支气管哮喘患者白细胞介素-33作用的临床研究

蔡树冰（广东省潮州市人民医院 呼吸内科，广东 潮州 521000）

临床论著

支气管哮喘患者白细胞介素-33作用的临床研究

蔡树冰
（广东省潮州市人民医院 呼吸内科，广东 潮州 521000）

目的分析支气管哮喘（简称哮喘）患者血清白细胞介素-33（IL-33）水平变化及临床意义。方法回顾性分析该院2013年3月-2015年3月住院的120例未治疗的哮喘急性发作期及治疗后缓解期的患者作为观察组，另选择80例健康者（健康体检人群）为对照组，分别对两组患者血清中IL-33的水平进行检测,并检测患者血清免疫球蛋白E（IgE）及嗜酸性粒细胞（Eos）的水平，所有受试者均行肺功能检测（PTF）。结果与健康对照组比较，哮喘急性发作治疗前组血清中IL-33及IgE的水平、Eos的绝对数显著升高（P<0.05）；哮喘治疗后缓解组IL-33的水平与IgE的水平、Eos绝对计数呈正相关（P<0.05），而与第1秒用力呼气容积（FEV1）、第1秒用力呼气量占用力肺活量比值（FEV1/FVC）、FEV1占预计值的百分比（FEV1%pre）均呈负相关（P< 0.05）。结论IL-33积极参与了机体的炎症反应；调节IL-33可以作为支气管哮喘的治疗方法。

支气管哮喘；IL-33；免疫球蛋白E；嗜酸性粒细胞

支气管哮喘（bronchial asthma，BA，简称哮喘）是呼吸系统疾病的常见病、多发病，近年来呈逐年上升趋势，在我国支气管的患病率为1%～4%，是一种复杂的免疫反应。在研究哮喘发病机制的同时，白细胞介素家族的新成员白细胞介素33（interleukin-33，IL-33）引起了人们的高度关注。IL-33含有270个氨基酸，分子质量为18kDa。体外实验证明，IL-33 以30kDa的前体蛋白形式存在于细胞核内，经半胱氨酸蛋白酶1（caspases-1）剪切加工成18 kDa的成熟蛋白后分泌到胞浆中[1]。它参与了机体的炎症反应，核因子具有转录抑制的特性，是气道炎症性疾病的致病因子。本文通过检测IL-33在哮喘患者血清中的水平变化，探讨它在这种疾病中的作用。

1　资料与方法

1.1一般资料

以2013年3月-2015年3月广东省潮州市人民医院收治哮喘患者120例为研究对象，所有病例符合中华医学会呼吸病学会哮喘组制订的诊断标准[2]。纳入病例排除具有咳嗽、喘息症状，不合并其他肺部疾病，近6周无呼吸道感染史，近2周未使用口服或吸入激素治疗，所有纳入的对象均签署知情同意书。支气管哮喘急性发作治疗前（A组）120例。其中，男性65例，女性55例；年龄15～72岁，平均（40.5±12.6）岁。根据患者病情严重程度，将其分为轻度68例，中度37例，重度15例。急性发作期是指患者出现反复性胸闷、咳嗽咳痰、喘息，呼吸困难加重，紫绀等症状，持续3 d以上。哮喘急性发作期的治疗目的在于尽快缓解症状、祛痰平喘解除气流受限和低氧血症。治疗按照支气管哮喘严重程度不同，住院给予吸氧，选用β受体激动剂、茶碱类、糖皮质激素等药物控制发作，规范治疗1～2周。治疗后缓解组亦为哮喘急性发作患者经过药物治疗后病情缓解的患者（B组)。缓解期是指患者发作性胸闷、咳嗽及喘息完全缓解，无紫绀，无呼吸困难，肺功能恢复到急性发作前水平。健康对照组选择2013年3月-2015年3月在本院的健康体检者80例。其中，男性42例，女性38例，平均年龄（39.2.±16.4）岁，均无过敏史、吸烟史。

1.2方法

1.2.1采血经受试者的同意，分别于清晨空腹抽取支气管哮喘急性发作治疗前组、治疗后缓解组及健康对照组的空腹外周静脉血7 ml，分装于两个EDTA抗凝管中（一管2ml，另一管5ml）。

1.2.2白细胞介素33检测取已抽取的2 ml外周静脉血置于室温下放置1 h后，3 000 rpm离心10 min，取血清，置于-80°C保存。检测血浆IL-33的浓度水平，采用酶联免疫吸附法（ELISA），按上海酶联生物耗材有限公司所提供的实验试剂盒步骤严格进行，经美国Thermo公司的自动酶标仪对吸光度（A）值进行测定，并计算出IL-33值。

1.2.3免疫球蛋白E和嗜酸性粒细胞检测另取已抽取的5 ml静脉血，即送检验科测定免疫球蛋白E（immunoglobulin E，IgE）值和嗜酸性粒细胞（eosinophil，EOS）绝对计数，IgE检测用ELISA，试剂盒由上海酶联生物耗材有限公司提供，严格按照试剂盒的说明步骤进行操作。EOS绝对计数采用美国库尔特五分类全自动血细胞分析仪检测。

1.2.4肺功能检测采用Masterscreen Diffusion（德国laeger）公司肺功能仪，对所有患者进行肺功能测定，指标包括用力肺活量（FVC）、第1秒用预计力呼气容积（FEV1）、第1秒用力呼气量占用力肺活量比值（FEV1/FVC）、FEV1占预计值的百分比FEV1%pre。

1.3统计学方法

使用SPSS 20.0统计软件进行数据分析，数据以均数±标准差（±s）表示，3组数据比较采用单因素方差分析，相关性采用Pearson分析方法进行，以P<0.05为差异有统计学的意义。

2　结果

2.1IL-33值、IgE值、EOS绝对计数及肺功能各项指标结果分析

与健康对照组比较，哮喘发作组IL-33值、IgE值、EOS绝对计数均升高，而肺功能各项指标均降低，差异有统计学意义（P<0.05)。哮喘缓解治疗后，与哮喘急性发作治疗前两组比较，IL-33值、IgE值、EOS绝对计数明显降低，肺功能有所改善，但IL-33值、IgE值、EOS绝对计数仍高于健康对照组，差异有统计学意义（P<0.05)。（见表1）。

2.2支气管哮喘治疗前组IL-33水平与IgE水平、EOS绝对计数以及肺功能各项指标相关性分析

支气管哮喘治疗前患者IL-33水平与IgE水平、EOS绝对计数均呈正相关（P<0.05)，而与FEV1、FEV1/FVC%、FEV1%pre均呈负相关（P<0.05）。（见表2）。

表1　3组IL-33、IgE、EOS绝对计数、肺功能指标的比较 （±s）

表1　3组IL-33、IgE、EOS绝对计数、肺功能指标的比较 （±s）

注：1）与对照组比较，P<0.05；2）与治疗后组比较，P <0.05

组别FEV1%pre/%哮喘治疗前（A）组　120　225.00±56.641）2）　242.28±45.351）2）　458.62±53.301）2）　54.67.±9.541）2）　58.36±10.141）2）哮喘治疗后（B）组　120　146.10±42.351）　127.16.±42.791）　212.73±41.381）　70.95±12.531）　79.35±14.251）健康对照组　80　115.45±32.91　71.37±21.96　52.49±22.39　86.22±13.66　97.40±13.01例数IL-33/（pg/ml）IgE/（mg/ml）EOS（×106/L）FEV1/FVC/%

表2　支气管哮喘急性发作治疗前患者IL-33水平与IgE水平、EOS绝对计数、肺功能指标相关性

3　讨论

支气管哮喘是一种常见的呼吸道过敏性疾病，本研究通过对支气管哮喘发作组、治疗后缓解组与健康对照组IL-33进行比较，发现支气管哮喘发作组血清中IL-33含量明显升高，缓解期降低，与健康对照组比较，差异有统计学意义。这说明IL-33在支气管哮喘的进展中发挥重要作用，其主要作用机制在于通过配体结合主要受体ST2和IL-1受体，作为可溶性细胞因子对Th2免疫反应进行调节，刺激肥大细胞产生炎症因子，进而参与机体炎性反应疾病的发生和发展[3]。结果显示支气管哮喘急性发作治疗前患者血清中的IL-33水平与IgE水平、EOS绝对计数均呈正相关，与FEV1、FEV1/FVC、FEV1% pre均呈负相关，这说明IL-33可作为反映哮喘的病情及治疗效果的间接指标。

IL-33能调节肥大细胞，参与Th2细胞介导的免疫应答。IL-33驱动产生Th2相关细胞因子和IgE，并调节嗜伊红细胞和肥大的支气管上皮细胞的黏液分泌[4]。IgE可引起Ⅰ型超敏反应，IL-33对Th2免疫反应的调节作用能增强Th2型免疫反应，而Th2细胞分泌的IL-4对促进IgE的合成具有重要作用[5]。IL-33还可以在体内及体外介导IgE致敏的肥大细胞脱颗粒[6]。因此，IgE随着IL-33水平上调而上升。EOS浸润和气道高反应性是哮喘的主要特征。IL-33介导EOS释放大量促炎因子IL-6、趋化因子CXCL8和CCL2[7]。由此可推测，IL-33的升高可能与哮喘患者存在高反应性和气道炎症有密切的关系，它能够介导获得性免疫系统和固有免疫系统的多种细胞，具有重要的生物学效应。在国外有研究显示在变应性支气管哮喘急性发作期，IL-33通过促进气道修复和促使循环的纤维细胞发生前纤维变性而推进哮喘患者气道发生不可逆的结构改变[8]。研究还揭示了一个重要机制，当目前的治疗如果不能够充分地控制哮喘时，纤维细胞可能会堆积在气道中，而IL-33可促进Th2辅助性T细胞产生气道炎症，并可导致气道重塑及气道壁的病理变化，在支气管哮喘中发挥着提供信息的功能[9]。哮喘动物模型证实内源性IL-33可导致气道炎症及周边抗原特异性反应，认为IL-33在严重变应性肺部炎症中是关键的促炎因子[10]。

综上所述，IL-33参与了哮喘的炎症反应，对多种细胞有调节作用，通过检测血清IL-33水平，有利于判断患者的病情，阻断IL-33将是治疗支气管哮喘的新思路和方法。

[1]Schmitz J,Owyang A,Oldham E,et al.IL-33,an interleukin-1-like cytokine that signals via the IL-1 receptor-related protein ST2 and induceshelper type 2-associated cytokines[J]. Immunity,2005,23(5):479-490.

[2]中华医学会呼吸病分会哮喘学组.支气管哮喘防治指南（支气管哮喘的定义、诊断、治疗、疗效判断标准及教育和管理方案）[J].中华哮喘杂志:电子版,2008,2(1):3-13.

[3]孙丽瀛.血清IL-18和IL-33对急性哮喘发作患者的检测价值[J].中国医药导刊,2014,16(2):155-157.

[4]Eiwegger T,Akdis CA.IL-33 links tissue cells,dendritic cells and TH2 cell development in a mouse model of asthma[J].Eur J Immunol,2011,41(6):1535-1538.

[5]刘艳明,农光民,李树全,等.轻-中度哮喘患儿气道炎症类型与病情、糖皮质激素疗效的关系[J].临床儿科杂志,2010,28(2):145-149.

[6]Pushparaj PN,Tay HK,Hng SC,et al.The cytokine interleukin-33 mediates anaphylactic shock[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106:9773-9778.

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[8]Bianchetti L,Marini MA,Isgro M,et al.IL-33 Promotes the migration and proliferation of circulating fibrocytes from patients with allergen-exacerbated asthma[J].Biochemical&Biophysical Research Communications,426(1):116-121.

[9]Stolarski B,Kurowska M,Kewin P,et al.IL-33 exacerbates eosinophil-mediatedairwayinflammation[J].J Immunol,2010, 15(6):3472-3480.

[10]Loute NJ,Rankin AL,Li Y,et al.Endogenous IL-33 enhances Th2 cytokine production and T-cell responses during allergic airway inflammation[J].Int Immunol,2011,23(5):307-315.

（张蕾编辑）

Clinical study of interleukin-33 and bronchial asthma

Shu-Bing Cai
（Department of Respiratory Medicine，Chaozhou People's Hospital，Chaozhou，Guangdong 521000，China）

Objective To study the changes of plasma interleukin 33（IL-33）in asthmatic patients and its clinical significance.Methods The objects were collected from March 2013 to March 2015 in our hospital.Including 120 patients with asthma in the acute group，120 asthma patients in the catabasis group and 80 healthy controls.The plasma levels of IL-33 and immunoglobulin E were detected.The accurate numbers of eosinophil granulocyte（EOS）in peripheral blood were counted.Routine pulmonary function tests were performed in all subjects.Results Compared with the healthy controls，the plasma level of IL-33 and Ig E and the numbers of EOS increased in the acute attack group（P＜0.05）.The plasma level of IL-33 were positively correlated with the level of IgE and the numbers of ESO in the acute attack group（P＜0.05）.The plasma level of IL-33 were negatively correlated with FEV1，FEV1/FVC and FEV1%pre in the acute attack group（P＜0.05）.Conclusions IL-33 is involved in inflammation of asthma.Reducing the plasma level of IL-33 could be a new way to treat asthma.

asthma；IL-33；immunoglobulin E；eosinophil

R 562.25

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2016.04.013

1005-8982（2016）04-0064-03

2015-09-06