哮喘患者血清胱抑素C水平与白细胞介素8的相关性分析

陈哲，张艳霞，罗卿，贾远航，何振华，张秀峰

（1.南华大学附属第二医院胸心中心呼吸与危重症医学科，湖南衡阳421001；2.南华大学附属第二医院，湖南衡阳421001）

临床论著

哮喘患者血清胱抑素C水平与白细胞介素8的相关性分析

陈哲1，张艳霞2，罗卿1，贾远航1，何振华1，张秀峰1

（1.南华大学附属第二医院胸心中心呼吸与危重症医学科，湖南衡阳421001；2.南华大学附属第二医院，湖南衡阳421001）

目的探讨胱抑素C（Cys-C）与白细胞介素8（IL-8）的相关性，并分析其在支气管哮喘中的应用价值。方法157例支气管哮喘患者在南华大学附属第二医院接受治疗，病情稳定后出院，根据患者入院时病情将其分为哮喘缓解期（A组）43例、轻度急性发作期（B组）42例、中度急性发作期（C组）39例和重度急性发作期（D组）33例以及110例健康者为对照组。测定上述各组患者血清Cys-C及IL-8含量，同时对各组痰细胞进行分类并计数，并检测各组肺功能。结果对照组、A组、B组、C组、D组Cys-C水平分别为（275.69±32.90）、（385.83±49.84）、（537.83±53.29）、（794.26±66.83）及（993.78±89.24）pg/ml；B、C、D组患者血浆Cys-C水平高于A组及对照组（P＜0.05），而D组患者高于B、C组（P＜0.05）。B、C、D组血清IL-8水平分别为（499.63± 75.84）、（586.73±72.38）和（625.92±98.43）pg/ml，高于A组（425.38±84.96）pg/mL及对照组（283.6±49.35）pg/ml，差异有统计学意义（P＜0.05），A组与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。皮尔森相关分析表明，急性发作期患者Cys-C水平与FEV1（r=-0.585，P=0.008）、PEF％预计值（r=-0.493，P=0.019）、FEV1/FVC（r= -0.583，P=0.007）呈负相关，与IL-8（r=0.637，P=0.003）、诱导痰细胞总数（r=0.425，P=0.011）、嗜酸粒细胞百分比（r=0.485，P=0.019）呈正相关。结论随着支气管哮喘患者病情的发展，其血清浆中Cys-C和血清IL-8水平均升高，且Cys-C与IL-8具有相关性，可作为哮喘控制水平的评价指标。

哮喘；胱抑素C；白细胞介素8

哮喘是异质性慢性炎症呼吸道疾病，其主要特点是通过产生大量黏液及气道壁重构引起支气管高反应性和气道阻塞。支气管哮喘的主要特点是气道炎症，以及气道炎症引起的下呼吸道对各种环境刺激的高反应性[1]。胱抑素C（Cystatin C，Cys-C）是半胱氨酸蛋白酶的抑制剂，是一种衡量肾功能的新检测指标[2]。目前研究已经证实，Cys-C与特发性肺间质纤维化和慢性阻塞性肺疾病等多种肺部呼吸道疾病发生、发展密切相关，也有研究发现Cys-C参与了哮喘发病，但其具体机制目前尚不清楚[3]。此外，支气管哮喘属于慢性炎症疾病，白细胞介素作为一种重要炎症因子在哮喘发病过程中发挥重要作用，国内外研究证实IL-17、IL-6及IL-8等白细胞介素都与哮喘发病机制相关。Cys-C及血清IL-8均参与哮喘发生、发展相关，本研究旨在分析哮喘患者中的两者的关系，从而探讨分析Cys-C和IL-8对哮喘病程进展的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014年1～12月在南华大学附属第二医院接受治疗后的157例哮喘患者，效果良好，病情转好，病情稳定出院后均接受随访。根据患者入院时病情将所有患者分为4组：哮喘缓解期（A组）43例，其中男23例，女20例，平均年龄（41.9±2.8）岁；轻度急性发作期（B组）42例，其中男25例，女17例，平均年龄（42.8±3.7）岁；中度急性发作期（C组）39例，其中男22例，女17例，平均年龄（43.4±5.1）岁；重度急性发作期（D组）33例，男19例，女14例，平均年龄（42.6±4.2）岁。并选取110例健康体检者为对照组，其中男68例，女42例，平均年龄（37.6± 4.8）岁。纳入标准：患者符合支气管哮喘诊断标准、无吸烟史、对本次研究知情同意。排除标准：近1个月内接受哮喘治疗；近1个月上呼吸道感染；器官移植术患者；慢性肝、肾、心等系统性疾病者及妊娠期及哺乳期患者。

1.2 方法

1.2.1 肺功能测定使用美国SENSORMEDICS 2100肺功能仪由本院肺功能技师操作测定支气管哮喘组患者未控制阶段的PC20 FEV1以及不同控制阶段的肺通气功能。肺通气功能主要包括FEV1（forced expiratory volume in one second）/FEV1预计值、FVC（forced vital capacily）/FVC预计值、FEV1/ FVC、PEF（peak expiratory now）/PEF预计值。

1.2.2 诱导痰细胞计数受试者超声雾化吸入4％高渗盐水，吸入时间20～30 min。所有参与者均未因出现呼吸困难而终止诱导。收集的痰标本在2 h内处理，加等量的0.1％二硫苏糖醇（美国Signla公司）混匀，置37℃水浴振荡孵育15 min，以确保痰液进一步液化。用48μm尼龙滤网缓慢过滤，去除黏液及碎渣。将滤液充分混匀，务必分散成单个细胞，进行细胞计数。

1.2.3 血清Cys-C及IL-8测定取所有患者清晨空腹外周静脉血5 ml，室温放置20 min，2 000 r/min离心15min，取血清用于ELISA检测Cys-C及IL-8。采用上海圻明生物科技有限公司提供的IL-8和Cys-C ELISA试剂盒测定血清IL-8和Cys-C含量，严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，多组间比较用方差分析，相关性分析用Pearson相关分析法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般资料比较

各组受试者性别、年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。哮喘患者FEV1、PEF以及FEV1/FVC值低于对照组（P＜0.05），且急性期患者较缓解期患者低（P＜0.05），急性期各组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.2 各组患者血清Cys-C及IL-8含量比较

对照组、A组、B组、C组和D组Cys-C水平分别为（275.69±32.90）、（385.83±49.84）、（537.83± 53.29）、（794.26±66.83）和（993.78±89.24）pg/ml。B组、C组及D组患者血清Cys-C水平高于A组及对照组，差异有统计学意义（F=49.372，P＜0.05），而D组患者高于B组及C组（P＜0.05）。B、C和D组血清IL-8水平分别为（499.63±75.84）、（586.73± 72.38）和（625.92±98.43）pg/ml，高于A组（425.38± 84.96）pg/ml及对照组（283.6±49.35）pg/ml，差异有统计学意义（P＜0.05），而A组与对照组差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表1 患者一般资料比较

表2 各组受试者血清Cys-C及IL-8含量比较（pg/ml，±s）

表2 各组受试者血清Cys-C及IL-8含量比较（pg/ml，±s）

注：1）与对照组比较，P＜0.05；2）与A组比较，P＜0.05

组别IL-8含量对照组（n=110）275.69±32.90283.6±49.35 A组（n=43）385.83±49.841）425.38±84.961）2）B组（n=42）537.83±53.291）2）499.63±75.841）2）C组（n=39）794.26±66.831）2）586.73±72.381）2）D组（n=33）993.78±89.241）2）625.92±98.431）2）F值49.37229.743 P值0.0000.000Cys-C含量

2.3 各组患者诱导痰细胞计数结果

哮喘患者诱导痰细胞百分比、巨噬细胞百分比、中性粒细胞百分比、嗜酸粒细胞百分比均高于对照组，且随哮喘病程的发展，诱导痰细胞计数增高，差异有统计学意义（P＜0.05），而各组诱导痰淋巴细胞计数差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

2.4 Cys-C和IL-8表达相关性分析

经相关性分析，急性发作期患者Cys-C水平与FEV1（r=-0.585，P=0.008）、PEF％预计值（r=-0.493，P=0.019）、FEV1/FVC（r=-0.583，P=0.007）呈负相关，与IL-8（r=0.637，P=0.003）、诱导痰细胞总数（r= 0.425，P=0.011）、嗜酸粒细胞百分比（r=0.485，P= 0.019）呈正相关，与巨噬细胞百分比（r=0.036，P= 0.145）、中性粒细胞百分比（r=0.035，P=0.211）、淋巴细胞百分比（r=0.013，P=0.404）无相关性。见表4。

表3 各组诱导痰细胞计数分析（±s）

表3 各组诱导痰细胞计数分析（±s）

注：1）与对照组比较，P＜0.05；2）与A组比较，P＜0.05；3）与B组比较，P＜0.05；4）与C组比较，P＜0.05

组别嗜酸性粒细胞/％对照组（n=110）4.9±2.123.2±1.464.2±1.612.5±1.70.4±0.2 A组（n=43）7.5±3.11）29.6±6.51）46.8±9.31）13.8±2.99.8±4.31）B组（n=42）9.6±3.21）2）32.8±5.41）2）41.4±8.61）2）12.5±2.611.6±3.71）2）C组（n=39）11.8±4.11）2）3）35.4±6.21）2）3）35.8±2.71）2）3）13.4±2.513.8±5.21）2）3）D组（n=33）13.4±4.11）2）3）4）38.7±7.51）2）3）4）27.4±4.21）2）3）4）12.8±2.25.1±1.21）2）3）4）F值62.73375.895128.46356.13749.795 P值0.0080.0010.0000.0040.007细胞总数（×105个/ml）中性粒细胞/％巨噬细胞/％淋巴细胞/％

表4 Cys-C与临床参数的相关性分析

3 讨论

支气管哮喘的发病率自19世纪70年代以来不断上升，目前全世界支气管哮喘的发病率为4％～7％。支气管哮喘的主要特点是气道炎症，以及气道炎症引起的下呼吸道对各种环境刺激的高反应性。由于支气管哮喘引起气道口径减小，支气管痉挛和黏液过度分泌，导致患者呼吸困难。支气管哮喘是一种可逆性疾病，可以通过服用支气管扩张剂或抗炎治疗部分恢复患者气道异常低气流率。支气管哮喘的临床特征主要包括呼吸困难、胸部喘息和哮吼性咳嗽[4]。研究发现，Cys-C在哮喘患者的支气管上皮细胞、呼吸道腺体内皮细胞、肺成纤维细胞、气道和血管平滑肌细胞以及周围的炎症细胞（如巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞和淋巴细胞等）中高表达，并可以从机体的血清、痰液及支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中可以检测到，其表达水平的高低可能与患者是否吸烟、哮喘的严重程度分级等因素相关。临床研究显示，与健康对照组比较，哮喘患者的痰液、BALF中的Cys-C水平明显增高[5]。此外，对成年哮喘患者的血清中Cys-C水平与健康对照组中水平进行对比发现在成年哮喘组中测得的Cys-C水平高于健康对照组中水平。AKELMA等[6]在＞5岁的哮喘儿童患者血清Cys-C水平研究中也得到了一致的结果。另外，李敏等[7]在0～5岁的哮喘患儿中研究也发现哮喘组患儿血清中Cys-C与TGF-β1明显增高，且两者呈正直线正相关关系。

相关研究显示，对于重度急性哮喘患者对其进行支气管肺泡灌洗可发现患者气道组织、痰液以及支气管肺泡灌洗液中中性粒细胞的数量显著增加，也有学者认为中性粒细胞数量增加属于哮喘的特征之一[8]。最近也有相关研究表明，中性粒细胞在气道重塑及哮喘气道炎症中发挥重要的作用[9]。同时也有研究指出，Cys-C可直接的或者是通过与许多炎症介质和细胞因子之间的相互作用而间接的参与肥大细胞、淋巴细胞、中性粒细胞以及嗜酸性粒细胞等炎症细胞的趋化、浸润，从而促进哮喘发生、发展。本研究显示，随着哮喘病程的发展，患者中性粒细胞百分比、诱导痰细胞总数均显著上升，而Cys-C含量也相应升高，经相关性分析，急性发作期患者Cys-C水平与诱导痰巨噬细胞总数，嗜酸粒细胞百分比呈正相关，提示Cys-C促进慢性哮喘炎症过程。

大量研究表明，哮喘患者支气管中IL-8分泌与哮喘严重程度密切相关[10]。自从有研究发现，哮喘患者唾液和支气管灌洗液中发现IL-8含量降低后，后续大量研究都证实该结果，且还发现IL-8含量与哮喘严重程度呈负相关。IL-8含量、Th17细计数结果、Th17/Th2细胞混合浸润和唾液、支气管灌洗液、肺切片和外周血中含有IL-8产生的3型天然淋巴细胞（IL-C3）都被认为与成年和少儿哮喘严重程度有关。近来有研究证实，糖皮质激素联合长效β2受体激动剂吸入治疗，能降低诱导痰中IL-17A、IL-8和MMP9水平，减轻嗜酸性粒细胞性炎症，从而缓解哮喘患者病情[11]。因此IL-8在哮喘的发生、发展过程中具有重要作用。本研究发现，哮喘患者血清中可检测到IL-8，且随着患者病情的逐步控制，血清中IL-8的水平会持续下降，当患者哮喘达到缓解期时，其水平与健康患者相当，从而提示IL-8可在哮喘患者及健康人体内进行表达。经相关性研究分析发现，急性发作期患者Cys-C水平与IL-8呈正相关，从而提示，在急性哮喘患者中其病情的发展可能是Cys-C与IL-8共同作用的结果，但由于本研究样本量较小，对于Cys-C与IL-8在哮喘中的作用机制仍需进一步深入研究。

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（张西倩 编辑）

Changes of serum Cys-C and IL-8 and their significance in bronchial asthma

Zhe Chen1,Yan-xia Zhang2,Qing Luo1,Yuan-hang Jia1,Zhen-hua He1,Xiu-feng Zhang1
(1.Department of Respiratory Medicine,the Second Affiliated Hospital,University of South China,Hengyang,Hunan 421001,China;2.The Second Affiliated Hospital,University of South China,Hengyang,Hunan 421001,China)

ObjectiveTo explore the correlation of Cys-C and IL-8,and analyze its application value in bronchial asthma.MethodsTotally 157 patients with bronchial asthma received treatment in our hospital,and discharged from our hospital when their disease state was stable.According to the patient's condition at admission,they were divided into 4 groups;there were 43 cases in remission stage in group A,42 cases in mild acute attack stage in group B,39 cases in moderate acute attack stage in group C and 33 cases in severe acute attack stage in group D.And 110 healthy people were enrolled into control group.The content of serum Cys-C and IL-8 was measured,sputum cells were accounted and sorted,and lung function was tested in each group.ResultsThe Cys-C level of the control group,group A,group B,group C and group D was(275.69±32.90)pg/ml,(385.83±49.84)pg/ml,(537.83± 53.29)pg/ml,(794.26±66.83)pg/ml and(993.78±89.24)pg/ml respectively.The plasma Cys-C level of the groupsB,C and D was higher than that of the group A and the control group(P＜0.05);and the plasma Cys-C level of the group D was higher than that of the groups B and C(P＜0.05).The serum IL-8 level of the groups B,C and D was (499.63±75.84)pg/ml,(586.73±72.38)pg/ml and(625.92±98.43)pg/ml respectively,which was higher than (425.38±84.96)pg/mL of the group A and(283.6±49.35)pg/ml of the control group,the differences were statistically significant(P＜0.05);but there was no statistical difference between the group A and the control group (P＞0.05).Pearson correlation analysis showed that Cys-C level of the patients in acute attack period was in negative correlations with FEV1(r=-0.585,P=0.008),PEF％expectation(r=-0.493,P=0.019)and FEV1/FVC (r=-0.583,P=0.007),while in positive correlations with IL-8(r=0.637,P=0.003),total number of induced sputum cells(r=0.425,P=0.011)and percentage of eosinophiles(r=0.485,P=0.019).ConclusionsWith the development of bronchial asthma,the serum levels of Cys-C and IL-8 significantly increase,and Cys-C is associated with IL-8,which can be used as an indicator of asthma control.

bronchial asthma;Cys-C;IL-8

R562.2

：A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.02.008

1005-8982（2017）02-0047-05

2016-06-29

张秀峰，E-mail：zxf96178@126.com；Tel：13975488987