支氣管哮喘患者血清TSLP、C3a和MMP-9水平測定及臨床價值探討

張筱騫

[摘要] 目的 探討血清胸腺基質淋巴細胞生成素（TSLP）、補體3a （C3a）及基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）在支氣管哮喘患者臨床診治中的價值。 方法 選擇2017年2～12月在我院就診的支氣管哮喘患者81例作為研究對象，另選取我院健康體檢者50例作為對照組。采用ELISA法檢測支氣管哮喘組與健康對照組的血清TSLP、C3a和MMP-9的濃度水平，并采用德國PowerCube肺功能儀測定兩組的PEF、FEVl及FEV1/FVC水平。比較支氣管哮喘組與健康對照組TSLP、C3a和MMP-9的水平差異，并對支氣管哮喘組TSLP、C3a和MMP-9水平與其肺功能的相關性進行分析。 結果 支氣管哮喘組血清TSLP、C3a和MMP-9水平均高于健康對照組（P<0.001）;支氣管哮喘組PEF、FEV1及FEV1/FVC水平均低于健康對照組（P<0.001）;SPSS Pearson相關性分析表明，支氣管哮喘患者血清TSLP、C3a和MMP-9水平與其PEF、FEVl及FEV1/FVC水平呈負相關性（P<0.01）。 結論 支氣管哮喘患者血清TSLP、C3a和MMP-9的水平升高，且與患者肺功能具有一定的負相關性。該三項指標共同參與支氣管哮喘的氣道炎癥與重塑的過程，聯(lián)合檢測該三項指標對判斷支氣管哮喘患者的病情嚴重程度和預后、輔助診斷和治療具有重要臨床價值。

[關鍵詞] 支氣管哮喘;胸腺基質淋巴細胞生成素;補體3a;基質金屬蛋白酶-9

[中圖分類號] R562.2? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2020）19-0043-04

The detection and clinical siginificance of the serum TSLP， C3a and MMP-9 levels in patients with bronchial asthma

ZHANG Xiaoqian

Department of Respiratory Medicine， Zibo Mining Group Co.， LTD. Central Hospital， Zibo? ?255120， China

[Abstract] Objective To explore and analyze the value of serum thymic stromal lymphopoietin（TSLP）， complement 3a（C3a） and matrix metalloproteinase-9（MMP-9） in the diagnosis and treatment of the patients with bronchial asthma. Methods 81 patients with bronchial asthma treated in our hospital from February 2017 to December 2017 were selected as the subjects of research， and another 50 healthy people who had checkup in our hospital were selected as the control group. The concentration levels of serum TSLP， C3a and MMP-9 in the bronchial asthma group and the healthy control group were detected through the ELISA method， and the levels of PEF， FEVl and FEV1/FVC in the two groups were measured through German PowerCube pulmonary function instrument. The levels of TSLP， C3a and MMP-9 in the bronchial asthma group and the healthy control group were compared， and the correlation between the levels of TSLP， C3a and MMP-9 and the lung function in the bronchial asthma group was analyzed. Results Serum TSLP， C3a and MMP-9 levels in the bronchial asthma group were all higher than those in the healthy control group（P<0.001）. The levels of PEF， FEVl and FEV1/FVC in the bronchial asthma group were all lower than those in the healthy control group（P<0.001）. SPSS Pearson correlation analysis showed that the serum TSLP， C3a and MMP-9 levels in the patients with bronchial asthma were negatively correlated with the PEF， FEVl and FEV1/FVC levels（P<0.01）. Conclusion The levels of serum TSLP， C3a and MMP-9 in the patients with bronchial asthma increase and have a negative correlation with the lung function of the patients. The three indexes jointly participate in the process of airway inflammation and remodeling of bronchial asthma， and joint detection of the three indexes has important clinical value for judging the severity and prognosis of bronchial asthma， assisting diagnosis and treatment for the patients.

[Key words] Bronchial asthma; Thymic stromal lymphopoietin; Complement 3a; Matrix metalloproteinase-9

支氣管哮喘是一種由多種因素誘發(fā)的變態(tài)反應性疾病，以氣道高反應性和慢性氣道炎癥為特征。本質上是由多種炎癥細胞、炎性介質和細胞因子共同參與的氣道慢性變應性炎癥，以嗜酸性粒細胞、肥大細胞、T淋巴細胞以及其他多種炎癥細胞浸潤為表現(xiàn)。胸腺基質淋巴生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）與哮喘氣道炎癥及病情嚴重程度密切相關，并且TSLP的多個基因位點與哮喘的易感性相關[1]。補體3a（complement 3a，C3a）既參與了哮喘的全身炎癥反應，也在氣道局部炎癥反應中發(fā)揮效應[2]?；|金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）在參與典型支氣管氣道炎癥和氣管重塑中發(fā)揮重要作用[3]。

本研究通過對支氣管哮喘患者血清TSLP、C3a和MMP-9的檢測及肺功能檢查并進行分析，旨在探討TSLP、C3a和MMP-9在哮喘發(fā)病中的作用及加重哮喘氣道炎癥的機制，為臨床預防及診治提供新的理論依據(jù)和實驗室證據(jù)，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

支氣管哮喘組：2017年2～12月淄礦集團中心醫(yī)院就診的患者中收集到符合入組標準的支氣管哮喘患者81例，其中男37例，女44例，年齡23～69歲，平均（37.6±11.7）歲。健康對照組：選擇年齡匹配、同期來院體檢的無心腦血管疾病、無濕疹、過敏性鼻炎、腎臟、內分泌、肝臟疾病、其他自身免疫性疾病及感染等疾病的健康者50例，其中女28例，男22例，年齡26～71歲，平均（38.1±12.5）歲。所有研究對象4周內未發(fā)生過呼吸道感染，胸部透視未發(fā)現(xiàn)異常，近2個月內未服用過糖皮質激素、抗組胺等抗過敏藥物。以上兩組實驗對象的性別和年齡比較無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。

納入標準：采用2013年由中華醫(yī)學會呼吸病學分會修訂的中國（基層版）支氣管哮喘防治指南的診斷標準[4]。

排除標準：近6周內有呼吸道感染;近3個月內曾接受糖皮質激素、抗組胺等抗過敏藥物治療（包括吸入及全身使用）;嚴重心腦血管疾病;惡性腫瘤;妊娠或哺乳期的患者;嚴重慢性疾病，如肺氣腫、COPD等;其他自身免疫性疾病等[5]。

該研究經醫(yī)院倫理委員會批準，所有受試者或家屬對于參加本研究項目知情，且均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 標本采集? 所有受試者均于入院次日早晨空腹抽取靜脈血。用促凝劑真空采血管釆血2～4 mL，1 h內3500 r/min離心10 min，分離血清，并分裝血清至EP管中，每管600 μL，-80℃凍存，用于TSLP、C3a和MMP-9的檢測。

1.2.2 血清指標檢測? TSLP、C3a、MMP-9的濃度采用ELISA法檢測，實驗步驟嚴格按照說明書執(zhí)行，設置標準曲線孔、陰性對照孔和空白孔，根據(jù)標準曲線計算樣本濃度。

1.2.3 肺功能檢測? 采用肺功能儀，由同一人員操作完成。每位患者均重復檢測3次，計算機自動采集受檢者數(shù)據(jù)，選用測試結果最好的1次記錄下呼氣峰值流速（peak expiratory flow，PEF）、一秒用力呼氣量（forced expiratory volume in the 1st second，F(xiàn)EVl）及一秒用力呼氣量/用力肺活量（forced expiratory volume in the 1st second/forced vital capacity，F(xiàn)EV1/FVC）等指標。

1.3 主要儀器和試劑

肺功能檢測采用德國PowerCube肺功能儀。TSLP檢測試劑盒購自美國abcam公司;C3a檢測試劑盒購自美國BD公司;MMP-9檢測試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司;酶標儀為美國Thermo Fisher Scientific公司生產。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料用相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗;計量資料用（x±s）表示，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清TSLP、C3a和MMP-9比較

支氣管哮喘組和健康對照組的血清TSLP、C3a和MMP-9水平分別比較，支氣管哮喘組高于健康對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2 兩組肺功能相關指標PEF、FEV1和FEV1/FVC比較

支氣管哮喘組和健康對照組的肺功能相關指標PEF、FEV1和FEV1/FVC分別比較，支氣管哮喘組低于健康對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表2。

2.3 支氣管哮喘組血清TSLP、C3a和MMP-9水平與其肺功能指標PEF、FEV1和FEV1/FVC的Pearson相關性分析

TSLP、C3a和MMP-9分別與其相應的肺功能指標具有相關關系（P<0.01），且均為負相關（r值為負）。見表3。

3 討論

支氣管哮喘是日益常見的呼吸道疾病，由于對哮喘的診斷不及時、激素吸入治療推廣率低及管理教育不到位，導致支氣管哮喘的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢。支氣管哮喘是世界范圍內嚴重的公共健康問題，其可發(fā)生在各個年齡段。我國哮喘發(fā)病率在1.5%，哮喘患者達到2000萬[6]。由于對哮喘癥狀的判斷以及肺功能檢測的應用受到主觀方面、年齡及病情的限制，實驗室檢查對支氣管哮喘的判斷占有一定作用。因此，建立有效的血清學檢測指標，早期預防、早期診斷、早期治療，對支氣管哮喘患者意義尤為重要。

TSLP作為一種細胞因子，主要由上皮細胞分泌，特別是經過抗原激活的支氣管上皮細胞和活化的肥大細胞。多種細胞因子參與調解TSLP的表達，如IL-25、IL-33兩種上皮細胞起源的細胞因子，能夠誘導氣道上皮細胞產生TSLP。TSLP通常在細胞受到促炎性的刺激時分泌，而它的分泌反過來又會促進炎癥性應答（主要是促進Th2型炎癥反應）[7]。研究顯示，TSLP主要是結合樹突狀細胞表面的特異性TSLP受體，從而促使樹突狀細胞的活化，使CD40、CD80、CD86等共同刺激因子的表達水平升高，誘導T細胞活化、增殖、分化，并直接促進幼稚CD4+T細胞向2型輔助T細胞（Th2細胞）分化，進一步導致Th2型細胞產生IL-5、IL-18、IL-33等炎性因子，使以嗜酸性粒細胞為主的超敏性炎癥細胞聚集，加重哮喘氣道炎癥的發(fā)生[8]。

Liu S等[9]研究發(fā)現(xiàn)，支氣管哮喘患者外周血及支氣管肺泡灌洗液中的TSLP水平會升高，且其支氣管肺泡灌洗液中的TSLP水平與類固醇激素對分泌IL-5等炎性細胞因子的抑制能力呈負相關。也就是說，TSLP的水平越高，類固醇激素對肺部炎癥的抑制作用越弱，氣道的炎癥反應越嚴重，肺功能越差，患者的臨床癥狀越嚴重。TSLP對類固醇激素抵抗的作用是通過絲裂原活化的細胞外信號調節(jié)激酶（Mitogen-activated extracellular signal-regulated kinase，MEK）和信號傳導及轉錄激活因子（Signal transducers and activators of transcription，STAT）信號轉導通路實現(xiàn)的。曲美替尼可抑制MEK通路[10]，而托法替尼可抑制STAT通路[11]，使用這兩個通路的抑制劑，可以抑制甚至一定程度地逆轉機體產生類固醇激素抵抗，從而使支氣管哮喘的治療更加有效。因此，TSLP的相關研究對于更好地理解支氣管哮喘的發(fā)病機制，恰當用藥抑制類固醇激素抵抗，更好地改善患者的肺功能，提高患者的生活質量有十分重要的意義。

在過敏性哮喘患者的支氣管肺泡灌洗液和小鼠的實驗性支氣管哮喘模型中，科研工作者都檢測到了C3a的存在[12]。已有研究發(fā)現(xiàn)，阻斷C3a受體，可以下調氣道的高反應性，雖然這種下調作用又因種屬和過敏原的不同而有所差異[13]，但已足夠提示C3a可以通過結合C3a受體而提高氣道的反應性。此外，C3a還可以通過調節(jié)內皮細胞的反應性和免疫細胞上粘附分子的表達水平，參與到免疫細胞，尤其是單核細胞源性的免疫細胞，如樹突狀細胞等，募集至肺組織的過程中。而這也可能是與過敏原暴露之后，肺組織內樹突狀細胞數(shù)目顯著升高的可能機制之一[14]。

2015年國內有研究報道，支氣管哮喘患者的誘導痰C3a水平與患者的誘導痰細胞總數(shù)、嗜酸性粒細胞計數(shù)和巨噬細胞計數(shù)均呈正相關，以及誘導痰C3a水平與哮喘的疾病嚴重程度具有相關性[15]。雖然我們目前并不清楚C3a在支氣管哮喘中的具體作用及其信號通路，但針對性的阻斷補體片段C3a和C3a受體，將會給支氣管哮喘的治療帶來新的思路和研究靶點。

MMP-9是基質金屬蛋白酶家族中的一員，主要是由巨噬細胞和中性粒細胞產生的，其次也可由上皮細胞、肥大細胞、成纖維細胞和平滑肌細胞分泌產生。

在對支氣管哮喘惡化的患者研究中，發(fā)現(xiàn)患者的血清、痰液和支氣管肺泡灌洗液中的MMP-9的水平都是升高的[16]。而在僅僅表現(xiàn)為過敏，未表現(xiàn)為哮喘的患者中，并未檢測到類似的MMP-9升高現(xiàn)象說明MMP-9極有可能參與了哮喘的發(fā)生發(fā)展過程[17]。MMP-9很有可能在支氣管哮喘的發(fā)病過程中起到了促炎性的調節(jié)作用，在局部高濃度的MMP-9的作用下，氣道呈高反應性，患者肺功能變差。在許多急性細菌性和病毒性肺炎中，也能檢測到MMP-9的表達升高[18]，因此，MMP-9水平的升高并不能作為哮喘診斷的特異性指標。

綜上所述，TSLP、C3a和MMP-9參與支氣管哮喘的發(fā)生發(fā)展過程，并且促進支氣管哮喘的病情向惡化的方向發(fā)展。TSLP、C3a和MMP-9為支氣管哮喘的檢測治療提供新方向;針對它們的特異性阻斷抗體或其受體拮抗劑的研究，也為支氣管哮喘的治療提供新的輔助思路。本研究的不足之處是未對支氣管哮喘患者進行臨床分期，且僅從臨床層面對支氣管哮喘患者血清TSLP、C3a和MMP-9水平及肺功能的關系進行了分析，其具體機制尚需進一步深入研究。

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（收稿日期：2020-03-26）