趙文峰,黃先杰
哮喘為呼吸系統(tǒng)常見慢性疾病,臨床表現(xiàn)為氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性和吸入性抗原引起的可變氣流阻塞[1]。哮喘可能來自各種致病因子,其分子機(jī)制尚未明確[2]。SIRT1(silent information regulator 1,SIRT1)屬于sirtuin蛋白質(zhì)家族,并已被證明可介導(dǎo)多種細(xì)胞事件,包括壽命延長、細(xì)胞生長和炎癥[3]。由于哮喘是一種炎癥性疾病,而SIRT1在生理和病理過程中具有抗炎作用,而且也可以修飾很多非組蛋白,包括對NF-κB的去乙?;饔脜⑴c到NF-κB介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡及炎癥反應(yīng)中[4]。因此,SIRT1對哮喘的發(fā)生和進(jìn)展具有重要意義。本研究重點(diǎn)探討SIRT1/NF-κB信號通路中SIRT1和NF-κB表達(dá)水平,分析其與哮喘發(fā)病的關(guān)系?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料選擇2016年1月至2018年1月在我院接受治療的41例哮喘患兒為觀察組,其中男27例,女14例。年齡3~13(5.84±1.37)歲,均符合兒童支氣管哮喘診斷和分級標(biāo)準(zhǔn)[5],1周內(nèi)均未接受激素類藥物的治療,排除合并鼻炎、急性呼吸道感染、肺部疾病、異物以及其他慢性疾病者。來我院參加體檢的健康兒童為對照組,共40例。無近期感染病史,無個(gè)人和家族過敏性疾病史,男25例,女15例,年齡3~13(5.68±1.31)歲。兩組患兒的性別、年齡等一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1.2 樣本采集及指標(biāo)檢測患兒入院抽取靜脈血6 mL,分成3份,每份2 mL。其中一份Ficoll密度梯度離心法分離外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),置入液氮罐中保存?zhèn)溆?;另一? 000 r·min-1離心10 min,留取血清,采用酶聯(lián)免疫法測定血清IL-6水平,試劑盒購于上海碧云天生物技術(shù)有限公司(產(chǎn)品編號PI330);第三份置EDTA-K2釆血管內(nèi),進(jìn)行Eos計(jì)數(shù)。
1.3 肺功能指標(biāo)檢測采用德國耶格小兒肺功能儀檢測第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in 1 second,FEV1)、第一秒用力呼氣量/用力肺活量(forced expiratory volume in 1 second /forced vital capacity,FEV1/FVC)、用力呼氣中期流量(forced expiratory flow,FEF)25%~75%、FEF50%、FEF75%;同時(shí)檢測呼出氣NO(fractional exhaled nitric oxide,FeNO),呼出流速控制在50 mL·s-1。每項(xiàng)指標(biāo)測定3次,計(jì)算平均值。測量前詳細(xì)告知兒童及家長注意事項(xiàng),測量前行容積校準(zhǔn),4歲以上1~3 L定標(biāo)筒,3歲以下為100 mL定標(biāo)筒。配合較差的可口服水合氯醛30~50 mg·kg-1,鎮(zhèn)靜催眠。
1.4 SIRT1、NF-κB mRNA的表達(dá)Trizol法提取PBMC總RNA,按照試劑盒說明逆轉(zhuǎn)錄生成 cDNA。采用Agilent M×3000P實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(Roche Diagnostics,德國),上海英駿公司合成引物序列。SIRT1(NM_001314049.1)上游序列:5′-ACACAAAATCCAGCAACTCAGC-3′,下游序列:5′-TCCTTTGGATTCCCGCAACC,產(chǎn)物217 bp;NF-κB(Z22949.1)上游序列:5′-GTGTTTCACAC-ACGCACCAG-3′ ,下游序列:5′-ACCCCCTTCCTCC-TATTCAGG-3′T,產(chǎn)物302 bp;β-actin(DQ407611.1)上游序列:5′-CTTCCAGCCTTCCTTCCTGG-3′ ,下游序列:5′-CTTCTGCATCCTGTCGGCAA-3′,產(chǎn)物163 bp。采用相對定量2-△△Ct法比較目的基因水平。
2 結(jié)果
2.1 肺功能指標(biāo)比較觀察組的FEV1、FEV1/FVC、FEF 25%~75%、FEF 50%、FEF 75%較對照組顯著降低,F(xiàn)eNO較對照組顯著增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 肺功能指標(biāo)各組檢測結(jié)果
注:FEV1:第一秒用力呼氣量;FVC:用力肺活量;FEF:用力呼氣中期流量;FeNO:呼出氣一氧化氮。
2.2 兩組IL-6和Eos水平比較觀察組的Eos、IL-6水平較對照組均顯著增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 IL-6和Eos水平各組檢測結(jié)果
注:Eos :外周血嗜酸性粒細(xì)胞;IL-6:白細(xì)胞介素-6。
2.3 PBMC中SIRT1、NF-κBmRNA的表達(dá)與對照組比較,外周血單核細(xì)胞中觀察組SIRT1 mRNA水平明顯降低,NF-κBmRNA水平明顯增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 SIRT1、NF-κB mRNA的表達(dá)
2.4SIRT1、NF-κBmRNA的相關(guān)性分析SIRT1 mRNA的表達(dá)與FEV1、FEV1/FVC、FEF25%~75%、FEF50%、FE 75%呈正相關(guān)(P<0.05),與FeNO、IL-6和Eos呈負(fù)相關(guān)(P<0.05);NF-κBmRNA的表達(dá)與FEV1、FEV1/FVC、FEF25%~75%、FEF50%、FEF75%呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),與FeNO、IL-6和Eos呈正相關(guān)(P<0.05)。見表4。
表4 SIRT1、NF-κB mRNA的相關(guān)性分析
3 討論
在本研究中,觀察組SIRT1 mRNA水平明顯降低,NF-κBmRNA水平明顯增加,提示SIRT1能調(diào)節(jié)機(jī)體的炎癥反應(yīng),并參與調(diào)控包括NF-κB等眾多炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。而且SIRT1能使NF-κB去乙?;种芅F-κB的過度激活,抑制其轉(zhuǎn)錄活性,下調(diào)基因的表達(dá)[6],這也可能與兒童哮喘的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。
SIRT1也稱為NAD-去乙?;?,屬于sirtuin蛋白家族的一個(gè)成員[7-8]。SIRT1已被證明可介導(dǎo)多種細(xì)胞事件,包括壽命延長、細(xì)胞生長、腫瘤細(xì)胞侵襲和炎癥[9-10]。由于哮喘是一種炎癥性疾病,已有一些學(xué)者研究了SIRT1在哮喘的生理和病理過程中的作用[11]。Ichikawa T等發(fā)現(xiàn),在OVA致敏和攻擊小鼠中,與鹽水致敏和攻擊小鼠(對照小鼠)相比,肺中Sirt1mRNA表達(dá)明顯降低,而細(xì)胞浸潤,氣道嗜酸粒細(xì)胞和支氣管肺泡灌洗(BAL)白細(xì)胞介素IL-4、IL-5和IL-13的水平增加,這表明了抗炎作用[12]。此外,Wang Y等還證實(shí)了OVA致敏小鼠肺組織中的SIRT1表達(dá)減少[13]。本研究結(jié)果顯示,哮喘患兒的SIRT1水平較對照組明顯下調(diào),并與肺功能指標(biāo)呈正相關(guān),而與炎癥介質(zhì)及FeNO呈負(fù)相關(guān)。這些提示SIRT1與哮喘兒童的氣道炎癥及反應(yīng)性存在一定的聯(lián)系,可能參與了哮喘的發(fā)生和進(jìn)展。值得注意的是,SIRT1參與了催化NF-κB的去乙?;?,抑制其炎癥功能[14]。NF-κB被鑒定為SIRT1發(fā)揮抗炎作用的關(guān)鍵效應(yīng)物,其可通過調(diào)節(jié)表達(dá)水平發(fā)揮對應(yīng)的功能。而SIRT1可以與NF-κB相互作用,負(fù)性調(diào)節(jié)對應(yīng)基因的表達(dá),從而調(diào)控增殖、凋亡、代謝等[15]。本研究結(jié)果顯示,哮喘患兒的NF-κB水平較對照組明顯升高,并與肺功能指標(biāo)呈負(fù)相關(guān),與炎癥介質(zhì)及FeNO呈正相關(guān)。這也說明SIRT1可與NF-κB相互作用,并負(fù)性調(diào)控下游IL-6的水平,同時(shí)也提示SIRT1可通過去乙酰化調(diào)控NF-κB表達(dá),抑制炎癥水平,延緩哮喘的進(jìn)展。
總之,下調(diào)哮喘患兒SIRT1表達(dá),能抑制NF-κB去乙?;?,并促進(jìn)IL-6等炎癥介質(zhì)的表達(dá),誘導(dǎo)哮喘的發(fā)生和進(jìn)展。這些也表明,SIRT1激活可能是治療兒童哮喘的潛在靶點(diǎn)。