孫 印, 韋海燕
(河北省承德市中心醫(yī)院呼吸科, 河北 承德 067000)
慢阻肺(COPD)最核心的發(fā)病機制為炎癥免疫反應(yīng),與遺傳、環(huán)境及機體自身因素交互作用有關(guān),致殘率及致死率不斷升高。白細胞介素-17(IL-17)是其家族中最重要的前炎癥因子,能夠促進多種炎癥介質(zhì)的釋放,介導(dǎo)持續(xù)炎癥及獲得性免疫反應(yīng)。Toll樣受體4(TLR4)是一種固有免疫識別受體,與其配體結(jié)合后能夠釋放多種免疫炎癥因子,參與天然免疫及炎癥反應(yīng)。IL-17及TLR4均與炎癥性疾病、免疫疾病、惡性腫瘤等疾病的發(fā)病密切相關(guān)。IL-17、TLR4與慢阻肺的發(fā)病機制及病情嚴重程度是否有關(guān),目前尚未完全闡明,本實驗將進行相關(guān)探討。
1.1一般資料:將2017年10月至2018年10月于承德市中心醫(yī)院確診的COPD患者80例納入慢阻肺組,均符合2017GOLD診斷標(biāo)準(zhǔn)[1],且為穩(wěn)定期,吸煙5~35支/d。選擇同期于該院行健康體檢者160例為對照組,其中80例吸煙(6~34支/d)為C1組,80例非吸煙者為C2組。實驗對象排除標(biāo)準(zhǔn):①呼吸道及肺臟其它疾病;②近3個月應(yīng)用過全身糖皮質(zhì)激素及抗生素;③惡性腫瘤;④有肺功能測試的禁忌癥。
1.2方 法
1.2.1IL-17、TLR4測定:所有受試者早晨空腹時留取外周靜脈血6mL,3000轉(zhuǎn)/分離心15min,將上清血清放置于-80℃恒溫器儲存,采用ELISA法檢測血清IL-17及TLR4濃度,具體方法嚴格遵照試劑盒檢測步驟。
1.2.2肺功能、mMRC分級及CAT評分測定:COPD組于就診當(dāng)日、C1組及C2組于體檢當(dāng)日行肺功能檢查(德國耶格),記錄FEV1,F(xiàn)EV1/FVC,TLC,F(xiàn)EV1%pred。COPD組就診當(dāng)日行mMRC分級問卷及CAT評分測試并記錄。
1.3統(tǒng)計學(xué)分析:采用SPSS22.0統(tǒng)計學(xué)軟件來分析和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。計量資料(符合正態(tài)分布)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,三組比較采用單因素方差分析,兩兩組間比較采用SNK-q檢驗。兩組數(shù)據(jù)間相關(guān)性用Pearson相關(guān)分析。P<0.05提示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1一般資料:三組在一般資料方面比較,P均>0.05,具有可比性。見表1。
2.2三組血清IL-17、TLR4濃度比較:慢阻肺組血清IL-17、TLR4水平顯著高于健康對照C1及C2組,(P<0.05);C1組血清IL-17顯著高于C2組,(P<0.05);C1組血清TLR4顯著低于C2組,(P<0.05)。見表2。
2.3血清IL-17、TLR4水平與FEV1%pred的相關(guān)性:慢阻肺組血清IL-17、TLR4水平與FEV1%pred均呈負相關(guān)(r=-0.703、r=-0.638,P均<0.05)。C1及C2組血清IL-17、TLR4水平與FEV1%pred均無相關(guān)性(P均>0.05)。見表3。
2.4慢阻肺組血清IL-17、TLR4水平與mMRC分級、CAT評分的相關(guān)性:慢阻肺組血清IL-17水平與mMRC分級及CAT評分均呈正相關(guān)(r=0.371、r=0.679,P均<0.05)。慢阻肺組血清TLR4水平與mMRC分級及CAT評分均呈正相關(guān)(r=0.318、r=0.591,P均<0.05)。見表4。
2.5血清IL-17與TLR4濃度的相關(guān)性:慢阻肺組血清IL-17與TLR4水平呈正相關(guān)(r=0.712,P<0.05)。C1及C2組血清IL-17與TLR4水平均無相關(guān)性(P均>0.05)。見表5。
表1 一般資料
表2 三組血清IL-17 TLR4表達水平比較
表3 三組血清IL-17 TLR4濃度與FEV1pred%的相關(guān)性
表4 慢阻肺組血清IL-17 TLR4濃度與mMRC分級 CAT評分的相關(guān)性
表5 三組血清IL-17與TLR4水平的相關(guān)性
慢阻肺患者存在持續(xù)氣流受限[2],與有害氣體及顆粒暴露、幼年期呼吸道感染、肺先天發(fā)育異常及貧窮等多因素有關(guān),炎癥免疫因素仍被認為是慢阻肺的首要發(fā)病機制。慢性持續(xù)炎癥可以導(dǎo)致COPD患者氣道、肺部及全身免疫失衡,免疫失調(diào)使炎癥持久存在并級聯(lián)放大,兩者互相作用,最終導(dǎo)致COPD發(fā)生、進展及惡化。慢阻肺的發(fā)病率逐年攀升,現(xiàn)有流調(diào)顯示我國發(fā)病率為13.7%(40歲以上),其所造成的經(jīng)濟負擔(dān)、社會負擔(dān)及健康損害不斷加大。
IL-17主要由CD4+Th17細胞分泌,通過激活核轉(zhuǎn)錄因子κB及促分裂原活化蛋白激酶途徑,釋放多種炎癥免疫因子協(xié)同放大炎癥效應(yīng),并參與多種獲得性免疫應(yīng)答反應(yīng),IL-17是治療許多炎癥免疫疾病的新靶點,IL-17A抑制劑(依奇珠單抗)對銀屑病及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎顯示出良好的臨床療效,未來有可能用于治療慢阻肺。本實驗顯示慢阻肺患者血清IL-17濃度顯著高于健康對照C1組和C2組(P<0.05),而且血清IL-17與FEV1%pred具有負相關(guān)性。曹路等[3]研究亦發(fā)現(xiàn),慢阻肺穩(wěn)定期患者血清IL-17A顯著高于健康對照組,而且與肺功能分級呈正相關(guān)。IL-17作為一種功能強大的前炎癥因子,能促進血管內(nèi)皮細胞、支氣管上皮細胞、成纖維細胞釋放多種炎癥介質(zhì)(TNF-α、IL-8、IL-6等),參與氣道慢性持續(xù)炎癥反應(yīng)。IL-17使氣道上皮細胞粘蛋白基因及蛋白水平表達顯著升高,氣道上皮粘膜下腺體增生和肥大,杯狀細胞數(shù)目增加,粘液釋放增多,加重氣道阻塞及炎癥進展。IL-17能募集、活化中性粒細胞到達炎癥部位,使中性粒細胞彈性蛋白酶釋放增加,損傷氣道及肺泡的彈力纖維,導(dǎo)致氣道重塑及肺氣腫的發(fā)生。據(jù)此推測,IL-17參與了慢阻肺的炎癥免疫發(fā)病過程,而且與患者氣流受限嚴重程度相關(guān),IL-17表達水平越高,氣道炎癥越明顯,肺功能越差,病情可能越重。另外,本研究結(jié)果顯示C1組血清IL-17水平顯著高于C2組,(P<0.05),這說明吸煙可以導(dǎo)致健康人群血清炎癥因子IL-17表達水平升高,吸煙者體內(nèi)可能存在持續(xù)慢性炎癥反應(yīng)。
TLR4是一種參與固有免疫應(yīng)答的病原相關(guān)分子模式識別受體[4],廣泛表達于中性粒細胞、單核細胞等炎癥免疫細胞。TLR4的主要配體為革蘭陰性桿菌菌體成分脂多糖及細胞外基質(zhì)。TLR4主要通過激活核轉(zhuǎn)錄因子κB炎癥通路后啟動轉(zhuǎn)錄調(diào)控、炎癥反應(yīng)及免疫調(diào)節(jié)等作用[5]。TLR4在炎性腸病、心腦血管疾病、自身免疫性疾病中表達水平顯著升高,抑制TLR4炎癥通路成為治療這些疾病的新思路。本科研顯示慢阻肺患者血清TLR4表達水平高于健康對照C1組和C2組,(P<0.05)。國外研究發(fā)現(xiàn)慢阻肺患者外周血中性粒細胞表面TLR4表達水平顯著升高[6],而且與IL-8、IL-6、TNF-α呈正相關(guān)。國內(nèi)研究顯示慢阻肺患者肺組織中TLR4mRNA和蛋白表達水平均顯著高于肺癌周圍正常組織[7]。據(jù)此表明,TLR4參與了慢阻肺的發(fā)病過程,具體機制為,TLR4與病源相關(guān)分子模式和損傷相關(guān)分子模式相結(jié)合,通過髓樣分化因子88依賴途徑激活核轉(zhuǎn)錄因子炎癥通路,促進IL-6、IL-1、IFN-γ、TNF-α等免疫炎癥因子的分泌,進而趨化、激活巨噬細胞及中性粒細胞,導(dǎo)致呼吸道、肺泡及肺血管炎癥反應(yīng),最終導(dǎo)致慢阻肺的發(fā)生。本實驗還顯示慢阻肺患者血清TLR4和IL-17濃度呈顯著正相關(guān),這表明COPD患者體內(nèi)炎癥反應(yīng)可能與固有免疫應(yīng)答存在相關(guān)性,二者相互影響,導(dǎo)致疾病不斷進展,但是TLR4和IL-17之間的免疫炎癥通路目前尚不明確,需要今后進一步深入研究。另外,本研究結(jié)果顯示C1組血清TLR4水平顯著低于C2組,(P<0.05),這說明吸煙者固有免疫因子TLR4表達水平下調(diào),先天免疫功能受損。綜上所述,TLR4介導(dǎo)的免疫應(yīng)答和慢性炎癥與慢阻肺的發(fā)病機制有關(guān)。
慢阻肺穩(wěn)定期病情評估包括肺功能評估、癥狀評估及未來急性加重風(fēng)險評估。GOLD指南(2020版)指出肺功能仍是COPD診斷的必備條件,F(xiàn)EV1、FEV1/FVC、TLC均是診斷持續(xù)氣流受限及慢阻肺的重要指標(biāo),F(xiàn)EV1%pred仍是衡量患者肺功能損害的嚴重程度的金標(biāo)準(zhǔn)。mMRC問卷是慢阻肺患者呼吸困難癥狀評估及病情綜合評估的重要標(biāo)準(zhǔn),與患者急性加重風(fēng)險及遠期死亡風(fēng)險呈正相關(guān)。CAT評分能系統(tǒng)評價慢阻肺對患者健康情況的損害程度[8]。此試驗結(jié)果表明慢阻肺患者血清炎癥免疫因子IL-17、TLR4水平與mMRC分級、CAT評分呈正相關(guān)性(P<0.05),和FEV1%pred呈負相關(guān)性(P<0.05),這說明血清IL-17、TLR4與慢阻肺患者臨床癥狀嚴重程度、氣流受限嚴重程度及健康損害情況具有密切相關(guān)性。血清IL-17及TLR4水平越高,慢阻肺患者的喘息越明顯,氣流受限越嚴重,對健康的損害越大,預(yù)后可能更差。
綜上所述,IL-17及TLR4在慢阻肺患者血清中表達水平顯著增加,而且與病情嚴重程度相關(guān),抑制IL-17及TLR4炎癥免疫傳導(dǎo)通路可能為慢阻肺的治療提供新的思路,但需要未來的研究中進一步探討。