哮喘急性期患儿血浆及诱导痰液标志物的相关性研究

李 峰 朱薇薇 刘爱香 王 峻 毕玫荣 郭爱丽

（济南市中心医院儿科，山东 济南 250013）

小儿哮喘（asthma）是世界范围内严重威胁公众健康的一种慢性非特异性气道炎症性疾病[1]，涉及多种细胞如T淋巴细胞、嗜酸性细胞（EOS）、肥大细胞和中性粒细胞等相互作用的结果。哮喘的发病机制十分复杂，是多重因素作用的结果。炎性介质在哮喘发病机制及防治中起着尤为重要的作用。本课题拟通过检测哮喘患儿血浆及诱导痰液白细胞介素5（IL-5）、嗜酸粒细胞阳离子蛋白（ECP）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素8（IL-8）表达水平，探讨诱导痰液IL-5、ECP、TNF-α、IL-8与哮喘发病的关系及其临床意义进行研究。

1 资料与方法

1.1 对象

哮喘组：依据全国儿童哮喘防治协作组制定标准[2]，选自2009年11月至2010年10月在我院诊治的哮喘急性期患儿36例，男19例，女17例；年龄7～12岁。采集诱导痰前2周内均未曾使用过糖皮质激素及免疫增强或抑制剂药物。入院后立即采集血清及诱导痰检测诱导痰中IL-5、ECP、TNF-α及IL-8的水平。正常对照组26例，男15例，女11例；年龄7～12岁；为本科门诊健康儿童,无过敏史、寄生虫感染史、喘息病史及慢性呼吸道疾病。

1.2 方法

患儿组及对照组患儿均于清晨空腹状态下抽取静脉血2mL，注入预冷的含50µL 10%草酸钠（EDTA-2Na）的试管中，充分混匀后于4℃下离心20min，吸取血浆后置-20℃冰箱内保存，同时采集诱导痰液于4℃下离心20min，吸取血浆后置-20℃冰箱内保存，待测IL-5、ECP、TNF-α、IL-8。IL-5、IL-8、TNF-α、ECP浓度的测定采用ELISA法（IL-5、ECP、TNF-α、IL-8试剂盒购于厦门慧莱生物科技有限公司，IL-8试剂盒灵敏度50ng/L；TNF-α试剂盒灵敏度20ng/L；IL-5试剂盒灵敏度1ng/L；ECP试剂盒灵敏度100ng/L）。严格按说明书操作。

1.3 统计学处理

2 结 果

①哮喘患儿急性期外周血浆IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平高于对照组（P＜0.05）；②哮喘患儿急性期诱导痰液IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平显著高于对照组（P＜0.01）；③哮喘患儿急性期诱导痰液IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平显著高于血浆中的浓度（P＜0.01）。④喘患儿急性期血浆及诱导痰液炎性标志物具有正相关性。见表1～表3和图1～图8。

图1 正常组血清和诱导痰IL-5的相关性，r=0.789，P＜0.01

图2 哮喘急性期血清和诱导痰IL-5的相关性，r=0.998，P＜0.01

图3 正常组血清和诱导痰IL-8的相关性，r=0.04，P＜0.01

图4 哮喘急性期血清和诱导痰IL-8的相关性，r=0.995，P＜0.01

图5 正常组血清和诱导痰ECP的相关性，r=0.516，P＜0.01

图6 哮喘急性期血清和诱导痰ECP的相关性，r=0.932，P＜0.01

图7 正常组血清和诱导痰TNF-α的相关性，r=0.839，P＜0.01

图8 哮喘急性期血清和诱导痰TNF-α的相关性，r=0.982，P＜0.01

表1 哮喘患儿与正常儿童血浆IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平比较（±s）

表1 哮喘患儿与正常儿童血浆IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平比较（±s）

n IL-5 ECP TNF-α IL-8哮喘急 36 27.56±20.02 4589±3068 409.8±325.9 1273±975.2性期组正常组 26 16.58±4.166 2945±599.2 234.4±86.59867.4±305.0 t =3.203 t=3.138 t=3.092 t=2.353 P=0.003 P=0.003 P=0.004 P=0.023

表2 哮喘患儿与正常儿童诱导痰IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平比较（±s）

表2 哮喘患儿与正常儿童诱导痰IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平比较（±s）

n IL-5 ECP TNF-α IL-8

表3 哮喘患儿血浆与诱导痰液IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平比较（±s）

表3 哮喘患儿血浆与诱导痰液IL-5、ECP、TNF-α、IL-8水平比较（±s）

n IL-5 ECP TNF-α IL-8哮喘组血浆 3627.56±20.024589±3068 409.8±325.9 1273±975.2诱导痰 3655.16±38.699179±5372 809.0±546.72572.6±1866.8 t=3.801 t=4.451 t=3.762 t=3.702 P=0.000 P=0.000 P=0.000 P=0.001

3 讨 论

支气管哮喘是由多种细胞如嗜酸性细胞、肥大细胞、T细胞、中性粒细胞以及气道上皮细胞等和细胞组分共同参与的气道慢性炎症性疾患。这些细胞相互作用，活化并分泌多种细胞因子导致黏膜上皮损伤、炎症和气道高反应性。目前，在哮喘发病机制、病情估评及治疗效果研究中，大量的研究针对气道高反应性的监测，如峰流速监测、气道激发试验和肺功能监测。它们不能直接反映气道炎症的真实情况。以支气管肺泡灌洗和支气管黏膜活检为代表的直接法，具有一定的危险性并受病情限制，不能作为常规临床检测手段。近年来，随着痰液诱导方法的建立，痰液分析已广泛应用于哮喘气道炎症研究中，具有无创伤、不受病情限制的优点，且痰液是来源于外周气道至中央气道的分泌物，具有更为集中的细胞和生化物质成分，能够反映气道分泌物自然状态下的浓度[3]。本研究通过对哮喘患儿血浆及诱导痰中IL-5、ECP、TNF-α、IL-8的对比观察，显示两种标本检测结果具有正相关性，可作为监测哮喘炎症的生化指标。但其诱导痰中的浓度明显高于其外周血浆中的浓度。提示检测诱导痰液炎性标志物比检测其血清标志物更敏感、特异，且减轻患儿痛苦，更易被患儿及家长接受。

TNF-α主要由单核-巨噬细胞和中性粒细胞产生，目前认为[4]TNF-α是哮喘发作时气道炎性反应过程中的重要启动因子，是气道痉挛的强有力的刺激因子，可诱导炎症有关的细胞因子、受体和某些酶的基因表达，诱使单核一巨噬细胞和中性粒细胞聚集到损伤组织而被激活而释放大量的TNF-α。

IL-5主要来源于活化的CD4T淋巴细胞（Th2）。IL-5近年来被认为是调节嗜酸性粒细胞功能最重要的细胞因子，是嗜酸性粒细胞活化、成熟、趋化、存活和募集至气道不可缺少的细胞因子[5,6]，也是使气道炎症持续存在的关键细胞因子[7]。

ECP为嗜酸性粒细胞活化后产生的毒性蛋白，ECP水平与被激活的嗜酸性粒细胞数目有关，是嗜酸性粒细胞的激活标志。嗜酸性粒细胞在气道黏膜内的聚集和激活能直接促发气道炎性反应。激活的嗜酸性粒细胞可表达各种细胞因子受体，释放ECP等炎性介质而发挥致炎作用。因此，ECP有可能成为临床上反映哮喘气道嗜酸粒细胞炎症的客观指标。

IL-8是一种多功能的细胞因子，是由单核细胞／巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和上皮细胞等分泌，可作用于气道内各种炎症细胞，在哮喘气道炎症形成中占有重要的地位。它可作为中性粒细胞趋化剂和诱导剂，也对嗜酸性粒细胞和T细胞有趋化作用，属趋化性细胞因子的一员。IL一8趋化嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和T细胞在气道黏膜积聚，可激活ECP及中性粒细胞，可使中性粒细胞和嗜碱细胞脱颗粒，促其释放花生四烯酸代谢产物前列腺素（PG）、白三烯B4（LTB4）等，引起支气管平滑肌痉挛，导致迟发型哮喘。

随着对支气管哮喘发病机制研究的不断深入，在如何评价气道炎症程度以指导哮喘的临床防治方面，研究较为深入的是某些细胞因子、黏附分子和嗜酸性细胞颗粒相关蛋白等，但迄今尚未找到一种较为可靠的指标。综合IL-5、ECP、TNF-α、IL-8这4种炎性因子，既有较为稳定的IL-5、TNF-α，又有较为特异敏感的ECP、IL-8，可以较为系统反映哮喘气道炎症的真实水平。

目前，相关研究发现[8,9]血浆及诱导痰炎性因子具有相关性。本研究通过对血浆及诱导痰IL-5、ECP、TNF-α、IL-8进行一系列研究与临床观察，发现二者具有正相关性。这将有助于进一步阐明哮喘的病因，并为该病诊疗及转归的监测提供新的理论根据和途径。从而，痰液分析有可能成为一种实用而直接的非侵入性的监测哮喘气道炎症的较好方法。

[1]陈育智.《儿童哮喘管理和预防指南》介绍[J].实用儿科临床杂志,2003,18(10):765-768.

[2]全国儿科哮喘防治协作组.儿童哮喘防治常规(试行)[J].中华儿科杂志,1998,36(12):747-751.

[3]Fahy JV,Wong H,Uu J,el a1.Conlparison of samples collected by sputum induction and bronchoscopy from asthmatic and healthy subjects[J].Am J Respir Crit Care Med,1995,152(1):53-58.

[4]张云峰,马青山,成焕吉,等.儿童哮喘外周血噬酸细胞阳离子蛋白、内皮素和肿瘤坏死因子的水平变化及临床意义[J].临床儿科杂志,2002,20(3):150-151.

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[6]Hamelmann E,Gelfand EW.Role of IL-5 in the development of allergen-induced airway hyperresponsiveness[J].Int Arch Allergy Immunol,1999,120(1):8-16.

[7]Shi H,Oin S,Huang G,et a1.Infiltration of eosinophils into the asthmatic airways caused by interleukin 5[J].Am J Respir Cell Mol Biol,1997,16(3):220-224.

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