哮喘儿童急性发作期外周血细胞因子IL-10 IL-12 TNF-ɑ TGF-β水平分析

梅淑芬 金海丽 詹璐 邵征洋

支气管哮喘（以下简称哮喘）是儿童时期最常见的慢性气道疾病。近年来我国儿童哮喘的患病率呈逐渐上升趋势［1-3］。哮喘严重影响儿童的身心健康，给家庭造成较大的困扰，也给社会带来沉重的负担。目前我国儿童哮喘的控制水平并不理想［4］。哮喘是一种由多种细胞、细胞因子所导致的气道慢性炎症性疾病，目前其确切的致病机制不明。为探寻哮喘的发病机制，作者研究哮喘儿童急性发作期外周血中白介素 -10（IL-10）、白介素 -12（IL-12）、肿瘤坏死因子 -ɑ（TNF-ɑ）、转化生长因子-β（TGF-β）四种细胞因子水平，并比较不同程度的临床表现及免疫球蛋白E（IgE）、嗜酸性粒细胞（EO）、C反应蛋白（CRP）正常和升高组中上述细胞因子的结果，以探究四种细胞因子与过敏、感染等因素的相关性。研究结果如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年12月1日至2019年12月31日期间在本院住院的哮喘急性发作期儿童共78例，设为哮喘组。其中男45例，女33例；年龄1～11岁，平均（4.8±2.1）岁。对照组为45例同期在本院体检的健康儿童，其中男27例，女18例；年龄2～12岁，平均（5.3±2.5）岁。两组患儿在年龄分布和性别构成上比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。所有入组的哮喘儿童均符合全国儿科哮喘防治协作组《儿童支气管哮喘诊断与防治指南（2016年版）》的诊断标准［5］。本研究通过浙江省中西医结合医院伦理委员会批准，患儿家长均签署知情同意书。哮喘儿童临床分度标准：根据急性发作严重度分级标准，分为轻、中度和重、危重度［5］。实验室数据依据浙江省中西医结合医院实验室参考标准：EO＜6%为正常，≥6%为升高；IgE＜100IU/ml为正常，≥100IU/ml为升高；CRP＜3.3mg/L为正常，≥3.3mg/L为升高。根据以上标准，哮喘儿童分为临床轻、中度组27例，重、危重度组51例；EO正常组47例，EO升高组31例；IgE正常组34例，IgE升高组44例；CRP正常组39例，CRP升高组39例。排除标准：（1）患有先天性心脏病、结核感染、支气管异物等患者；（2）存在风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等其他风湿性疾病，病毒性肝炎、糖尿病等影响免疫系统的患者；（3）入院前1个月内使用激素、免疫抑制剂或免疫调节药物治疗者。

1.2 方法 分别采集两组儿童的外周静脉血标本，提取血清，并保存于-70℃冰箱。哮喘组外周血为患儿急性发作期治疗前的静脉血标本。采用美国eBioscience 公司生产的酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒，严格按照说明书操作分别检测两组儿童外周血清中四种细胞因子IL-10、IL-12、TNF-ɑ、TGF-β浓度，并由专人从患儿的住院记录中收集一般资料、临床表现、实验室数据等资料并进行比较分析，同时哮喘组根据临床分度、IgE、EO和CRP的正常与升高分组比较外周血清中四种细胞因子水平。

1.3 统计学方法 采用SPSS 22.0统计软件。计量资料以表示，采用独立样本t检验；计数资料以n表示，采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组儿童外周血清四种细胞因子水平比较 见表1。

表1 两组儿童外周血清四种细胞因子水平比较［pg/ml，］

表1 两组儿童外周血清四种细胞因子水平比较［pg/ml，］

组别 n IL-12 TNF-ɑ IL-10 TGF-β哮喘组 78 9.3±4.2 13.2±6.4 14.2±6.5 374.9±307.9对照组 45 9.6±4.2 11.6±5.1 7.0±3.3 66.9±34.2 t值 -0.393 1.467 6.876 6.672 P值 0.693 0.129 0.000 0.000

2.2 哮喘不同发作程度儿童外周血四种细胞因子检测结果 见表2。

表2 哮喘不同发作程度儿童外周血四种细胞因子检测结果［pg/ml，］

表2 哮喘不同发作程度儿童外周血四种细胞因子检测结果［pg/ml，］

组别 n IL-12 TNF-ɑ IL-10 TGF-β轻、中度 27 7.1±2.2 9.1±2.9 12.5±6.4 365.7±317.5重、危重 51 10.5±4.5 15.4±6.6 15.1±6.5 379.7±305.9 t值 3.698 4.675 1.694 0.191 P值 0.033 0.000 0.419 0.899

2.3 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同EO分组间的结果比较 见表3。

表3 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同EO分组间的结果比较

表3 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同EO分组间的结果比较

组别 n EO 值（%） IL-12（pg/ml） TNF-ɑ（pg/ml）IL-10（pg/ml）TGF-β（pg/ml）EO%正常 47 2.7±0.8 8.7±3.6 13.1±6.7 14.5±5.8 348.8±296.9 EO%升高 31 8.4±2.5 10.3±4.9 13.5±5.9 13.7±7.5 414.4±324.8 t值 1.666 0.287 -0.534 0.920 P值 0.107 0.288 0.132 0.482

2.4 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同IgE分组间的结果比较 见表4。

2.5 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同CRP分组间的结果比较 见表5。

表4 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同IgE分组间的结果比较

表4 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同IgE分组间的结果比较

组别 n IgE 值（IU/ml） IL-12（pg/ml）TNF-ɑ（pg/ml）IL-10（pg/ml） TGF-β（pg/ml）IgE 正常 34 61.3±17.8 9.2±4.1 12.9±5.6 13.9±7.2 372.1±305.7 IgE 升高 44 356.2±275.3 9.4±4.3 13.5±6.9 14.3±6.1 377.0±313.2 t值 0.244 0.444 0.256 0.070 P值 0.891 0.134 0.203 0.600

表5 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同CRP分组间的结果比较

表5 哮喘儿童发作期外周血细胞因子在不同CRP分组间的结果比较

组别 n CRP值（mg/L）IL-12（pg/ml）TNF-ɑ（pg/ml）IL-10（pg/ml） TGF-β（pg/ml）CRP正常 39 1.8±0.9 9.6±4.3 12.9±5.9 13.5±7.1 394.4±309.4 CRP升高 39 14.2±6.3 9.1±4.1 13.5±6.8 14.9±5.8 355.3±309.3 t值 -0.504 0.404 0.977 -0.557 P值 0.980 0.242 0.120 0.757

3 讨论

支气管哮喘是以T淋巴细胞、EO和肥大细胞等多种炎症细胞和一系列细胞因子参与为特征的气道慢性炎症性疾病，但其确切的发病机制仍不明确。其中Thl/Th2失衡，Thl细胞的表达缺失和Th2细胞的表达增多已被证实在哮喘患者气道炎症方面具有重要的作用［6］。Th1细胞主要分泌干扰素-γ（IFN-γ）、IL-12、TNF-ɑ、白介素-2（IL-2）等细胞因子，在活化巨噬细胞、阻止细胞内微生物感染、抗肿瘤反应等方面发挥着重要作用，同时与组织损伤、自身免疫病的发生发展密切相关［7-8］。Th2细胞分泌白介素-4（IL-4）、白介素 -5（IL-5）、白介素 -13（IL-13）等细胞因子［8］，在促进体液免疫应答，清除蠕虫感染等方面发挥作用，同时也可介导IgE的生成，与EO炎症及变态反应密切相关，在哮喘及自身免疫病的发病中有重要作用［7］。接触过敏原以及细菌、病毒感染常是哮喘急性发作的重要诱因，具有过敏体质的个体血清中存在IgE抗体，在个体接触特异性变应原后由IgE交联产生一系列过敏反应。而外周血EO是过敏反应的主要效应细胞，可释放多种炎性介质，引起炎症反应和损伤。CRP是一种急性时相反应蛋白，感染性炎症性疾病均可以升高。研究发现仅在过敏原存在的情况下，CD4+T细胞并不能导致Th1/Th2细胞失衡，而在巨噬细胞共同培养的条件下，出现T细胞分化失衡，Th2优势显著，说明巨噬细胞在哮喘的发生中发挥着重要作用［9］。

根据活化后细胞表面标志和细胞因子表达的不同，巨噬细胞可分为M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞。M1型或M2型极化是指巨噬细胞向M1型或M2型巨噬细胞分化的过程。在不同的机体环境中巨噬细胞可极化为不同的表型。M1型巨噬细胞，主要发生在Th1细胞的免疫应答中，分泌白介素-1（IL-1）、白介素-6（IL-6）、IL-12、TNF-α等特异性细胞因子。有研究发现，重度哮喘患者表达M1型诱导因子（TNF-α、INF-γ、脂多糖等）显著增加［10］，M1型巨噬细胞在重度哮喘或糖皮质激素抵抗型哮喘的发病中发挥着重要作用，但具体机制不明。本资料中临床重及危重度患者外周血中IL-12、TNF-α浓度显著升高，可能与M1型巨噬细胞有关。M2型巨噬细胞，主要参与Th2细胞免疫应答，分泌IL-4、IL-10、TGF-β等特异性细胞因子。哮喘患者Th2优势显著，巨噬细胞以M2型极化为主，本资料中哮喘急性发作期患儿较正常健康儿童外周血清中细胞因子IL-10和TGF-β显著升高符合M2型极化的细胞因子改变。

本资料在对哮喘组患儿根据临床分度、IgE、EO和CRP的正常与否进行分组比较外周血细胞因子水平，发现临床重及危重度患者外周血中IL-12、TNF-α浓度升高更为显著，而所测四种细胞因子浓度在IgE、EO和CRP水平正常和升高组中比较结果无统计学差异，提示哮喘儿童急性发作期外周血存在细胞因子表达异常，细胞因子异常表达的水平与临床表现的严重程度有关，与IgE、EO等过敏性指标、CRP等感染性炎症指标的正常或升高无明确的相关性，这可能与个体存在不同的哮喘表型，包括EO型哮喘和非EO型哮喘有关。儿童哮喘发作所存在的免疫异常，除过敏、感染等相关因素，可能存在其他免疫机制改变，比如巨噬细胞的极化失衡，但目前巨噬细胞参与哮喘发病的具体机制并不明确，未来需要更大量的样本研究巨噬细胞表面分子表达及炎性相关基因来探寻巨噬细胞极化和哮喘之间的关系。