支氣管哮喘合并支原體感染患者IL1RL1、IL-33與哮喘發(fā)作的相關(guān)性

閆嘉，宋明，金嘉媛

銅川礦務(wù)局中心醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，陜西 銅川 727000

支氣管哮喘的發(fā)病機(jī)制與T 淋巴細(xì)胞激活引起的免疫功能紊亂有關(guān)，而肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae，MP)為導(dǎo)致支氣管哮喘急性發(fā)作的常見(jiàn)原因[1]。MP 可能通過(guò)黏附于呼吸道黏膜表面直接損害呼吸道，或介導(dǎo)機(jī)體免疫功能，誘發(fā)變態(tài)反應(yīng)，導(dǎo)致氣道高反應(yīng)。雖然MP誘發(fā)支氣管哮喘急性發(fā)作的機(jī)制學(xué)說(shuō)眾多，但其具體發(fā)病機(jī)制目前尚未明確[2]。白細(xì)胞介素33(interleukin 33，IL-33)是白細(xì)胞介素1受體樣分子 1 (interleukin 1 receptor-like molecule 1，IL1RL1)的配體，在人體多個(gè)器官組織均有表達(dá)，在組織損傷或壞死時(shí)，IL-33 可大量釋放至胞外，并與IL1RL1 受體復(fù)合物結(jié)合，激活Toll樣受體信號(hào)通路，加劇炎癥反應(yīng)[3]。近年研究發(fā)現(xiàn)，IL-33/IL1RL1 可能參與支氣管哮喘、肺部感染等肺疾病的炎癥反應(yīng)[4]。為此，本研究分析了IL-33/IL1RL1與MP感染誘導(dǎo)支氣管哮喘急性發(fā)作的關(guān)系，以期為臨床治療提供新靶點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年1月至2020年12月銅川礦務(wù)局中心醫(yī)院收治的104例急性發(fā)作期支氣管哮喘患者作為急性發(fā)作組，并將經(jīng)性別、年齡成組匹配的104例緩解期支氣管哮喘患者作為緩解組。納入標(biāo)準(zhǔn)：支氣管哮喘診斷及分期符合《2017 年全球哮喘防治倡議》[5]制定的標(biāo)準(zhǔn)；年齡>18歲；獲得患者知情同意并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并聲帶功能障礙、胃食管反流、睡眠呼吸暫停者；合并免疫系統(tǒng)功能障礙及心、腎疾病者；伴繼發(fā)性哮喘、支氣管肺曲霉病等其他支氣管疾病者；伴肺部之外的其他部位感染者；入院前2 個(gè)月內(nèi)有糖皮質(zhì)激素或非糖皮質(zhì)激素類抗炎藥物使用史者；存在氣管插管、先天呼吸道畸形等不能完成咽拭子采集者。急性發(fā)作組患者中男性56 例，女性48 例；年齡36~59 歲，平均(48.26±7.19)歲；吸煙史52例，高血壓31例，糖尿病24例。緩解組患者中男性 53 例，女性 51 例；年齡 35~57 歲，平均(46.97±7.32)歲；吸煙史49例，高血壓27例，糖尿病22例。兩組患者的基線資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 觀察指標(biāo)與檢測(cè)方法 (1)呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1：所有患者均在入院次日清晨使用咽拭子采集呼吸道分泌物，經(jīng)2 000 r/min離心10 min，留取上層清液，保存于-20℃冰箱，采用酶聯(lián)免疫分析法檢測(cè)IL-33、IL1RL1，試劑盒購(gòu)自英國(guó)Abcam公司。(2)血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS：在入院次日清晨采集空腹外周靜脈血4 mL，經(jīng)3 000 r/min離心10 min，留取上層清液，保存于-20℃冰箱，血清IL-33、IL1RL1檢測(cè)同上述呼吸道分泌物；血清免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)采用熒光酶聯(lián)免疫法檢測(cè)，試劑盒購(gòu)自大連美侖生物技術(shù)有限公司；外周血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(peripheral blood eosinophil count，EOS)則使用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)(美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司)。(3)MP感染判斷：在入院次日及入院第8 天(間隔7 d)收集空腹外周靜脈血，采用凝集法(日本富士瑞必歐公司)檢測(cè)血清 MP 抗體 IgM 滴度，IgM 滴度≥1：40 為 IgM 陽(yáng)性，且雙份血清抗體IgM滴度升高2倍以上判斷為MP感染陽(yáng)性。(4)哮喘發(fā)作嚴(yán)重程度：根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)哮喘學(xué)組制定的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]，分為輕度、中度、重度、危重共4個(gè)等級(jí)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS23.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)；相關(guān)性采用Spearman秩相關(guān)分析。以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 急性發(fā)作組與緩解組患者的MP感染情況比較 急性發(fā)作組患者的MP感染陽(yáng)性率為51.92%(54/104)，明顯高于緩解組的21.15%(22/104)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=21.231，P<0.05)。

2.2 各組患者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 水平比較 急性發(fā)作MP 陽(yáng)性組患者的呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 水平明顯高于急性發(fā)作MP 陰性組及緩解組，急性發(fā)作MP 陰性組的上述各項(xiàng)指標(biāo)又明顯高于緩解組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 各組患者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1水平比較(，pg/mL)

注：與急性發(fā)作MP陽(yáng)性組比較，aP<0.05；與急性發(fā)作MP陰性組比較，bP<0.05。

組別 例數(shù)IL-33IL1RL1急性發(fā)作MP陽(yáng)性組急性發(fā)作MP陰性組緩解組F值P值54 50 104 68.92±7.63 45.36±6.22a 28.49±5.30ab 760.921 0.001 30.30±6.11 24.66±4.42a 12.42±2.39ab 372.017 0.001

2.3 各組患者的血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比較 急性發(fā)作MP 陽(yáng)性組患者的血清IL-33、IL1RL1、IgE 及 EOS 水平明顯高于急性發(fā)作 MP 陰性組及緩解組，而急性發(fā)作MP 陰性組患者的上述各項(xiàng)指標(biāo)又明顯高于緩解組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 各組患者血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比較()

表2 各組患者血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比較()

注：與急性發(fā)作MP陽(yáng)性組比較，aP<0.05；與急性發(fā)作MP陰性組比較，bP<0.05。

EOS(×106/L)530.45±36.05 440.49±25.48a 351.07±19.36ab 863.705 0.001組別急性發(fā)作MP陽(yáng)性組急性發(fā)作MP陰性組緩解組F值P值例數(shù)54 50 104 IL-33(pg/mL)13.75±2.02 10.05±1.89a 6.59±1.35ab 329.511 0.001 IL1RL1(pg/mL)173.89±22.39 90.66±17.21a 56.32±11.47ab 924.207 0.001 IgE(IU/L)343.16±26.93 261.48±21.47a 204.56±19.32ab 707.233 0.001

2.4 急性發(fā)作MP陽(yáng)性組患者病情嚴(yán)重程度與呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS的關(guān)系 急性發(fā)作MP陽(yáng)性組患者中，呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS水平隨著患者病情嚴(yán)重程度的加重而升高，見(jiàn)表3。經(jīng)Spearman 秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，急性發(fā)作MP 陽(yáng)性組患者病情嚴(yán)重程度與呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 及血清 IL-33、IL1RL1、IgE、EOS 水平呈顯著正相關(guān)(r=0.655、0.408、0.478、0.563、0.780、0.391，P<0.05)。

表3 急性發(fā)作MP陽(yáng)性組不同病情嚴(yán)重程度者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS比較()

表3 急性發(fā)作MP陽(yáng)性組不同病情嚴(yán)重程度者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS比較()

注：與輕度者比較，aP<0.05；與中度者比較，bP<0.05；與重度者比較，cP<0.05。

病情嚴(yán)重程度 例數(shù) 呼吸道分泌物外周血輕度中度重度危重F值P值9 21 13 11 IL-33(pg/mL)52.44±6.22 61.31±7.08a 74.29±8.17ab 90.57±9.44abc 50.994 0.001 IL1RL1(pg/mL)23.75±4.08 26.58±5.11 31.96±6.25ab 40.78±7.49abc 19.004 0.001 IL-33(pg/mL)11.25±1.72 12.19±1.98 14.56±2.07ab 17.82±2.31abc 24.022 0.001 IL1RL1(pg/mL)121.66±19.44 156.82±21.60a 179.93±24.38ab 242.07±39.48abc 39.103 0.001 IgE(IU/L)320.45±25.44 334.62±28.45 344.96±23.89ab 375.92±26.31abc 359.511 0.001 EOS(×106/L)490.26±35.25 509.54±33.17 544.99±36.49ab 586.08±38.49abc 16.072 0.001

3 討論

MP 為一種無(wú)細(xì)胞壁的微生物，含有一種具抗原性及免疫原性的特殊膜表面蛋白，具有較強(qiáng)的黏附作用及致病性[7]。哮喘是Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫性疾病，呼吸道感染是哮喘急性發(fā)作的重要誘因，MP 感染能誘發(fā)慢性炎癥及氣道高反應(yīng)性，引起哮喘急性發(fā)作[8]。本研究中，急性發(fā)作組MP感染陽(yáng)性率高于緩解組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示MP感染可能是引起支氣管哮喘急性發(fā)作的主要原因。另外，本研究急性發(fā)作組MP感染陽(yáng)性率為51.92%，高于部分學(xué)者報(bào)道的41.8%[9]?？紤]造成該差異的原因與MP 感染存在區(qū)域性流行特點(diǎn)，且近年感染率持續(xù)升高，導(dǎo)致本地區(qū)MP感染增多有關(guān)。

IL-33 及其受體 IL1RL1 可在 Th2 細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等細(xì)胞表面表達(dá)，介導(dǎo)氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性，還可促進(jìn)氣道壁重塑[10]。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，阻斷IL-33/IL1RL1信號(hào)通路后，氣道炎癥反應(yīng)可顯著減輕[11]。近年研究也發(fā)現(xiàn)，IL-33可介導(dǎo)哮喘的發(fā)生發(fā)展，在氣道炎癥和氣道重塑中發(fā)揮重要作用[12]。本研究中，急性發(fā)作MP 陽(yáng)性組呼吸道分泌物及血清IL-33、IL1RL1 水平高于急性發(fā)作MP 陰性組及緩解組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示MP感染可能通過(guò)促進(jìn)氣道分泌IL-33、IL1RL1，激活I(lǐng)L-33/IL1RL1信號(hào)通路，刺激哮喘急性發(fā)作。另有研究發(fā)現(xiàn)，注射IL-33后，小鼠體內(nèi)IgE分泌增多，且上皮細(xì)胞產(chǎn)生增多，嗜酸性粒細(xì)胞也顯著增多[13]。而嗜酸性粒細(xì)胞是哮喘發(fā)作的主要效應(yīng)細(xì)胞，體內(nèi)IgE 的升高則是哮喘發(fā)作重要特征[14-15]。本研究發(fā)現(xiàn)，急性發(fā)作MP 陽(yáng)性組血清IgE 及EOS 水平高于急性發(fā)作MP 陰性組及緩解組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示MP 感染可能通過(guò)激活I(lǐng)L-33/IL1RL1 信號(hào)通路，促進(jìn)患者體內(nèi)IgE、EOS 升高，使支氣管哮喘急性發(fā)作。

另?yè)?jù)文獻(xiàn)報(bào)道，IL-33 可上調(diào)成纖維細(xì)胞表面纖維黏連蛋白1 及Ⅰ型膠原蛋白表達(dá)，促進(jìn)氣道上皮纖維化，使基底膜增厚，哮喘氣道重塑加快[16]。氣道重塑則是導(dǎo)致支氣管哮喘病情進(jìn)展的關(guān)鍵病理改變[17]。本研究也發(fā)現(xiàn)，急性發(fā)作MP陽(yáng)性組患者病情嚴(yán)重程度與呼吸道分泌物 IL-33、IL1RL1 及血清 IL-33、IL1RL1、IgE、EOS水平呈顯著正相關(guān)，提示MP感染不僅能通過(guò)激活I(lǐng)L-33/IL1RL1信號(hào)通路，促進(jìn)支氣管哮喘急性發(fā)作，還能加速氣道重塑，使患者病情加重。還有研究發(fā)現(xiàn)，IL-33 及IL1RL1 單核苷酸多態(tài)性與過(guò)敏、哮喘的遺傳變異標(biāo)記相關(guān)，其中IL-33 rs928413 與IL1RL1 rs1558641多態(tài)性可能與哮喘病情進(jìn)展有關(guān)[18]。因此，IL-33/IL1RL1也有可能作為MP感染致支氣管哮喘急性發(fā)作治療的新靶點(diǎn)。通過(guò)抗IL-33藥物或抗IL1RL1藥物阻斷IL-33/IL1RL1信號(hào)通路，可能對(duì)緩解哮喘進(jìn)展有利。但目前有關(guān)IL-33/IL1RL1 信號(hào)通路與支氣管哮喘急性發(fā)作的具體作用機(jī)制，相關(guān)報(bào)道不多，還需進(jìn)一步研究的論證。

綜上所述，MP 感染可能是支氣管哮喘急性發(fā)作的重要誘因，其作用機(jī)制可能與激活I(lǐng)L-33/IL1RL1信號(hào)通路有關(guān)，且呼吸道分泌物及血清IL-33、IL1RL1水平越高者病情越嚴(yán)重，IL-33/IL1RL1有望成為支氣管哮喘治療的新靶點(diǎn)。