血清IL-25在COPD不同時(shí)期的水平變化與肺功能的相關(guān)性分析

莊虹 陳詠芳 申嚴(yán) 符青松 徐香琴 陳月靜 卓宋明

深圳市龍崗中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科518116

COPD 是一種常見的以持續(xù)氣流受限為特征的慢性氣道炎癥性疾病,在當(dāng)今世界范圍內(nèi),COPD病死率排名第三[1],嚴(yán)重危害人群健康和生活質(zhì)量。目前,COPD 的發(fā)病機(jī)制仍未完全明確,且無確切有效的根治措施。反復(fù)發(fā)作的慢性氣道炎癥及進(jìn)行性加重的氣流受限是該病的主要病理特征,其氣流受限常與氣道和肺對(duì)有毒顆?；驓怏w的慢性炎性反應(yīng)增強(qiáng)有關(guān)[2]。近年在COPD 穩(wěn)定期的患者的外周血中發(fā)現(xiàn)存在不明原因的抗核抗體和抗組織抗體,且抗組織抗體與肺功能受損水平存在相關(guān)性[3]。COPD 患者體內(nèi)免疫系統(tǒng)功能紊亂,許多細(xì)胞因子表達(dá)異常[4-5]。COPD 患者體內(nèi)Th1/Th2比值處于失衡狀態(tài)[6],嗜酸粒細(xì)胞表達(dá)水平高于非COPD 健康人群,且COPD 的急性期水平高于穩(wěn)定期[7],提示有變態(tài)反應(yīng)性疾病因素參與COPD的發(fā)生、發(fā)展過程。Wood等[8]研究發(fā)現(xiàn)在COPD患者體內(nèi)存在與其肺氣腫程度呈正相關(guān)的反彈性蛋白抗體。Nú?ez等[9]在COPD 患者穩(wěn)定期的外周血中發(fā)現(xiàn)了異常水平的抗組織抗體和抗核抗體,且抗組織抗體的表達(dá)水平與肺功能受損程度呈正相關(guān)。著名的TORCH 研究通過對(duì)6 184例COPD 患者長(zhǎng)達(dá)10年的隨訪發(fā)現(xiàn),持續(xù)使用表面激素ICS能普遍降低CD8+T、CD4+T、巨噬細(xì)胞水平,能延緩肺功能惡化[10]?？傊?越來越多的研究證據(jù)指向自身免疫反應(yīng)是COPD 發(fā)病的重要機(jī)制[11-13]。

血清IL-25 是IL-17 家族中新發(fā)現(xiàn)的成員之一,又稱為IL-17E,但其與IL-17的同源性在家族中是最小的,僅有15%～20%,屬于分泌因子,其功能顯著有別于其他IL-17成員[14]。IL-25近年在變態(tài)反應(yīng)相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),可能通過延緩嗜酸粒細(xì)胞的凋亡,加強(qiáng)其與上皮細(xì)胞的黏附,使氣道及肺組織中的嗜酸粒細(xì)胞增多并遷移到炎癥部位,并通過活化的嗜酸粒細(xì)胞釋出相關(guān)的趨化因子和細(xì)胞因子,促進(jìn)氣道變態(tài)反應(yīng)性炎癥的發(fā)生[15-17]。因此,同時(shí)與嗜酸粒細(xì)胞擁有相關(guān)性的IL-25 與COPD 兩者之間是否存在相關(guān)性,目前暫無相關(guān)研究結(jié)果。本研究通過檢測(cè)COPD 患者不同時(shí)期外周血IL-25 水平的變化,探討IL-25 表達(dá)水平與COPD 病情發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2016年10月至2017年3月就診于深圳市龍崗中心醫(yī)院的COPD 患者30例,以上患者均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)會(huì)制訂的COPD 診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。根據(jù)病情發(fā)展將入院時(shí)病情急性加重的納入COPD 急性期組,咳喘癥狀臨床緩解且感染治愈后2周門診隨訪時(shí)納入COPD 穩(wěn)定期組。同期選取非COPD 健康體檢者,排除支氣管哮喘(哮喘)、寄生蟲感染、風(fēng)濕性疾病、過敏性鼻炎、慢性鼻竇炎、慢性蕁麻疹等變態(tài)反應(yīng)性疾病,共30例列入健康對(duì)照組。所有受試者均簽署知情同意書,本研究通過深圳市龍崗中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2016018)。

1.2 材料 肺功能儀(德國(guó)康訓(xùn)公司,型號(hào)：PowerCube)；酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)IL-25 human ELISA Kit試劑盒(美國(guó)Abnova公司)；血細(xì)胞分析儀(美國(guó) BD 公司,型號(hào)：BDFACSAriaⅢ)等。

1.3 方法

1.3.1 肺功能檢測(cè) 對(duì)每次采血受試者均測(cè)定第1 秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比(forced expiratory volume in the first second percentage predicted,FEV1%pred)。所有受試者在每次采血時(shí)均進(jìn)行一次肺功能檢查。

1.3.2 外周血的采集和處理 受試者清晨、空腹,采集其外周血4 ml置于促凝劑采血試管中,采用Eppendorf Centrifuge 5810R 冷凍離心機(jī)以離心半徑9.5 cm,2 500 r/min離心15 min,分離上層血清,置于-80 ℃冰箱凍存待檢。

1.3.3 ELISA 檢測(cè)血清中IL-25水平 根據(jù)IL-25 ELISA 試劑盒的步驟指示,檢測(cè)血清標(biāo)本中IL-25的水平,加入終止液15 min 內(nèi)應(yīng)用酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)量各孔的吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度及其對(duì)應(yīng)的吸光度值計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程,再根據(jù)樣品的吸光度值在回歸曲線上計(jì)算出對(duì)應(yīng)的樣品濃度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分?jǐn)?shù))表示,計(jì)量數(shù)據(jù)以表示,兩樣本均數(shù)比較采用單樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用χ2檢驗(yàn)、方差分析,相關(guān)性分析用Pearson檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 受試者基本數(shù)據(jù) 如表1所示,3組受試者性別和年齡比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05)。

表1 3組受試者一般情況

2.2 IL-25水平檢測(cè) COPD 急性期組、COPD 穩(wěn)定期組、健康對(duì)照組IL-25 水平分別為(42.13±8.99)ng/L、(36.37±8.24)ng/L、(134.83±27.58)ng/L,三者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.225,P＜0.05)。COPD 急性期組IL-25水平高于COPD 穩(wěn)定期組(t=2.93,P＜0.05)；COPD穩(wěn)定期組IL-25水平與健康對(duì)照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

2.3 IL-25水平在COPD 不同時(shí)期變化與肺功能變化的相關(guān)性分析 Pearson分析顯示,COPD 急性期與穩(wěn)定期的IL-25 水平差值與相應(yīng)時(shí)期FEV1%pred水平差值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.429,P＜0.05)。

3 討論

近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)COPD 患者體內(nèi)免疫系統(tǒng)功能處于紊亂狀態(tài),炎癥因子表達(dá)增多,免疫抗體增加[3-5]。提示我們COPD 可能有免疫因素參與了發(fā)病機(jī)制。IL-25在哮喘的研究中曾被發(fā)現(xiàn)表達(dá)高于正常人群,且在病情急性發(fā)作期處于更高水平[6,16]。而許多COPD 患者在病情急性期也存在雙肺哮鳴音,支氣管痙攣狀態(tài)有一定的可逆性,提示IL-25 是否在COPD 中也起到了至炎作用,但目前為止尚未有IL-25在COPD 中的作用研究。因此,本研究通過檢測(cè)COPD 穩(wěn)定期、急性期血清IL-25水平,并與健康對(duì)照組對(duì)比,旨在探索IL-25水平與COPD 病情的相關(guān)性。

在選擇研究對(duì)象分組時(shí),考慮到COPD 發(fā)病年齡普遍超過40歲,而65歲以上健康人群肺功能存在生理性轉(zhuǎn)折下降,因此研究對(duì)象年齡選取40～65歲。COPD 發(fā)病人群以男性偏多,主要可能與男性吸煙比例較高有關(guān),研究對(duì)象分組后比較性別、年齡,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

本研究在IL-25水平的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),COPD 急性期組高于COPD 穩(wěn)定期組和健康對(duì)照組,而COPD 穩(wěn)定期IL-25水平與健康對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示IL-25在COPD 穩(wěn)定期患者的水平與健康人群是基本一致的,而在COPD 急性期卻顯著升高,提示IL-25 參與了COPD 的急性發(fā)作,而在病情緩解期恢復(fù)正常,這或許是COPD氣道高反應(yīng)的機(jī)制之一。

FEV1%pred是COPD 患者肺功能水平的主要參考指標(biāo),也是COPD 患者肺功能分級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn),COPD 患者從急性期到穩(wěn)定期,FEV1%pred 升高,而血清IL-25 水平下降。經(jīng)過Pearson相關(guān)分析顯示,IL-25水平的變化與其肺功能水平的變化呈負(fù)相關(guān)。以上發(fā)現(xiàn)表明IL-25可能是COPD 病情急性加重導(dǎo)致肺功能下降的因素之一。

血清IL-25在過去哮喘的相關(guān)研究中已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)與氣道高反應(yīng)性相關(guān)[16],當(dāng)前暫無IL-25 與COPD 的研究。COPD 以反復(fù)發(fā)作的氣道炎癥和氣流受限為主要發(fā)病特點(diǎn),在許多COPD 患者急性發(fā)作期肺部有高調(diào)哮鳴音,經(jīng)過支氣管擴(kuò)張劑及霧化、靜脈激素、抗過敏治療,哮鳴音在短期內(nèi)能消失,而舒張實(shí)驗(yàn)是陰性的,可排除哮喘重疊。說明在單純COPD 患者急性發(fā)作期,也有過敏性因素參與了氣道高反應(yīng)性,經(jīng)過抗過敏治療能緩解。結(jié)合本研究結(jié)果,IL-25有可能參與了COPD 的急性發(fā)作,有可能是影響COPD 患者氣道高反應(yīng)性的因素之一。

COPD 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,迄今為止尚不十分清楚。作為當(dāng)今全球疾病病死率排名第三的重要疾病,探索其發(fā)病發(fā)展機(jī)制對(duì)疾病治療有重要意義。COPD 穩(wěn)定期IL-25水平與健康對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示IL-25對(duì)于COPD 的發(fā)病無指導(dǎo)意義。血清IL-25在COPD 疾病不同時(shí)期的水平變化,并與肺功能變化呈相關(guān)性,為探索COPD 急性加重期氣道高反應(yīng)性的病因提供了新的思路。當(dāng)下越來越多的證據(jù)指向COPD 的發(fā)生、發(fā)展有自身免疫因素的參與,本研究揭示了COPD 急性期氣道高反應(yīng)性,除了感染性因素參與外,有可能還有變態(tài)反應(yīng)性因素參與,這為哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊的病理機(jī)制也提供了新的思路。IL-25對(duì)COPD 氣道高反應(yīng)性是否存在的確定的致病因素,有待下一步動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探索。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突