IL-31在哮喘患者的表達水平及其與疾病嚴重程度的相關性研究

魏亞強 嘉婷

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IL-31在哮喘患者的表達水平及其與疾病嚴重程度的相關性研究

魏亞強1嘉婷2

目的 探討IL-31在哮喘患者血清、支氣管肺泡灌洗液以及支氣管組織的表達水平及其與哮喘嚴重程度的相關性。方法 應用熒光酶聯免疫法和酶聯免疫吸附法(ELISA)測定支氣管哮喘患者和健康者血清、支氣管肺泡灌洗液以及支氣管組織IL-5、IL-13、IL-31以及總IgE的表達水平。結果 (1)支氣管哮喘患者血清及支氣管肺泡灌洗液IL-31的表達水平明顯高于健康者，差異具有顯著性(P<0.05)；(2)重度哮喘患者支氣管組織IL-31的表達水平明顯高于中度和輕度患者，差異具有顯著性(P<0.05)；(3)哮喘血清IL-31的表達水平與IL-5、IL-13、總IgE具有顯著正相關，相關系數分別為0.457、0.659、0.783；與第一秒用力呼吸容量(FEV1)具有顯著負相關(r= -0.983，P=0.012)；與外周血嗜酸性粒細胞百分比無顯著相關性(r= 0.756，P=0.087)。結論 哮喘患者不同組織的IL-31表達水平能夠反映疾病的嚴重程度，可作為臨床監測哮喘的生物指標。

哮喘；IL-31；IL-5；IgE；FEV1

支氣管哮喘是由多種細胞和細胞組分參與的慢性氣道炎癥性疾病，氣道重塑和氣道炎癥為其主要病理特征[1]。哮喘的炎癥反應能夠顯著增加T淋巴細胞侵染產生的Th2細胞因子，如IL-4、IL-5、IL-13等[2]。盡管近年來哮喘指導性治療意見均強調哮喘的控制，然而盡管處于特殊護理情況下多數哮喘患者的病情依然無法控制[3-4]。早期診斷與預防對哮喘患者的治療具有更好的療效。因此，迫切需要尋找新的生物指標去測量和監控哮喘患者肺部的炎癥情況以便臨床更好的治療。IL-31屬于IL-6 細胞因子家族，廣泛分布于人類的各種組織，其活性受IL-31受體α、致癌蛋白受體組成的復雜的受體所調控[5]。最近研究發現，IL-31在感應慢性炎癥、因暴露于環境中而產生的獲得性免疫中具有重要的作用，且可能涉及促進過敏性炎癥和過敏性哮喘的氣道上皮反應[6]。本研究通過檢測我院收治的健康者和哮喘患者的血清、支氣管肺泡灌洗液、支氣管組織Th2細胞因子和IL-31的表達水平，以期明確IL-31在哮喘進程過程中的作用。

資料與方法

一、一般資料

選取我院自2010年6月-2015年8月收治的經支氣管激發試驗和肺部CT確診的哮喘患者56例作為研究對象，根據美國胸科學會(ATS)的指導方針，哮喘患者被分為三組，重度組10例、中度組18例和輕度組28例。以同期來我院進行體檢的健康者36例作為對照組。重度組中，男性6例，女性4例，年齡38-49(43.25±2.16)歲；輕度組中，男性10例，女性8例，年齡38-50(44.31±2.34)歲；輕度組中，男性18例，女性10例，年齡37-49(43.76±2.34)歲；健康者中，男性20例，女性16例，年齡38-49(42.98±1.98)歲。排除：① 近四周內口服糖皮質激素或出現上呼吸感染患者；② 慢性阻塞性肺病等、慢性肺心病；③ 孕婦；④ 神智不清醒，無法配合患者。健康者均無哮喘或其他慢性疾病病史，近四周內沒有出現上呼吸道感染。四組患者在性別、年齡、受教育程度等一般性資料方面比較無顯著差異。所有納入統計資料的患者均簽署患者知情同意書，愿意配合本研究。

二、測定方法

哮喘患者應用沙丁胺醇治療后間隔6h，應用德國Jeager公司生產的肺功能儀進行肺呼吸量的測定。根據美國胸科學會(ATS)的指導方針，哮喘患者被分為三組，分別為重度、中度和輕度。輕度哮喘患者FEV1≥80%；中度哮喘患者FEV1處于60-79%之間；重度哮喘患者FEV1<60%。依據制造商給出的操作步驟，通過酶聯免疫吸附試驗(ELSA)測定患者的IL-31、IL-5、IL-13表達水平，三者的最低檢出量分別為12.2 pg/mL、2.7 pg/mL和5.7 pg/mL。抽取受檢者的外周靜脈血5 mL，肝素化后置于普管中，室溫離心30min后，置于-80℃冰箱備用。通過熒光酶聯免疫方法檢測患者的血清總IgE水平，總IgE的正常參考范圍<165kU/L。通過貝克曼庫爾特LH500(美國)測量患者外周血嗜酸性粒細胞百分率。通過哮喘控制測試(ACT)評估患者的狀態，完全控制組(25分)；部分控制(20-24分)；完全未受控制(5-19分)。

三、統計學方法

采用SPSS17.0對所得數據進行統計學處理，計量資料以x±s表示，組間比較行t檢驗；計數資料以百分率和絕對值表示，行χ2檢驗；采用Spearman秩相關進行血清IL-31表達水平與其他臨床參數的相關性分析，以P<0.05為兩組比較差異有統計學意義。

結 果

一、哮喘患者和健康者支氣管肺泡灌洗液和血清的IL-31表達水平

哮喘患者血清IL-31表達水平顯著高于健康者，比較差異具有顯著性(P<0.01)。哮喘患者組內比較，重度患者血清IL-31表達水平最高，中度次之，輕度最低，三組組間比較具有顯著差異(P<0.05)。哮喘患者支氣管肺泡灌洗液IL-31的表達水平顯著高于對照組，且哮喘組內比較，呈現出與血清IL-31同樣的規律。哮喘患者IL-31的表達水平在血清與支氣管肺泡灌洗液間存在顯著的正相關性(r=0.58，P= 0.018)，(見表1)。

表1 哮喘患者和健康者支氣管肺泡灌洗液和血清的IL-31表達水平比較

注：AP表示哮喘組與健康組比較具有極顯著差異，P<0.01；aP表示重度組和中度組比較具有顯著差異，P<0.05；BP表示重度組和輕度組比較具有極顯著差異，P<0.01；bP表示中度組與輕度組比較具有顯著差異，P<0.05

二、 哮喘患者血清IL-31的表達水平與哮喘控制的相關性

ACT評分結果表明，18例(32.14%)患者完全控制，22例(39.29%)部分控制，16例(28.57%)完全沒有控制，平均得分為21.35±0.48分。完全未控制的哮喘患者血清IL-31水平為162.38±1.96 pg/mL顯著高于部分控制的113.59±1.57pg/mL(P<0.05)和完全控制哮喘的85.36±1.36pg/mL(P<0.01)。

三、哮喘患者血清IL-31表達水平與其他臨床參數的相關性

Spearman等級相關分析結果表明，哮喘患者血清IL-31的表達水平與IL-5、IL-13、血清總IgE水平呈正相關，與FEV1呈顯著負相關。但是與外周血嗜酸性粒細胞百分比無顯著相關性，(見表2)。

表2 哮喘患者血清IL-31表達水平與其他臨床參數的相關性

討 論

本研究結果顯示，哮喘患者血清IL-31的表達水平與哮喘的嚴重程度顯著相關，血清的IL-31表達水平與氣道的IL-31表達水平具有顯著相關。這些結果表明IL-31在決定嚴重哮喘的病理學特征上起到了重要作用。我們發現嚴重的和未受控制的哮喘患者的血清IL-31水平顯著高于輕度和受控制的患者，因此認為血清IL-31水平與哮喘嚴重性有關。IL-31水平可能是識別和管理重度哮喘的一個有用的生物標記。

哮喘通常被認為是一種呼吸道的慢性炎性疾病，與Th2的異常激活和環境有關。IL-31是近幾年新發現的一種細胞因子，主要是由活化的Th2 細胞產生[7]。IL-31的功能受體是由IL-31R和抑瘤素M受體兩個亞基組成的異源二聚體復合物。有研究顯示相對于正常小鼠，氣道過敏癥的小鼠病變組織中的IL-31 受體表達增加[8]。最近研究表明，IL-31涉及癢的發展進程，因此未來可能用于評估癢的程度[9]。IL-31在過敏性皮膚炎的發展過程中起到了重要的作用，與正常健康者比較，過敏性皮膚炎患者血清IL-31明顯升高。IL-31會促進哮喘的炎癥和氣道過敏反應。目前已知IL-31與Th2細胞因子(如 IL-4、IL-5和IL-13)的表達水平具有相關性。我們檢測Th2細胞因子的表達水平，如所預想的那樣，結果顯示哮喘患者IL-4、IL-5和IL-13水平顯著高于健康者。此外，IL-31表達水平與IL-4、IL-5和IL-13的表達顯著相關，這與Neis等[10]研究一致。

嗜酸細胞性哮喘成為最近臨床考慮使用生物制藥的關注焦點[11]。最新研究表明，CCL-26的表達水平與嗜酸性粒細胞哮喘有關，能夠作為潛在的臨床監測嗜酸性粒細胞哮喘患者的生物指標[12]。然而本研究結果顯示IL-31與嗜酸性粒細胞的百分率并無顯著相關性，這可能與我們樣本數量太少有關。因此，盡管我們研究結果認為IL-31可能在檢測哮喘是一個有用的指標，但還需要更大樣本的試驗研究加以證實。本研究提供了有關IL-31水平在哮喘患者進程過程中的潛在價值，有助于進一步理解其病理生理學。

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IL-31 expression level in asthma patients and its correlation with disease severity

WEIYa-qiang,JIATing

DepartmentofInternalMedicine,People'sHospitalofYan'ancity,Yan'an,Shaanxi716000,China

Objective To investigate the expression of IL-31 in asthma patients and its correlation with disease severity. Methods It used fluorescence ELISA and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to detect the levels of IL-5, IL-13and IL-31 in bronchoalveolar lavage fluid and bronchial tissues and the expression of total IgE in asthma patients and healthy controls. Results The expression of IL-31 in serum and bronchoalveolar lavage fluid was significantly higher in asthma patients than in healthy controls (P<0.05), and it was higher in patients with severe asthma than in patients with moderate and mild asthma (P<0.05). The serum IL-31 expression was positively correlated with IL-5, IL-13 and total IgE (t=0.457, 0.659, 0.783), and negatively correlated with forced expiratory volume in one second (FEV1) (r=-0.983,P=0.012). It had no correlation with peripheral blood eosinophilic granulocyte (r= 0.756,P=0.087). Conclusion The expression of IL-31 in asthmatic patients with different levels of the organization can reflect the severity of the disease, which can be used as the biological indicator of clinical monitoring on asthma.

asthma; IL-31; IL-5; IgE; FEV1

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.03.020

1. 716000 陜西 延安，延安市人民醫院呼吸內科 2. 712000 陜西 咸陽，咸陽市第一人民醫院呼吸內科

嘉婷，E-mail:j-ting1990@163.com

2016-07-26]