IL-17與IL-4基因遺傳多態(tài)性與兒童哮喘易感性及外周血IL-17、IL-4和IgE的關(guān)系

關(guān)宇鳳 鄭貴浪

·臨床醫(yī)學(xué)·

IL-17與IL-4基因遺傳多態(tài)性與兒童哮喘易感性及外周血IL-17、IL-4和IgE的關(guān)系

關(guān)宇鳳 鄭貴浪

目的 探討白細(xì)胞介素-17(L-17)與白細(xì)胞介素-4(IL-4)基因遺傳多態(tài)性與兒童哮喘易感性及外周血IL-17、IL-4和IgE的關(guān)系。方法 通過采用PCR-RFLP技術(shù)檢測(cè)分析60例哮喘兒童(哮喘組)和72例體檢正常兒童(對(duì)照組)的IL-17以及IL-4基因的多態(tài)性, 以及采用免疫組化ELISA方法檢測(cè)血清中IL-17、IL-4以及總IgE的含量, 對(duì)兩組患兒的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。結(jié)果 在單個(gè)基因位點(diǎn)多態(tài)性分析時(shí), 發(fā)現(xiàn)兩組兒童的IL-17基因rs763780(TT, TC, cc)位點(diǎn)以及IL-4基因-33C/T位點(diǎn)的基因型和等位基因頻率分布, 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；哮喘組患兒血清中IL-17含量為(3576.00±271.38) ng/L, IL-4含量為(4923.00±328.70)ng/L, 總IgE含量為(159.32±19.49)μg/mL, 對(duì)照組IL-17含量為(1045.31±73.35)ng/L；IL-4含量為(897.62±51.39)ng/L；總IgE含量為(42.16±7.45)μg/mL, 哮喘組3組數(shù)據(jù)均明顯高于對(duì)照組, 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論 IL-4基因-33C/T基因型可能是兒童容易發(fā)生哮喘的基因型, 而且IL-17F基因的突變可能在哮喘的發(fā)生發(fā)展中也起著重要的作用, -33位點(diǎn)多態(tài)性與IL-4表達(dá)水平相關(guān)。

白細(xì)胞介素-4；白細(xì)胞介素-17；基因多態(tài)性；哮喘

支氣管哮喘是由多種細(xì)胞和細(xì)胞組分參與的, 一種以黏膜高分泌和血清高IgE為特征的氣道慢性疾?。?］, 是兒童期最常見的慢性呼吸道疾病, 嚴(yán)重影響兒童健康［2］。其發(fā)病機(jī)制迄今尚未完全闡明, 大部分學(xué)者以Th1/Th2反應(yīng)失衡的免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制為主。Th0細(xì)胞在正常機(jī)體中往往會(huì)按特殊比例分化為Th1和Th2細(xì)胞, 然而在哮喘患者體內(nèi)Th1類細(xì)胞的分泌會(huì)減少, 而Th2細(xì)胞分泌增多, 從而誘導(dǎo)氣道高反應(yīng)及炎癥的發(fā)生。IL-4主要由活化T細(xì)胞產(chǎn)生, 有許多多態(tài)性靶點(diǎn), 其中IL-4基因啟動(dòng)子區(qū)-33bp處為常見的多態(tài)性位點(diǎn),與哮喘的易感性和嚴(yán)重程度有一定的相關(guān)性。IL-17是主要由T淋巴細(xì)胞等分泌的前炎性細(xì)胞因子, 它參與了機(jī)體多種炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展, 并且能夠積極促進(jìn)多種炎性因子的釋放, 尤其與肺部感染、哮喘等疾病的發(fā)生有著密切的關(guān)系。本文選擇IL-4和IL-17的兩個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行分析, 研究基因的多態(tài)性與哮喘的易感性之間的關(guān)系, 以及對(duì)IgE水平的影響, 以解釋哮喘的發(fā)病機(jī)理?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年2月～2014年10月湛江中心人民醫(yī)院和廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院收治的60例哮喘患兒作為哮喘組, 年齡3～10歲, 其中男34例, 女26例, 選擇同期72例體檢正常的兒童作為對(duì)照組, 年齡4～12歲, 其中男41例,女31例, 排除有哮喘病史、典型過敏性病史患者。兩組兒童在性別構(gòu)成、年齡分布等一般資料方面組間比較, 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05), 具有可比性。見表1。

表1 兩組一般情況比較

表1 兩組一般情況比較

注：兩組比較, P＞0.05

組別例數(shù)性別年齡(歲)男女哮喘組60 34 26 6.42±3.41對(duì)照組72 41 31 7.14±4.35

表2 IL-4與IL-17基因內(nèi)切酶PFLP與哮喘的關(guān)系(%)

表3 兩組外周血IL-17、IL-4和IgE水平的比較( x-±s)

1.2 方法

1.2.1 DNA樣品提取 采用EDTA抗凝管采集兩組兒童的外周靜脈血2 m l, 并按說明書使用DNA提取試劑盒提取基因組DNA, 通過電泳檢測(cè)其是否完整, 并采用紫外分光光度儀檢測(cè)其濃度以及純度后, 置于-70℃保存?zhèn)溆?。剩余全血離心分離血漿后分裝冷凍, 用于檢測(cè)外周血IL-4、IL-17和IgE含量。

1.2.1 IL-4與IL-17基因型分析 IL-4基因型引物序列為IL-4基因啟動(dòng)子區(qū)-33位點(diǎn)引物Ⅰ：5‘-TGAA GATATCTTT GTCAGCATT-3’,引物Ⅱ：5‘-AG ACCCA TTAATAGGTGTCG-3’。IL-17基因型引物序列為IL-17/rs763780位點(diǎn)引物Ⅰ：5‘- CATTTCTA CAGCTTCTTCAGCTG-3’, 引物Ⅱ：5’-AGAAGGTGCTGG TGACTGTT-3’。并行PCR擴(kuò)增, 取PCR產(chǎn)物5 μl, 加限制性內(nèi)切酶, 37℃消化8 h, 對(duì)PCR產(chǎn)物和酶切產(chǎn)物的檢測(cè)應(yīng)用凝膠電泳的方法, 進(jìn)而參照DNA marker確定其基因型。

1.2.3 外周血IL-4、IL-17和總IgE水平檢測(cè) 采用ELISA技術(shù)測(cè)定外周血IL-4、IL-17和總IgE含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( x-±s)表示, 實(shí)施t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率(%)表示, 實(shí)施χ2檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 IL-4與IL-17基因內(nèi)切酶PFLP與哮喘的關(guān)系 IL-17基因rs763780位點(diǎn)以及IL-4基因-33C/T位點(diǎn)的基因型分布在哮喘組和對(duì)照組內(nèi)分布, 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

2.2 兩組外周血IL-17、IL-4和IgE水平的比較 外周血IL-17、IL-4和IgE水平3組數(shù)據(jù)中哮喘組均明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。

3 討論

哮喘是一種臨床常見的疾病, 然而其病因十分復(fù)雜。哮喘的發(fā)生往往是由患者本身的遺傳因素以及外界的環(huán)境因素引起的, 其在遺傳上具有明顯的易感性［3］。在患兒哮喘的發(fā)病過程中, 遺傳因素往往起著重要的作用。為了探查出哮喘人群的易感基因, 更好的幫助臨床醫(yī)師了解哮喘的病理發(fā)生,提高患者的治療效率, 越來越多的學(xué)者開始注重關(guān)于哮喘病遺傳病基因的研究。Th1/Th2失衡理論被廣泛接受, 兩種細(xì)胞因子之間既相互拮抗又相互促進(jìn), 行使各自不同的生理功能。然而在哮喘發(fā)生時(shí), 機(jī)體自身的免疫反應(yīng)發(fā)生, 導(dǎo)致Th0細(xì)胞主要向Th2分化, 其功能發(fā)生相對(duì)的亢進(jìn), 導(dǎo)致Th1的功能則相對(duì)受到抑制, 從而使得這種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)遭到破壞。IL-4是誘導(dǎo)Th2細(xì)胞分化的關(guān)鍵因子, 國(guó)內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn)IL-4位點(diǎn)與哮喘易感性以及血清IgE升高有著密切的關(guān)系［4］。

然而由于Th1/Th2失衡理論并不能夠完全用來解釋哮喘的某些實(shí)驗(yàn)以及臨床現(xiàn)象。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)以相關(guān)檢測(cè)手段的不斷發(fā)展, 越來越多的研究顯示IL-17以及IL-4在哮喘的發(fā)生發(fā)展中能夠起到一定的作用。本研究中IL-17在哮喘患兒外周血中表達(dá)增高, 說明IL-l7同樣也參與了哮喘的發(fā)病過程, 從而可以彌補(bǔ)Th1/Th2失衡這個(gè)機(jī)制的不足。 哮喘的主要特點(diǎn)是氣道高反應(yīng)性和氣道慢性炎癥, 而且細(xì)胞因子在氣道炎癥的形成方面有著十分重要的作用。血清中IgE的含量水平與哮喘的發(fā)病和氣道高反應(yīng)高度相關(guān)［5］。以血清中總IgE或者特異性IgE升高為特點(diǎn)。許多細(xì)胞因子介導(dǎo)了哮喘發(fā)病的生物學(xué)反應(yīng), 其中IL-4和IL-17就是最強(qiáng)的調(diào)節(jié)因子,在哮喘的發(fā)生中扮演者重要角色。哮喘患者的氣道黏膜中IL-4mRNA和蛋白水平均增高, IL-4促進(jìn)IgE的合成。亦有研究發(fā)現(xiàn), 哮喘患者血清IL-4水平高于正常對(duì)照組［6］。趙凱姝等［7］的研究證實(shí)支氣管哮喘發(fā)生與IL-17呈正相關(guān), 而與IL-23以及IFN-γ無(wú)明顯關(guān)系。

我國(guó)研究哮喘相關(guān)基因多態(tài)性起步較晚, 但是隨著分子生物技術(shù)以及遺傳技術(shù)的逐步發(fā)展, 對(duì)其的研究也漸漸深入,進(jìn)一步闡明哮喘的發(fā)病機(jī)制。IL-4基因以及IL-17基因與兒童哮喘的發(fā)生有著密切關(guān)系, 明確哮喘易感個(gè)體, 為哮喘的臨床治療提供新的思路。

［1］ 王阿芳, 錢粉紅, 周林福, 等.IL-4、IL-13單核苷酸多態(tài)性與中國(guó)東南方漢族人群哮喘關(guān)系的研究.中華哮喘雜志電子版, 2012, 6(6):1561-1565.

［2］ 鄭莎莎, 朱曉萍, 李波, 等.貴陽(yáng)地區(qū)哮喘患兒IL-4Rα基因多態(tài)性及其與血清總IgE水平的相關(guān)性.中華醫(yī)學(xué)雜志, 2014, 94(36):2822-2827.

［3］ 黃花榮, 吳敬芳.IFN-γ與IL-4基因多態(tài)性與兒童哮喘易感性及外周血IFN-γ、IL-4和IgE的關(guān)系.中國(guó)病理生理雜志, 2010, 26(9):1769-1775.

［4］ 王修海, 趙煒, 劉世國(guó), 等.白細(xì)胞介素4和13基因多態(tài)性對(duì)支氣管哮喘患者易感性及血清總IgE水平的影響.中華結(jié)核和呼吸雜志, 2009, 32(3):161-164.

［5］ 郭彤, 趙宏霞, 楊勇, 等.白細(xì)胞介素-23基因多態(tài)性與兒童哮喘易感性的關(guān)系.廣東醫(yī)學(xué), 2012, 33(13):1975-1977.

［6］ 黃永富, 余世慶, 杭杲, 等.哮喘患者血清中IL-4, IL-12, IL-13, IFN-γ, IgE水平的測(cè)定及其臨床意義.現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志, 2009, 24(5):120-123.

［7］ 趙凱姝, 張?jiān)品? 成煥吉, 等.白細(xì)胞介素-23、白細(xì)胞介素-17在支氣管哮喘小鼠發(fā)病中的作用.實(shí)用兒科臨床雜志, 2010, 25(9):639-642.

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.15.035

2015-01-08］

524023 湛江中心人民醫(yī)院新生兒科(關(guān)宇鳳)；廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院兒科(鄭貴浪)