過敏性哮喘患兒外周血ORMDL3 mRNA與T細(xì)胞亞群Th1/Th2失衡的關(guān)系

麥朗君，饒雪梅，曾學(xué)文，張龍奕，林烈桔

過敏性哮喘是一種常見慢性炎性疾病，主要病理學(xué)特征是呼吸道炎性反應(yīng)和氣道重塑，臨床表現(xiàn)為咳嗽、喘鳴及呼吸困難，80%以上過敏性哮喘發(fā)病起始于兒童時(shí)期，因此早期診斷和治療對于降低過敏性哮喘發(fā)病率十分重要[1-2]。血清類黏蛋白1樣蛋白3(ORMDL3)基因是ORMDL基因家族成員之一，是一種能引起兒童哮喘的易感基因[3-4]，其作用機(jī)制是激活T淋巴細(xì)胞、負(fù)性調(diào)節(jié)神經(jīng)鞘脂類產(chǎn)生、增加未折疊蛋白反應(yīng)。該基因在人體多處組織中普遍表達(dá)，其中肝臟和外周血淋巴細(xì)胞中表達(dá)最高[5]。輔助性T細(xì)胞(Th)與哮喘炎性反應(yīng)和免疫應(yīng)答有密切聯(lián)系，且在兒童哮喘中發(fā)揮重要作用[6]。許多研究表明，輔助性T細(xì)胞亞群1/輔助性T細(xì)胞亞群2(Th1/Th2)狀態(tài)失衡與哮喘發(fā)病密切相關(guān)，Th2參與的嗜酸粒細(xì)胞(EOS)浸潤在哮喘發(fā)生的過程中有重要作用[7-8]。ORMDL、Th1/Th2與哮喘發(fā)病都有一定聯(lián)系，但目前關(guān)于兩者在過敏性哮喘患兒外周血中表達(dá)水平相關(guān)性的研究較少。因此，本研究通過檢測過敏性哮喘患兒外周血中ORMDL3、Th1/Th2水平，探討過敏性哮喘患兒外周血ORMDL3與T細(xì)胞亞群Th1/Th2失衡的關(guān)系，為過敏性哮喘的預(yù)防和評估提供重要依據(jù)，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年3月—2019年10月海南省儋州市人民醫(yī)院兒科治療過敏性哮喘患兒83例(哮喘組)為研究對象，其中男44例，女39例；年齡3～13(7.38±4.59)歲；就診時(shí)合并癥，鼻炎16例，蕁麻疹5例；病情程度，無癥狀8例，輕癥12例，中癥36例，重癥27例；既往過敏史：鼻炎16例，蕁麻疹5例，藥物過敏2例；家族遺傳史18例。選取同期于醫(yī)院健康體檢兒童76例作為對照組，其中男32例，女44例；年齡3～12(6.79±4.96)歲。2組性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，符合倫理學(xué)要求，受試對象或其家長知情同意并簽署知情同意書。

1.2 選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合過敏性哮喘診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]；②年齡3～13歲；③入組前1周未使用抗白三烯、抗組胺類藥物；④入組前4周無全身糖皮質(zhì)激素應(yīng)用。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①患其他呼吸系統(tǒng)疾??；②有糖皮質(zhì)激素和β2受體激動劑過敏史；③有其他心肺疾病及精神異常；④入組前4周患呼吸道感染。

1.3 觀測指標(biāo)與方法

1.3.1 樣品采集及保存：于就診或健康體檢當(dāng)天清晨抽取2組兒童空腹外周靜脈血6 ml，其中4 ml 用于ORMDL3、Th1/Th2指標(biāo)檢測；2 ml離心收集血清，置于-80℃保存，用于IgE檢測。

1.3.2 外周血ORMDL3 mRNA水平檢測： 以RNA提取試劑盒(北京天根生化有限公司)提取外周血總RNA，逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(寶生物工程大連有限公司)反轉(zhuǎn)錄獲得cDNA;采用qRT-PCR儀(美國Bio-Rad公司，型號Bio-Rad iQ5)和miScript SYBR Green qPCR Kit試劑盒(德國QIAGEN公司)對ORMDL3進(jìn)行擴(kuò)增;qRT-PCR反應(yīng)體系共10 μl：miScript SYBR Green Mix 5 μl，cDNA(50 ng/μl)1 μl，上下游引物(10 μmol/L)各0.5 μl，ddH2O 3.0 μl。反應(yīng)條件：95℃、90 s，95℃、30 s，63℃、30 s，40個(gè)循環(huán)；72℃、10 min。ORMDL3及內(nèi)參GAPDH引物由上海生工生物公司合成，序列見表1。采用2-△△CT法對外周血ORMDL3 mRNA表達(dá)水平進(jìn)行定量分析。

表1 qRT-PCR引物序列

1.3.3 外周血Th1/Th2水平檢測： RPMI 1640(不含小牛血清FBS)培養(yǎng)基等體積稀釋外周血100 μl，加入刺激劑10 μl，37℃、5% CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)4～6 h?；靹?，加入CD8-PC7和CD3-PC5各10 μl，室溫下避光孵育15 min；加入 100 μl Fix&Perm破膜劑(美國Beckman公司)中的Reagent 1(即固定液)，室溫避光孵育15 min；加入PBS 3 ml，離心5 min，棄上清。每管中加入 100 μl Fix&Perm中的Reagent 2(即破膜和溶血液)，各管加入IFN-γ-FITC單克隆抗體和IL-4-PE單克隆抗體(美國Beckman公司生產(chǎn))10 μl，室溫下避光孵育15 min。每管中加入PBS 3 ml， 離心棄除上清； PBS 0.5 ml重懸細(xì)胞，流式細(xì)胞儀(美國BD公司，型號FACSCalibur)檢測。每個(gè)樣本每次檢測1×104個(gè)細(xì)胞。

1.3.4 肺功能指標(biāo)、EOS、血清IgE水平檢測：利用肺功能儀(日本美能公司，型號AS-507)檢測患兒安靜睡眠時(shí)達(dá)峰時(shí)間比(TPTEF/TE)、達(dá)峰容積比(VPEF/VE)；一氧化氮測定儀(廣州瑞普醫(yī)療科技有限公司，型號6900)檢測呼出氣一氧化氮(FeNO)；血細(xì)胞分析儀(濟(jì)南童鑫生物科技公司，型號HB7501)進(jìn)行分類計(jì)數(shù)并計(jì)算EOS百分比；ELISA試劑盒(上海冠導(dǎo)生物工程有限公司)測定血清IgE水平。

2 結(jié) 果

2.1 2組外周血中ORMDL3 mRNA、Th1、Th2表達(dá)水平比較 哮喘組外周血中ORMDL3 mRNA、Th2表達(dá)水平均顯著高于對照組(P<0.01)，Th1、Th1/Th2水平顯著低于對照組(P<0.01)，見表2。

2.2 2組肺功能指標(biāo)、EOS、血清IgE水平比較 哮喘組FeNO、EOS、血清IgE水平均顯著高于對照組(P<0.05)，TPTEF/TE、VPEF/VE顯著低于對照組(P<0.05)，見表3。

表2 2組外周血中ORMDL3、Th1、Th2表達(dá)水平比較

2.3 外周血ORMDL3 mRNA與Th1/Th2水平相關(guān)性分析 Pearson分析結(jié)果顯示，過敏性哮喘患兒外周血中ORMDL3與Th1/Th2水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.587，P<0.05)，見圖1。

圖1 過敏性哮喘患兒外周血中ORMDL3 mRNA 與Th1/Th2水平相關(guān)性

2.4 ORMDL3 mRNA、Th1/Th2與肺功能指標(biāo)、EOS、血清IgE水平相關(guān)性分析 Pearson法分析結(jié)果顯示，過敏性哮喘患兒ORMDL3與TPTEF/TE、VPEF/VE呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與FeNO、EOS、血清IgE水平呈正相關(guān)(P<0.01)。Th1/Th2與TPTEF/TE、VPEF/VE呈正相關(guān)(P<0.01)，與FeNO、EOS、血清IgE水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，見表4。

表3 2組肺功能指標(biāo)、EOS、血清IgE水平比較

表4 過敏性哮喘患兒ORMDL3、Th1/Th2與肺功能指標(biāo)、 EOS、血清IgE水平相關(guān)性分析

2.5 影響過敏性哮喘的多因素Logistic回歸分析 將是否發(fā)生過敏性哮喘作為因變量，以O(shè)RMDL3、Th1/Th2、TPTEF/TE、VPEF/VE、FeNO、EOS、血清IgE為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析，結(jié)果顯示ORMDL3、血清IgE是影響過敏性哮喘發(fā)生的危險(xiǎn)因素，Th1/Th2是影響過敏性哮喘發(fā)生的保護(hù)因素，見表5。

表5 影響過敏性哮喘發(fā)生的多因素分析

3 討 論

過敏性哮喘多發(fā)于兒童時(shí)期，是哮喘發(fā)病初期，其發(fā)病特征主要為反復(fù)喘息、胸悶、咳嗽、氣促[10-12]。過敏性哮喘發(fā)病的外部原因主要有接觸變應(yīng)原、物理化學(xué)誘因、冷空氣等，而內(nèi)部原因主要是機(jī)體免疫耐受功能受損，致使免疫細(xì)胞對自身組織結(jié)構(gòu)破壞，而T淋巴細(xì)胞在此過程中發(fā)揮十分重要的作用[13-15]。

ORMDL3是首個(gè)被鑒定出的哮喘易感基因，序列高度保守，編碼一種跨膜蛋白[16]。 許多過敏原能導(dǎo)致ORMDL3基因表達(dá)上調(diào)，最終導(dǎo)致哮喘發(fā)生[17]。且有研究表明，某些哮喘治療藥物可通過下調(diào)ORMDL3基因表達(dá)達(dá)到治療哮喘的目的[18]。Kothari等[19]研究17q21號染色體上與哮喘高度相關(guān)的一個(gè)基因發(fā)現(xiàn)，ORMDL3表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致氣道平滑肌增殖和收縮能力增強(qiáng)，從而提高哮喘患者的氣道高反應(yīng)性，使哮喘加重。本研究中哮喘組外周血中ORMDL3表達(dá)水平顯著高于對照組，提示過敏性哮喘患兒外周血中ORMDL3表達(dá)水平高于健康兒童，ORMDL3可能通過在過敏性哮喘患兒外周血中高表達(dá)來作用某些哮喘相關(guān)基因位點(diǎn)，進(jìn)一步參與過敏性哮喘發(fā)生發(fā)展，本研究與Kothari等[19]研究結(jié)果基本一致。

Th在氣道慢性變應(yīng)性炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，而Th1和Th2分泌細(xì)胞因子，彼此相互抑制，Th1/Th2狀態(tài)失衡在哮喘發(fā)病過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[20]。Th2分泌的細(xì)胞因子可促進(jìn)血清IgE合成、誘導(dǎo)EOS前體分化、激活和趨化EOS。Hwang等[21]研究表明，污染物鄰苯二甲酸二異壬酯在體外抑制Th1極化，增強(qiáng)Nave CD4+T細(xì)胞Th2的極化，且鄰苯二甲酸二異壬酯通過產(chǎn)生IL-4、IL-5、血清IgE、IgG1，以及減少IFN-γ、IgG2A誘導(dǎo)過敏性哮喘，增加哮喘患者Caspase-1和Caspase-3的表達(dá)，從而證明Th1/Th2的失衡能增加過敏性哮喘的發(fā)生幾率。本研究中哮喘患兒外周血中Th1、Th2、Th1/Th2水平與健康兒童比較有顯著差異。提示過敏性哮喘患兒外周血中Th1/Th2處于失衡狀態(tài)，而Th1/Th2細(xì)胞因子活化平衡表現(xiàn)為免疫保護(hù)，此時(shí)的失衡可能引起機(jī)體免疫紊亂并誘發(fā)免疫介導(dǎo)的過敏性哮喘。進(jìn)一步提示哮喘的發(fā)作可能與Th1亞群功能低下，Th2亞群功能亢進(jìn)有關(guān)。本研究與張如幸等[22]研究結(jié)果基本一致。

許多研究表明，哮喘患者ORMDL3、Th1/Th2與EOS水平都具有一定的相關(guān)性，兩者通過相互作用影響過敏性哮喘患者體內(nèi)EOS水平，最終影響過敏性哮喘的嚴(yán)重程度[23-24]。本研究結(jié)果中哮喘患兒FeNO、EOS、血清IgE、TPTEF/TE、VPEF/VE等肺部指標(biāo)水平均與健康兒童有較大差異。提示過敏性哮喘患兒呼吸道免疫炎性反應(yīng)水平相對升高，氣道內(nèi)大量附著黏性液體，患兒小氣道阻力上升，肺功能可能受損，導(dǎo)致TPTEF/TE、VPEF/VE等指標(biāo)水平明顯下降，與田軍等[25]研究結(jié)果基本一致。過敏性哮喘患兒ORMDL3、Th1/Th2與TPTEF/TE、VPEF/VE、FeNO、EOS、血清IgE等指標(biāo)水平均呈現(xiàn)一定的相關(guān)性，提示ORMDL3、Th1/Th2可能通過相互作用影響過敏性哮喘患兒機(jī)體內(nèi)炎性反應(yīng)水平，導(dǎo)致患兒氣道炎性反應(yīng)加重，使TPTEF/TE、VPEF/VE等指標(biāo)水平明顯異常，進(jìn)一步影響過敏性哮喘的嚴(yán)重程度。Logistic回歸分析結(jié)果顯示，ORMDL3、血清IgE是影響過敏性哮喘發(fā)生的危險(xiǎn)因素，Th1/Th2是影響過敏性哮喘發(fā)生的保護(hù)因素。提示ORMDL3、血清IgE、Th1/Th2水平高低影響過敏性哮喘發(fā)生，且隨ORMDL3、血清IgE水平升高及Th1/Th2水平降低，過敏性哮喘發(fā)生幾率升高。

綜上所述，過敏性哮喘患兒外周血中ORMDL3與T細(xì)胞亞群Th1/Th2水平呈負(fù)相關(guān)，ORMDL3在外周血中的表達(dá)水平對Th1/Th2狀態(tài)失衡有影響。臨床上應(yīng)密切關(guān)注過敏性哮喘患兒外周血中ORMDL3 mRNA、Th1/Th2的水平，及時(shí)做出診斷及預(yù)防。但ORMDL3基因的多態(tài)性與哮喘發(fā)生之間的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。