哮喘控制水平、肺功能下降與誘導(dǎo)痰IL-6表達水平的相關(guān)性分析

楊婧 王婷 祝阿妮

支氣管哮喘是由多種細胞和細胞組分參與的氣道慢性炎癥為特征的異質(zhì)性疾病[1-2]。這種氣道炎癥導(dǎo)致氣道高反應(yīng)性，故支氣管哮喘常出現(xiàn)廣泛、多變的可逆性呼氣氣流受限，患者反復(fù)發(fā)作喘息、胸悶、咳嗽等癥狀，若診療不規(guī)范，癥狀控制不佳，會嚴重影響患者生活質(zhì)量[3]。IL-6作為IL家族中常見的一員，是由免疫系統(tǒng)細胞分泌的小分子糖蛋白(21 kDa)[4]，其釋放常由細胞應(yīng)激或損傷因素觸發(fā)，如紫外線、輻射等。IL-6也因在多種炎性疾病中高表達，故一直以來被認為是炎癥的一個常見標記物[5]。既往研究也發(fā)現(xiàn)IL-6在哮喘患者血清中高表達。本研究納入處于不同控制水平的支氣管哮喘患者，測定并對比誘導(dǎo)痰IL-6的表達水平，探究哮喘控制水平、FEV1值與誘導(dǎo)痰IL-6表達水平的相關(guān)性。

資料與方法

一、研究對象

研究納入了2019年1月至2020年12月就診于我院門診的哮喘患者159例，其中哮喘控制良好組患者42例，哮喘部分控制組患者49例，哮喘未控制組患者68例。研究前納入的病例中排除了12例中重度及8例危重度哮喘患者。納入標準：診斷標準參考第九版內(nèi)科學(xué)哮喘診斷標準：① 反復(fù)發(fā)作性喘息、呼吸困難、胸悶或咳嗽，多與接觸變應(yīng)原、冷空氣、物理、化學(xué)性刺激、病毒性上呼吸道感染、運動，有關(guān)。② 發(fā)作時在雙肺可聞及散在或彌漫性以呼氣相為主的哮鳴音，呼氣相延長。③ 上述癥狀可經(jīng)治療緩解或自行緩解。④ 癥狀不典型者(如無明顯喘息或體癥)至少以下一項試驗陽性：支氣管舒張試驗陽性；支氣管激發(fā)試驗或運動試驗陽性；最大呼氣量(PEF)日內(nèi)變異率或晝夜波動率≥20%.⑤ 除外其他疾病引起的喘息、胸悶、咳嗽，如慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫、支氣管擴張、肺間質(zhì)纖維化、急性左心衰等。哮喘控制水平分級，參照第九版內(nèi)科學(xué)哮喘癥狀控制水平表。過去四周，病人存在以下四條中的3-4項定義為未控制：① 日間哮喘癥狀>2次/周；② 夜間因哮喘憋醒；③ 使用緩解藥次數(shù)>2次/周；④ 哮喘引起的活動受限。若出現(xiàn)1-2項定義為部分控制，若無上述癥狀定義為良好控制。排除標準：① 中重度及危重度哮喘患者。哮喘急性發(fā)作時嚴重程度分級參考第9版內(nèi)科學(xué)，主要依據(jù)患者癥狀(氣短程度、講話是否有中斷等)、體征(三凹征、奇脈等)及血氣分析、肺功能檢查等指標。② FEV1/預(yù)計值 < 50%。③ 近期大咯血患者。④ 呼吸衰竭。⑤ 氣胸或縱隔氣腫。⑥合并胸腔積液或心包積液。⑦嚴重心功能不全。⑧活動性肺結(jié)核。納入及排除流程圖(如圖1)所示?；颊叩囊话阈畔⑷缧詣e、年齡、肺功能檢查結(jié)果等數(shù)據(jù)來源于門診或住院病歷。研究所有參與者均被告知實驗的研究目的及確切的實驗程序。

圖1 患者納入及排除流程圖

二、誘導(dǎo)痰法

在接受誘導(dǎo)痰前30分鐘，所有患者均吸入200 ug沙丁胺醇，15分鐘后，完成吸入支氣管擴張劑后，肺功能檢查。然后，每位患者均在室溫下使用超聲霧化器吸入無菌高滲性生理鹽水，共吸入3次，濃度遞增，分別為3%，4%和5%，每次吸入持續(xù)時間為5分鐘，在咳出足夠數(shù)量的痰(2 mL)后停止誘導(dǎo)。每次吸入后均測定患者FEV1水平，整個誘導(dǎo)痰過程順利，未出現(xiàn)患者FEV1下降超過10%的情況。

痰液收集好后立即置于EP管中封存，稱重，記錄每管中痰液的重量和體積。在每例標本中均加入2倍痰重量的0.1% DTT溶液(德國merck)，后將混合物離心(1 000 rpm，15 min)。隨后在每例標本中加入2倍痰體積的PBS溶液，再次將混合物離心(800 rpm，5 min)。收集上清液，儲存于-80 ℃冰箱保存。誘導(dǎo)痰合格標準為：體積至少2 mL，上皮細胞小于50%，非上皮細胞大于200個。

測定IL-6時，受限進行標本分裝，每個EP管留存100 ul痰標本。使用ELISA試劑盒(Abcam中國，ab178013)對每例標本進行IL-6表達值測定，所有步驟嚴格按照說明書操作。每例標本設(shè)有2組對照，試劑盒測試靈敏度為1.6 pg/mL，測定范圍為7.8～500 pg/mL。

三、數(shù)據(jù)處理

采用Excel表格記錄數(shù)據(jù)，用SPSS 22.0分析數(shù)據(jù)；計量資料，如年齡、IL-6表達值、FEV1值，以均數(shù)±標準差表示，對于符合正態(tài)分布的計量資料，采用單因素方差分析三組數(shù)據(jù)差異，進行兩兩組間比較時，使用單因素方差分析LSD進行多重檢驗比較；計數(shù)資料，如性別，以例數(shù)和百分比(%)表示，采用四格表卡方檢驗比較兩組數(shù)據(jù)差異。在四格表中，若預(yù)期病例很少(<1)，則使用Fisher精確分析法分析。對于不符合正態(tài)分布的資料，采用秩和檢驗分析數(shù)據(jù)。以P<0.05視為有統(tǒng)計學(xué)差異。使用GraphPad prism 8.0繪制每組IL-6表達值的散點圖、進行每組內(nèi)FEV1與IL-6表達水平一元線性相關(guān)分析、繪制線形圖。

結(jié) 果

一、一般信息

三組哮喘患者的一般信息由(表1)列出。在哮喘控制良好組，男性23例，女性19例；哮喘部分控制組，男性26例，女性23例；哮喘未控制組，男性36例，女性32例，三組在性別分布上無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。三組平均年齡分別為(45.88±13.21)歲、(49.79±11.87)歲和(45.88±13.21)歲，無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。從三組患者統(tǒng)計的肺功能指標上來看，F(xiàn)EV1值、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC比值在哮喘控制良好組最高，哮喘部分控制組次之，哮喘未控制組最低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(見表1)。

表1 三組哮喘患者的一般信息

二、三組哮喘患者誘導(dǎo)痰中IL-6表達情況

如表2所示，處于哮喘良好控制水平組患者誘導(dǎo)痰中IL-6表達值為(17.8±1.5)pg/mL，低于處于哮喘部分控制水平組患者(30.2±1.7)pg/mL和哮喘未控制水平組患者表達值(32.3±1.5)pg/mL。兩兩對比后發(fā)現(xiàn)，后兩組表達值無統(tǒng)計學(xué)差異。三組IL-6表達值繪制的散點圖(如圖2)所示。

表2 三組哮喘患者誘導(dǎo)痰IL-6表達水平

圖2 三組哮喘患者誘導(dǎo)痰IL-6表達水平散點圖

三、肺功能(FEV1、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC)與誘導(dǎo)痰中IL-6表達相關(guān)性分析

相關(guān)性分析可見(如圖3)。在每組中，F(xiàn)EV1、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC與誘導(dǎo)痰IL-6水均呈負相關(guān)，即誘導(dǎo)痰IL-6水平越高的患者FEV1、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC值越低。

圖3 各組FEV1、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC 與誘導(dǎo)痰IL-6表達水平線性相關(guān)圖。

討 論

支氣管哮喘(哮喘)是一種慢性非特異性炎癥性氣道疾病，伴有氣道黏膜中多種炎性細胞浸潤以及促炎細胞因子和脂質(zhì)介質(zhì)釋放。因哮喘的炎癥反應(yīng)涉及多種不同的特異性免疫細胞和結(jié)構(gòu)細胞，故哮喘存在疾病異質(zhì)性[6]。大多數(shù)哮喘患者包括至少50%重癥哮喘患者為2型氣道炎癥。2型氣道炎癥通常表現(xiàn)為嗜酸性粒細胞或FeNO升高，或可能伴有特異性(IgE升高)[7]，對吸入性激素反應(yīng)良好，但重癥哮喘對高劑量吸入性激素未必有效，因口服激素副作用大，故對于此類患者，針對IL-4、IL-5、IL-13等炎癥因子及IgE為靶向的精準醫(yī)療，顯得尤為重要[8]。

IL-6是由免疫系統(tǒng)細胞產(chǎn)生的小分子糖蛋白，是白介素家族中重要的一員。IL-6長期以來一直被認為和TNFα、IL-1β一樣，是炎癥的重要標記物。然而，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，IL-6不僅是促進炎癥反應(yīng)的因子，而且也是包括類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎在內(nèi)的某些疾病的致病因素，故而已成為治療某些疾病的靶點[9]。在哮喘的相關(guān)研究中，IL-6被證實在患者的血清中表達升高。與穩(wěn)定期哮喘患者、健康的非吸煙者及接受機械通氣的非哮喘患者相比，“活動性”的哮喘患者支氣管肺泡灌洗液中的IL-6表達水平升高，提示IL-6可能參與哮喘的急性發(fā)作[10]。在我們的研究中，經(jīng)測定誘導(dǎo)痰中IL-6的表達值后發(fā)現(xiàn)，與哮喘控制良好組患者相比，哮喘部分控制組和哮喘未控制組患者誘導(dǎo)痰IL-6表達值明顯升高，這一結(jié)果也證實IL-6參與哮喘的“活動”。Zala Jevnikar等學(xué)者研究測定了18例輕中癥哮喘患者(實驗組)和16例健康者(對照組)誘導(dǎo)痰中幾種炎癥因子的表達水平，結(jié)果顯示：IL-6在實驗組中表達升高，而IL-4、IL-5表達在兩組無明顯差異，這提示可能存在除炎癥細胞之外的其他促進IL-6分泌的細胞存在[11]。有研究證實，哮喘患者(成人和兒童)支氣管上皮細胞中IL-6過度表達，裸鼠肺上皮細胞存在IL-6基因持續(xù)表達，若裸鼠暴露于過敏原，則IL-6基因則被激活表達，故IL-6在處于未控制水平的哮喘患者中高表達，可能不是持續(xù)炎癥反應(yīng)的結(jié)果，而是肺上皮細胞暴露于過敏原而被“激活”有關(guān)[12-13]。

我們的研究進一步統(tǒng)計，分析了每組中患者肺功能水平與誘導(dǎo)痰IL-6表達值相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在每組中，F(xiàn)EV1、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC與誘導(dǎo)痰IL-6水平均呈負相關(guān)，即誘導(dǎo)痰IL-6水平越高的患者FEV1、FEV1%預(yù)計值、FEV1/FVC值越低，P<0.05。在Zala Jevnikar等學(xué)者研究中，在輕中癥哮喘患者中，誘導(dǎo)痰IL-6水平與FEV1/FVC%預(yù)計值呈負相關(guān)[11]。在Turan等人的研究中，哮喘患者IL-6水平與FEV1、FEV1/FVC呈負相關(guān)(P<0.05)，雖然P值>0.05，但也與FEV1%預(yù)計值有負相關(guān)趨勢，均與我們的研究結(jié)果有一致性[14]。除了調(diào)節(jié)CD4+T淋巴細胞功能外，IL-6還被證實可以有促進氣道壁增厚、上皮下纖維化、平滑肌細胞肥大和增殖的功能，IL-6可能通過上述功能介導(dǎo)氣道重塑影響肺生理學(xué)功能[15-16]。

我們的研究證實哮喘患者誘導(dǎo)痰IL-6水平升高可能提示患者哮喘控制不佳，肺功能下降，IL-6以后期望成為哮喘治療的生物學(xué)靶點。