支气管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平与气道重塑的相关性分析

艾秀珍，聂智敏，艾学才

支气管哮喘为一种全球范围内严重威胁公众健康的慢性呼吸道炎症性疾病，近年来受多种因素影响，发病率及致死率呈明显升高趋势[1-3]。支气管哮喘与气道高反应性密切相关，而气道重塑是诱发气道高反应性的关键，可导致支气管哮喘患者气道基底膜增厚、细胞外基质大量沉积，同时炎性细胞浸润腺体致使其体积肥大，若不及时干预，可发展为不可逆气道阻塞，威胁患者生命安全[4-5]。研究指出，细胞因子在诱导炎症反应、促进氧化应激损伤等过程中发挥重要作用，进而可促进支气管哮喘的发生、发展[6]。可溶性白细胞介素受体-2(sIL-2R)分泌过多，与白细胞介素(IL)-12大量结合，降低T淋巴细胞激活程度，避免自身免疫功能紊乱，进而预防呼吸道损伤[7-8]；可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)分泌增加，可诱导黏附分子聚集，使得其富集于支气管平滑肌组织中，进而造成呼吸道平滑肌损伤[9-10]；CC趋化因子配体11(CCL11)与相应受体结合后，参与人体细胞代谢、免疫调节及炎症反应等过程，同时可在哮喘病理机制中发挥高度趋化作用[11-12]。基于此，本研究观察支气管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平，并分析其与气道重塑的相关性，旨在为临床诊疗提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年5月—2021年10月我院80例支气管哮喘作为观察组，符合相关诊断标准[13]，纳入研究前1个月未接受糖皮质激素治疗，且患者知情同意本研究；排除合并急性呼吸道感染者、其他肺部疾病者，无法耐受肺部高分辨率CT检查者，合并凝血功能障碍性疾病者，合并恶性肿瘤者，伴严重心、肝、肾及脑血管疾病者。其中男49例，女31例；年龄53～77(31.42±10.65)岁；病情程度：轻度30例、中度27例、重度23例。另选取同期我院体检健康者60例作为对照组，其中男35例、女25例；年龄54～78(31.15±9.26)岁。2组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经我院医学伦理委员会审核批准。

1.2观察指标 比较2组外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平及气道重塑指标支气管管壁厚度与外径比值(T/D)、气道壁面积占气道总截面积百分比(WA%)，分析外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平、T/D、WA%与病情程度的关系，分析外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平与T/D、WA%的相关性，评价外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平对重度支气管哮喘的评估价值。

1.3检测方法

1.3.1外周血指标检测：所有受试者于空腹状态下抽取肘静脉血5 ml，置于EDTA管内，静置于25 ℃环境下1 h，3000 r/min离心10 min，分别抽取上清液分装于1.5 ml离心管内，后置于-80 ℃冰箱内冻存待检。以双抗体夹心酶联免疫吸附试验测定血清sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平，仪器采用日立7600全自动生化分析仪，试剂盒购自福州迈新公司。

1.3.2气道重塑指标检测：所有受检者接受高分辨率胸部CT检查，选取主动脉弓与气管分叉处上下各1 cm、右肺下静脉与横膈顶上约2 cm位置，图像放大后，以电子标尺测量气道内直径(L)、D，连续测量3次取平均值，计算T/D、WA%，其中T/D=(D-L)/D，WA%=(D2-L2)/D2×100%。

2 结果

2.12组外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平比较 观察组轻、中、重度患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平均高于对照组(P<0.01)。见表1。

表1 支气管哮喘患者和体检健康者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平比较

2.22组气道重塑相关指标比较 观察组轻、中、重度患者T/D、WA%均高于对照组(P<0.01)。见表2。

表2 支气管哮喘患者和体检健康者气道重塑指标比较

2.3外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平及气道重塑指标与病情程度的关系 经Spearman相关性分析可知，支气管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平及T/D、WA%与病情程度呈正相关(r=0.574、0.691、0.572、0.607、0.618，P<0.01)。

2.4外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平与气道重塑指标的相关性 经Pearson相关性分析可知，支气管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平与T/D、WA%呈正相关(P<0.05)。见图1。

图1 支气管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平与气道重塑指标的相关性散点图sIL-2R为可溶性白细胞介素受体-2，sICAM-1为可溶性细胞间黏附分子-1，CCL11为CC趋化因子配体11，T/D为支气管管壁厚度与外径比值，WA%为气道壁面积占气道总截面积百分比

2.5外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平对重度支气管哮喘的评估价值 以重度支气管哮喘患者为阳性样本，轻中度患者为阴性样本，绘制外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平评估支气管哮喘患者病情程度的ROC曲线，结果显示外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平评估重度支气管哮喘的曲线下面积(AUC)分别为0.779、0.819、0.779，最佳截断值分别为654.37 U/ml、501.82 μg/L、3.52 pg/ml，应用Logistic二元回归拟合，logit(p)=-4.217+3.115×sIL-2R-3.404×sICAM-1+3.262×CCL11，各指标联合诊断的AUC为0.932，优于各指标单一评估。见表3、图2。

图2 外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平评估支气管哮喘患者病情程度的ROC曲线

表3 外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平对重度支气管哮喘的评估价值

3 讨论

支气管哮喘发病机制较为复杂，与气道炎症、变态反应、气道高反应性等相互作用有关，而上述机制又依赖于细胞因子网络的调控[14]。气道重塑作为气道高反应性的诱导关键点，是致使支气管哮喘持续恶化的病理基础，可直接造成患者肺功能下降，进一步发展为纤维化，最终可累及周边其他器官。故逆转气道重塑为支气管哮喘治疗的关键[15]。近年研究发现哮喘与众多生物介质、细胞因子有关。

sIL-2R主要由活化的T淋巴细胞表面IL-2受体经蛋白酶水解脱落而产生的45 K糖蛋白，故认为是体内T淋巴细胞活化的标志物[16]。sIL-2R主要作用为与已活化T淋巴细胞外周IL-2中和，而IL-2可参与机体Th1/Th2细胞免疫平衡，抗原抑制树突状细胞，致使自然杀伤性T淋巴细胞激活，进而保护细胞免疫平衡过程；sIL-2R中和IL-2后，致使IL-2活性下降，最终导致机体T淋巴细胞免疫功能抑制[17-19]。本研究观察组轻、中、重度患者外周血sIL-2R水平明显升高，且其水平与病情程度呈正相关，提示sIL-2R参与支气管哮喘发生、发展过程。支气管哮喘患者随病情进展sIL-2R水平升高，大量消耗IL-2，机体免疫反应无法正常应答，Th2分泌占据优势。此外，本研究支气管哮喘患者sIL-2R与T/D、WA%呈正相关，说明sIL-2R与支气管哮喘患者气道重塑有关，原因可能与sIL-2R对嗜酸粒细胞具有趋化作用有关，嗜酸粒细胞激活后可诱导气道痉挛，其水平越高气道痉挛越严重，可逆性随之减弱，促发气道重塑。

sICAM-1作为细胞间黏附分子成员，可诱导黏附分子，激活补体，导致肺泡组织缺氧性损伤[20]。已有大量研究证实，相较于健康人群，支气管哮喘患者外周血sICAM-1水平明显升高[21-22]。支气管哮喘状态下，sICAM-1主要在内皮细胞与嗜酸粒细胞间发挥作用，通过结合嗜酸粒细胞膜上极迟抗原-4，诱导嗜酸粒细胞黏附于血管内皮，致使支气管黏膜大量聚集嗜酸粒细胞，引发气道高反应性，同时该效应包括进一步促进白细胞黏附于血管内皮细胞，促使多种炎性介质大量释放，诱发下游级联反应[23]。本研究观察组轻、中、重度患者外周血sICAM-1水平均高于对照组，充分说明支气管哮喘患者血液sICAM-1水平明显升高，且本研究支气管哮喘患者外周血sICAM-1水平与病情程度呈正相关，提示sICAM-1不仅参与支气管哮喘发病，还在其病情发展中发挥重要作用。sICAM-1可提高补体C3富集程度，促进肺血管平滑肌细胞的免疫损伤，进而加速平滑肌痉挛，这一过程为支气管哮喘患者气道重塑奠定了基础。本研究支气管哮喘患者外周血sICAM-1水平与T/D、WA%呈明显正相关，提示sICAM-1参与了支气管哮喘患者气道重塑的发生发展过程。

趋化因子CC亚家族是一类由Th细胞合成的小分子分泌性蛋白，可引起免疫细胞定向迁移至炎症部位。CCL11作为CC类趋化因子家族重要成员，在机体毛细血管表皮细胞中高度表达。近年发现，CCL11可将体内抗原引起的嗜酸粒细胞定向聚集至病变部位，使得嗜酸粒细胞活性明显增强，可提高哮喘、鼻炎等过敏性疾病激发试验结果准确性[24]。研究指出，哮喘患者外周血CCL11水平明显高于健康对照组，且痰液、呼出气冷凝液及血浆嗜酸粒细胞阳性蛋白浓度也明显升高[25-26]。CCL11对嗜酸粒细胞的趋化作用具有高度特异性，仅与嗜酸粒细胞上大量存在的CC趋化因子受体3(CCR3)具有高度亲和性。本研究观察组轻、中、重度患者外周血CCL11水平明显高于对照组，且其水平与患者病情程度呈正相关，考虑原因与CCL11结合CCR3引发的炎症反应密切相关。此外，本研究支气管哮喘患者外周血CCL11水平与T/D、WA%呈正相关，且相关系数较高，提示CCL11与支气管哮喘患者气道重塑有关。CCL11可提高嗜酸粒细胞活性，诱导促进炎性细胞浸润与活化，刺激气道平滑肌收缩，引起气道细胞异常增殖，进而推进气道重塑过程。此外，本研究绘制ROC曲线显示各指标联合评估重度支气管哮喘的AUC为0.932，提示外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11联合评估重度支气管哮喘病情程度具有较高的价值。

综上，支气管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平明显升高，且与气道重塑指标呈正相关，临床可通过检测其水平评估病情程度。