丁勁

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誘導痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點研究

丁勁

目的 探討誘導痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點及其意義。方法 選取2015年1月-12月本院呼吸內科確診的100例支氣管哮喘患者作為研究對象，其中急性發(fā)作期患者59例(急性發(fā)作期組)、緩解期患者41例(緩解期組)，另選取非哮喘自愿者50例作為對照組，檢測三組誘導痰中過敏毒素C5a、血清中白細胞介素-17(IL-17)、白細胞介素-18(IL-18)、白細胞介素-23受體(IL-23r)的水平，測定三組對象的肺功能指標。結果 三組對象誘導痰中過敏毒素C5a、IL-17、IL-18及IL-23r水平比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的誘導痰中過敏毒素C5a、IL-17、IL-18及IL-23r水平逐漸降低且組間比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；三組對象FEV1/FVC、FEV1%pred比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐漸升高，且組間比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；哮喘患者誘導痰中IL-17、IL-18及IL-23r水平與過敏毒素C5a呈顯著的正相關關系(P<0.05)，F(xiàn)EV1% pred與過敏毒素C5a呈顯著的負相關關系(P<0.05)。結論 過敏毒素C5a與支氣管哮喘的發(fā)病有關，并且與患者的病情、氣道炎癥反應有關。

誘導；痰；過敏毒素C5a；支氣管哮喘

支氣管哮喘是臨床上較為常見的呼吸內科疾病，患者主要表現(xiàn)為各種因素誘導下的平滑肌痙攣表現(xiàn)，喘憋、氣喘、呼吸困難以及繼發(fā)性的咳濃痰等癥狀往往較為明顯。長期的支氣管哮喘病變的發(fā)展可以導致肺動脈高壓以及心力衰竭的發(fā)生，臨床預后不佳。

對于支氣管哮喘的病理生理機制的研究認為，巨噬細胞、嗜酸性粒細胞以及單核細胞的浸潤，同時炎癥細胞因子如IL-6、IL-8以及TNF-a的浸潤均可促進支氣管肺泡上皮細胞的損傷以及平滑肌的痙攣[1-2]。近年來相關研究認為，補體途徑的激活對于維持嗜酸性粒細胞以及單核細胞、IL-6等的活性具有重要的意義[3]。過敏毒素C5a是補體活化途徑過程中的重要效應因子，在補體系統(tǒng)活化過程中起著樞紐作用，并為替代途徑激活的關鍵分子。相關研究已證實C5a在重癥肺炎以及慢性阻塞性肺疾病中均顯著表達，且與疾病的病情變化以及臨床預后具有密切關系[4-5]，但迄今為止對于C5a與支氣管哮喘的關系研究不足。本次研究重在探討誘導痰過敏毒素C5a在支氣管哮喘中的變化特點及其意義，進而為進一步揭示支氣管哮喘病情的發(fā)展機制提供參考，為后續(xù)臨床治療提供理論依據。

資料與方法

一、研究對象及納入排除標準

選取2015年1月-12月本院呼吸內科確診的100例支氣管哮喘患者作為研究對象，其中急性發(fā)作期59例(急性發(fā)作期組)、緩解期41例(緩解期組)，另選取非哮喘自愿者50例作為對照組。

急性發(fā)作期組59例患者，男33例、女26例，年齡27-69歲，平均44.8±13.3歲，其中輕度18例、中度23例、重度18例。緩解期組41例患者，男25例、女16例，年齡23-69歲，平均46.2±14.8歲。對照組50例對象，男30例、女20例，年齡25-69歲，平均47.0±12.9歲。三組研究對象的年齡、性別構成差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

納入標準：①哮喘患者的診斷、病情分級參考2003年《支氣管哮喘防治指南》中的標準[6]；②在本院接受治療的哮喘患者，緩解期患者為治療后達到緩解標準的患者；③簽署知情同意書；④符合本院醫(yī)學倫理委員會的要求。

排除標準：①合并過敏性疾病、免疫性疾病的患者；②近1個月有應用糖皮質激素進行治療的患者；③近期采用抗生素治療的患者；④合并呼吸系統(tǒng)腫瘤疾病的患者。

二、觀察指標及檢測方法

檢測三組誘導痰中過敏毒素C5a、血清中白細胞介素-17(IL-17)、白細胞介素-18(IL-18)的水平；檢測三組對象的肺功能指標：第一秒用力呼氣容積(FEV1)與用力肺活量(FVC)之比FEV1/FVC，F(xiàn)EV1占預計值的百分比(FEV1%pred)。

肺功能檢測儀(型號：HIS01)購自日本捷斯特公司，檢測1 S用力呼氣容穢用力肺活量(FEV1/FVC)及FEV1/預計值。操作方法完全嚴格按照說明書進行。

ELISA法檢測過敏毒素C5a、白細胞介素-17(IL-17)、白細胞介素-18(IL-18)值 采用南京凱基公司生存的一次性痰液采集裝置采集哮喘患者的痰液5mL，加入15mL 0.9%的生理鹽水稀釋，同時采取兩組病例靜脈血，經1500rpm離心5min后得到血清，4℃保存待測，以標準品稀釋液將標準品復溶，靜置15min后混勻。血清以及痰液均稀釋為7個濃度，取出板條，除了對照孔外每個孔加入不同濃度的標準品，劑量為100uL/孔，采用封板蓋封住，室溫反應120min，使用PBS液體洗滌三次，除了空白對照孔，每孔加入檢測液(100uL)，室溫孵育一小時，PBS洗滌三次，加入底物(50uL/孔)，避光孵育25min，加入終止液5min后測定450nm處吸光度。過敏毒素C5a、白細胞介素-17(IL-17)、白細胞介素-18(IL-18)抗體購自羅氏檢測公司，相關配套試劑購自南京凱基生物科技有限公司，嚴格按照說明書的要求進行操作。

三、統(tǒng)計學方法

正態(tài)分布的計量指標采用均數(shù)±標準差(±SD)進行描述，多組間比較采用方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；相關性分析采用Pearson線性相關分析法；P值<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義；統(tǒng)計軟件采用SAS9.1。

結 果

一、三組對象誘導痰中過敏毒素C5a水平比較

三組對象誘導痰中過敏毒素C5a水平比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的誘導痰中過敏毒素C5a水平逐漸降低且組間比較差異均具有統(tǒng)計學意義，P<0.05，(見表1)。

組別n過敏毒素C5a(ug/L)F值P值急性發(fā)作期組590.83±0.271)2)41.296<0.001緩解期組410.45±0.171)對照組500.13±0.08

注：與對照組比較：1)P<0.05，與緩解期組比較2)P<0.05

二、三組對象肺功能指標比較

三組對象FEV1/FVC、FEV1%pred比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐漸升高且組間比較差異均具有統(tǒng)計學意義，P<0.05。(見表2)。

組別nFEV1/FVCFEV1%pred急性發(fā)作期組5956.44±5.191)2)52.61±7.391)2)緩解期組4170.85±4.731)78.64±8.201)對照組5082.26±5.6191.85±4.20F值19.87430.66P值<0.001<0.001

注：與對照組比較1)P<0.05，與緩解期組比較2)P<0.05

三、三組對象誘導痰中細胞因子水平比較

三組對象IL-17、IL-18及IL-23r水平比較，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的IL-17、IL-18及IL-23r水平逐漸降低且組間比較差異均具有統(tǒng)計學意義，P<0.05。(見表3)。

四、支氣管哮喘患者誘導痰中細胞因子水平與過敏毒素C5a的相關性

哮喘患者誘導痰中IL-17、IL-18及IL-23r水平與過敏毒素C5a呈顯著的正相關關系(P<0.05)，F(xiàn)EV1% pred與過敏毒素C5a呈顯著的負相關關系，P<0.05。(見表4)。

組別nIL-17(ng/mL)IL-18(ng/mL)IL-23r(ng/mL)急性發(fā)作期組5957.21±6.941)2)683.95±96.321)2)42.84±5.501)2)緩解期組4135.02±5.171)389.17±60.651)33.08±4.201)對照組5026.40±4.59244.08±51.4427.16±4.49F值21.66728.39217.589P值<0.001<0.001<0.001

注：與對照組比較1)P<0.05，與緩解期組比較2)P<0.05

表4 相關性分析(ug/L)

討 論

C5a是形成膜攻擊復合體的第1個補體分子，具有過敏毒素作用的補體裂解片段中作用最強的介質，能夠通過直接作用于血管內皮細胞而增加血管的通透性，同時可以提高中性粒細胞的氧化代謝水平，有利于促進溶酶體與細胞膜的融合，釋放溶酶體酶導致的肺泡上皮損傷和平滑肌的痙攣[11]。已有研究證實C5a介導的經典補體激活途徑在肺動脈高壓、肺心病等繼發(fā)性肺部感染中以及全身炎癥反應綜合癥導致的肺部感染性損傷中，均具有顯著的致病作用[12]。另外雖然類似文章探討了C5a在支氣管哮喘患者肺泡灌洗液中的異常表達，但鑒于支氣管肺泡灌洗屬于有創(chuàng)檢查，且費用較高，難以廣泛推廣[13]，而本次研究的創(chuàng)新性在于探討了痰液中的C5a的變化與哮喘患者的肺功能以及血清炎癥因子的關系，為進一步分析痰液中C5a的變化對于病情評估以及診斷預后的作用提供參考。

對于三組患者肺功能的研究發(fā)現(xiàn)，急性發(fā)作期組、緩解期組和對照組的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐漸升高，急性發(fā)作組患者的FEV1/FVC、FEV1%pred最低，表明急性期哮喘患者的阻塞性呼氣困難更為嚴重，肺換氣和肺通氣均受到了一定程度的限制。本次研究重點探討了痰中過敏毒素C5a水平的變化，發(fā)現(xiàn)正常對照組人群中基礎呈現(xiàn)出陰性表達或者不表達，而緩解期以及急性發(fā)作期患者的痰液中的c5a表達明顯上升，其中急性期患者可上升至0.83±0.27ug/L，表明隨著哮喘病情的加重痰液中的C5a進一步上升。C5a的上升可以通過誘導單核細胞分泌IL-1、IL-6、IL-8及TNF-α等細胞因子，促進抗原及同種異體抗原誘導的T細胞增殖及B細胞產生抗體，進而進一步加劇急性期哮喘患者呼吸道黏膜損傷、腺體分泌以及平滑肌痙攣等表現(xiàn)，加重病情的發(fā)展。

Chien等[14, 15]學者分析了64例支氣管哮喘急性期血清中C5a的表達，發(fā)現(xiàn)65%的患者血清中的C5a上升幅度可達55%以上，且C5a的表達越高，患者哮喘癥狀越為嚴重，繼發(fā)性呼吸道感染的發(fā)生率也越高。白細胞炎癥因子IL-17、IL-18及白細胞介素受體IL-23r在加劇變態(tài)反應、氣道慢性炎癥、氣道高反應性等方面具有重要作用，IL-17、IL-18及IL-23r越高，哮喘患兒的肺功能越惡化、預后越差，急性發(fā)作期組患者血清中的IL-17、IL-18及IL-23r明顯上升，其中IL-17可上升至57.21±6.9ng/mL，更為重要的是，相關關系分析可見過敏毒素C5a與IL-17、IL-18及IL-23r水平呈顯著的正相關關系，與FEV1% pred呈負相關，表明痰液中的C5a水平同樣可以作為哮喘嚴重程度的生物標志物， 并可能作為氣道局部炎癥的評價指標。

綜上所述，急性期哮喘患者痰液中的過敏毒素C5a顯著上升，且C5a與患者的肺功能、氣道炎癥反應有關，臨床上通過檢測痰液中的C5a水平，能夠監(jiān)測哮喘患者病情的變化，具有廣泛的推廣應用價值。

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Study on the change characteristics of induced sputum allergy toxin C5a in bronchial asthma

DINGJin

DepartmentofEmergency,JingzhouSecondPeople'sHospitalofHubeiProvince,Jingzhou,Hubei434000,China

Objective To investigate the characteristics and significance of induced sputum allergy toxin C5a in bronchial asthma. Methods From January to December 2015, 100 bronchial asthma patients were selected as the research object, including 59 acute attack cases (the acute group) and 41 remission cases (the remission group). Another 50 non-asthmatic volunteers were taken as the control group. Their induced sputum anaphylatoxin C5a, interleukin-17 (IL-17), leukocyte mediated IL-18 (IL-18), and leukocyte mediated-23 receptor (IL-23r) in serum were detected, and the indexes of lung function were recorded. Results The levels of induced sputum allergy toxin C5a, IL-17, IL-18 and IL-23r decreased gradually in the three groups, and they showed certain differences among the three groups (P<0.05). The value of FEV1/FVC and FEV1%pred increased gradually, they showed certain differences among the three groups (P<0.05). Allergy toxin C5a was positively correlated with IL-17, IL-18 and IL-23r in induced sputum (P<0.05), and negatively correlated with FEV1% pred (P<0.05). Conclusion C5a is related with the pathogenesis of bronchial asthma, and it is related with the patient's condition and airway inflammation.

induction; sputum; allergic toxin C5a; bronchial asthma

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.01.032

434000 湖北 荊州，荊州市第二人民醫(yī)院急診科

2016-05-03]