IL—27與TGF—β1在肺纖維化患者血清中的表達(dá)及意義

楊曉東等

[摘要] 目的 探討IL-27和TGF-β1在肺纖維化患者血清中的表達(dá)及臨床意義。 方法 采用ELISA法分別檢測20例肺纖維化患者及15例健康對(duì)照組血清中的IL-27和TGF-β1的表達(dá)水平。 結(jié)果 （1）肺纖維化重度缺氧組均具有更高的IL-27與TGF-β1水平，并且不同缺氧程度的肺纖維化IL-27與TGF-β1水平均逐漸升高，從對(duì)照組、肺纖維化輕度缺氧組、中度缺氧組、重度缺氧組均不同，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=21.58，P<0.001；F=18.75，P<0.001）。（2）肺纖維化血清IL-27與TGF-β1水平均隨PaO2升高而明顯降低，經(jīng)直線相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)二者與PaO2均分別呈負(fù)相關(guān)（r=-0.754，P<0.05；r=-0.793，P<0.05）；血清IL-27和TGF-β1之間呈正相關(guān)（r=0.854，P<0.05）。結(jié)論 IL-27和TGF-β1參與了肺纖維化發(fā)病，二者檢測對(duì)其診治有著重要的臨床意義。

[關(guān)鍵詞] IL-27；TGF-β1；肺纖維化

[中圖分類號(hào)] R563.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701（2015）13-0009-03

[Abstract] Objective To investigate the expression and clinical significance of IL-27 and TGF-β1 in patients with pulmonary fibrosis. Methods The expression levels of IL-27 and LTB4 were determined by ELISA method in 20 cases of pulmonary fibrosis patients and 15 cases of healthy control group. Results （1） The levels of IL-27 and TGF-β1 in pulmonary fibrosis patients were higher than the control group；IL-27 and TGF-β1 levels were gradually increased from the control group， pulmonary fibrosis mild hypoxia group， moderate hypoxia group， severe hypoxia group， the differences were statistically significant （F=21.58， P<0.001； F=18.75， P<0.001）；（2）The serum IL-27 and TGF-β1 levels were significantly reduced with the increase of PaO2， the linear correlation was found between the two groups and PaO2 were negatively correlated（r=-0.754，P<0.05； r=-0.793，P<0.05）； It was positively correlated between IL-27 and TGF-β1（r=0.854，P<0.05）. Conclusion IL-27 and TGF-β1 were being involved in the pathogenesis of pulmonary fibrosis， detection simultaneously， there were important significances for pulmonary fibrosis clinic diagnosis and therapy.

[Key words] IL-27； TGF-β1； Pulmonary fibrosis

肺間質(zhì)纖維化是一種主要以成纖維細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)過度沉積等為病理特征的漸進(jìn)性、致死性疾病， 其支氣管肺泡上皮受損、肺組織結(jié)構(gòu)形成不可逆性重塑，預(yù)后極差，但病因至今尚不完全明確，近年來研究表明多種細(xì)胞因子在肺間質(zhì)纖維化的發(fā)病中起著重要作用，IL-27可以通過固有免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的各種細(xì)胞而發(fā)揮廣泛的免疫調(diào)節(jié)，研究已表明，IL-27可通過調(diào)節(jié)Th1、Th2細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子參與感染性疾病；也可通過調(diào)節(jié)Th17、Th1、Th2細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子參與自身免疫性疾病，IL-27的基因有望成為治療肺纖維化的靶基因。TGF-β1目前已有研究證實(shí)與肺纖維化相關(guān)，但是此兩者在非肺纖維化患者中的作用機(jī)制及相關(guān)性還鮮有研究。本項(xiàng)研究采用ELISA法對(duì)IL-27和TGF-β1在肺纖維化血清中表達(dá)及關(guān)系進(jìn)行研究，將為探究肺纖維化發(fā)病機(jī)制理論及在臨床上的診斷及治療新方法有著一定的意義。本研究采用ELISA法對(duì)IL-27和TGF-β1在肺纖維化血清中表達(dá)及關(guān)系進(jìn)行研究，探討兩者在肺纖維化發(fā)生、發(fā)展中的變化規(guī)律及可能機(jī)制，為肺纖維化的臨床診治提供一種理論依據(jù)及治療方法。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取我院呼吸內(nèi)科確診為肺纖維化患者20 例。男12例、女8例，年齡45～76歲，平均（55±8）歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合歐洲呼吸學(xué)會(huì)和美國胸科學(xué)會(huì)共同提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)。②檢查前未經(jīng)免疫抑制劑及糖皮質(zhì)激素等治療。③所有患者均通過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并知情同意。同時(shí)另選取15例健康志愿者作為對(duì)照研究，其中男9例、女6例，年齡33～56歲，平均（44±7）歲，且與實(shí)驗(yàn)組相比較其性別、年齡等差異無顯著性（P>0.05）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 PaO2測定 入檢者靜息未吸氧狀態(tài)下，取動(dòng)脈血2 mL，行血?dú)夥治鰴z測。根據(jù)缺氧程度不同分成三組：輕度（80～60 mmHg）7例、中度（60～40 mmHg）9例、重度（<40 mmHg）4例，觀察不同情況下IL-27和TGF-β1水平。

1.2.2 IL-27和TGF-β1測定 所有實(shí)驗(yàn)組均采集清晨、空腹靜脈血，以3 000r/min 離心5 min，分離血清，-80℃低溫冰箱保存，應(yīng)用ELISA法進(jìn)行檢測，讀取450 nm處的吸光度（A）值，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算樣本濃度。具體實(shí)驗(yàn)操作按照試劑盒中說明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，相關(guān)性采用 Spearman 相關(guān)性分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 IL-27與TGF-β1在肺纖維化患者血清中與正常對(duì)照組中的表達(dá)水平情況

肺纖維化重度缺氧組均具有更高的IL-27與TGF-β1水平，并且不同缺氧程度的肺纖維化IL-27與TGF-β1水平均逐漸升高，從對(duì)照組、肺纖維化輕度缺氧組、中度缺氧組、重度缺氧組均不同，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=21.58，P<0.001；F=18.75，P<0.001）（表1）。

2.2 IL-27與TGF-β1表達(dá)的相關(guān)性

肺纖維化血清IL-27與TGF-β1水平均隨PaO2升高而明顯降低，經(jīng)直線相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)二者與PaO2 均分別呈負(fù)相關(guān)（r=-0.754，P<0.05；r=-0.793，P<0.05）；血清IL-27和TGF-β1之間呈正相關(guān)（r=0.854，P<0.05）。

3 討論

Pflanz等[1]在2002年發(fā)現(xiàn)的一種由p28亞基和EBI3基因通過二硫鍵組成的異二聚體，命名為白細(xì)胞介素27（interleukin-27，IL-27），為一種新型細(xì)胞因子。IL-27是由抗原遞呈細(xì)胞產(chǎn)生，主要通過調(diào)節(jié)Th1、Th2、Th17細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)及抑制和促進(jìn)炎癥反應(yīng)等多重作用[2]。目前已有研究證實(shí)，IL-27在肺部感染、哮喘、COPD等疾病方面均有積極作用[3]，但在肺纖維化患者中的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)肺纖維化患者進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)其血清中IL-27水平均數(shù)為（113.51±16.43） pg/ml遠(yuǎn)高于正常對(duì)照組（64.38±10.73）pg/mL，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。分析其中主要機(jī)制為：IL-27可以通過STAT1依賴的途徑促進(jìn)Th1細(xì)胞的增生活化，進(jìn)而促進(jìn) CD8+T細(xì)胞活化，參與氣道炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致氣流及血管阻力增加，肺血管重塑[4]；表達(dá)在支氣管上皮細(xì)胞中的Toll樣受體2能夠誘導(dǎo)呼吸上皮細(xì)胞分泌IL-27，促進(jìn)肺纖維化形成；IL-27還可以通過激活JAK/STAT信號(hào)系統(tǒng)發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)參與肺纖維化發(fā)生[5]。按照缺氧程度不同進(jìn)行分組后檢測IL-27水平證實(shí)，IL-27在重度缺氧組中表現(xiàn)為更高水平，并且按輕、中、重度缺氧程度加重而逐漸升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），此種PaO2水平降低而IL-27水平升高現(xiàn)象，經(jīng)直線相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)二者呈負(fù)相關(guān)（r=-0.754，P<0.05）。由此分析IL-27高表達(dá)組肺纖維化程度越重，進(jìn)一步證實(shí)IL-27是一種潛在的致纖維化細(xì)胞因子，通過不同途徑參與疾病發(fā)生中，但詳盡機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

轉(zhuǎn)化生長因子β1（Transforming growth factor beta， TGF-β1）是TGF-β超家族中的一員，作為二硫鍵連接的同型二聚體，主要分布在中胚層間葉組織細(xì)胞，其中肺內(nèi)以上皮細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞分泌為主，具有促進(jìn)成纖維細(xì)胞增值和向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化等作用[6]，是目前研究慢性肺疾病的重要致纖維化生長因子之一[7]。本實(shí)驗(yàn)中，肺纖維化血清中TGF-β1水平均數(shù)為（103.59±18.61）pg/ml遠(yuǎn)高于對(duì)照組（46.75±12.82）pg/mL，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。在輕度、中度、重度缺氧程度不同組TGF-β1水平逐漸升高，與PaO2水平呈負(fù)相關(guān)（r=-0.793，P<0.05），在各組間及與對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均<0.05），表明TGF-β1與肺纖維化發(fā)病機(jī)制及患者病情嚴(yán)重程度密切關(guān)聯(lián)。TGF-β1在肺纖維化中機(jī)制認(rèn)為：TGF-β1 能夠促進(jìn)血小板釋放血小板生長因子，進(jìn)而促進(jìn)肺成纖維細(xì)胞的纖維增生[8]；通過抑制細(xì)胞外基質(zhì)降解酶合成達(dá)到減少膠原蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)降解促進(jìn)纖維化形成[9]；此外TGF-β1可趨化炎癥細(xì)胞，成纖維細(xì)胞等細(xì)胞，使炎性細(xì)胞因子增多同時(shí)產(chǎn)生更多的 TGF-β1，有自身擴(kuò)增的生物學(xué)效應(yīng)[10]。

IL-27和TGF-β1之間存在密切聯(lián)系，二者相互作用影響。IL-27通過誘導(dǎo)Th細(xì)胞分化產(chǎn)生大量IL-10，而IL-10在肺纖維化形成的反應(yīng)階段上調(diào)肺巨噬細(xì)胞TGF-β1水平發(fā)揮致肺纖維化作用[11]。Th17細(xì)胞分泌的IL-17是一種促炎因子，在纖維化形成中與TGF-β1協(xié)同作用，而IL-17與IL-27密切相關(guān)[12]，從而使IL-27和TGF-β1之間有著錯(cuò)中復(fù)雜的鏈條式聯(lián)系[13]。與本研究肺纖維化患者血清中IL-27與TGF-β1水平呈正相關(guān)（r=0.854，P<0.05）符合。

總之，研究證實(shí)IL-27和TGF-β1均參與了肺纖維化發(fā)病機(jī)制，通過對(duì)IL-27和TGF-β1在肺纖維化血清中表達(dá)的聯(lián)合檢測使我們清楚認(rèn)識(shí)到二者之間表達(dá)水平在肺纖維化患者中互相影響，存在著密切的正相關(guān)性，因此我們對(duì)其發(fā)生過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行控制從而抑制肺纖維化形成，有著重要臨床意義。目前有些單個(gè)因子的動(dòng)物模型的藥物試驗(yàn)正在進(jìn)行中[14]，但二者的聯(lián)合藥物實(shí)驗(yàn)未見報(bào)道，我們還有待進(jìn)步研究。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Pflanz S，Timans JC，Cheung J，et al. IL-27，a heterodimeric cytokine composed of EBI3 and p28 protein，induces proliferation of naive CD4（+）T cells[J]. Immunity，2002， 16（6）：779-790.

[2] El-Behi M，Dai H，Magalhaes JG，et al. Committed Tc17 cells are phenotypically and functionally resistant to the effects of IL-27[J]. Eur J Immunol，2014，44（10）：3003-3014.

[3] Wynick C，Petes C，Gee K. Interleukin-27 mediates inflammation during chronic disease[J]. J Interferon Cytokine Res，2014，34 （10）：741-749.

[4] Bullock TN. IL-27 and the generation of CD8+ T-cell responses to peptide vaccines[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2014， 111 （47）：16639-16640.

[5] Shi K，Jiang J，Ma T，et al. Dexamethasone attenuates bleomycin-induced lung fibrosis in mice through TGF-β，Smad3 and JAK-STAT pathway[J]. Int J Clin Exp Med，2014， 7（9）：2645-2650.

[6] Willis BC，Borok Z. TGF-beta-induced EMT：mechanisms and implications for fibrotic lung disease[J]. Am J Physiol Lung Cell Molphysiol，2007，293（3）：1525-1534.

[7] Cho SJ，Weiden MD，Lee CG，et al. Chitotriosidase in the Pathogenesis of Inflammation，Interstitial Lung Diseases and COPD[J]. Allergy Asthma Immunol Res，2015，7（1）：14-21.

[8] Van Bruaene N，Van Crombruggen K，De Ruyck N，et al. Inflammation and remodeling patterns in early stage chronic rhinosinusitis[J]. Clinical & Experimental Allergy，2012，42（6）：883-890.

[9] Santibanez JF，Quintanilla M，Bernabeu C. TGF-β/TGF-β receptor system and its role in physiological and pathological conditions[J]. Clin Sci，2011，121（6）：233.

[10] Li X，Liu L，Shen Y，et al. MicroRNA-26a modulates transforming growth factor beta-1-induced proliferation in human fetal lung fibroblasts[J]. Biochem Biophys Res Commun，2014，454（4）：512-517.

[11] Uyttenhove C，Marillier RG，Tacchini-Cottier F，et al. Amine-reactive OVA multimers for auto-vaccination against cytokines and other mediators：perspectives illustrated for GCP-2 in L. major infection[J]. J Leukoc Biol，2011，89（6）：1001-1007.

[12] Tang SC，F(xiàn)an XH，Pan QM，et al. Decreased expression of IL-27 and its correlation with Th1 and Th17 cells in progressive multiple sclerosis[J]. J Neurol Sci，2015，348 （12）：174-180.

[13] Lin H，Lin D，Xiong XS，et al. Expression and regulation of interleukin-9 in chronic rhinosinusitis[J]. Am J Rhinol Allergy，2015，29（1）：18-23.

[14] Wang C，Dai J，Sun Z，et al. Targeted inhibition of disheveled PDZ domain via NSC668036 depresses fibrotic process[J]. Exp Cell Res，2015，331（1）：115-122.

（收稿日期：2015-02-13）