符丹丹,歐陽瑤
(遵義醫學院附屬醫院,貴州遵義563000)
慢性阻塞性肺疾病(COPD)發病機制尚不清楚,其炎癥機制在其發病過程中起著重要的作用。研究表明,中性粒細胞的活化和聚集是COPD發病的一個重要環節[1]。IL-17與IL-8在中性粒細胞的活化和聚集中起重要作用。大量的研究發現,IL-17、IL-8及中性粒細胞在COPD炎癥過程中發揮著非常重要的作用,但這些研究都局限于COPD急性加重期。研究證實,COPD緩解期炎癥仍持續存在,因此,對緩解期的治療也日益得到重視。氨茶堿在COPD治療中的作用已經得到證實,主要是基于其對支氣管平滑肌的直接舒張作用,近來發現其在抗炎、免疫調節等方面也起著重要作用[2]。本研究通過觀察IL-17、IL-8及中性粒細胞在COPD患者緩解期口服氨茶堿和常規治療誘導痰中的表達及其相關性,探討IL-17、IL-8及中性粒細胞在COPD患者緩解期中的作用。
1.1 臨床資料 納入我院2010年1月~2011年12月住院患者50例,分為口服氨茶堿組(治療組)和常規治療組。治療組25例,年齡(71.9±8.4)歲,GOLDⅢ~Ⅳ級;常規治療組25例,年齡(72.3 ±7.6)歲,GOLDⅢ~Ⅳ級。另選取我院健康體檢無吸煙者10例為正常對照組,年齡(68.1±7.9)歲。入院當天采集臨床資料。根據2007版慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)評價,對COPD患者按病情嚴重程度進行分級,對患者的病情進行臨床評估。待COPD患者緩解出院后,均給予家庭氧療及肺功能鍛煉,治療組口服加用氨茶堿100 mg,3次/d,30 d后追蹤隨訪,取3組誘導痰測定IL-17、IL-8及中性粒細胞的含量。
1.2 主要試劑 IL-17試劑盒、IL-8試劑盒及中性粒細胞試劑盒為上海西唐生物科技有限公司提供,美國B&D公司生產。
1.3 標本采集 采用氧氣霧化吸入法收集受試者的誘導痰,采用改良pin法,常用梯度高滲鹽水法,試劑配制:3%、4%、5%高滲鹽水,0.1%二硫蘇糖醇(DTT)等。
1.4 痰液處理及標本測定 痰液稱重,加入2倍體積的0.1%的DTT充分混合,在漩渦振蕩器上混勻;再置于37℃恒溫水浴箱中孵育并震蕩30 min,加入與DTT等體積的D-PBS后繼續水浴并震蕩5 min;將稀釋的痰液經4層無菌紗布過濾,濾液在離心機中以1 000 r/min的速度離心10 min,取上清液,置于-80℃冰箱保存;細胞層(沉淀)用D-PBS重懸,用300目尼龍網過濾,離心機中1 000 r/min離心10 min,離心2次,吸管吸去每次離心后的上清液;沉淀用D-PBS重懸,在倒置顯微鏡下調整細胞數為1× 106/mL;上清液于ELISA實驗前1 d放置密封冷凍干燥機進行樣本濃縮12 h,后取出解凍備用。
1.5 統計學方法 所有數據采用SPSS13.0統計軟件處理,計量資料數據均采用±s表示。兩組間的比較,采用兩獨立樣本t檢驗。兩因素相關分析用直線相關分析。以P≤0.05為差異有統計學意義。
2.1 不同受試組基本資料及肺功能比較 對不同受試組的性別及年齡進行兩兩比較無明顯差異(P>0.05),具有可比性。各組肺功能測定結果見表1。
表1 不同受試組肺功能的測定結果(±s)

表1 不同受試組肺功能的測定結果(±s)
注:與正常對照組比較,*P<0.01
組別 n FEV1% FEV1/FVC正常對照組10 91.43±12.37 82.65±9.14常規治療組 25 33.47±9.25* 45.87±7.36*治療組 25 35.64±7.93* 42.52±6.89*
2.2 出院30 d后誘導痰中的IL-17、IL-8及中性粒細胞的含量 見表2。
表2 不同受試組痰IL-17、IL-8及中性粒細胞測定結果(pg/mL,±s)

表2 不同受試組痰IL-17、IL-8及中性粒細胞測定結果(pg/mL,±s)
注:與正常對照組比較,*P<0.01;與常規治療組比較,△P<0.05
正常對照組26.75±17.16 18.83±3.16 23.48±9.24常規治療組 75.86±38.99* 46.29±12.76* 55.27±13.75*治療組 56.24±17.48*△31.37±14.51*△32.36±15.89*△
2.3 相關性分析 治療組IL-17與IL-8呈正相關(r=0.652,P<0.05),IL-17與中性粒細胞呈正相關(r=0.713,P<0.05),IL-8與中性粒細胞呈正相關(r=0.649,P<0.05);常規治療組IL-17與IL-8呈正相關(r=0.749,P<0.05),IL-17與中性粒細胞呈正相關(r=0.691,P<0.05),IL-8與中性粒細胞呈正相關(r=0.648,P<0.05)。
近幾十年來,COPD發病率呈現快速增長趨勢,我國40歲以上人群發病率已高達8.2%,成為嚴重危害中老年健康的常見疾病之一。慢性持續性氣道炎癥反應是COPD的重要發病機制之一。有研究顯示,在COPD患者支氣管肺泡灌洗液及誘導痰中,中性粒細胞計數明顯增加,且已戒煙的COPD患者中也具有類似現象,這提示COPD患者氣道內存在持續的慢性炎癥改變。
1995年Yao等首次報道,在T細胞誘導的慢性炎癥過程中,可溶性細胞因子IL-17起著非常重要的作用。有研究將經細菌誘導的小鼠模型以酒精處理后,其氣道內中性粒細胞較對照組明顯減少,且與支氣管灌洗液(BALF)中的IL-17水平增加呈正相關[3]。國內沈鋒等[4]發現大鼠COPD模型中BALF和肺組織勻漿中IL-17水平亦顯著增高。其他研究也顯示,COPD急性期患者肺組織中IL-17明顯增加,并與病情嚴重程度相關[5]。本研究發現,在COPD穩定期患者中,IL-17水平亦顯著增加,這支持COPD緩解期患者存在持續的氣道炎癥反應。
IL-8可趨化中性粒細胞在氣道內聚集,誘導炎癥細胞分泌黏液,促進炎癥過程。Pesci等研究發現,COPD患者BALF中IL-8水平明顯高于正常無吸煙人群;進一步研究證實,IL-17可激活NF-κB,并誘導IL-8至炎癥部位,從而發揮IL-8趨化募集中性粒細胞的功能,促進氣道炎癥發展。我們前期研究也顯示,在COPD急性加重期患者血漿中,IL-17與IL-8的水平明顯高于正常無吸煙者,這提示IL-17及IL-8可能共同參與了COPD的發病過程[6,7]。本研究觀察了COPD緩解期患者中使用氨茶堿對IL-17和IL-8水平的影響,結果發現,與常規治療組比較,COPD穩定期患者加用氨茶堿治療,可以顯著降低誘導痰中IL-17、IL-8及中性粒細胞水平;進一步分析發現,氨茶堿治療組IL-17、IL-8和中性粒細胞三者之間均存在顯著的相關,這表明IL-17和IL-8也參與了COPD緩解期的慢性持續炎癥反應,而氨茶堿治療可能通過影響IL-17和IL-8的水平而降低COPD緩解期的氣道慢性炎癥反應,從而發揮顯著的抗炎癥作用。
總之,本研究發現COPD緩解期患者口服氨茶堿能降低誘導痰中IL-17和IL-8的水平,進一步闡明了氨茶堿抗炎癥機制,為COPD緩解期患者長期口服氨茶堿治療提供了新的理論證據。
[1]Williams TJ,Jose PJ.Neutrophils in chronic obstructive pulmonary disease[J].Novartis Found Symp,2001,(234):136-141.
[2]黎友倫,羅永艾.氨茶堿的藥理作用與臨床應用[J].醫藥導報,2005,24(9):807-809.
[3]Shellito JE,quan Zheng M,Ye P,et al.Effect of alcohol consumption on host release of interleukin-17 during pulmonary infection with Klebsiella pneumoniae[J].Alcohol Clin Exp Res,2001,25(6): 872-881.
[4]沈鋒,趙鳴武,賀蓓,等.白細胞介素17在大鼠慢性阻塞性肺疾病和支氣管哮喘模型中的變化及意義[J].中華結核和呼吸雜志,2004,27(10),654-658.
[5]Pridgeon C,Bugeon L,Donnelly L,et al.Regulation of IL-17 in chronic inflammation in the human lung[J].Clin Sci(Lond),2011,120(12):515-524.
[6]劉曉麗,歐陽瑤,張龍舉,等.COPD急性加重期患者誘導痰白細胞介素17和中性粒細胞CD11b/CD18的測定及意義[J].遵義醫學院學報,2009,32(3);250-254.
[7]羅登攀,歐陽瑤,張洪球.白細胞介素-17在慢性阻塞性肺疾病急性加重期的變化及意義[J].中國預防醫學雜志,2010,11 (4):366-368.