上气道咳嗽综合征患儿外周血IL-33、IL-38表达及其临床意义

宋育儒 田连平 宋延枫 吴福玲

1滨州医学院第一临床医学院 山东 烟台 264003；2 桓台县人民医院 山东 淄博 256400

咳嗽是儿童呼吸道疾病最常见的临床症状之一。上气道咳嗽综合征(upper airway cough syndrome，UACS)作为中国儿童慢性咳嗽的常见原因之一[1]，近年来，UACS引起的慢性咳嗽发病越来越多，治疗周期较长，进而影响其生活质量。因此，探索UACS的危险因素和发病机制显得非常重要。目前研究更多倾向于其病因为慢性炎症和气道反应性增加，这提示UACS发病过程可能有更多的炎性因子参与。Th1细胞因子、Th2细胞因子都与UACS的发病过程有关，Th1/Th2比例失衡导致气道炎性细胞的反复浸润，从而使UACS患儿病情复杂化，治疗周期延长。

IL-33、IL-38是近年来发现的多功能细胞因子。IL-33在气道上皮中作为抵抗感染和刺激的第一道防线，可以增强各类炎症因子的表达，并作为先天性和适应性气道黏膜免疫的“桥梁”发挥作用。IL-38作为重要的炎性拮抗因子，在过敏性气道炎症中的作用被广泛研究。但国内外对IL-38与UACS的相关性研究较少。结合IL-38与嗜酸性粒细胞、肥大细胞、ICAM-1、TGF-β等细胞因子的相互作用，本研究推测，IL-38可能参与UACS的气道炎症过程。本研究通过检测血清中IL-33、IL-38在UACS患儿治疗前后的表达水平，以探讨两者在UACS发病机制中的作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料 按照2013年《中国儿童慢性咳嗽诊断与治疗指南》[2]，选取2020年8月至2021年7月在滨州医学院附属医院诊治的30例UACS患儿作为UACS患儿组，根据并发症再分为三个亚组，包括伴有变应性鼻炎的UACS患儿8例，伴有急性鼻窦炎的UACS患儿11例，伴有腺样体肥大的UACS患儿11例。UACS患儿的年龄为3～14岁，其中3～<6岁8例，6～<9岁16例，9～14岁6例，病程为1～3个月。UACS患儿以咳嗽为主要症状，咳嗽持续时间≥4周，胸部查体未发现异常，胸部影像学检查未见明显异常。健康对照组的15例儿童来自健康体检或志愿者。本研究经滨州医学院附属医院医学伦理委员会审批通过，家属表示知情并签署同意书。

1.2 诊断方法

1.2.1 追寻病史 对疑似UACS患儿应仔细收集既往病史，包括咳嗽的发生是否与季节相关、发作的时间、伴随的症状、是否存在过敏性疾病家族史、剧烈咳嗽的时间段以及以往的治疗状况。排除感染性疾病后进一步对疑似UACS患儿进行确诊。

1.2.2 辅助检查 对疑似鼻-鼻窦炎的患儿进行鼻内镜检查，必要时给予鼻窦CT检查；对过敏性鼻炎患儿给予过敏原检测等，同时行肺功能检查，以排除哮喘；对怀疑腺样体肥大患儿行鼻内镜或鼻咽部影像学检查[3]。

1.2.3 临床表现及诊断 UACS患儿除表现为咳嗽、咳痰外，还表现为打喷嚏、流鼻涕、鼻痒、鼻塞、清嗓子、鼻后滴流、咽后壁上鹅卵石样淋巴滤泡增生等。腺样体肥大者夜间睡眠打鼾明显，病情较重时可出现夜间憋醒及张嘴呼吸。少数患儿可有头痛、头晕表现。UACS患儿的咳嗽在睡前或晨起时较为频繁，这与体位变化有关，是UACS的典型临床表现之一。鼻内镜检查示，鼻腔内粘膜可见有明显的充血、水肿，腔内可见黏性或透明分泌物。鼻窦炎时可见鼻腔或鼻道内脓性、黏性分泌物，鼻甲充血、肿大。通常不需要做副鼻窦CT，但如果遇到以下情况可考虑：怀疑鼻-鼻窦部是否有新生物；足量抗生素效果不佳；反复发作；颅内、眶内或组织脓肿等疑似症状。鼻咽部侧位片提示鼻咽部显示腺样体肥大，其厚度超过鼻咽腔宽度的73%可作为腺样体肥大的诊断标准[4]。

1.3 治疗方法 对8例伴有变应性鼻炎的UACS患儿给予盐酸西替利嗪糖浆治疗，其中3～5岁每次2.5 mL，每天1次，而6岁以上每次5 mL，每天1次。配合糠酸莫米松鼻喷雾剂，两侧鼻孔各1揿，每天1次。给予孟鲁司特钠咀嚼片治疗，其中3～5岁每次4 mg，6岁以上每次5 mg，每晚1次，共2周。

对11例伴有急性鼻窦炎的UACS患儿给予阿莫西林克拉维酸钾，其中3～5岁予阿莫西林克拉维酸钾(14∶1)干混悬剂(上海海虹实业巢湖今辰药业有限公司，国药准字为H20051654)90 mg/kg, 分两次口服，而6岁以上给予阿莫西林克拉维酸钾(2∶1)咀嚼片(山东淄博新达制药有限公司，国字准药为H19990395)按阿莫西林20 mg/kg，分3次口服，配合糠酸莫米松鼻喷雾剂，两侧鼻孔各1揿，每天1次，共治疗2周。

对11例伴有腺样体肥大的UACS患儿使用孟鲁司特钠咀嚼片，其中3～5岁每次4 mg，6岁以上每次5mg，每晚1次，治疗8～12周。配合糠酸莫米松鼻喷雾剂治疗，两侧鼻孔各1揿，每天1次，连用14 d，对治疗效果不好的患儿转至耳鼻咽喉科进行手术治疗。

1.4 观察指标 采集健康对照组、UACS患儿组治疗前及治疗2周后的外周静脉血各5 mL，静置后4 000r/min离心5 min，取上清液放入-80℃冰箱保存。采用酶联免疫吸附研究(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)法测定IL-33、IL-38血清表达水平，使用ELISA试剂盒(南京卡米洛生物工程有限公司)进行操作。接着将样板置于Multiskan FC型酶标仪(赛默飞世尔仪器有限公司)上读取数值，建立曲线并计算样品浓度。

2 结果

2.1 两组IL-33表达水平的比较 UACS患儿治疗后的IL-33表达水平低于治疗术前，P<0.01。UACS患儿治疗前的IL-33表达水平高于健康对照组，P<0.01。UACS患儿治疗后的IL-33表达水平高于健康对照组，P<0.05(表1)。

表1 UACS患儿治疗前后与健康对照组外周血清IL-33、IL-38水平的比较

2.2 两组IL-38表达水平的比较 由表1可见UACS患儿治疗后的IL-38表达水平高于治疗术前，P<0.01。UACS患儿治疗前的IL-38表达水平低于健康对照组，P<0.01。UACS患儿治疗后的IL-38表达水平低于健康对照组，P<0.01。

2.4 UACS患儿3个亚组IL-33、IL-38水平的比较 UACS患儿3个亚组治疗后的IL-33表达水平均低于治疗术前，P<0.01(表2)。UACS患儿3个亚组治疗前的IL-38表达水平均高于治疗后，P<0.05(表3)。

表2 UACS患儿3个亚组治疗前后外周血清IL-33水平的比较

表3 UACS患儿3个亚组治疗前后外周血清IL-38水平的比较

3 讨论

目前认为UACS的发病机制主要有以下几点：①鼻后分泌物直接机械性刺激咽、喉或下呼吸道的传入神经从而引起咳嗽；②多种炎性介质，包括组胺和前列腺素，可以通过增加咳嗽的敏感性，刺激下呼吸道的局部神经末梢；③长期的炎症刺激使气道结构重塑，使气道结构发生改变；④炎症使鼻粘膜的神经元细胞产生大量的神经源性炎性介质，从而增加了对咳嗽感受器的刺激。

IL-33是IL-1家族的成员之一，主要表达于呼吸道的上皮细胞等[5]。炎症反应时，各种炎性因子也可以诱导肥大细胞及树突状细胞产生IL-33[6]。当呼吸道黏膜受到损伤时，上皮细胞可以通过释放IL-33来启动免疫反应。L-33的受体是ST2，后者可以在多种免疫细胞中表达，如嗜酸性粒细胞、NK细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞等。IL-33与sST2和 ST2L结合后，可以引起核因子、TNF受体相关因子等各种炎性因子的募集，并通过细胞内的级联反应影响生物学的进程[7]。UACS的发病过程与Thl/Th2比例失衡密切相关。一方面，IL-33通过激活嗜酸性粒细胞、肥大细胞等炎性细胞生成Th2类细胞因子来发挥作用。当气道发生炎症反应时，IL-33从气道快速大量放出，促进Th2型细胞因子的产生。另一方面，IL-33不仅通过与ST2L受体的结合来增强炎症反应，而且与各种免疫细胞互相作用，通过对Th2细胞的活化及诱导来分泌相关细胞因子参与免疫应答[8]。由此，本研究推测IL-33通过调节Th2类细胞因子的增殖及影响其活性，导致Thl/Th2比例失衡，引起气道炎症反应，进而参与UACS的发病过程。Niimi[9]研究发现，UACS患者气道基底膜的厚度、血管数量以及杯状细胞均出现增生，这与肥大细胞的增生、活化密切相关，而且IL-33在炎症反应及免疫应答中也可以激活肥大细胞，这表明IL-33可能参与UACS的疾病活动。本研究UACS患儿治疗前IL-33表达水平较健康对照组高，各病因组UACS患儿治疗后IL-33表达水平较治疗前下降，由此推测，IL-33可作为判断UACS病情严重程度的潜在指标之一。

IL-38在人体皮肤、扁桃体等部位中表达，主要通过浸润的外周血单核细胞及上皮细胞分泌。IL-38被认为是IL-36炎症反应的受体拮抗剂。其抑制产生CXCL8的作用提示，IL-38在炎症反应中起抑制作用。小鼠模型中的Th17可以对嗜酸性粒细胞及中性粒细胞介导的气道炎症反应起增强作用[10]。UACS的气道重塑与肥大细胞的增生、活化密切相关。IL-38既通过对肥大细胞的影响参与UACS发病过程，又直接干预Th1、Th2细胞发挥作用。低浓度的IL-38对阻断念珠菌诱导的IL-17炎症反应更明显，而高浓度的IL-38不会阻断细胞因子的诱导[11]。本研究中，UACS患儿治疗前IL-38的表达水平低于健康对照组，且治疗前低于治疗后，这与低浓度的IL-38发挥拮抗炎症反应作用相一致。同时，各病因组UACS患儿治疗前IL-38表达水平低于治疗后，由此推测，低浓度的IL-38在由变应性鼻炎、急性鼻窦炎、腺样体肥大病因引起的UACS发病过程中发挥作用

本研究样本数量偏少，而且本研究对IL-33、IL-38在UACS发病过程中的信号传导机制仍未详细探索，只是通过既往研究以及本研究结果推测两者在炎症及免疫应答反应中的作用。关于IL-33和IL-38在UACS发病机制中的作用还需要深入探讨，期望为UACS的预防及治疗提供理论依据。