毛細支氣管炎患兒血Th1/Th2相關細胞因子水平的研究

孫同英， 崔振澤， 黃燕， 徐超

毛細支氣管炎是嬰幼兒時期最常見的急性下呼吸道感染性疾病，臨床以咳嗽、呼吸急促、喘憋為主，且部分患兒愈后反復喘息，最終發展為哮喘。已知Th1/Th2亞群比例和功能失衡是哮喘的主要免疫學發病機制，表現為Th1細胞功能低下，Th2細胞功能亢進[1]。而毛細支氣管炎患兒機體免疫功能如何，是否也存在Th1/Th2細胞比例失衡，一直都是國內外相關領域關注的焦點問題。為了解毛細支氣管炎的發病機制并指導臨床治療，本研究對毛細支氣管炎患兒血清中Th1/Th2相關細胞因子進行了檢測，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年9月至2017年2月大連市兒童醫院呼吸科收治住院的毛細支氣管炎患兒30例為觀察組，其中男16例，女14例；年齡2～24個月，平均年齡(10.28±3.82)個月。同期選擇本院健康體檢兒童30例為對照組，其中男18例，女12例；年齡2～24個月，平均年齡(11.34±2.78)個月。兩組兒童在性別、年齡方面比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 診斷標準 參照2006年毛細支氣管炎的臨床管理——美國兒科學會臨床實踐指南簡介[2]中毛細支氣管炎的診斷標準。

1.3 納入標準 (1)符合兒童毛細支氣管炎的診斷標準；(2)年齡2個月至2歲；(3)患兒家屬知情同意。

1.4 排除標準 (1)重癥肺炎引起的心、腦、腎等器官功能障礙或衰竭；(2)縱膈占位、心內膜彈力纖維增生癥、異物吸入、支氣管畸形等疾病。

1.5 檢測方法 每天分別收集健康體檢兒童、毛細支氣管炎患兒的靜脈血2～3 mL，以3 000 r/min離心，離心后收集血清，存于-80 ℃冰箱保存。采用ELISA法測定γ干擾素(IFN-γ)、白細胞介素(IL-4、IL-10、IL-13、IL-33、IL-17)，試劑盒購自美國R&D Systems公司，檢測步驟按試劑所附說明進行。

1.6 觀察指標 兩組IFN-γ、IL-4、IL-10、IL-13、IL-33、IL-17指標比較。

1.7 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件進行統計學處理，非正態分布的計量資料采用秩和分析，符合正態分布的計量資料采用顯著性t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組兒童血清IFN-γ、IL-4水平及其比值的比較 見表1。

表1 兩組兒童血清IFN-γ、IL-4水平及其比值比較

注：與對照組比較，at=-2.959，P<0.05。

表1結果表明，觀察組血清中IL-4水平高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組血清中IFN-γ、IFN-γ/IL-4比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 兩組兒童血清IL-10、IL-13水平比較 見表2。

表2 兩組兒童血清IL-10、IL-13水平比較

注：與對照組比較，at=-2.020，-2.150，P<0.05。

表2結果表明，觀察組患兒血清中IL-10、IL-13高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。

2.3 兩組兒童血清IL-17、IL-33水平比較 見表3。

表3 兩組兒童血清IL-17、IL-33水平比較

注：與對照組比較，at=-2.224，-2.065，P<0.05。

表3結果表明，與對照組相比，觀察組患兒血清中IL-17、IL-33升高，差異有統計學意義(P<0.05)。

3 討論

正常情況下，Th0按照一定比例分別向Th1(主要分泌IL-2、IFN-γ)和Th2(主要分泌IL-4、IL-10、IL-13、IL-33)分化，Th1可誘導巨細胞介導的免疫反應，延遲超敏反應，有利于機體抵抗外來病原微生物的侵襲，Th2主要刺激抗體介導的反應，釋放IgE，促進Ⅰ型超敏反應，正常情況下二者細胞因子相互制約，使機體處于相對平衡狀態[3-4]，當機體受到外界刺激時，Th1/Th2細胞的平衡狀態被打破，出現了向一側漂移的情況。本研究毛細支氣管炎患兒血清中Th1/Th2細胞因子分泌情況，結果顯示，毛細患兒血清中IFN-γ水平較對照組下降，IL-4水平較對照組明顯升高，初步提示毛細支氣管炎患兒體內存在Th1/Th2細胞失衡狀態，與相關研究結果一致[5]。IFN-γ是由Th1型淋巴細胞產生的細胞因子，被活化后的自然殺傷細胞也會產生IFN-γ，調節免疫反應，重要的是誘導Th0細胞向Th1轉化，抵抗呼吸道病毒的感染[6]。而IL-4是CD4+T淋巴細胞向Th2型淋巴細胞生成的必需細胞因子，其輔助Th0淋巴細胞向Th2型淋巴細胞分化，并可以使IgE受體表達增加，分泌增多的IgE與嗜堿性粒細胞、肥大細胞相互作用，促進炎性介質釋放，從而引起喘息。重要的是，IFN-γ和IL-4又分別體現著Th1和Th2型淋巴細胞的主要生物學效應，兩者常作為監測Thl型淋巴細胞及Th2型淋巴細胞功能的指標，IFN-γ/IL-4平衡狀態代表Th1/Th2免疫反應是否處于平衡狀態。本研究結果顯示，毛細支氣管炎患兒體內IFN-γ/IL-4比值較對照組兒童有所降低，提示出現IFN-γ/IL-4平衡漂移，Th1型細胞因子表達受抑制，Th2型細胞因子處于優勢表達，Th1/Th2相關細胞因子失衡，導致IgE合成增加，分泌增多的IgE與嗜堿性粒細胞、肥大細胞相互作用，炎性介質釋放增加，從而引起喘息[7]。免疫學研究證實，哮喘患者體內也存在Thl/Th2型淋巴細胞功能失衡，出現IFN-γ/IL-4失衡[8]，這也從Thl/Th2平衡角度提示，毛細支氣管炎與哮喘的發生存在相似的機制。

IL-10、IL-13屬于Th2型細胞因子，主要發揮Th2效應。IL-10由T細胞、B細胞以及單核巨噬細胞所產生，既能促使Th0淋巴細胞向Th2型淋巴細胞轉化，還具有非常強的抗炎和免疫抑制的作用。本研究得出，毛細患兒血清中IL-10水平與對照組比較，明顯升高。有研究報道，毛細支氣管炎患兒鼻咽部IL-10水平升高，與毛細支氣管炎后反復喘息相關[9]。而IL-13是一種多效能的細胞因子，可以促進B細胞的產生，進而提高體內IgE的水平，IgE作用于嗜堿性粒細胞、肥大細胞，引起哮喘的急性發作。本研究得出，毛細患兒血清中IL-13水平與對照組比較，明顯升高，與相關報道相一致[10]。IL-4與IL-13通過其共同的受體IL-4Rα作用于氣道平滑肌細胞內的靶細胞(增生/肥大)及B細胞(IgE分泌)，肥大細胞(生長及分化)及杯狀細胞 (化生及黏液分泌)[11]，引起喘息。

IL-33也可促進Th2型細胞因子的分泌。本研究得出，毛細患兒血清中IL-33水平與對照組比較，明顯升高，與國內外研究相一致[12-13]。IL-33可激活B1細胞并促進其增殖分化，加強IgM型抗體的產生，提高機體IL-5、IL-13水平。此外，IL-33還可有效活化嗜堿性粒細胞和肥大細胞，并促進嗜堿性粒細胞和肥大細胞脫顆粒、成熟，提高其生存，并可使Th2型淋巴細胞募集并活化，并且還可以募集、活化肥大細胞、嗜酸性粒細胞、樹突細胞和嗜堿性粒細胞，在以上細胞所產生的趨化因子和細胞因子的作用下，使喘息加速發生[14]。

IL-17是由Th17淋巴細胞分泌的一種效應細胞因子，可以產生促進中性粒細胞聚集，引起炎癥反應的作用。本研究得出，毛細患兒血清中IL-17水平與對照組比較，明顯升高，與相關研究結果相一致[15]。IL-17可以引起機體炎癥反應，并且能夠激活巨噬細胞、上皮細胞，促進以上細胞分泌IL-1、IL-6、IL-8等細胞因子以及粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、腫瘤壞死因子α、前列腺素E2等因子，在以上因子的作用下促進氣道平滑肌增生、纖維結締組織形成，導致氣道重塑和氣道炎癥反應。機體內IL-17的水平也受到了表觀遺傳學的影響[16]，尚需要今后進一步的研究。

目前我們只是測定了剛入院時毛細支氣管炎患兒血清中各細胞因子的水平，但患兒血清中各細胞因子水平隨時間的變化情況以及患兒康復后喘息發作情況還需要進一步的隨訪完善，以明確毛細支氣管炎與日后哮喘發生的相關性。但是并不是所有的毛細支氣管炎患兒將來均發展為哮喘，這還與哮喘的遺傳因素等復雜的發病機制有關。從檢測手段來說，本研究只是從免疫細胞因子方面分析了毛細支氣管炎與哮喘發生之間是否存在相關性，但是從基因檢測、蛋白組學以及代謝等方面的研究還待進一步證實和研究。

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