毛細(xì)支氣管炎患兒血Th1/Th2相關(guān)細(xì)胞因子水平的研究

孫同英， 崔振澤， 黃燕， 徐超

毛細(xì)支氣管炎是嬰幼兒時(shí)期最常見的急性下呼吸道感染性疾病，臨床以咳嗽、呼吸急促、喘憋為主，且部分患兒愈后反復(fù)喘息，最終發(fā)展為哮喘。已知Th1/Th2亞群比例和功能失衡是哮喘的主要免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制，表現(xiàn)為Th1細(xì)胞功能低下，Th2細(xì)胞功能亢進(jìn)[1]。而毛細(xì)支氣管炎患兒機(jī)體免疫功能如何，是否也存在Th1/Th2細(xì)胞比例失衡，一直都是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問題。為了解毛細(xì)支氣管炎的發(fā)病機(jī)制并指導(dǎo)臨床治療，本研究對(duì)毛細(xì)支氣管炎患兒血清中Th1/Th2相關(guān)細(xì)胞因子進(jìn)行了檢測(cè)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年9月至2017年2月大連市兒童醫(yī)院呼吸科收治住院的毛細(xì)支氣管炎患兒30例為觀察組，其中男16例，女14例；年齡2～24個(gè)月，平均年齡(10.28±3.82)個(gè)月。同期選擇本院健康體檢兒童30例為對(duì)照組，其中男18例，女12例；年齡2～24個(gè)月，平均年齡(11.34±2.78)個(gè)月。兩組兒童在性別、年齡方面比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照2006年毛細(xì)支氣管炎的臨床管理——美國兒科學(xué)會(huì)臨床實(shí)踐指南簡介[2]中毛細(xì)支氣管炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)符合兒童毛細(xì)支氣管炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)年齡2個(gè)月至2歲；(3)患兒家屬知情同意。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn) (1)重癥肺炎引起的心、腦、腎等器官功能障礙或衰竭；(2)縱膈占位、心內(nèi)膜彈力纖維增生癥、異物吸入、支氣管畸形等疾病。

1.5 檢測(cè)方法 每天分別收集健康體檢兒童、毛細(xì)支氣管炎患兒的靜脈血2～3 mL，以3 000 r/min離心，離心后收集血清，存于-80 ℃冰箱保存。采用ELISA法測(cè)定γ干擾素(IFN-γ)、白細(xì)胞介素(IL-4、IL-10、IL-13、IL-33、IL-17)，試劑盒購自美國R&D Systems公司，檢測(cè)步驟按試劑所附說明進(jìn)行。

1.6 觀察指標(biāo) 兩組IFN-γ、IL-4、IL-10、IL-13、IL-33、IL-17指標(biāo)比較。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用秩和分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用顯著性t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組兒童血清IFN-γ、IL-4水平及其比值的比較 見表1。

表1 兩組兒童血清IFN-γ、IL-4水平及其比值比較

注：與對(duì)照組比較，at=-2.959，P<0.05。

表1結(jié)果表明，觀察組血清中IL-4水平高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組血清中IFN-γ、IFN-γ/IL-4比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 兩組兒童血清IL-10、IL-13水平比較 見表2。

表2 兩組兒童血清IL-10、IL-13水平比較

注：與對(duì)照組比較，at=-2.020，-2.150，P<0.05。

表2結(jié)果表明，觀察組患兒血清中IL-10、IL-13高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.3 兩組兒童血清IL-17、IL-33水平比較 見表3。

表3 兩組兒童血清IL-17、IL-33水平比較

注：與對(duì)照組比較，at=-2.224，-2.065，P<0.05。

表3結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，觀察組患兒血清中IL-17、IL-33升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

3 討論

正常情況下，Th0按照一定比例分別向Th1(主要分泌IL-2、IFN-γ)和Th2(主要分泌IL-4、IL-10、IL-13、IL-33)分化，Th1可誘導(dǎo)巨細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，延遲超敏反應(yīng)，有利于機(jī)體抵抗外來病原微生物的侵襲，Th2主要刺激抗體介導(dǎo)的反應(yīng)，釋放IgE，促進(jìn)Ⅰ型超敏反應(yīng)，正常情況下二者細(xì)胞因子相互制約，使機(jī)體處于相對(duì)平衡狀態(tài)[3-4]，當(dāng)機(jī)體受到外界刺激時(shí)，Th1/Th2細(xì)胞的平衡狀態(tài)被打破，出現(xiàn)了向一側(cè)漂移的情況。本研究毛細(xì)支氣管炎患兒血清中Th1/Th2細(xì)胞因子分泌情況，結(jié)果顯示，毛細(xì)患兒血清中IFN-γ水平較對(duì)照組下降，IL-4水平較對(duì)照組明顯升高，初步提示毛細(xì)支氣管炎患兒體內(nèi)存在Th1/Th2細(xì)胞失衡狀態(tài)，與相關(guān)研究結(jié)果一致[5]。IFN-γ是由Th1型淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，被活化后的自然殺傷細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生IFN-γ，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，重要的是誘導(dǎo)Th0細(xì)胞向Th1轉(zhuǎn)化，抵抗呼吸道病毒的感染[6]。而IL-4是CD4+T淋巴細(xì)胞向Th2型淋巴細(xì)胞生成的必需細(xì)胞因子，其輔助Th0淋巴細(xì)胞向Th2型淋巴細(xì)胞分化，并可以使IgE受體表達(dá)增加，分泌增多的IgE與嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞相互作用，促進(jìn)炎性介質(zhì)釋放，從而引起喘息。重要的是，IFN-γ和IL-4又分別體現(xiàn)著Th1和Th2型淋巴細(xì)胞的主要生物學(xué)效應(yīng)，兩者常作為監(jiān)測(cè)Thl型淋巴細(xì)胞及Th2型淋巴細(xì)胞功能的指標(biāo)，IFN-γ/IL-4平衡狀態(tài)代表Th1/Th2免疫反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。本研究結(jié)果顯示，毛細(xì)支氣管炎患兒體內(nèi)IFN-γ/IL-4比值較對(duì)照組兒童有所降低，提示出現(xiàn)IFN-γ/IL-4平衡漂移，Th1型細(xì)胞因子表達(dá)受抑制，Th2型細(xì)胞因子處于優(yōu)勢(shì)表達(dá)，Th1/Th2相關(guān)細(xì)胞因子失衡，導(dǎo)致IgE合成增加，分泌增多的IgE與嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞相互作用，炎性介質(zhì)釋放增加，從而引起喘息[7]。免疫學(xué)研究證實(shí)，哮喘患者體內(nèi)也存在Thl/Th2型淋巴細(xì)胞功能失衡，出現(xiàn)IFN-γ/IL-4失衡[8]，這也從Thl/Th2平衡角度提示，毛細(xì)支氣管炎與哮喘的發(fā)生存在相似的機(jī)制。

IL-10、IL-13屬于Th2型細(xì)胞因子，主要發(fā)揮Th2效應(yīng)。IL-10由T細(xì)胞、B細(xì)胞以及單核巨噬細(xì)胞所產(chǎn)生，既能促使Th0淋巴細(xì)胞向Th2型淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化，還具有非常強(qiáng)的抗炎和免疫抑制的作用。本研究得出，毛細(xì)患兒血清中IL-10水平與對(duì)照組比較，明顯升高。有研究報(bào)道，毛細(xì)支氣管炎患兒鼻咽部IL-10水平升高，與毛細(xì)支氣管炎后反復(fù)喘息相關(guān)[9]。而IL-13是一種多效能的細(xì)胞因子，可以促進(jìn)B細(xì)胞的產(chǎn)生，進(jìn)而提高體內(nèi)IgE的水平，IgE作用于嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞，引起哮喘的急性發(fā)作。本研究得出，毛細(xì)患兒血清中IL-13水平與對(duì)照組比較，明顯升高，與相關(guān)報(bào)道相一致[10]。IL-4與IL-13通過其共同的受體IL-4Rα作用于氣道平滑肌細(xì)胞內(nèi)的靶細(xì)胞(增生/肥大)及B細(xì)胞(IgE分泌)，肥大細(xì)胞(生長及分化)及杯狀細(xì)胞 (化生及黏液分泌)[11]，引起喘息。

IL-33也可促進(jìn)Th2型細(xì)胞因子的分泌。本研究得出，毛細(xì)患兒血清中IL-33水平與對(duì)照組比較，明顯升高，與國內(nèi)外研究相一致[12-13]。IL-33可激活B1細(xì)胞并促進(jìn)其增殖分化，加強(qiáng)IgM型抗體的產(chǎn)生，提高機(jī)體IL-5、IL-13水平。此外，IL-33還可有效活化嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞，并促進(jìn)嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞脫顆粒、成熟，提高其生存，并可使Th2型淋巴細(xì)胞募集并活化，并且還可以募集、活化肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、樹突細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞，在以上細(xì)胞所產(chǎn)生的趨化因子和細(xì)胞因子的作用下，使喘息加速發(fā)生[14]。

IL-17是由Th17淋巴細(xì)胞分泌的一種效應(yīng)細(xì)胞因子，可以產(chǎn)生促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集，引起炎癥反應(yīng)的作用。本研究得出，毛細(xì)患兒血清中IL-17水平與對(duì)照組比較，明顯升高，與相關(guān)研究結(jié)果相一致[15]。IL-17可以引起機(jī)體炎癥反應(yīng)，并且能夠激活巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞，促進(jìn)以上細(xì)胞分泌IL-1、IL-6、IL-8等細(xì)胞因子以及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子、腫瘤壞死因子α、前列腺素E2等因子，在以上因子的作用下促進(jìn)氣道平滑肌增生、纖維結(jié)締組織形成，導(dǎo)致氣道重塑和氣道炎癥反應(yīng)。機(jī)體內(nèi)IL-17的水平也受到了表觀遺傳學(xué)的影響[16]，尚需要今后進(jìn)一步的研究。

目前我們只是測(cè)定了剛?cè)朐簳r(shí)毛細(xì)支氣管炎患兒血清中各細(xì)胞因子的水平，但患兒血清中各細(xì)胞因子水平隨時(shí)間的變化情況以及患兒康復(fù)后喘息發(fā)作情況還需要進(jìn)一步的隨訪完善，以明確毛細(xì)支氣管炎與日后哮喘發(fā)生的相關(guān)性。但是并不是所有的毛細(xì)支氣管炎患兒將來均發(fā)展為哮喘，這還與哮喘的遺傳因素等復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。從檢測(cè)手段來說，本研究只是從免疫細(xì)胞因子方面分析了毛細(xì)支氣管炎與哮喘發(fā)生之間是否存在相關(guān)性，但是從基因檢測(cè)、蛋白組學(xué)以及代謝等方面的研究還待進(jìn)一步證實(shí)和研究。

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