产妇血清和新生儿脐带血中IgE、白细胞介素4和白细胞介素18水平与特应性皮炎的关系研究

曾三武 王得玲 邹映雪 汤乃军 陈叙 魏文国 金京姬 齐放 索丹凤

产妇血清和新生儿脐带血中IgE、白细胞介素4和白细胞介素18水平与特应性皮炎的关系研究

曾三武 王得玲 邹映雪 汤乃军 陈叙 魏文国 金京姬 齐放 索丹凤

目的探讨产妇血清和新生儿脐带血中的IgE、白细胞介素4(IL-4)和白细胞介素18(IL-18)水平与特应性皮炎(AD)的相关性。方法于2009—2011年通过问卷调查的方法建立921个出生队列,在生产住院时采集产妇静脉血、在新生儿出生时采集脐带血冻存待检。婴儿出生后12和24个月随访,35例诊断为AD,随机选出队列中未诊断AD的儿童35例为对照组。应用ELISA方法检测对照组及患者组产妇血清和新生儿脐带血中的IgE、IL-4和IL-18水平,评价上述指标在预测AD发生中的作用。结果35例AD患儿母亲血清总IgE(425.34±278.38 IU/ml)、脐带血总IgE(418.23±256.76 IU/ml)高于对照组(分别为87.12±47.48、81.77±45.26 IU/ml),二组间差异有统计学意义(t值分别为7.29、7.88,均P＜0.01);AD患儿母亲血清IL-4水平(316.28±80.92 ng/L)明显高于对照组(188.79±61.92 ng/L),两组比较,t=25.77,P＜0.01。AD患儿脐带血IL-4水平(356.73±91.01 ng/L)亦明显高于对照组(191.45±73.65 ng/L),两组比较,t=18.90,P＜0.01。AD患儿母亲血清IL-18水平(425.38±49.36 ng/L)明显高于对照组(141.7±29.91 ng/L),两组比较,t=42.73,P＜0.01;脐带血IL-18水平与对照组差异无统计学意义(P＞0.05)。结论产妇血清中总IgE、IL-4和IL-18以及脐带血中总IgE和IL-4与儿童AD的发生有关。

皮炎,特应性;免疫球蛋白E;白细胞介素18;白细胞介素4;脐血

特应性皮炎(atopic dermatitis，AD)是一种慢性炎症性皮肤病,常伴有哮喘、过敏性鼻炎和枯草热,多见于婴幼儿及儿童,80%～90%的AD在7岁之前发病,有60%的患者在1岁内发病[1]。新生儿脐带血中IgE对AD发生有预测作用[2],IgE、白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素18(IL-18)是AD发生的危险因素[3]。我们通过建立出生队列,婴儿出生后随访12～24个月,检测诊断为AD患儿的母亲血清和新生儿脐带血中的IgE、IL-4、IL-18水平,评价上述指标在预测AD发生中的作用。

一、对象和方法

1.研究对象:选取2009年1月至2011年1月在天津市第一中心医院产科及天津市中心妇产科医院进行产前检查的孕妇,皆为天津籍,汉族,孕妇自愿在上述2家医院分娩,建立出生队列。在住院时由护士采集产妇静脉血2 ml,在新生儿出生时采集脐带血。孕妇均签署知情同意书,如不能采集标本,退出本研究。标本采集后存放于-20℃冰箱冻存待检。本次调查得到天津市第一中心医院及天津市中心妇产科医院伦理委员会批准。

2.检测病例的选择及AD的诊断:由护士在孕妇进行产前检查时分发有关孕期危险因素的调查问卷,婴儿出生后12和24个月时进行电话随访,随访内容[4]为:①您的孩子皮肤是否经常出现瘙痒?②您孩子的瘙痒部位是否有皮疹?如有上述2条阳性,即邀请患儿来门诊就诊或由皮肤科医师上门确定AD诊断。于婴儿出生后24个月时,按Williams等[5]AD诊断标准诊断AD。检测诊断为AD的患儿母亲血清及新生儿脐带血中的IgE、IL-4和IL-18。随机抽取出生队列中未诊断AD儿童的母亲血清及新生儿脐带血作为对照组。

3.主要试剂与仪器:IgE检测试剂盒由德国Fooke公司生产,IL-4和IL-18检测试剂盒产自法国DiacloneReserch公司,植物血凝素(PHA)、RPMI 1640培养液产自美国Promega公司,自动分析酶标仪Wellsean MKZ型由芬兰Lsystems Dragon公司生产。

二、实验方法

1.ELISA法测定产妇血清及脐带血中IgE浓度:取静脉血或脐带血2 ml,常温静置1 h,1 500 r/min离心半径17.5 cm离心5 min,收集血清,-20℃冻存待检。在各反应微孔中加入标准对照及待检标本,120 min后终止反应,孔中颜色由蓝变黄色,酶标仪测定各孔吸光度(A450)。采用微软Excel表格自动绘出标准曲线并求出各样品测定值。

2.产妇血清及脐带血中单一核细胞培养液上清的制备:血标本2 ml,加到肝素抗凝管中(20 U肝素),加等量含肝素的无血清RPMI 1640培养液悬浮细胞,将细胞悬液加在与血清等量的淋巴细胞分离液(Ficoll-Hypaque,d=1.077)上,室温水平离心1 000 r/min,离心半径17.5 cm,20 min,收集单一核细胞。用等量含肝素2%灭活小牛血清的RPMI 1640培养液离心洗涤3次,加入1%PHA 0.1 ml,置37℃孵箱中培养48 h,收集上清液置-20℃保存待测[6]。

3.IL-4、IL-18的测定:双夹心ELISA法检测两种细胞因子。操作步骤按IL-4和IL-18检测试剂盒说明进行,取试剂盒平衡至室温。用标准品/标本稀释液复溶冻干标准品,静置15 min后混匀,然后进行倍比稀释。加入标本和倍比稀释的标准品,空白孔和零孔加标本稀释液。用封板胶封住反应孔,室温孵育60～180 min。在酶标仪内混匀后即刻在450 nm处读数。绘制标准曲线,计算IL-4和IL-18浓度。

4.统计学处理:上述资料用SPSS11.0统计分析软件进行数据分析,P＜0.05认为差异有统计学意义。

三、结果

产前检查时发出问卷1 215份,收回有效问卷1 208份,应答率为99.4%。排除112例孕妇未在上述2家医院分娩者,排除孕不足32周早产5例,有83例母亲血污染脐带血被排除,失访87例(8.5%),完成调查问卷921例。于婴儿出生后24个月诊断AD患儿35例,其中男19例,女16例,患儿母亲中5例有AD病史,3例有哮喘病史,5例有过敏性鼻炎病史。随机选出队列中未诊断AD的儿童35例为对照组,35例儿童的母亲中,1例有哮喘病史,1例有过敏性鼻炎病史。

表1显示,35例AD患儿中母亲血清总IgE超过正常值上限(165 IU/ml)25例(71.43%),对照组35例儿童中母亲血清总IgE超过正常值上限6例(17.14%);AD组患儿母亲血清总IgE水平高于对照组,二组差异有统计学意义(t=7.29,P＜0.01)。35例AD患儿脐带血总IgE超过正常值上限23例(65.71%),对照组35例中脐带血总IgE超过正常值上限5例(14.29%);脐带血总IgE水平高于对照组,二组差异有统计学意义(t=7.88,P＜0.01);AD患儿母亲血清IL-4、IL-18水平、脐带血IL-4水平均显著高于对照组,而脐带血IL-18水平两组差异无统计学意义。

四、讨论

目前认为AD是在遗传基础上,免疫、环境及感染等多种因素作用而发病[7]。资料显示,AD患者中有特应性疾病家族史者占43%～83%,双亲均有特应体质的家庭,子女发生AD的风险是50%～75%,单亲有特应性病史的家庭,子女发生AD的风险是25%～30%[8-10]。完成本次调查共计921例,于婴儿出生后24个月诊断AD患儿35例,AD的患病率为3.8%。35例AD患儿母亲中5例有AD病史,3例有哮喘病史,5例有过敏性鼻炎病史。

本次出生队列中AD的诊断采用Williams诊断标准,此诊断标准在我国南京地区中小学生[11]和天津市婴幼儿调查中具有高敏感性和特异性[4]。本研究者[4]于2001年10月至2002年10月应用该诊断标准进行天津市儿童特应性皮炎调查,准确性为99.32%,敏感性为81.81%,特异性为100%。顾恒等[12]认为Williams等的AD诊断标准适合大规模流行病学调查,可推荐进行全国性AD流行病调查。本研究中电话随访采用简短询问儿童瘙痒和皮疹,在电话随访中更易被患者家属所接受,由皮肤科医师按Williams的AD诊断标准确诊AD。

表1 特应性皮炎患儿的母亲血清及脐带血清总IgE、白细胞介素4、白细胞介素18水平(±s)

表1 特应性皮炎患儿的母亲血清及脐带血清总IgE、白细胞介素4、白细胞介素18水平(±s)

组别 例数 IgE(IU/ml) 白细胞介素4(ng/L) 白细胞介素18(ng/L)母亲血清 脐带血 母亲血清 脐带血 母亲血清 脐带血清特应性皮炎组 35 425.34±278.38 418.23±256.76 316.28±80.92 356.73±91.01 425.38±49.36 155.60±47.28对照组 35 87.12±47.48 81.77±45.26 188.79±61.92 191.45±73.65 141.7±29.91 148.23±33.81 t值 7.29 7.88 25.77 18.90 42.73 1.32 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＞0.05

AD是由多种细胞特别是T淋巴细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞等参与的具有遗传和免疫特点的炎症性皮肤病[13],由患者体内Th细胞通过细胞与细胞间的相互作用以及释放细胞因子对免疫应答进行调节。有资料表明,AD患者血清总IgE及抗原特异性IgE增高，伴有哮喘或皮肤试验阳性者IgE值更高,IgE升高的程度大致与皮损严重程度平行,而且病程越长,血清IgE值越高,随皮损缓解IgE逐步下降,通常在皮损恢复1年后IgE才降至正常水平[14]。Silverberg等[15]通过实验证明,IgE水平对AD的发生起着重要作用。我们研究结果显示,AD组产妇血清总IgE、脐带血总IgE高于对照组;35例AD患儿中母亲血清总IgE超过正常值上限者25例(71.43%),脐带血总IgE超过正常值上限有23例(65.71%);对照组患儿中母亲血清总IgE超过正常值上限者6例(17.14%),脐带血总IgE超过正常值上限者5例(14.29%)。产妇血清及脐带血总IgE水平高于正常值,儿童发生AD的可能性增加。

Herberth等[16]研究显示,脐带血中IL-4水平升高可以增加患AD的危险性。本次研究显示,AD患儿母亲血清IL-4水平明显高于对照组,脐带血IL-4水平亦明显高于对照组,提示IL-4对未来AD的发生具有预测作用。

IL-18在AD的发病过程中表现为双向作用,既能激活Th1相关免疫应答,又能触发Th2免疫应答，在肥大细胞和嗜碱性粒细胞中刺激IL-4与IL-13的合成,上调IgE产生。特应性疾病患者血清IL-18水平增高,上调IL-4与IL-13的表达[17]。本次研究中发现AD患儿母亲血清IL-18水平明显高于对照组,而脐带血IL-18水平与对照组无差异,显示IL-18不能作为AD的预测指标。

由于本研究的样本数较少,所得出结果尚需扩大样本量进一步验证。

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2014-03-27)

(本文编辑:颜艳)

Analysis of relationship between atopic dermatitis and IgE,interleukin-4 and IL-18 levels in maternal serum and umbilical cord blood

Zeng Sanwu*，Wang Deling，Zou Yingxue，Tang Naijun，Chen Xu，Wei Wenguo，Jin Jingji，Qi Fang，Suo Danfeng.*Department of Dermatology，Tianjin First Center Hospital，Tianjin 300192，China

Zeng Sanwu，Email:sanwuzeng@sohu.com

ObjectiveTo explore the relationship between atopic dermatitis(AD)and IgE，interleukin(IL)-4 and IL-18 levels in maternal serum and umbilical cord blood.MethodsA total of 921 mother-newborn pairs were recruited to a birth cohort during 2009-2011 through a questionnaire survey.Venous blood samples were collected from the mothers during birth hospitalization，and umbilical cord blood samples from the newborns at birth.All of these blood samples were cryopreserved.Thirty-five infants，who were diagnosed with AD during follow up at 12 and 24 months after birth，with their mothers served as the patient group;35 infants without AD were selected randomly from the remaining infants，and served as the control group with their mothers.Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)was performed to detect the levels of IgE，IL-4 and IL-18 in serum samples from the mothers of these 70 infants as well as in their umbilical cord blood samples，so as to evaluate the roles of these indexes in predicting the occurrence of AD.ResultsCompared with the control group，the patient group showed higher total IgE levels in maternal serum((425.34 ± 278.38)vs.(87.12 ± 47.48)IU/ml，t=7.29，P＜ 0.01)and umbilical cord blood((418.23 ± 256.76)vs.(81.77 ± 45.26)IU/ml，t=7.88，P＜ 0.01).Increased IL-4 level was also observed in maternal serum((316.28 ± 80.92)vs.(188.79 ± 61.92)ng/L，t=25.77，P＜ 0.01)and umbilical cord blood((356.73±91.01)vs.(191.45±73.65)ng/L，t=18.90，P＜0.01)in the patient group compared with the control group.The IL-8 level was significantly higher in maternal serum in the patient group than in the control group((425.38 ± 49.36)vs.(141.7 ± 29.91)ng/L，t=42.73，P＜ 0.01)，but similar in umbilical cord blood between the two groups(P＞0.05).ConclusionTotal IgE and IL-4 levels in maternal serum and umbilical cord blood as well as IL-18 level in maternal serum are related to the occurrence of childhood AD.

Dermatitis，atopic;Immunoglobulin E;Interleukin-18;Interleukin-4;Cord blood

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2014.12.015

天津市卫生局科技基金(09kz23)

300192天津市第一中心医院皮肤科(曾三武、王得玲、魏文国、金京姬、齐放、索丹凤);天津市儿童医院(邹映雪);天津医科大学(汤乃军);天津市中心妇产科医院(陈叙)

曾三武,Email:sanwuzeng@sohu.com