陳旭東
(山東省立第三醫(yī)院 呼吸內(nèi)科,山東 濟(jì)南250031)
趨化因子是由白細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、血小板等多種細(xì)胞產(chǎn)生,分子量較?。?~10 kD)、具有趨化活性的蛋白質(zhì)。在先天、適應(yīng)性免疫系統(tǒng)、穩(wěn)態(tài)、血管生成及擴(kuò)張、炎癥、創(chuàng)傷、腫瘤轉(zhuǎn)移等多種生理病理過程中,趨化因子發(fā)揮重要作用。趨化因子是具有7 次跨膜區(qū)域的G 蛋白耦聯(lián)受體,位于血小板、中性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞等細(xì)胞中。由于趨化因子受體是潛在的治療靶點(diǎn),目前趨化因子受體已被廣泛研究。臨床上已經(jīng)開發(fā)出針對(duì)趨化因子的受體拮抗劑和單克隆抗體[1-2]。小分子CXCR2 和CCR1 拮抗劑已應(yīng)用于幾種炎癥疾病動(dòng)物模型,雙抗CCR3 和抗H1-拮抗劑也被證實(shí)可緩解人類過敏性鼻炎癥狀[3]。
過敏是系統(tǒng)性疾病,其系統(tǒng)性行為和局部產(chǎn)生的介質(zhì)能夠刺激骨髓和淋巴器官,由此產(chǎn)生炎癥細(xì)胞并釋放至血液,炎癥細(xì)胞最終從血液中募集至炎癥部位[4]。支氣管哮喘是嗜酸性粒細(xì)胞和Th2 細(xì)胞主導(dǎo)的慢性炎癥疾病。此外,T 細(xì)胞毒性細(xì)胞等其他T細(xì)胞亞群在支氣管哮喘中也發(fā)揮重要作用,特別是在急性哮喘發(fā)作導(dǎo)致死亡的時(shí)候[5]。在炎癥因子刺激作用下,機(jī)體從血液中募集T 細(xì)胞及其他白細(xì)胞至支氣管炎癥位點(diǎn)并產(chǎn)生趨化因子。目前關(guān)于趨化因子受體的研究,均在支氣管肺泡灌洗液、誘導(dǎo)痰或呼吸道上皮纖毛中進(jìn)行[6-7]。本研究通過評(píng)估不同嚴(yán)重程度哮喘患者外周血CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞趨化因子受體表達(dá)情況,分析不同嚴(yán)重程度支氣管哮喘患者CD3+T細(xì)胞趨化因子受體表達(dá)的差異。
選取2017年1月—2017年12月山東省立第三醫(yī)院就診的40 例支氣管哮喘患者。依據(jù)《支氣管哮喘防治指南(2016年版)》[8],將患者分為輕、中度支氣管哮喘患者組23 例,平均年齡(36.1±8.1)歲,哮喘持續(xù)時(shí)間為(11.2±1.8)年,第1 秒用力呼氣容積占用力肺活量比值(FEV1%)(91.2±7.8)%;重度支氣管哮喘患者組17 例,平均年齡(32.3±9.2)歲,哮喘持續(xù)時(shí)間為(12.3±2.4)年,F(xiàn)EV1%(59.5±2.4)%;兩組患者年齡、哮喘持續(xù)時(shí)間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組FEV1%差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。納入同期本院體檢的27 例肺功能正常的健康志愿者作為對(duì)照組,平均年齡(35.8±7.6)歲。基于每日吸入糖皮質(zhì)激素(布地奈德)的劑量,將本研究納入的23 例輕、中度哮喘患者又分為<400 μg/g 組11 例、400~800 μg/g 組5 例和>800 μg/g 組7 例。基于患者FEV1%預(yù)計(jì)值,將本研究納入的40 例哮喘患者分為FEV1%預(yù)計(jì)值≤80%組12 例和FEV1%預(yù)計(jì)值>80%組28 例。哮喘患者和健康志愿者入組采血前4 周內(nèi)均未發(fā)生呼吸道感染。哮喘患者和健康志愿者年齡匹配,且均為非吸煙者。排除標(biāo)準(zhǔn):其他全身性炎癥和慢性疾病,需要全身用糖皮質(zhì)激素。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者家屬知情并簽署知情同意書。
分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):①輕度:患者步行或上樓梯時(shí)氣短,可平臥,說話可連續(xù)成句,精神狀態(tài)尚可;體格檢查無(wú)輔助呼吸肌活動(dòng)及三凹征,哮鳴音不明顯,心率(HR)<100 次/min;實(shí)驗(yàn)室檢查氧分壓正常,二氧化碳分壓(PCO2)<45 mmHg,血氧飽和度(SpO2)>95%。②中度:患者輕微活動(dòng)后即感覺氣短,端坐呼吸,說話斷斷續(xù)續(xù),精神狀態(tài)可,偶有焦慮和煩躁;體格檢查偶有輔助呼吸肌活動(dòng)及三凹征,哮鳴音清晰并廣泛存在,HR<120 次/min;實(shí)驗(yàn)室檢查氧 分 壓(PO2)60~80 mmHg,PCO2≤ 45 mmHg,SpO291%~95%。③重度:患者休息時(shí)也能感覺到氣短,端坐呼吸,說話只能說詞語(yǔ)或單字,精神狀態(tài)差,焦慮煩躁明顯;體格檢查有輔助呼吸肌活動(dòng)及三凹征,哮鳴音清晰并廣泛存在,HR >120 次/min;實(shí)驗(yàn)室PO2<60 mmHg,PCO2>45 mmHg,SpO2≤90%。
患者目前使用的藥物包括短效和/或長(zhǎng)效β-2激動(dòng)劑、白三烯調(diào)節(jié)劑和吸入性糖皮質(zhì)類固醇類(布地奈德每日劑量不超過1 600 μg/g)。輕、中度支氣管哮喘組23 例患者中11 例日常吸入糖皮質(zhì)激素(布地奈德)的劑量<400 μg/g,5例吸入劑量400~800 μg/g,7 例吸入劑量>800 μg/g;重度支氣管哮喘組患者吸入劑量每日均超過800 μg/g。
入組后次日清晨,收集所有受試者7 mL 全血,EDTA 抗凝,6 h 內(nèi)完成檢測(cè)。采用20 μL PerCP 標(biāo)記的CD3,20 μL FITC 標(biāo)記的CD8,20 μL PE 標(biāo)記的CXCR1、CXCR2、CXCR3、CCR3、CCR4、CCR5、CCR7、CCR8 對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色。下列采用PE 標(biāo)記的同型抗體作為對(duì)照:小鼠抗人CXCR1 IgG2b、小鼠抗人CXCR2 和CCR3 IgG1、小鼠抗人CXCR3 IgG1、小鼠抗人CCR4 IgG2b、小鼠抗人CCR5 IgG2a、大鼠抗人CCR7 IgG2a、小鼠抗人CCR8 IgG2b?;旌虾蟀凳覂?nèi)常溫孵育15 min,孵育10 min 后加入FACS 裂解溶液2 μL,然后將樣品離心5 min并除去上清液。采用配備有氬激光器的BD FACSCalibur 流式細(xì)胞儀進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)采集及分析采用Cell Quest Pro軟件。
采用德國(guó)耶格Master Screen PFT System 肺功能儀,所有受試者在同一技師的指導(dǎo)下完成肺功能檢查。測(cè)試前測(cè)量并記錄測(cè)試對(duì)象身高(cm)、體重(kg),受試者平靜狀態(tài)下采取坐位,技師給受試者夾上鼻夾,囑其戴好肺功能過濾器咬嘴,平靜呼吸2、3 次后,用最快的呼吸速度和最大的呼吸幅度做深呼吸,呼氣時(shí)間至少維持5 s,每位受試者均行3 次肺功能檢測(cè),測(cè)定出FEV1%預(yù)計(jì)值的最佳值,將其進(jìn)行整理并收集。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較用t檢驗(yàn)或方差分析,進(jìn)一步兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
輕、中度支氣管哮喘組、重度支氣管哮喘組、對(duì)照組受試者CD3+CD8+T 細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),重度支氣管哮喘組低于輕、中度支氣管哮喘組和對(duì)照組(P<0.05),輕、中度支氣管哮喘組與對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3 組受試者CD3+CD8+T 細(xì)胞上CCR7 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),重度支氣管哮喘組低于對(duì)照組(P<0.05),輕、中度支氣管哮喘組分別與重度支氣管哮喘組和對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3 組受試者CD3+CD8+T 細(xì)胞上CXCR2、CXCR3、CCR3、CCR4、CCR5、CCR8 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 3組受試者CD3+CD8+T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
表1 3組受試者CD3+CD8+T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
組別n CXCR1 CXCR2 CXCR3 CCR3輕、中度支氣管哮喘組重度支氣管哮喘組對(duì)照組F 值P 值23 17 27 9.81±4.62 4.83±2.14 9.75±5.25 41.734 0.001 2.92±1.46 2.63±0.76 2.67±1.26 0.346 0.710 27.54±4.18 26.06±6.22 25.9±9.85 0.328 0.727 6.72±1.16 7.19±2.72 7.43±2.02 0.611 0.547組別輕、中度支氣管哮喘組重度支氣管哮喘患者組對(duì)照組F 值P 值CCR4 8.94±1.41 8.17±1.35 8.67±1.15 1.783 0.177 CCR5 17.71±4.33 16.44±1.06 15.51±3.67 2.195 0.121 CCR7 8.78±2.98 6.52±1.59 11.66±5.45 28.917 0.001 CCR8 0.48±0.12 0.32±0.14 0.41±0.25 2.249 0.117
3 組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),重度支氣管哮喘組低于輕、中度支氣管哮喘組和對(duì)照組(P<0.05),輕、中度支氣管哮喘組與對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3 組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR2陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),重度支氣管哮喘組低于輕、中度支氣管哮喘組和對(duì)照組(P<0.05),輕、中度支氣管哮喘組與對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3 組CD3+CD8-T細(xì)胞上CCR8 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),重度支氣管哮喘組低于輕、中度支氣管哮喘組和對(duì)照組(P<0.05),輕、中度支氣管哮喘組與對(duì)照組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3 組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR3、CCR3、CCR4、CCR5 及CCR7 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 3組受試者CD3+CD8-T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
表2 3組受試者CD3+CD8-T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
組別n CXCR1 CXCR2 CXCR3 CCR3輕、中度支氣管哮喘組重度支氣管哮喘組對(duì)照組F 值P 值23 17 27 35.87±7.19 12.2±3.61 36.5±7.92 92.582 0.001 1.34±0.67 0.39±0.13 1.76±0.71 30.484 0.001 27.93±5.25 26.3±2.46 28.07±5.23 0.949 0.393 25.66±5.24 25.15±3.72 27.99±6.71 2.777 0.071組別輕、中度支氣管哮喘組重度支氣管哮喘組對(duì)照組F 值P 值CCR4 36.61±6.82 34.16±3.99 35.6±9.63 0.598 0.556 CCR5 42.02±5.92 41.31±6.91 39.04±5.33 2.629 0.082 CCR7 37.59±12.8 38.91±7.94 40.3±3.74 2.981 0.066 CCR8 0.41±0.25 0.13±0.07 0.32±0.17 21.482 0.001
3 組不同劑量患者CD3+CD8+T 細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=49.410,P=0.001),每天吸入布地奈德劑量>800 μg/g 組低于400~800 μg/g 組和<400 μg/g 組(P<0.05),400~800 μg/g 組低于<400 μg/g 組(P<0.05)。3 組不同劑量患者CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=99.620,P=0.001),每天吸入布地奈德劑量>800 μg/g 組低于吸入劑量400~800 μg/g 組和<400 μg/g 組(P<0.05),400~800 μg/g 組低于<400 μg/g 組(P<0.05)。見表3、4。
表3 不同劑量患者CD3+CD8+T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
表3 不同劑量患者CD3+CD8+T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
組別n CXCR1 CXCR2 CXCR3 CCR3>800 μg/g 組400~800 μg/g 組<400 μg/g 組F 值P 值7 5 1 1 5.34±2.28 8.19±4.16 11.65±5.31 13.824 0.007 2.76±1.67 2.87±1.75 2.95±1.88 1.718 0.374 25.67±6.54 26.43±7.08 26.34±6.96 0.894 0.381 5.77±2.05 6.14±1.97 6.43±2.24 0.927 0.408
FEV1%預(yù)計(jì)值≤80%組和FEV1%預(yù)計(jì)值>80%組患者CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率分別為(39.27±2.63)%和(18.21±1.14)%,兩組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.897,P=0.004),F(xiàn)EV1%預(yù)計(jì)值>80%組低于FEV1%預(yù)計(jì)值≤80%組。
續(xù)表3
表4 不同劑量患者CD3+CD8-T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
表4 不同劑量患者CD3+CD8-T細(xì)胞上趨化因子受體陽(yáng)性表達(dá)率的比較 (%,±s)
組別n CXCR1 CXCR2 CXCR3 CCR3>800 μg/g 組400~800 μg/g 組<400 μg/g 組F 值P 值7 5 1 1 16.6±3.11 27.69±7.15 42.22±6.28 99.623 0.001 0.81±0.27 0.94±0.29 0.86±0.17 1.394 0.257 25.92±3.17 28.17±6.39 31.74±6.97 2.475 0.189 17.23±4.52 34.53±3.37 26.08±3.42 1.286 0.298組別>800 μg/g 組400~800 μg/g 組<400 μg/g 組F 值P 值CXCR4 38.22±4.16 34.68±8.36 38.87±5.86 2.117 0.267 CXCR5 39.36±5.65 44.85±4.55 43.42±5.37 0.988 0.472 CXCR7 32.45±6.29 38.39±3.82 41.52±3.33 1.869 0.288 CCR8 0.16±0.08 0.39±0.26 0.57±0.06 1.999 0.274
本研究評(píng)估CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞上趨化因子受體CXCR1、CXCR2、CCR3、CCR3、CCR4、CCR5、CCR7、CCR8 的表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn):重度支氣管哮喘組CD3+CD8+T 細(xì)胞上CXCR1 和CCR7 陽(yáng)性表達(dá)率低于對(duì)照組,重度支氣管哮喘組CD3+CD8+T細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率低于輕、中度支氣管哮喘組。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)重度支氣管哮喘組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR1、CXCR2 和CCR8 陽(yáng)性表達(dá)率低于輕、中度支氣管哮喘組和對(duì)照組。輕、中度支氣管哮喘組與對(duì)照組CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞上所有趨化因子受體的陽(yáng)性表達(dá)率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與預(yù)期不一致的是,本研究發(fā)現(xiàn),對(duì)照組和輕、中度支氣管哮喘組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR1、CXCR2 和CCR8 陽(yáng)性表達(dá)率低于重度支氣管哮喘組。
CXCR1 和CXCR2 主要在單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和T 細(xì)胞中表達(dá),能夠結(jié)合CXCL1/GROα、 CXCL2/GROβ、 CXCL3/GROγCCL5/ENA-78、CXCR6/GFP-2,CXCR7/NAP-2,CXCL8/IL-8等趨化因子[9]。本研究發(fā)現(xiàn),重度支氣管哮喘組CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率低于輕、中度支氣管組和對(duì)照組。重度支氣管哮喘組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR2 陽(yáng)性表達(dá)率低于輕、中度支氣管組和對(duì)照組。CXCR1 和CXCR2 主要功能是趨化和激活嗜中性粒細(xì)胞,但研究證實(shí)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中也具有類似功能[10]。重度支氣管哮喘患者外周血中至少有一種T 細(xì)胞上CXCR1 和CXCR 陽(yáng)性表達(dá)率下降,提示趨化因子與T 細(xì)胞表面相應(yīng)受體的結(jié)合能力下降,導(dǎo)致整合素CD11b 表達(dá)及其與內(nèi)皮細(xì)胞黏附能力受損。因此,重度支氣管哮喘患者T 細(xì)胞由血液循環(huán)遷移至氣道組織過程被削弱[11]。研究發(fā)現(xiàn),重度支氣管哮喘患者上皮下膜中CXCR1 和CXCR2 mRNA 表達(dá)高于對(duì)照組,由于上皮下膜中中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞含量高[12],因此,該結(jié)果與本研究結(jié)果一致。
此外,CXCR1 和CXCR2 在慢性阻塞性肺疾病患者肺部殘留的上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中也有一定的表達(dá),這些殘留細(xì)胞能夠通過趨化因子信號(hào)適應(yīng)炎癥引起的微環(huán)境變化[14]。因此,外周血T 細(xì)胞表面趨化因子表達(dá)變化還可能與肺組織改變有關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn),重度支氣管哮喘患者CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞上CCR7 陽(yáng)性表達(dá)率低于對(duì)照組。CCR7 是CCL19/MIP-3β 和CCL21/SLC 的受體,CCL19/MIP-3β 和CCL21/SLC 及其受體介導(dǎo)T 細(xì)胞歸巢至二級(jí)淋巴器官[14]。小鼠效應(yīng)T 細(xì)胞提呈CCR7 后,能夠引導(dǎo)T細(xì)胞從肺遷移至淋巴管[15]。有研究發(fā)現(xiàn),CCR7在哮喘患者氣道平滑肌中表達(dá)[16]。因此,在重癥支氣管哮喘患者中,由于CCR7 表達(dá)下降,CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞從肺部遷移至外周淋巴器官的能力減弱。
為評(píng)估吸入糖皮質(zhì)激素對(duì)研究結(jié)果的影響,本研究又根據(jù)吸入糖皮質(zhì)激素劑量對(duì)患者進(jìn)行分層,比較使用不同劑量的哮喘患者間趨化因子受體的表達(dá)差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)最高劑量糖皮質(zhì)激素使用患者(>800 μg/g 的布地奈德)CD3+CD8+和CD3+CD8-T 細(xì)胞上僅CXCR1 陽(yáng)性表達(dá)率低于最低劑量組患者,因此,糖皮質(zhì)激素治療僅影響CXCR1 表達(dá)。有研究表明布地奈德能夠上調(diào)健康者嗜中性粒細(xì)胞CXCR1 和CXCR2 的表達(dá)[17]。已有研究表明,注射22 mg 氫化可的松并不影響CD3+T 細(xì)胞上CCR7 的表達(dá)[18],因此,本組患者吸入糖皮質(zhì)激素并不影響CCR7 表達(dá)。還有研究發(fā)現(xiàn)連續(xù)2 周每天使用20 mg 潑尼松導(dǎo)致CD4+和CD8+T 細(xì)胞上CXCR3 表達(dá)降低[19]。本組患者盡管使用吸入糖皮質(zhì)激素,但3 組患者兩種T細(xì)胞上CXCR3 表達(dá)無(wú)差異。
本研究還評(píng)估與Th1/Th2 應(yīng)答有關(guān)的趨化因子受體,即CCR4,CCR8(Th2 應(yīng)答)和CCR5 和CXCR3(Th1 反應(yīng))在T 細(xì)胞上的表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)重度支氣管組CD3+CD8-T 細(xì)胞上CCR8 陽(yáng)性表達(dá)率低于對(duì)照和輕中度支氣管哮喘組。CCR8 主要表達(dá)于激活的Th2 細(xì)胞[20]。ZINGONI 等[21]發(fā)現(xiàn)過敏支氣管哮喘患者支氣管活檢標(biāo)本T 細(xì)胞中CCR4 和CCR8 呈陽(yáng)性表達(dá),與本研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn),輕中度哮喘患者中CD3+CD8-T 細(xì)胞上CXCR3、CCR4、CCR5 陽(yáng)性表達(dá)率高于對(duì)照組與重度哮喘組。
綜上所述,本研究結(jié)果表明重度支氣管哮喘患者外周血兩種CD3+T 細(xì)胞上部分趨化因子受體表達(dá)減少,輕、中度哮喘患者中Th1和Th2相關(guān)的趨化因子受體參與免疫應(yīng)答,而重度支氣管哮喘患者Th1/Th2 應(yīng)答衰減。
中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志2022年5期