孟永勝,劉亞娜,何宏蘊,石宏,李相磊
(河南省開封市中心醫(yī)院兒科,河南 開封 475000)
喘息嬰幼兒外周血白介素-17、白介素-23、趨化因子配體10的測定及意義
孟永勝,劉亞娜,何宏蘊,石宏,李相磊
(河南省開封市中心醫(yī)院兒科,河南 開封 475000)
目的探討喘息嬰幼兒外周血白介素-17(IL-17)、白介素-23(IL-23)、趨化因子配體10(CXCL10)的變化及其意義。方法酶聯(lián)免疫吸附法測定36例喘息患兒、24例非喘息患兒及20例健康組外周血IL-17、IL-23、CXCL10的含量,并進行兩兩比較。結果喘息組、非喘息組和健康組的外周血IL-17、IL-23、CXCL10的含量,采用單因素方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);經方差分析的兩兩比較(LSD法),喘息組和非喘息組的外周血IL-17、IL-23、CXCL10的含量分別與健康組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),喘息組外周血IL-17及CXCL10含量高于非喘息組(P<0.05),喘息組外周血IL-23含量與非喘息組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結論IL-17、IL-23及CXCL10在喘息患兒外周血中的含量表達升高,可能參與嬰幼兒喘息的發(fā)病機制。
嬰幼兒喘息;白細胞介素;趨化因子
嬰幼兒喘息性疾病是指一組具有喘息癥狀的呼吸道綜合征,臨床上以喘息、肺部喘鳴音為主要表現(xiàn),包括多種呼吸道疾病,主要是指毛細支氣管炎、喘息性支氣管炎、喘息性支氣管肺炎及小兒支氣管哮喘等4種常見的呼吸道疾病,是感染性疾病和變態(tài)反應性炎癥共同參與的一種臨床綜合征,病原體多為病毒,有呼吸道合胞病毒、流感病毒及副流感病毒等。近年來研究認為喘息的本質是氣道的炎癥反應,而中性粒細胞氣道炎癥在病毒相關性喘息中扮演重要角色。白介素-17(Interleukin-17,IL-17)、白介素-23(InterleukinIL-23,IL-23)及趨化因子配體10(human CXC chemokine ligand10,CXCL10)對于氣道炎癥部位的中性粒細胞的募集、趨化有直接作用。本實驗主要通過酶聯(lián)免疫吸附實驗研究外周血IL-17、IL-23及CXCL10在嬰幼兒喘息性疾病中的變化及意義。
1.1一般資料
1.1.1喘息組選取2014年1月-2014年12月于開封市中心醫(yī)院兒科住院的36例喘息患兒。其中,男性28例,女性8例;年齡0.3~29個月,平均(8.15± 1.36)個月。急性毛細支氣管炎16例,支氣管肺炎伴喘息14例,喘息性支氣管炎6例。診斷標準參照參考文獻[1],血常規(guī)檢查淋巴百分比增高,白細胞計數、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)及降鈣素原(Procalcitonin,PCT)均在正常范圍內。痰培養(yǎng)、血培養(yǎng)及支原體抗體均為陰性;血液病毒學檢測3例流感病毒感染,1例呼吸道合胞病毒感染。15例為特應質體質,所有病例均在患病2~5 d內就診。
1.1.2非喘息組同期收集24例無喘息癥狀且無喘息史的支氣管肺炎及支氣管炎患兒。其中,男性16例,女性8例;年齡3~36個月,平均(10.07±2.06)個月。20例支氣管肺炎,4例支氣管炎。實驗室檢查均以淋巴百分比增高為主,白細胞計數、CRP、PCT正常。病原學檢查中2例流感病毒,2例呼吸道合胞病毒,痰培養(yǎng)、血培養(yǎng)及支原體抗體均為陰性。所有病例均在患病2~5 d內就診。
1.1.3健康組兒科門診20例正常嬰幼兒。其中,男性13例,女性7例;年齡3~24個月,平均(6.30± 3.28)個月。排除早產兒、先天性心臟病、濕疹、喘息史及家族過敏史。
1.2方法
1.2.1標本采集所有喘息發(fā)作患兒在入院當天用檸檬酸鈉真空采血管抽取靜脈血2 ml,采集的靜脈血8 h內以3 000 r/min離心10 min,提取外周血,無菌分裝后置于-20℃冰箱冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2細胞因子的測定均采用酶聯(lián)免疫吸附法,IL-17、IL-23酶聯(lián)免疫診斷試劑盒為美國eBioscience公司產品,CXCL10為美國R&D公司產品,嚴格按照試劑盒說明書進行操作,采用酶標儀進行檢測。
1.3統(tǒng)計學方法
采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行數據分析,計量數據用均數±標準差(±s)表示,采用單因素方差分析進行組間比較,用LSD進行兩兩比較,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
喘息組、非喘息組和健康組的外周血IL-17、IL-23、CXCL10的含量,采用單因素方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);經方差分析的兩兩比較,喘息組、非喘息組的外周血IL-17、IL-23、CXCL10含量分別與健康組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),喘息組的外周血IL-17及CXCL10含量高于非喘息組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),喘息組的外周血IL-23含量與非喘息組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見附表。
附表喘息患兒外周血IL-17、IL-23及CXCL10水平比較(pg/ml±s)
附表喘息患兒外周血IL-17、IL-23及CXCL10水平比較(pg/ml±s)
注:1)與健康組比較,P<0.05;2)與非喘息組比較,P<0.05;3)與非喘息組比較,P>0.05
組別IL-17IL-23CXCL10喘息組(n=36)0.21±0.061)2)56.31±10.591)3)307.89±147.601)2)非喘息組(n=24)0.15±0.041)54.67±7.721)190.46±108.811)健康組(n=20)0.12±0.0247.42±8.5273.42±10.61 F值34.856.0929.53 P值0.000.000.00
在嬰幼兒喘息免疫功能的諸多研究中,T輔助性1細胞/T輔助性2細胞失衡已經得到國內外專家的認可,但這一理論卻不能解釋所有的現(xiàn)象。近年來對T輔助性17細胞(T helper cell 17,Th17)的發(fā)現(xiàn)及各種臨床研究使學者對細胞免疫有新的認識,Th17細胞是以產生IL-17類細胞因子為特征的CD4+T輔助細胞亞群,主要通過IL-17來發(fā)揮作用。而IL-17促進骨髓CD34+造血祖細胞持續(xù)活化和增殖,分化成熟為中性粒細胞[2];還可以通過多種介質活化中性粒細胞,使其分泌IL-6、IL-8等細胞因子,分泌的細胞因子不僅誘導中性粒細胞遷移和活化并進入肺組織,引起肺組織的炎癥,也刺激氣道平滑肌痙攣及纖維結締組織形成,引起氣道炎癥和氣道重塑;IL-17刺激氣道腺體,促進黏液分泌;IL-17對CXC類趨化因子有誘導作用。
IL-23在初始T細胞分化為Th17細胞的過程中起決定性作用,也是Th17細胞產生IL-17的主要驅動因子。國外學者發(fā)現(xiàn),IL-23也參與抗原誘導的變應性嚴重氣道反應,IL-23不僅促進IL-17介導的中性粒細胞炎癥反應,也增強Th2介導的嗜酸性粒細胞炎癥反應,加重氣道炎癥和氣道高反應性[3]。
CXCL10也稱為IFN-γ誘導蛋白10(interfer on-inducible protein10,IP10),是發(fā)現(xiàn)的CXC類趨化因子之一,具有強大的趨化淋巴細胞的能力,CXCL10與活化的T細胞表達的CXCR3結合,產生生物反應。對T細胞發(fā)揮趨化作用,使T細胞募集至氣道及肺部等免疫攻擊部位,從而發(fā)揮抗感染免疫炎癥反應,導致氣道上皮細胞受損;增強中性粒細胞介導病毒感染與非病毒感染引起的肺損傷[4];增加Th2型淋巴細胞和嗜酸性粒細胞的募集,加速氣道高反應和氣道炎癥;趨化肥大細胞浸潤氣道平滑肌導致氣道高反應和氣道平滑肌細胞增殖[5-6]。
本實驗結果顯示,喘息組外周血IL-17、IL-23、CXCL10的含量高于健康兒童,且喘息組外周血IL-17、CXCL10的含量也高于非喘息組,差異有統(tǒng)計學意義。提示IL-17、IL-23、CXCL10參與嬰幼兒喘息的發(fā)病機制。且國內學者陳旭央等研究發(fā)現(xiàn)IL-17在兒童哮喘發(fā)作中水平升高[7],張秀秀等研究發(fā)現(xiàn)IL-17在毛細支氣管炎患兒外周血中水平升高[8],與本實驗的結果一致。IL-17、IL-23相互協(xié)同在患兒喘息的過程中有著不可或缺的地位。鄒麗萍等在研究毛細支氣管炎患兒發(fā)病過程中發(fā)現(xiàn)CXCR3及其配體IP10高表達,參與毛細支氣管炎的發(fā)病[9]。國內也有報道,IP10參與哮喘的發(fā)病,加重氣道炎癥[10]。本實驗中CXCL10在喘息組患兒中含量也高,較非喘息患兒差異有統(tǒng)計學意義,提示CXCL10參與嬰幼兒喘息發(fā)病機制。
嬰幼兒喘息發(fā)病的急性期,國內多采取激素靜脈或者霧化緩解臨床癥狀。但對于激素治療嬰幼兒喘息世界各國兒科專家持不同態(tài)度,多數兒科專家認為激素治療可以防止氣道重塑和不可逆性氣道阻塞,但是循證醫(yī)學研究沒有顯示激素治療病毒相關性喘息的益處。值得關注的是國外學者在呼吸道合胞病毒感染的IL-17相關基因敲除小鼠的研究發(fā)現(xiàn),呼吸道合胞病毒感染后小鼠經IL-17抗體抗體治療后,Th2細胞因子及黏液分泌減少,肺部炎癥減輕及病毒載量下降[11],提示拮抗IL-17可以緩解呼吸道合胞病毒感染引起的喘息。
綜上所述,IL-17、IL-23及CXCL10對于趨化、募集、激活中性粒細胞,引起中性粒細胞性氣道炎癥,中性粒細胞浸潤氣道同時,也被激活分泌細胞因子,引起黏液分泌、氣道高反應及氣道重塑,從而誘發(fā)喘息甚至哮喘。如果對首次發(fā)作的喘息患兒進行隨訪,比較其在發(fā)生反復喘息時IL-17、IL-23及CXCL10含量的變化,對于嬰幼兒喘息的發(fā)病機制可能有新的發(fā)現(xiàn)。如果抑制IL-17、IL-23及CXCL10的產生是中和和阻止炎癥反應的有效靶點,對于醫(yī)藥研究是新的方向。
[1]江載芳,申昆玲,沈穎.褚福堂實用兒科學[M].第8版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2015:711.
[2]HUSSEIN M R,FATHI N A,EI-DIN A M,et al.Alterations of the CD4(+),CD8(+)T cell subsets,interleukins-1,IL-10,IL-17, tumornecrosisfactor-alphaandsolubleintercellularadhesion molecule-1 in rheumatoid arthritis and osteoarthritis:preliminary observations[J].Pathol Oncol Res,2008,14(3):321-328.
[3]WANG M,ZHANG Y,HAN D,et al.Association between polymorphisms in cytokine genes IL-17A and IL-17F and develop ment of allergic rhinitis and comorbid asthma in Chinese subjects[J]. Hum Immunnology,2012,73(6):647-653.
[4]ICHIKAWA A,KUBA K,MORITA M,et al.CXCL10-CXCR3 enhances the development of neutrophil-mediated fulminant lung injury of viral and nonviral origin[J].Am J Respir Crit Care Med,2013,187(1):65-67.
[5]BEGUERET H,BERGER P,TUNON-DE-LARA J M,et al.Inflammationofbronchialsmoothmuscle inallergic asthma[J]. Thorax,2007,62(1):8-15.
[6]ALRASHDAN Y A,ALKHOURI H,CHEN E,et al.Asthmatic airwaysmoothmuscleCXCL10production:mitogen-activated protein kinase JNK involvement[J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2012,302(10):L1118-L1127.
[7]陳旭央,張冰,胡莉蔓.IL-17、IL-23在哮喘發(fā)病機制中的作用[J].中國醫(yī)藥導報,2015,12(16):29-32.
[8]張秀秀,曲書強.毛細支氣管炎患兒外周血中IL-17和IL-23水平變化及意義[J].中國兒童保健雜志,2014,22(1):65-67.
[9]鄒麗萍,許秀娟,張艷,等.毛細支氣管炎患兒外周血淋巴細胞CXCR3及IP-10的表達及意義[J].中國當代兒科雜志,2015,17(2): 155-158.
[10]吳良霞,吳珉,林曉亮,等.哮喘小鼠肺組織中CXC趨化因子受體3和其配體干擾素-γ誘導蛋白是10的表達及意義[J].實用兒科臨床雜志,2009,24(16):1238-1240.
[11]MUKHERJEE S,LINDELL D M,BERLIN A A,et al.IL-17 induced pulmonary pathogenesis during respiratory viral infection and exacerbation of allergic disease[J].American Journal Pathology,2011,179(1):248-258.
(申海菊 編輯)
Determination and significance of peripheral IL-17, IL-23 and CXCL10 in wheezing infants
Yong-sheng Meng,Ya-na Liu,Hong-yun He,Hong Shi,Xiang-lei Li
(Department of Pediatrics,the Central Hospital of Kaifeng,Kaifeng,Henan 475000,China)
Objective To explore the changes and significance of peripheral IL-17,IL-23 and CXCL10 in wheezing infants.Methods Plasma IL-17,IL-23 and CXCL10 in 36 cases of children with wheezing,24 cases of non-wheezing children and 20 healthy infants were determined by ELISA and compared.Results Compared with the healthy controls,the levels of IL-17,IL-23 and CXCL10 were significantly increased in the wheezing group and the non-wheezing group(P<0.05).Compared with the non-wheezing group,the levels of IL-17 and CXCL10 increased in the wheezing group(P<0.05);there was no statistical significance in IL-23 between the wheezing and non-wheezing groups(P>0.05).Conclusions The levels of IL-17,IL-23 and CXCL10 increase in wheezing infants,indicating that they may participate in pathogenesis of wheezing in infants.
infant wheezing;interleukins;chemokines
R562.1
B
10.3969/j.issn.1005-8982.2016.21.020
1005-8982(2016)21-0097-03
2016-03-02