支气管哮喘合并支原体感染患者IL1RL1、IL-33与哮喘发作的相关性

闫嘉，宋明，金嘉媛

铜川矿务局中心医院呼吸与危重症医学科，陕西 铜川 727000

支气管哮喘的发病机制与T 淋巴细胞激活引起的免疫功能紊乱有关，而肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae，MP)为导致支气管哮喘急性发作的常见原因[1]。MP 可能通过黏附于呼吸道黏膜表面直接损害呼吸道，或介导机体免疫功能，诱发变态反应，导致气道高反应。虽然MP诱发支气管哮喘急性发作的机制学说众多，但其具体发病机制目前尚未明确[2]。白细胞介素33(interleukin 33，IL-33)是白细胞介素1受体样分子 1 (interleukin 1 receptor-like molecule 1，IL1RL1)的配体，在人体多个器官组织均有表达，在组织损伤或坏死时，IL-33 可大量释放至胞外，并与IL1RL1 受体复合物结合，激活Toll样受体信号通路，加剧炎症反应[3]。近年研究发现，IL-33/IL1RL1 可能参与支气管哮喘、肺部感染等肺疾病的炎症反应[4]。为此，本研究分析了IL-33/IL1RL1与MP感染诱导支气管哮喘急性发作的关系，以期为临床治疗提供新靶点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年1月至2020年12月铜川矿务局中心医院收治的104例急性发作期支气管哮喘患者作为急性发作组，并将经性别、年龄成组匹配的104例缓解期支气管哮喘患者作为缓解组。纳入标准：支气管哮喘诊断及分期符合《2017 年全球哮喘防治倡议》[5]制定的标准；年龄>18岁；获得患者知情同意并签署知情同意书。排除标准：合并声带功能障碍、胃食管反流、睡眠呼吸暂停者；合并免疫系统功能障碍及心、肾疾病者；伴继发性哮喘、支气管肺曲霉病等其他支气管疾病者；伴肺部之外的其他部位感染者；入院前2 个月内有糖皮质激素或非糖皮质激素类抗炎药物使用史者；存在气管插管、先天呼吸道畸形等不能完成咽拭子采集者。急性发作组患者中男性56 例，女性48 例；年龄36~59 岁，平均(48.26±7.19)岁；吸烟史52例，高血压31例，糖尿病24例。缓解组患者中男性 53 例，女性 51 例；年龄 35~57 岁，平均(46.97±7.32)岁；吸烟史49例，高血压27例，糖尿病22例。两组患者的基线资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.2 观察指标与检测方法 (1)呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1：所有患者均在入院次日清晨使用咽拭子采集呼吸道分泌物，经2 000 r/min离心10 min，留取上层清液，保存于-20℃冰箱，采用酶联免疫分析法检测IL-33、IL1RL1，试剂盒购自英国Abcam公司。(2)血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS：在入院次日清晨采集空腹外周静脉血4 mL，经3 000 r/min离心10 min，留取上层清液，保存于-20℃冰箱，血清IL-33、IL1RL1检测同上述呼吸道分泌物；血清免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)采用荧光酶联免疫法检测，试剂盒购自大连美仑生物技术有限公司；外周血嗜酸性粒细胞计数(peripheral blood eosinophil count，EOS)则使用全自动血细胞分析仪检测(美国贝克曼库尔特公司)。(3)MP感染判断：在入院次日及入院第8 天(间隔7 d)收集空腹外周静脉血，采用凝集法(日本富士瑞必欧公司)检测血清 MP 抗体 IgM 滴度，IgM 滴度≥1：40 为 IgM 阳性，且双份血清抗体IgM滴度升高2倍以上判断为MP感染阳性。(4)哮喘发作严重程度：根据中华医学会呼吸病学分会哮喘学组制定的分级标准[6]，分为轻度、中度、重度、危重共4个等级。

1.3 统计学方法 应用SPSS23.0 统计软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验；计量资料以均数±标准差()表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q检验；相关性采用Spearman秩相关分析。以P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 急性发作组与缓解组患者的MP感染情况比较 急性发作组患者的MP感染阳性率为51.92%(54/104)，明显高于缓解组的21.15%(22/104)，差异有统计学意义(χ2=21.231，P<0.05)。

2.2 各组患者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 水平比较 急性发作MP 阳性组患者的呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 水平明显高于急性发作MP 阴性组及缓解组，急性发作MP 阴性组的上述各项指标又明显高于缓解组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 各组患者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1水平比较(，pg/mL)

注：与急性发作MP阳性组比较，aP<0.05；与急性发作MP阴性组比较，bP<0.05。

组别 例数IL-33IL1RL1急性发作MP阳性组急性发作MP阴性组缓解组F值P值54 50 104 68.92±7.63 45.36±6.22a 28.49±5.30ab 760.921 0.001 30.30±6.11 24.66±4.42a 12.42±2.39ab 372.017 0.001

2.3 各组患者的血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比较 急性发作MP 阳性组患者的血清IL-33、IL1RL1、IgE 及 EOS 水平明显高于急性发作 MP 阴性组及缓解组，而急性发作MP 阴性组患者的上述各项指标又明显高于缓解组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 各组患者血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比较()

表2 各组患者血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比较()

注：与急性发作MP阳性组比较，aP<0.05；与急性发作MP阴性组比较，bP<0.05。

EOS(×106/L)530.45±36.05 440.49±25.48a 351.07±19.36ab 863.705 0.001组别急性发作MP阳性组急性发作MP阴性组缓解组F值P值例数54 50 104 IL-33(pg/mL)13.75±2.02 10.05±1.89a 6.59±1.35ab 329.511 0.001 IL1RL1(pg/mL)173.89±22.39 90.66±17.21a 56.32±11.47ab 924.207 0.001 IgE(IU/L)343.16±26.93 261.48±21.47a 204.56±19.32ab 707.233 0.001

2.4 急性发作MP阳性组患者病情严重程度与呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS的关系 急性发作MP阳性组患者中，呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS水平随着患者病情严重程度的加重而升高，见表3。经Spearman 秩相关分析结果显示，急性发作MP 阳性组患者病情严重程度与呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 及血清 IL-33、IL1RL1、IgE、EOS 水平呈显著正相关(r=0.655、0.408、0.478、0.563、0.780、0.391，P<0.05)。

表3 急性发作MP阳性组不同病情严重程度者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS比较()

表3 急性发作MP阳性组不同病情严重程度者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS比较()

注：与轻度者比较，aP<0.05；与中度者比较，bP<0.05；与重度者比较，cP<0.05。

病情严重程度 例数 呼吸道分泌物外周血轻度中度重度危重F值P值9 21 13 11 IL-33(pg/mL)52.44±6.22 61.31±7.08a 74.29±8.17ab 90.57±9.44abc 50.994 0.001 IL1RL1(pg/mL)23.75±4.08 26.58±5.11 31.96±6.25ab 40.78±7.49abc 19.004 0.001 IL-33(pg/mL)11.25±1.72 12.19±1.98 14.56±2.07ab 17.82±2.31abc 24.022 0.001 IL1RL1(pg/mL)121.66±19.44 156.82±21.60a 179.93±24.38ab 242.07±39.48abc 39.103 0.001 IgE(IU/L)320.45±25.44 334.62±28.45 344.96±23.89ab 375.92±26.31abc 359.511 0.001 EOS(×106/L)490.26±35.25 509.54±33.17 544.99±36.49ab 586.08±38.49abc 16.072 0.001

3 讨论

MP 为一种无细胞壁的微生物，含有一种具抗原性及免疫原性的特殊膜表面蛋白，具有较强的黏附作用及致病性[7]。哮喘是Th2细胞介导的免疫性疾病，呼吸道感染是哮喘急性发作的重要诱因，MP 感染能诱发慢性炎症及气道高反应性，引起哮喘急性发作[8]。本研究中，急性发作组MP感染阳性率高于缓解组，差异有统计学意义，提示MP感染可能是引起支气管哮喘急性发作的主要原因。另外，本研究急性发作组MP感染阳性率为51.92%，高于部分学者报道的41.8%[9]。考虑造成该差异的原因与MP 感染存在区域性流行特点，且近年感染率持续升高，导致本地区MP感染增多有关。

IL-33 及其受体 IL1RL1 可在 Th2 细胞、嗜酸性粒细胞、成纤维细胞等细胞表面表达，介导气道炎症、气道高反应性，还可促进气道壁重塑[10]。体外实验证实，阻断IL-33/IL1RL1信号通路后，气道炎症反应可显著减轻[11]。近年研究也发现，IL-33可介导哮喘的发生发展，在气道炎症和气道重塑中发挥重要作用[12]。本研究中，急性发作MP 阳性组呼吸道分泌物及血清IL-33、IL1RL1 水平高于急性发作MP 阴性组及缓解组，差异有统计学意义，提示MP感染可能通过促进气道分泌IL-33、IL1RL1，激活IL-33/IL1RL1信号通路，刺激哮喘急性发作。另有研究发现，注射IL-33后，小鼠体内IgE分泌增多，且上皮细胞产生增多，嗜酸性粒细胞也显著增多[13]。而嗜酸性粒细胞是哮喘发作的主要效应细胞，体内IgE 的升高则是哮喘发作重要特征[14-15]。本研究发现，急性发作MP 阳性组血清IgE 及EOS 水平高于急性发作MP 阴性组及缓解组，差异有统计学意义，提示MP 感染可能通过激活IL-33/IL1RL1 信号通路，促进患者体内IgE、EOS 升高，使支气管哮喘急性发作。

另据文献报道，IL-33 可上调成纤维细胞表面纤维黏连蛋白1 及Ⅰ型胶原蛋白表达，促进气道上皮纤维化，使基底膜增厚，哮喘气道重塑加快[16]。气道重塑则是导致支气管哮喘病情进展的关键病理改变[17]。本研究也发现，急性发作MP阳性组患者病情严重程度与呼吸道分泌物 IL-33、IL1RL1 及血清 IL-33、IL1RL1、IgE、EOS水平呈显著正相关，提示MP感染不仅能通过激活IL-33/IL1RL1信号通路，促进支气管哮喘急性发作，还能加速气道重塑，使患者病情加重。还有研究发现，IL-33 及IL1RL1 单核苷酸多态性与过敏、哮喘的遗传变异标记相关，其中IL-33 rs928413 与IL1RL1 rs1558641多态性可能与哮喘病情进展有关[18]。因此，IL-33/IL1RL1也有可能作为MP感染致支气管哮喘急性发作治疗的新靶点。通过抗IL-33药物或抗IL1RL1药物阻断IL-33/IL1RL1信号通路，可能对缓解哮喘进展有利。但目前有关IL-33/IL1RL1 信号通路与支气管哮喘急性发作的具体作用机制，相关报道不多，还需进一步研究的论证。

综上所述，MP 感染可能是支气管哮喘急性发作的重要诱因，其作用机制可能与激活IL-33/IL1RL1信号通路有关，且呼吸道分泌物及血清IL-33、IL1RL1水平越高者病情越严重，IL-33/IL1RL1有望成为支气管哮喘治疗的新靶点。