林李娜,何 微,刘国栋,凌秀婷,王小青,梁玉玲,王晶晶,梁丕凤
(深圳市龙华区人民医院 a.全科门诊;b.检验科,广东深圳 518109)
变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是机体接触变应原后主要由免疫球蛋白E((immunoglobulin E,IgE)介导所引起的一种鼻黏膜非感染性炎性疾病[1-2]。有研究表明,AR是由基因与环境互相作用而诱发的一种多因素疾病,其中基因多态性在AR发病中发挥了重要的作用[3]。白细胞介素-33(interleukin-33,IL-33)是最新发现的一种细胞调控因子,多种组织及细胞中广泛存在。同时有研究表明,IL-33基因多个位点存在多态性,与过敏性、自身免疫性及多种炎性等疾病的发生有关[4-6]。特异性受体肿瘤发生抑制蛋白2(specific receptor suppression of tumorigenicity 2,ST2)是IL-33的一种特异性跨膜受体,主要存在于辅助型T细胞2(T helper 2 cell, Th2)、肥大细胞及嗜酸性粒细胞等免疫细胞中,与 IL-33 结合后可导致细胞活化,从而参与过敏性和自身免疫性等多种疾病的发生与发展[7-9]。AR患者血清IL-33水平表达情况已见少数报道[10],但其基因多态性在AR发病中的作用机制及与IL-33水平的相关性未见报道。为此,本研究对AR患儿和健康儿童IL-33及ST2水平及IL-33基因rs3939286G/A位点SNP与疾病程度进行了对比分析,现报道如下。
1.1 研究对象 收集2020年3月~2021年6月深圳市龙华区人民医院AR确诊患儿135例作为AR组,年龄5~12岁,平均年龄7.16±2.39岁;其中男性79例,女性56例。纳入标准:①AR患儿均符合《儿童过敏性鼻炎诊疗-临床实践指南》[11]诊断标准,并根据病情程度分为轻度AR患儿(n=56)和中-重度AR患儿(n=79);②患儿及家属均知情同意;③变应原点刺实验阳性或特异性IgE阳性者;④1个月以上未服抗组胺、激素等药物者。排除标准:①伴有其它鼻部疾病者;②伴有严重实质器官疾病者;③伴有其它免疫系统疾病者;④不自愿参与者。同时选取体检健康儿童116例作为对照组,年龄4~13岁,平均年龄6.85±2.78岁,体检均未见明显异常;其中男性69例,女性47例。确保两组的年龄、男女人数比例等一般性资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 仪器与试剂 IL-33和ST2酶联免疫试剂盒(上海江莱生物科技有限公司),AE275酶联免疫分析仪(深圳市爱康生物科技有限公司),脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)全血基因组提取试剂盒(深圳亚能生物科技有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 IL-33和ST2水平测定:采集2.0~3.0ml不抗凝静脉血,室温30min后分离血清,3 500r/min离心5min,采用酶联免疫吸附法((enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)对IL-33和ST2水平检测。所有操作按仪器和试剂盒说明书进行。
1.3.2 DNA提取:抽取2.0~3.0ml乙二胺四乙酸二钾(ethylenediamine tetraacetic acid dipotassium,EDTA-2K)抗凝静脉全血,运用DNA提取试剂盒提取全血基因组DNA,并将合格的DNA提取物储于-20℃备用。
1.3.3 IL-33基因rs3939286 G/A位点SNP分析:利用限制性片段长度多态性-聚合酶链反应(restriction fragment length polymor-phism-polymerase chain reaction,RFlP-PCR)法对IL-33基因rs3939286 G/A位点SNP进行分析,具体操作参照文献[5, 12]。
1.4 统计学分析 采用SPSS20.0软件。计量资料以均值±标准差(±s)表示,两组间比较采用t检验;计数资料以率(%)表示,两组间比较采用χ2检验;遗传平衡采用Hardy-Weinberg检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 两组IL-33和ST2水平比较 AR组IL-33和ST2水平分别为251.67±39.15pg/ml, 5.23±0.29pg/ml,明显高于对照组(108.24±20.63pg/ml,2.06±0.11 pg/ml),差异均有统计学意义(t=7.3416, 8.0197,P=0.0295, 0.0273)。
2.2 不同程度AR患儿IL-33和ST2水平比较 中-重度AR患儿IL-33和ST2水平分别为374.95±58.32pg/ml,7.98±0.54pg/ml,明显高于轻度AR患儿(164.28±30.37pg/ml,3.28±0.17pg/ml),差异均有统计学意义(t=7.6027,8.3150,P=0.0274,0.0251)。
2.3 电泳图 见图1。AR组和对照组IL-33基因rs3939286 G/A位点SNP均出现GG,GA和AA三种基因型,经Hardy-Weinberg平衡检验,两组差异无统计学意义(χ2=1.203 8,P=0.065 4),表明抽样具有样本代表性。
图1 IL-33基因rs3939286 G/A位点电泳图
2.4 AR组与对照组、不同程度AR患儿IL-33基因rs3939286G/A位点SNP比较 见表1。AR组IL-33基因rs3939286 G/A位点AA基因型和A等位基因频率明显高于对照组,差异有统计学意义(P< 0.05)。中-重度AR患儿IL-33基因rs3939286 G/A位点AA基因型和A等位基因频率明显高于轻度AR患儿,差异有统计学意义(P<0.05)。
表1 两组及不同程度IL-33基因rs3939286 G/A位点SNP比较 [n(%)]
2.5 不同基因型AR患儿IL-33水平比较 AA基因型AR患儿IL-33水平(303.12±41.60pg/ml)明显高于AG基因型(214.38±33.15pg/ml),而AG基因型明显高于GG基因型(129.06±23.78pg/ml),不同基因型之间差异有统计学意义(χ2=3.505 4,P=0.039 4)。
变应性鼻炎(AR)是儿童最常见的过敏性疾病之一,不仅出现喷嚏、鼻涕及鼻塞等症状,还常伴有头痛、恶心及记忆力减退,且治愈后若再次接触过敏原后易引起复发,严重影响学习,若症状控制不佳还可导致睡眠障碍和哮喘,严重影响患儿身体健康和生活质量[13-14]。随着大气污染、SO2浓度增高、饮食结构及生活方式的改变,AR 发病率呈逐年上升趋势。有研究表明,工业化国家儿童AR发病率可高达40%[15],但AR发病机制十分复杂,目前尚未完全明确,且过敏原种类繁多,对AR预防和治疗造成很大困难。因此,探索AR发病机制对AR的预防和治疗具有重要的指导意义。
有研究表明,辅助性T细胞1/辅助性T细胞2(helper T cell 1/helper T cell 2,Th1/Th2)比例失衡引起细胞因子动态平衡失调是导致AR患儿发生和发展的重要因素之一。IL-33是一种具有多种生物学效应的细胞调控因子,一方面可通过与ST2受体结合,打破Th1/Th2比例平衡,增强效应Th2细胞的优势地位,导致IL-4,IL-5及IL-13等细胞因子分泌增加。另一方面可促进肥大细胞脱颗粒释放IL-4,IL-5及IL-13,从而在哮喘、AR,炎性肠病、糖尿病、自身免疫性疾病、脑炎及心脑血管等多种疾病中发挥重要的作用[9,16-18]。本研究结果显示,AR患儿IL-33和ST2水平比健康儿童明显升高,且以中-重度AR患儿升高更为明显(P> 0.05),与有关报道基本一致[10],这说明IL-33和ST2可能参与AR的发生和进程,这可能与IL-33通过IL-33/ST2信号通路活化核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB),促进炎性细胞增殖、活化及脱颗粒释放Th2炎性细胞因子,诱导鼻黏膜中杯状细胞的不可逆性增生和慢性炎症等有关。此外,还可能与IL-4和IL-5促进嗜酸性粒细胞表达有关[9,17,19]。
AR病因和发病机制十分复杂,至今尚未完全阐明。但有研究表明,AR患儿具有特应性体质,有家族聚集性,是由遗传、免疫及环境等多种因素共同作用所导致的一种疾病,其中遗传基因多态性在AR的发病中发挥了重要的作用,已有研究发现多种基因突变与AR发生和进展有关[20-21]。IL-33是最新发现的一种细胞调控因子,其基因多个位点存在多态性,与过敏性、自身免疫性及炎性等疾病的发病机制有关[4-6]。本研究结果显示,AR患儿IL-33基因rs3939286 G/A位点AA基因型和A等位基因频率比健康儿童明显升高,且以中-重度AR患儿升高更为突出(P< 0.05),这表明AR发生和进展可能与IL-33基因rs3939286 G/A位点多态性有关,其中AA基因型可能与AR发病和疾病程度有密切关系。此外,不同IL-33基因rs3939286 G/A基因型AR患儿IL-33水平存在很大差异(P< 0.05),其中以AA基因型AR患儿含量最高,这说明IL-33基因rs3939286 G/A位点多态性可能是通过影响IL-33水平而在AR发病中发挥作用的,但具体作用机制有待进一步深入研究。
综上所述,AR患儿血清IL-33和ST2水平明显升高,与疾病严重程度有关。同时AR患儿IL-33基因rs3939286 G/A位点呈多态性,其中AA基因型和等位基因频率升高明显,以中-重度AR升高更为突出,且不同基因型IL-33水平存在差异,可能与AR的发生和发展有密切关系。