塞性肺疾病中均顯著表達(dá)，且與疾病的病情變化以及臨床預(yù)后具有密切關(guān)系[4-5]，但迄今為止對于C5a與支氣管哮喘的關(guān)系研究不足。本次研究重在探討誘導(dǎo)痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點(diǎn)及其意義，進(jìn)而為進(jìn)一步揭示支氣管哮喘病情的發(fā)展機(jī)制提供參考，為后續(xù)臨床治療提供理論依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象及納入排除標(biāo)準(zhǔn)

選取2015年1月-12月本院呼吸內(nèi)科確診的100例支氣管哮喘患者作為研究對象，其中急性發(fā)作期59例(急性發(fā)作期組)、緩解期41例(緩解期組)，另選取非哮喘自愿者50例作為對照組。

急性發(fā)作期組59例患者，男33例、女26例，年齡27-69歲，平均44.8±13.3歲，其中輕度18例、中度23例、重度18例。緩解期組41例患者，男25例、女16例，年齡23-69歲，平均46.2±14.8歲。對照組50例對象，男30例、女20例，年齡25-69歲，平均47.0±12.9歲。三組研究對象的年齡、性別構(gòu)成差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①哮喘患者的診斷、病情分級參考2003年《支氣管哮喘防治指南》中的標(biāo)準(zhǔn)[6]；②在本院接受治療的哮喘患者，緩解期患者為治療后達(dá)到緩解標(biāo)準(zhǔn)的患者；③簽署知情同意書；④符合本院醫(yī)學(xué)倫理委員會的要求。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并過敏性疾病、免疫性疾病的患者；②近1個月有應(yīng)用糖皮質(zhì)激素進(jìn)行治療的患者；③近期采用抗生素治療的患者；④合并呼吸系統(tǒng)腫瘤疾病的患者。

二、觀察指標(biāo)及檢測方法

檢測三組誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a、血清中白細(xì)胞介素-17(IL-17)、白細(xì)胞介素-18(IL-18)的水平；檢測三組對象的肺功能指標(biāo)：第一秒用力呼氣容積(FEV1)與用力肺活量(FVC)之比FEV1/FVC，F(xiàn)EV1占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%pred)。

肺功能檢測儀(型號：HIS01)購自日本捷斯特公司，檢測1 S用力呼氣容穢用力肺活量(FEV1/FVC)及FEV1/預(yù)計(jì)值。操作方法完全嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

ELISA法檢測過敏毒素C5a、白細(xì)胞介素-17(IL-17)、白細(xì)胞介素-18(IL-18)值 采用南京凱基公司生存的一次性痰液采集裝置采集哮喘患者的痰液5mL，加入15mL 0.9%的生理鹽水稀釋，同時采取兩組病例靜脈血，經(jīng)1500rpm離心5min后得到血清，4℃保存待測，以標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液將標(biāo)準(zhǔn)品復(fù)溶，靜置15min后混勻。血清以及痰液均稀釋為7個濃度，取出板條，除了對照孔外每個孔加入不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品，劑量為100uL/孔，采用封板蓋封住，室溫反應(yīng)120min，使用PBS液體洗滌三次，除了空白對照孔，每孔加入檢測液(100uL)，室溫孵育一小時，PBS洗滌三次，加入底物(50uL/孔)，避光孵育25min，加入終止液5min后測定450nm處吸光度。過敏毒素C5a、白細(xì)胞介素-17(IL-17)、白細(xì)胞介素-18(IL-18)抗體購自羅氏檢測公司，相關(guān)配套試劑購自南京凱基生物科技有限公司，嚴(yán)格按照說明書的要求進(jìn)行操作。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

正態(tài)分布的計(jì)量指標(biāo)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±SD)進(jìn)行描述，多組間比較采用方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson線性相關(guān)分析法；P值<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；統(tǒng)計(jì)軟件采用SAS9.1。

結(jié) 果

一、三組對象誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a水平比較

三組對象誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a水平比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的誘導(dǎo)痰中過敏毒素C5a水平逐漸降低且組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.05，(見表1)。

組別n過敏毒素C5a(ug/L)F值P值急性發(fā)作期組590.83±0.271)2)41.296<0.001緩解期組410.45±0.171)對照組500.13±0.08

注：與對照組比較：1)P<0.05，與緩解期組比較2)P<0.05

二、三組對象肺功能指標(biāo)比較

三組對象FEV1/FVC、FEV1%pred比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐漸升高且組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.05。(見表2)。

組別nFEV1/FVCFEV1%pred急性發(fā)作期組5956.44±5.191)2)52.61±7.391)2)緩解期組4170.85±4.731)78.64±8.201)對照組5082.26±5.6191.85±4.20F值19.87430.66P值<0.001<0.001

注：與對照組比較1)P<0.05，與緩解期組比較2)P<0.05

三、三組對象誘導(dǎo)痰中細(xì)胞因子水平比較

三組對象IL-17、IL-18及IL-23r水平比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的IL-17、IL-18及IL-23r水平逐漸降低且組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.05。(見表3)。

四、支氣管哮喘患者誘導(dǎo)痰中細(xì)胞因子水平與過敏毒素C5a的相關(guān)性

哮喘患者誘導(dǎo)痰中IL-17、IL-18及IL-23r水平與過敏毒素C5a呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，F(xiàn)EV1% pred與過敏毒素C5a呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，P<0.05。(見表4)。

組別nIL-17(ng/mL)IL-18(ng/mL)IL-23r(ng/mL)急性發(fā)作期組5957.21±6.941)2)683.95±96.321)2)42.84±5.501)2)緩解期組4135.02±5.171)389.17±60.651)33.08±4.201)對照組5026.40±4.59244.08±51.4427.16±4.49F值21.66728.39217.589P值<0.001<0.001<0.001

注：與對照組比較1)P<0.05，與緩解期組比較2)P<0.05

表4 相關(guān)性分析(ug/L)

討 論

C5a是形成膜攻擊復(fù)合體的第1個補(bǔ)體分子，具有過敏毒素作用的補(bǔ)體裂解片段中作用最強(qiáng)的介質(zhì)，能夠通過直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞而增加血管的通透性，同時可以提高中性粒細(xì)胞的氧化代謝水平，有利于促進(jìn)溶酶體與細(xì)胞膜的融合，釋放溶酶體酶導(dǎo)致的肺泡上皮損傷和平滑肌的痙攣[11]。已有研究證實(shí)C5a介導(dǎo)的經(jīng)典補(bǔ)體激活途徑在肺動脈高壓、肺心病等繼發(fā)性肺部感染中以及全身炎癥反應(yīng)綜合癥導(dǎo)致的肺部感染性損傷中，均具有顯著的致病作用[12]。另外雖然類似文章探討了C5a在支氣管哮喘患者肺泡灌洗液中的異常表達(dá)，但鑒于支氣管肺泡灌洗屬于有創(chuàng)檢查，且費(fèi)用較高，難以廣泛推廣[13]，而本次研究的創(chuàng)新性在于探討了痰液中的C5a的變化與哮喘患者的肺功能以及血清炎癥因子的關(guān)系，為進(jìn)一步分析痰液中C5a的變化對于病情評估以及診斷預(yù)后的作用提供參考。

對于三組患者肺功能的研究發(fā)現(xiàn)，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐漸升高，急性發(fā)作組患者的FEV1/FVC、FEV1%pred最低，表明急性期哮喘患者的阻塞性呼氣困難更為嚴(yán)重，肺換氣和肺通氣均受到了一定程度的限制。本次研究重點(diǎn)探討了痰中過敏毒素C5a水平的變化，發(fā)現(xiàn)正常對照組人群中基礎(chǔ)呈現(xiàn)出陰性表達(dá)或者不表達(dá)，而緩解期以及急性發(fā)作期患者的痰液中的c5a表達(dá)明顯上升，其中急性期患者可上升至0.83±0.27ug/L，表明隨著哮喘病情的加重痰液中的C5a進(jìn)一步上升。C5a的上升可以通過誘導(dǎo)單核細(xì)胞分泌IL-1、IL-6、IL-8及TNF-α等細(xì)胞因子，促進(jìn)抗原及同種異體抗原誘導(dǎo)的T細(xì)胞增殖及B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，進(jìn)而進(jìn)一步加劇急性期哮喘患者呼吸道黏膜損傷、腺體分泌以及平滑肌痙攣等表現(xiàn)，加重病情的發(fā)展。

Chien等[14, 15]學(xué)者分析了64例支氣管哮喘急性期血清中C5a的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)65%的患者血清中的C5a上升幅度可達(dá)55%以上，且C5a的表達(dá)越高，患者哮喘癥狀越為嚴(yán)重，繼發(fā)性呼吸道感染的發(fā)生率也越高。白細(xì)胞炎癥因子IL-17、IL-18及白細(xì)胞介素受體IL-23r在加劇變態(tài)反應(yīng)、氣道慢性炎癥、氣道高反應(yīng)性等方面具有重要作用，IL-17、IL-18及IL-23r越高，哮喘患兒的肺功能越惡化、預(yù)后越差，急性發(fā)作期組患者血清中的IL-17、IL-18及IL-23r明顯上升，其中IL-17可上升至57.21±6.9ng/mL，更為重要的是，相關(guān)關(guān)系分析可見過敏毒素C5a與IL-17、IL-18及IL-23r水平呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，與FEV1% pred呈負(fù)相關(guān)，表明痰液中的C5a水平同樣可以作為哮喘嚴(yán)重程度的生物標(biāo)志物， 并可能作為氣道局部炎癥的評價指標(biāo)。

綜上所述，急性期哮喘患者痰液中的過敏毒素C5a顯著上升，且C5a與患者的肺功能、氣道炎癥反應(yīng)有關(guān)，臨床上通過檢測痰液中的C5a水平，能夠監(jiān)測哮喘患者病情的變化，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。

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Study on the change characteristics of induced sputum allergy toxin C5a in bronchial asthma

DINGJin

DepartmentofEmergency,JingzhouSecondPeople'sHospitalofHubeiProvince,Jingzhou,Hubei434000,China

Objective To investigate the characteristics and significance of induced sputum allergy toxin C5a in bronchial asthma. Methods From January to December 2015, 100 bronchial asthma patients were selected as the research object, including 59 acute attack cases (the acute group) and 41 remission cases (the remission group). Another 50 non-asthmatic volunteers were taken as the control group. Their induced sputum anaphylatoxin C5a, interleukin-17 (IL-17), leukocyte mediated IL-18 (IL-18), and leukocyte mediated-23 receptor (IL-23r) in serum were detected, and the indexes of lung function were recorded. Results The levels of induced sputum allergy toxin C5a, IL-17, IL-18 and IL-23r decreased gradually in the three groups, and they showed certain differences among the three groups (P<0.05). The value of FEV1/FVC and FEV1%pred increased gradually, they showed certain differences among the three groups (P<0.05). Allergy toxin C5a was positively correlated with IL-17, IL-18 and IL-23r in induced sputum (P<0.05), and negatively correlated with FEV1% pred (P<0.05). Conclusion C5a is related with the pathogenesis of bronchial asthma, and it is related with the patient's condition and airway inflammation.

induction; sputum; allergic toxin C5a; bronchial asthma

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.01.032

434000 湖北 荊州，荊州市第二人民醫(yī)院急診科

2016-05-03]