產(chǎn)婦血清和新生兒臍帶血中IgE、白細(xì)胞介素4和白細(xì)胞介素18水平與特應(yīng)性皮炎的關(guān)系研究

曾三武 王得玲 鄒映雪 湯乃軍 陳敘 魏文國(guó) 金京姬 齊放 索丹鳳

產(chǎn)婦血清和新生兒臍帶血中IgE、白細(xì)胞介素4和白細(xì)胞介素18水平與特應(yīng)性皮炎的關(guān)系研究

曾三武 王得玲 鄒映雪 湯乃軍 陳敘 魏文國(guó) 金京姬 齊放 索丹鳳

目的探討產(chǎn)婦血清和新生兒臍帶血中的IgE、白細(xì)胞介素4(IL-4)和白細(xì)胞介素18(IL-18)水平與特應(yīng)性皮炎(AD)的相關(guān)性。方法于2009—2011年通過問卷調(diào)查的方法建立921個(gè)出生隊(duì)列,在生產(chǎn)住院時(shí)采集產(chǎn)婦靜脈血、在新生兒出生時(shí)采集臍帶血凍存待檢。嬰兒出生后12和24個(gè)月隨訪,35例診斷為AD,隨機(jī)選出隊(duì)列中未診斷AD的兒童35例為對(duì)照組。應(yīng)用ELISA方法檢測(cè)對(duì)照組及患者組產(chǎn)婦血清和新生兒臍帶血中的IgE、IL-4和IL-18水平,評(píng)價(jià)上述指標(biāo)在預(yù)測(cè)AD發(fā)生中的作用。結(jié)果35例AD患兒母親血清總IgE(425.34±278.38 IU/ml)、臍帶血總IgE(418.23±256.76 IU/ml)高于對(duì)照組(分別為87.12±47.48、81.77±45.26 IU/ml),二組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值分別為7.29、7.88,均P＜0.01);AD患兒母親血清IL-4水平(316.28±80.92 ng/L)明顯高于對(duì)照組(188.79±61.92 ng/L),兩組比較,t=25.77,P＜0.01。AD患兒臍帶血IL-4水平(356.73±91.01 ng/L)亦明顯高于對(duì)照組(191.45±73.65 ng/L),兩組比較,t=18.90,P＜0.01。AD患兒母親血清IL-18水平(425.38±49.36 ng/L)明顯高于對(duì)照組(141.7±29.91 ng/L),兩組比較,t=42.73,P＜0.01;臍帶血IL-18水平與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論產(chǎn)婦血清中總IgE、IL-4和IL-18以及臍帶血中總IgE和IL-4與兒童AD的發(fā)生有關(guān)。

皮炎,特應(yīng)性;免疫球蛋白E;白細(xì)胞介素18;白細(xì)胞介素4;臍血

特應(yīng)性皮炎(atopic dermatitis，AD)是一種慢性炎癥性皮膚病,常伴有哮喘、過敏性鼻炎和枯草熱,多見于嬰幼兒及兒童,80%～90%的AD在7歲之前發(fā)病,有60%的患者在1歲內(nèi)發(fā)病[1]。新生兒臍帶血中IgE對(duì)AD發(fā)生有預(yù)測(cè)作用[2],IgE、白細(xì)胞介素4(IL-4)、白細(xì)胞介素18(IL-18)是AD發(fā)生的危險(xiǎn)因素[3]。我們通過建立出生隊(duì)列,嬰兒出生后隨訪12～24個(gè)月,檢測(cè)診斷為AD患兒的母親血清和新生兒臍帶血中的IgE、IL-4、IL-18水平,評(píng)價(jià)上述指標(biāo)在預(yù)測(cè)AD發(fā)生中的作用。

一、對(duì)象和方法

1.研究對(duì)象:選取2009年1月至2011年1月在天津市第一中心醫(yī)院產(chǎn)科及天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)前檢查的孕婦,皆為天津籍,漢族,孕婦自愿在上述2家醫(yī)院分娩,建立出生隊(duì)列。在住院時(shí)由護(hù)士采集產(chǎn)婦靜脈血2 ml,在新生兒出生時(shí)采集臍帶血。孕婦均簽署知情同意書,如不能采集標(biāo)本,退出本研究。標(biāo)本采集后存放于-20℃冰箱凍存待檢。本次調(diào)查得到天津市第一中心醫(yī)院及天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

2.檢測(cè)病例的選擇及AD的診斷:由護(hù)士在孕婦進(jìn)行產(chǎn)前檢查時(shí)分發(fā)有關(guān)孕期危險(xiǎn)因素的調(diào)查問卷,嬰兒出生后12和24個(gè)月時(shí)進(jìn)行電話隨訪,隨訪內(nèi)容[4]為:①您的孩子皮膚是否經(jīng)常出現(xiàn)瘙癢?②您孩子的瘙癢部位是否有皮疹?如有上述2條陽性,即邀請(qǐng)患兒來門診就診或由皮膚科醫(yī)師上門確定AD診斷。于嬰兒出生后24個(gè)月時(shí),按Williams等[5]AD診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷AD。檢測(cè)診斷為AD的患兒母親血清及新生兒臍帶血中的IgE、IL-4和IL-18。隨機(jī)抽取出生隊(duì)列中未診斷AD兒童的母親血清及新生兒臍帶血作為對(duì)照組。

3.主要試劑與儀器:IgE檢測(cè)試劑盒由德國(guó)Fooke公司生產(chǎn),IL-4和IL-18檢測(cè)試劑盒產(chǎn)自法國(guó)DiacloneReserch公司,植物血凝素(PHA)、RPMI 1640培養(yǎng)液產(chǎn)自美國(guó)Promega公司,自動(dòng)分析酶標(biāo)儀Wellsean MKZ型由芬蘭Lsystems Dragon公司生產(chǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)方法

1.ELISA法測(cè)定產(chǎn)婦血清及臍帶血中IgE濃度:取靜脈血或臍帶血2 ml,常溫靜置1 h,1 500 r/min離心半徑17.5 cm離心5 min,收集血清,-20℃凍存待檢。在各反應(yīng)微孔中加入標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照及待檢標(biāo)本,120 min后終止反應(yīng),孔中顏色由藍(lán)變黃色,酶標(biāo)儀測(cè)定各孔吸光度(A450)。采用微軟Excel表格自動(dòng)繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線并求出各樣品測(cè)定值。

2.產(chǎn)婦血清及臍帶血中單一核細(xì)胞培養(yǎng)液上清的制備:血標(biāo)本2 ml,加到肝素抗凝管中(20 U肝素),加等量含肝素的無血清RPMI 1640培養(yǎng)液懸浮細(xì)胞,將細(xì)胞懸液加在與血清等量的淋巴細(xì)胞分離液(Ficoll-Hypaque,d=1.077)上,室溫水平離心1 000 r/min,離心半徑17.5 cm,20 min,收集單一核細(xì)胞。用等量含肝素2%滅活小牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)液離心洗滌3次,加入1%PHA 0.1 ml,置37℃孵箱中培養(yǎng)48 h,收集上清液置-20℃保存待測(cè)[6]。

3.IL-4、IL-18的測(cè)定:雙夾心ELISA法檢測(cè)兩種細(xì)胞因子。操作步驟按IL-4和IL-18檢測(cè)試劑盒說明進(jìn)行,取試劑盒平衡至室溫。用標(biāo)準(zhǔn)品/標(biāo)本稀釋液復(fù)溶凍干標(biāo)準(zhǔn)品,靜置15 min后混勻,然后進(jìn)行倍比稀釋。加入標(biāo)本和倍比稀釋的標(biāo)準(zhǔn)品,空白孔和零孔加標(biāo)本稀釋液。用封板膠封住反應(yīng)孔,室溫孵育60～180 min。在酶標(biāo)儀內(nèi)混勻后即刻在450 nm處讀數(shù)。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算IL-4和IL-18濃度。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:上述資料用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

三、結(jié)果

產(chǎn)前檢查時(shí)發(fā)出問卷1 215份,收回有效問卷1 208份,應(yīng)答率為99.4%。排除112例孕婦未在上述2家醫(yī)院分娩者,排除孕不足32周早產(chǎn)5例,有83例母親血污染臍帶血被排除,失訪87例(8.5%),完成調(diào)查問卷921例。于嬰兒出生后24個(gè)月診斷AD患兒35例,其中男19例,女16例,患兒母親中5例有AD病史,3例有哮喘病史,5例有過敏性鼻炎病史。隨機(jī)選出隊(duì)列中未診斷AD的兒童35例為對(duì)照組,35例兒童的母親中,1例有哮喘病史,1例有過敏性鼻炎病史。

表1顯示,35例AD患兒中母親血清總IgE超過正常值上限(165 IU/ml)25例(71.43%),對(duì)照組35例兒童中母親血清總IgE超過正常值上限6例(17.14%);AD組患兒母親血清總IgE水平高于對(duì)照組,二組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.29,P＜0.01)。35例AD患兒臍帶血總IgE超過正常值上限23例(65.71%),對(duì)照組35例中臍帶血總IgE超過正常值上限5例(14.29%);臍帶血總IgE水平高于對(duì)照組,二組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.88,P＜0.01);AD患兒母親血清IL-4、IL-18水平、臍帶血IL-4水平均顯著高于對(duì)照組,而臍帶血IL-18水平兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

四、討論

目前認(rèn)為AD是在遺傳基礎(chǔ)上,免疫、環(huán)境及感染等多種因素作用而發(fā)病[7]。資料顯示,AD患者中有特應(yīng)性疾病家族史者占43%～83%,雙親均有特應(yīng)體質(zhì)的家庭,子女發(fā)生AD的風(fēng)險(xiǎn)是50%～75%,單親有特應(yīng)性病史的家庭,子女發(fā)生AD的風(fēng)險(xiǎn)是25%～30%[8-10]。完成本次調(diào)查共計(jì)921例,于嬰兒出生后24個(gè)月診斷AD患兒35例,AD的患病率為3.8%。35例AD患兒母親中5例有AD病史,3例有哮喘病史,5例有過敏性鼻炎病史。

本次出生隊(duì)列中AD的診斷采用Williams診斷標(biāo)準(zhǔn),此診斷標(biāo)準(zhǔn)在我國(guó)南京地區(qū)中小學(xué)生[11]和天津市嬰幼兒調(diào)查中具有高敏感性和特異性[4]。本研究者[4]于2001年10月至2002年10月應(yīng)用該診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行天津市兒童特應(yīng)性皮炎調(diào)查,準(zhǔn)確性為99.32%,敏感性為81.81%,特異性為100%。顧恒等[12]認(rèn)為Williams等的AD診斷標(biāo)準(zhǔn)適合大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查,可推薦進(jìn)行全國(guó)性AD流行病調(diào)查。本研究中電話隨訪采用簡(jiǎn)短詢問兒童瘙癢和皮疹,在電話隨訪中更易被患者家屬所接受,由皮膚科醫(yī)師按Williams的AD診斷標(biāo)準(zhǔn)確診AD。

表1 特應(yīng)性皮炎患兒的母親血清及臍帶血清總IgE、白細(xì)胞介素4、白細(xì)胞介素18水平(±s)

表1 特應(yīng)性皮炎患兒的母親血清及臍帶血清總IgE、白細(xì)胞介素4、白細(xì)胞介素18水平(±s)

組別 例數(shù) IgE(IU/ml) 白細(xì)胞介素4(ng/L) 白細(xì)胞介素18(ng/L)母親血清 臍帶血 母親血清 臍帶血 母親血清 臍帶血清特應(yīng)性皮炎組 35 425.34±278.38 418.23±256.76 316.28±80.92 356.73±91.01 425.38±49.36 155.60±47.28對(duì)照組 35 87.12±47.48 81.77±45.26 188.79±61.92 191.45±73.65 141.7±29.91 148.23±33.81 t值 7.29 7.88 25.77 18.90 42.73 1.32 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＞0.05

AD是由多種細(xì)胞特別是T淋巴細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等參與的具有遺傳和免疫特點(diǎn)的炎癥性皮膚病[13],由患者體內(nèi)Th細(xì)胞通過細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用以及釋放細(xì)胞因子對(duì)免疫應(yīng)答進(jìn)行調(diào)節(jié)。有資料表明,AD患者血清總IgE及抗原特異性IgE增高，伴有哮喘或皮膚試驗(yàn)陽性者IgE值更高,IgE升高的程度大致與皮損嚴(yán)重程度平行,而且病程越長(zhǎng),血清IgE值越高,隨皮損緩解IgE逐步下降,通常在皮損恢復(fù)1年后IgE才降至正常水平[14]。Silverberg等[15]通過實(shí)驗(yàn)證明,IgE水平對(duì)AD的發(fā)生起著重要作用。我們研究結(jié)果顯示,AD組產(chǎn)婦血清總IgE、臍帶血總IgE高于對(duì)照組;35例AD患兒中母親血清總IgE超過正常值上限者25例(71.43%),臍帶血總IgE超過正常值上限有23例(65.71%);對(duì)照組患兒中母親血清總IgE超過正常值上限者6例(17.14%),臍帶血總IgE超過正常值上限者5例(14.29%)。產(chǎn)婦血清及臍帶血總IgE水平高于正常值,兒童發(fā)生AD的可能性增加。

Herberth等[16]研究顯示,臍帶血中IL-4水平升高可以增加患AD的危險(xiǎn)性。本次研究顯示,AD患兒母親血清IL-4水平明顯高于對(duì)照組,臍帶血IL-4水平亦明顯高于對(duì)照組,提示IL-4對(duì)未來AD的發(fā)生具有預(yù)測(cè)作用。

IL-18在AD的發(fā)病過程中表現(xiàn)為雙向作用,既能激活Th1相關(guān)免疫應(yīng)答,又能觸發(fā)Th2免疫應(yīng)答，在肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞中刺激IL-4與IL-13的合成,上調(diào)IgE產(chǎn)生。特應(yīng)性疾病患者血清IL-18水平增高,上調(diào)IL-4與IL-13的表達(dá)[17]。本次研究中發(fā)現(xiàn)AD患兒母親血清IL-18水平明顯高于對(duì)照組,而臍帶血IL-18水平與對(duì)照組無差異,顯示IL-18不能作為AD的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

由于本研究的樣本數(shù)較少,所得出結(jié)果尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。

[1]Donohue KM，Al-alem U，Perzanowski MS，et al.Anti-cockroach and anti-mouse IgE are associated with early wheeze and atopy in an inner-city birth cohort[J].J Allergy Clin Immunol，2008，122(5):914-920.

[2]Kawamoto N，F(xiàn)ukao T，Kaneko H，et al.Total IgE at 6 months predicts remittance or persistence of atopic dermatitis at 14 months[J].Allergy Asthma Proc，2013，34(4):362-369.

[3]Kou K，Aihara M，Matsunaga T，et al.Association of serum interleukin-18 and other biomarkers with disease severity in adults with atopic dermatitis[J].Arch Dermatol Res，2012，304(4):305-312.

[4]曾三武，Coenraads PJ，湯乃軍，等.天津市0～6歲兒童特應(yīng)性皮炎患病率調(diào)查[J].中華皮膚科雜志，2006，39(4):184-186.

[5]Williams HC，Burney PG，Pembroke AC，et al.Validation of the U.K.diagnostic criteria for atopic dermatitis in a population setting.U.K.Diagnostic Criteria for Atopic Dermatitis Working Party[J].Br J Dermatol，1996，135(1):12-17.

[6]曾三武，紀(jì)黎明，奚丹，等.白介素18和干擾素γ在生殖器皰疹感染中的意義[J].中華皮膚科雜志，2004，37(5):270-272.

[7]Choi WJ，Ko JY，Kim JW，et al.Prevalence and risk factors for atopicdermatitis:a cross-sectionalstudy of6，453 Korean preschool children[J].Acta Derm Venereol，2012，92(5):467-471.

[8]Sawada E，Yoshida N，Sugiura A，et al.Th1 cytokines accentuate but Th2 cytokines attenuate ceramide production in the stratum corneum of human epidermal equivalents:an implication for the disrupted barrier mechanism in atopic dermatitis[J].J Dermatol Sci，2012，68(1):25-35.

[9]Fjelstad AB，Hommelstad J，Sorteberg A.Infections related to intrathecal baclofen therapy in children and adults:frequency and risk factors[J].J Neurosurg Pediatr，2009，4(5):487-493.

[10]Hadley EA，Smillie FI，Turner MA，et al.Effect ofMycobacterium vaccaeon cytokine responses in children with atopic dermatitis[J].Clin Exp Immunol，2005，140(1):101-108.

[11]顧恒，顏艷，陳昆.南京市2249名中小學(xué)生異位性皮炎調(diào)查分析[J].中國(guó)麻風(fēng)皮膚病雜志，1999，15(4):153-155.

[12]顧恒，尤立平，劉永生，等.我國(guó)10城市學(xué)齡前兒童特應(yīng)性皮炎現(xiàn)況調(diào)查.中華皮膚科雜志，2004，37(1):29-31.

[13]Sun BQ，Lai XX，Gjesing B，et al.Prevalence of sensitivity to cockroach allergens and IgE cross-reactivity between cockroach and house dust mite allergens in Chinese patients with allergic rhinitis and asthma[J].Chin Med J(Engl)，2010，123(24):3540-3544.

[14]Bozek A，F(xiàn)isher A，F(xiàn)ilipowska B，et al.Clinical features and immunological markers of atopic dermatitis in elderly patients[J].Int Arch Allergy Immunol，2012，157(4):372-378.

[15]Silverberg JI，Kleiman E，Silverberg NB，et al.Chickenpox in childhood is associated with decreased atopic disorders，IgE，allergic sensitization，and leukocyte subsets[J].Pediatr Allergy Immunol，2012，23(1):50-58.

[16]Herberth G，Heinrich J，R?der S，et al.Reduced IFN-gammaand enhanced IL-4-producing CD4+cord blood T cells are associated with a higher risk for atopic dermatitis during the first 2 yr of life[J].Pediatr Allergy Immunol，2010，21(1 Pt 1):5-13.

[17]Kou K，Aihara M，Matsunaga T，et al.Association of serum interleukin-18 and other biomarkers with disease severity in adults with atopic dermatitis[J].Arch Dermatol Res，2012，304(4):305-312.

2014-03-27)

(本文編輯:顏艷)

Analysis of relationship between atopic dermatitis and IgE,interleukin-4 and IL-18 levels in maternal serum and umbilical cord blood

Zeng Sanwu*，Wang Deling，Zou Yingxue，Tang Naijun，Chen Xu，Wei Wenguo，Jin Jingji，Qi Fang，Suo Danfeng.*Department of Dermatology，Tianjin First Center Hospital，Tianjin 300192，China

Zeng Sanwu，Email:sanwuzeng@sohu.com

ObjectiveTo explore the relationship between atopic dermatitis(AD)and IgE，interleukin(IL)-4 and IL-18 levels in maternal serum and umbilical cord blood.MethodsA total of 921 mother-newborn pairs were recruited to a birth cohort during 2009-2011 through a questionnaire survey.Venous blood samples were collected from the mothers during birth hospitalization，and umbilical cord blood samples from the newborns at birth.All of these blood samples were cryopreserved.Thirty-five infants，who were diagnosed with AD during follow up at 12 and 24 months after birth，with their mothers served as the patient group;35 infants without AD were selected randomly from the remaining infants，and served as the control group with their mothers.Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)was performed to detect the levels of IgE，IL-4 and IL-18 in serum samples from the mothers of these 70 infants as well as in their umbilical cord blood samples，so as to evaluate the roles of these indexes in predicting the occurrence of AD.ResultsCompared with the control group，the patient group showed higher total IgE levels in maternal serum((425.34 ± 278.38)vs.(87.12 ± 47.48)IU/ml，t=7.29，P＜ 0.01)and umbilical cord blood((418.23 ± 256.76)vs.(81.77 ± 45.26)IU/ml，t=7.88，P＜ 0.01).Increased IL-4 level was also observed in maternal serum((316.28 ± 80.92)vs.(188.79 ± 61.92)ng/L，t=25.77，P＜ 0.01)and umbilical cord blood((356.73±91.01)vs.(191.45±73.65)ng/L，t=18.90，P＜0.01)in the patient group compared with the control group.The IL-8 level was significantly higher in maternal serum in the patient group than in the control group((425.38 ± 49.36)vs.(141.7 ± 29.91)ng/L，t=42.73，P＜ 0.01)，but similar in umbilical cord blood between the two groups(P＞0.05).ConclusionTotal IgE and IL-4 levels in maternal serum and umbilical cord blood as well as IL-18 level in maternal serum are related to the occurrence of childhood AD.

Dermatitis，atopic;Immunoglobulin E;Interleukin-18;Interleukin-4;Cord blood

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2014.12.015

天津市衛(wèi)生局科技基金(09kz23)

300192天津市第一中心醫(yī)院皮膚科(曾三武、王得玲、魏文國(guó)、金京姬、齊放、索丹鳳);天津市兒童醫(yī)院(鄒映雪);天津醫(yī)科大學(xué)(湯乃軍);天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院(陳敘)

曾三武,Email:sanwuzeng@sohu.com