支氣管哮喘合并支原體感染患者IL1RL1、IL-33與哮喘發作的相關性

閆嘉，宋明，金嘉媛

銅川礦務局中心醫院呼吸與危重癥醫學科，陜西 銅川 727000

支氣管哮喘的發病機制與T 淋巴細胞激活引起的免疫功能紊亂有關，而肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae，MP)為導致支氣管哮喘急性發作的常見原因[1]。MP 可能通過黏附于呼吸道黏膜表面直接損害呼吸道，或介導機體免疫功能，誘發變態反應，導致氣道高反應。雖然MP誘發支氣管哮喘急性發作的機制學說眾多，但其具體發病機制目前尚未明確[2]。白細胞介素33(interleukin 33，IL-33)是白細胞介素1受體樣分子 1 (interleukin 1 receptor-like molecule 1，IL1RL1)的配體，在人體多個器官組織均有表達，在組織損傷或壞死時，IL-33 可大量釋放至胞外，并與IL1RL1 受體復合物結合，激活Toll樣受體信號通路，加劇炎癥反應[3]。近年研究發現，IL-33/IL1RL1 可能參與支氣管哮喘、肺部感染等肺疾病的炎癥反應[4]。為此，本研究分析了IL-33/IL1RL1與MP感染誘導支氣管哮喘急性發作的關系，以期為臨床治療提供新靶點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年1月至2020年12月銅川礦務局中心醫院收治的104例急性發作期支氣管哮喘患者作為急性發作組，并將經性別、年齡成組匹配的104例緩解期支氣管哮喘患者作為緩解組。納入標準：支氣管哮喘診斷及分期符合《2017 年全球哮喘防治倡議》[5]制定的標準；年齡>18歲；獲得患者知情同意并簽署知情同意書。排除標準：合并聲帶功能障礙、胃食管反流、睡眠呼吸暫停者；合并免疫系統功能障礙及心、腎疾病者；伴繼發性哮喘、支氣管肺曲霉病等其他支氣管疾病者；伴肺部之外的其他部位感染者；入院前2 個月內有糖皮質激素或非糖皮質激素類抗炎藥物使用史者；存在氣管插管、先天呼吸道畸形等不能完成咽拭子采集者。急性發作組患者中男性56 例，女性48 例；年齡36~59 歲，平均(48.26±7.19)歲；吸煙史52例，高血壓31例，糖尿病24例。緩解組患者中男性 53 例，女性 51 例；年齡 35~57 歲，平均(46.97±7.32)歲；吸煙史49例，高血壓27例，糖尿病22例。兩組患者的基線資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 觀察指標與檢測方法 (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，經2 000 r/min離心10 min，留取上層清液，保存于-20℃冰箱，采用酶聯免疫分析法檢測IL-33、IL1RL1，試劑盒購自英國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靜脈血4 mL，經3 000 r/min離心10 min，留取上層清液，保存于-20℃冰箱，血清IL-33、IL1RL1檢測同上述呼吸道分泌物；血清免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)采用熒光酶聯免疫法檢測，試劑盒購自大連美侖生物技術有限公司；外周血嗜酸性粒細胞計數(peripheral blood eosinophil count，EOS)則使用全自動血細胞分析儀檢測(美國貝克曼庫爾特公司)。(3)MP感染判斷：在入院次日及入院第8 天(間隔7 d)收集空腹外周靜脈血，采用凝集法(日本富士瑞必歐公司)檢測血清 MP 抗體 IgM 滴度，IgM 滴度≥1：40 為 IgM 陽性，且雙份血清抗體IgM滴度升高2倍以上判斷為MP感染陽性。(4)哮喘發作嚴重程度：根據中華醫學會呼吸病學分會哮喘學組制定的分級標準[6]，分為輕度、中度、重度、危重共4個等級。

1.3 統計學方法 應用SPSS23.0 統計軟件分析數據。計數資料比較采用χ2檢驗；計量資料以均數±標準差()表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗；相關性采用Spearman秩相關分析。以P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 急性發作組與緩解組患者的MP感染情況比較 急性發作組患者的MP感染陽性率為51.92%(54/104)，明顯高于緩解組的21.15%(22/104)，差異有統計學意義(χ2=21.231，P<0.05)。

2.2 各組患者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 水平比較 急性發作MP 陽性組患者的呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 水平明顯高于急性發作MP 陰性組及緩解組，急性發作MP 陰性組的上述各項指標又明顯高于緩解組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 各組患者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1水平比較(，pg/mL)

注：與急性發作MP陽性組比較，aP<0.05；與急性發作MP陰性組比較，bP<0.05。

組別 例數IL-33IL1RL1急性發作MP陽性組急性發作MP陰性組緩解組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 各組患者的血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比較 急性發作MP 陽性組患者的血清IL-33、IL1RL1、IgE 及 EOS 水平明顯高于急性發作 MP 陰性組及緩解組，而急性發作MP 陰性組患者的上述各項指標又明顯高于緩解組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 各組患者血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比較()

表2 各組患者血清IL-33、IL1RL1、IgE及EOS水平比較()

注：與急性發作MP陽性組比較，aP<0.05；與急性發作MP陰性組比較，bP<0.05。

EOS(×106/L)530.45±36.05 440.49±25.48a 351.07±19.36ab 863.705 0.001組別急性發作MP陽性組急性發作MP陰性組緩解組F值P值例數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 急性發作MP陽性組患者病情嚴重程度與呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS的關系 急性發作MP陽性組患者中，呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS水平隨著患者病情嚴重程度的加重而升高，見表3。經Spearman 秩相關分析結果顯示，急性發作MP 陽性組患者病情嚴重程度與呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1 及血清 IL-33、IL1RL1、IgE、EOS 水平呈顯著正相關(r=0.655、0.408、0.478、0.563、0.780、0.391，P<0.05)。

表3 急性發作MP陽性組不同病情嚴重程度者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS比較()

表3 急性發作MP陽性組不同病情嚴重程度者呼吸道分泌物IL-33、IL1RL1及血清IL-33、IL1RL1、IgE、EOS比較()

注：與輕度者比較，aP<0.05；與中度者比較，bP<0.05；與重度者比較，cP<0.05。

病情嚴重程度 例數 呼吸道分泌物外周血輕度中度重度危重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 討論

MP 為一種無細胞壁的微生物，含有一種具抗原性及免疫原性的特殊膜表面蛋白，具有較強的黏附作用及致病性[7]。哮喘是Th2細胞介導的免疫性疾病，呼吸道感染是哮喘急性發作的重要誘因，MP 感染能誘發慢性炎癥及氣道高反應性，引起哮喘急性發作[8]。本研究中，急性發作組MP感染陽性率高于緩解組，差異有統計學意義，提示MP感染可能是引起支氣管哮喘急性發作的主要原因。另外，本研究急性發作組MP感染陽性率為51.92%，高于部分學者報道的41.8%[9]。考慮造成該差異的原因與MP 感染存在區域性流行特點，且近年感染率持續升高，導致本地區MP感染增多有關。

IL-33 及其受體 IL1RL1 可在 Th2 細胞、嗜酸性粒細胞、成纖維細胞等細胞表面表達，介導氣道炎癥、氣道高反應性，還可促進氣道壁重塑[10]。體外實驗證實，阻斷IL-33/IL1RL1信號通路后，氣道炎癥反應可顯著減輕[11]。近年研究也發現，IL-33可介導哮喘的發生發展，在氣道炎癥和氣道重塑中發揮重要作用[12]。本研究中，急性發作MP 陽性組呼吸道分泌物及血清IL-33、IL1RL1 水平高于急性發作MP 陰性組及緩解組，差異有統計學意義，提示MP感染可能通過促進氣道分泌IL-33、IL1RL1，激活IL-33/IL1RL1信號通路，刺激哮喘急性發作。另有研究發現，注射IL-33后，小鼠體內IgE分泌增多，且上皮細胞產生增多，嗜酸性粒細胞也顯著增多[13]。而嗜酸性粒細胞是哮喘發作的主要效應細胞，體內IgE 的升高則是哮喘發作重要特征[14-15]。本研究發現，急性發作MP 陽性組血清IgE 及EOS 水平高于急性發作MP 陰性組及緩解組，差異有統計學意義，提示MP 感染可能通過激活IL-33/IL1RL1 信號通路，促進患者體內IgE、EOS 升高，使支氣管哮喘急性發作。

另據文獻報道，IL-33 可上調成纖維細胞表面纖維黏連蛋白1 及Ⅰ型膠原蛋白表達，促進氣道上皮纖維化，使基底膜增厚，哮喘氣道重塑加快[16]。氣道重塑則是導致支氣管哮喘病情進展的關鍵病理改變[17]。本研究也發現，急性發作MP陽性組患者病情嚴重程度與呼吸道分泌物 IL-33、IL1RL1 及血清 IL-33、IL1RL1、IgE、EOS水平呈顯著正相關，提示MP感染不僅能通過激活IL-33/IL1RL1信號通路，促進支氣管哮喘急性發作，還能加速氣道重塑，使患者病情加重。還有研究發現，IL-33 及IL1RL1 單核苷酸多態性與過敏、哮喘的遺傳變異標記相關，其中IL-33 rs928413 與IL1RL1 rs1558641多態性可能與哮喘病情進展有關[18]。因此，IL-33/IL1RL1也有可能作為MP感染致支氣管哮喘急性發作治療的新靶點。通過抗IL-33藥物或抗IL1RL1藥物阻斷IL-33/IL1RL1信號通路，可能對緩解哮喘進展有利。但目前有關IL-33/IL1RL1 信號通路與支氣管哮喘急性發作的具體作用機制，相關報道不多，還需進一步研究的論證。

綜上所述，MP 感染可能是支氣管哮喘急性發作的重要誘因，其作用機制可能與激活IL-33/IL1RL1信號通路有關，且呼吸道分泌物及血清IL-33、IL1RL1水平越高者病情越嚴重，IL-33/IL1RL1有望成為支氣管哮喘治療的新靶點。