新生儿脐血 IL-5、IL-18检测诊断哮喘的临床意义

王芳芳,王丽君,赵京明,蒋捍东

(青岛大学医学院附属医院,山东青岛 266003)

支气管哮喘(哮喘)是慢性气道过敏性炎症性疾病,以接触过敏原后出现气道反应性增高、气道阻塞、气道炎症为特征。哮喘发病经历诱导期、速发相哮喘反应和迟发相哮喘反应三个阶段,每个阶段都有特异趋化因子分泌和相互作用,这些趋化因子对各种炎症细胞的特异性趋化和激活功能在哮喘发病中发挥重要作用[1]。研究表明,遗传因素在哮喘发病中起一定作用,双亲中的一方患哮喘,其子女患哮喘的风险是正常儿童的2～3倍。因此,对有哮喘发病危险因素的儿童进行早期检测,能辅助早期诊断哮喘,控制病情,提高其生活质量。IL-18是近年研究较多的细胞因子,可根据周围细胞因子环境促进IFN-γ或 IL-4分泌,当环境中并存 IL-12时可促进IFN-γ分泌,否则可促进 IL-4和 IL-13表达[2]。嗜酸性粒细胞是哮喘的主要效应细胞,IL-5对该细胞的激活、增殖、募集凋亡均可发挥作用。为探讨新生儿脐血 IL-5、IL-18检测诊断哮喘的临床意义,我们进行了相关研究。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择 2008年 4月 ～2009年8月在青岛大学医学院附属医院住院哮喘产妇 30例(哮喘组),年龄(31.29±5.85)岁,孕期(39.28±1.22)周,孕前均有哮喘反复发作史,均符合中华医学会呼吸病学分会哮喘学组制定的哮喘诊断标准[3]。患者分娩时均在哮喘缓解期,孕期未用糖皮质激素,无并发症；其中 11例暴露于吸烟环境中。另选同期正常产妇 40例作为对照组,其年龄、孕期同哮喘组,均无哮喘、过敏性疾病史及其他系统疾病,其中暴露于吸烟环境中 13例。

1.2 检测方法 胎儿娩出并结扎脐带后,取近胎盘端脐血 5 ml,离心后取血清,分装于 -20℃冰箱冻存,用 ELISA法、烟台赛尔斯公司产试剂盒检测脐血 IL-5、IL-18。

1.3 统计学方法 采用 SPSS13.0统计软件,计量资料用±s表示,组间比较用 t检验；哮喘组脐血IL-5与 IL-18水平用双变量相关分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组脐血 IL-5、IL-18比较 哮喘组脐血 IL-5、IL-18分别为 (137.393±103.257)、(564.170±470.150)ng/L,对照组分别为(110.435±75.986)、(197.110±96.090)ng/L；与对照组比较,哮喘组脐血 IL-18明显升高(P＜0.01),IL-5升高但无统计学差异(P＞0.05)。

2.2 哮喘组脐血 IL-5与 IL-18水平的相关性 双变量相关分析显示,哮喘组脐血 IL-5与 IL-18水平无明显相关性(r=-0.17,P＞0.05)。

3 讨论

哮喘是由多种炎症细胞(如嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞、树突状细胞、嗜碱性粒细胞、T细胞)及结构细胞(如成纤维细胞、气道上皮细胞)参与的慢性气道炎症性疾病,这些细胞可产生多种细胞因子并相互作用,促进气道高反应性、气道阻塞和重塑发生。以往研究认为,哮喘发病是由于 Th2型细胞因子分泌亢进,Th1型细胞因子相对不足及Th1/Th2失衡所致。新近研究表明,Th1、Th2型细胞因子并非单纯互相拮抗,两者在哮喘发病过程中起协同作用,只有 Th1存在时,Th2才能有效地募集到肺组织内；Th1不能减轻 Th2诱导的气道高反应性[4]。

IL-18是近年发现的分布广泛的细胞因子,最初称为 IFN-γ诱导因子,属于 IL-1家族,是先天性和适应性免疫应答的重要调节因子,主要由单核巨噬细胞系统的细胞分泌,树突状细胞、皮肤角质细胞、破骨细胞、肠黏膜细胞、脑组织等也能产生 IL-18[5]。IL-18有多种生物学功能,其通过与细胞表面 IL-18受体(IL-18R)结合而发挥作用,Th1、幼稚 T细胞和NK细胞可检测到 IL-18R表达,但 Th2不能表达 IL-18R。IL-18的主要功能是促进 Th0细胞向 Th1细胞分化,诱导 T、B淋巴细胞产生 IFN-γ,降低血清IgE,抑制呼吸道黏膜中的嗜酸性粒细胞聚集及 Th2细胞增殖,减少 Th2细胞释放炎症介质。研究表明,单用 IL-18时诱导产生的 IFN-γ较低,其与 IL-12等细胞因子联用时诱导产生的 IFN-γ明显增高[5]；无IL-12存在时,IL-18还可促进 T细胞、NK细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等表达 Th2细胞因子[6]。有学者发现,IL-18、IL-2联用可促进幼稚 T细胞分泌 IL-4；单用 IL-18可诱导 NK细胞分泌 IL-13,但若与 IL-12联用可促进粒—单系集落刺激因子分泌；IL-18与 IL-3联用可促进嗜碱性粒细胞和肥大细胞脱颗粒,释放组胺；此外,IL-18还有抗细菌、病毒感染及抑制肿瘤等作用。国内外研究发现,哮喘患者血清IL-18明显高于正常组,且急性发作期较缓解期明显升高,表明 IL-18参与并促进哮喘的发生、发展。本研究显示,哮喘组脐血 IL-18明显高于对照组,说明IL-18升高可增加哮喘发病风险。因此,对有高危因素的新生儿进行早期 IL-18检测,可早期诊断和预防哮喘。

IL-5属于 Th2型细胞因子,主要由 CD+4T细胞、肥大细胞、气道上皮细胞等合成和分泌,在调控嗜酸性粒细胞的气道浸润过程中发挥重要作用。IL-5是嗜酸性粒细胞必需的生长因子,通过与细胞表面的特异性受体 IL-5受体结合发挥作用,促进嗜酸性粒细胞分化、成熟、趋化和活化,使其释放白三烯、血小板活化因子、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白等炎症介质,以及碱性颗粒蛋白等引起气道炎症的主要因子；并能抑制凋亡,延长成熟嗜酸性粒细胞的存活时间[7]；还能协同 IL-4促进 B细胞生成 IgE,增加正常T细胞生长和活性,刺激 B细胞产生 IgA和 IgM。多项研究证实,哮喘患者血清 IL-5明显升高,且其水平与哮喘严重程度相关。本研究证实,两组脐血IL-5无统计学差异,但哮喘组高于对照组,说明脐血IL-5检测对早期哮喘诊断可能有一定意义。此外,本研究表明脐血 IL-5与 IL-18水平无相关性,即 IL-18对 IL-5分泌无促进作用,其原因可能与 Th2细胞表面缺乏 IL-18R或内环境中缺少与其协同促进 IL-5表达的细胞因子有关。

总之,本研究发现哮喘组新生儿脐血 IL-18明显升高,其有望成为预测哮喘发病风险的指标；IL-5对预测哮喘可能有一定意义。因此,检测哮喘高危新生儿脐血 IL-5、IL-18,对其早期哮喘诊断及预防具有指导意义。

[1]赵茜.趋化因子与哮喘[J].国外医学:生理、病理科学与临床分册,1997,17(1):89-92.

[2]Kenji N,Tomohiro Y.Interleukine-18 is a unique cytokine that stimulates both Th1and Th2 responses depending on its cytokine milieu[J].Cytokine and Growth Factor Review,2001,12(1):53-72.

[3]中华医学会呼吸病学分会哮喘学组.支气管哮喘防治指南[J].中华结核与呼吸杂志,2008,31(3):817-822

[4]Randolph DA,Stephens R.Cooperation between Th1 and Th2 cells in a murine model of eosinophilic airway inflammation[J].The Journal of Clinical Investigation,1999,104(8):1021-1029.

[5]谢利波,王敏,刘敏,等.IL-18的生物学作用及其与哮喘的关系[J].临床肺科杂志,2007,12(5):485-487.

[6]Christina H,Thomas T,Miriam M,et al.Endogenous IL-18 in experimentally induced asthma affects cytokine serum levels but is irrelevant for clinical symptoms[J].Cytokine,2008,42(3):298-305.

[7]赵成国,许文龙.肺炎支原体感染后患儿血清 sIL-2R、IL-5、IL-10检测及其临床意义[J].蚌埠医学院学报,2009,34(1):66-68.