支气管哮喘患者血清IL-13、TGF-β1、VEGF表达变化及临床意义

康建军

陕西省榆林市第一医院呼吸内科，陕西榆林 719000

支气管哮喘（bronchial asthma）是严重危害人类 健康的一种气道慢性炎症疾病，其最重要的病理改变为气道炎症与气道重塑，细胞因子在支气管哮喘的发病机制中起着重要作用[1-2]。 目前，研究表明白介素13（IL-13）、转化生长因子β1（TGF-β1）、血管内皮生长因子（VEGF）在支气管哮喘细胞因子网络失衡中可能起着重要的作用[3-4]。本研究旨在分析IL-13、TGF-β1、VEGF 在支气管哮喘患者血清中的动态变化及与肺功能的关系，从而探讨支气管哮喘发生的可能机制，为临床医师诊断和治疗支气管哮喘提供新的理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2012 年8 月～2014 年2 月在榆林市第一医院（以下简称“我院”）呼吸内科住院的支气管哮喘患者88 例，按照病史情况及临床表现将患者分为两组：哮喘急性发作期组和临床缓解期组，每组各44 例。并选取同期在我院体检健康中心体检的健康者45 例作为对照组。 所有患者均符合中华医学会制订的《哮喘诊治指南》[5]中的诊断标准，并排除有严重心、肝、肾、脑疾病患者，排除有神精神系统疾病者。 哮喘急性发作期组44 例：男24 例，女20 例，年龄18～62 岁，平均（45.15±8.27）岁；临床缓解期组44 例，男23 例，女21 例，年龄17～63 岁，平均（46.35±7.21 岁）；对照组45 例，男22 例，女23 例，年龄18～63 岁，平均（47.11±4.26）岁。 两组患者在年龄，性别等一般资料比较，差异无统计学意义（P ＞0.05），具有可比性。本研究经医院关医学伦理委员会批准，所有患者和/或家属均知情同意并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 肺功能检测 对所有患者均采用肺功能仪（日本佳能公司生产，型号：AS-505 型）行肺功能测定，测定指标为：第1 秒用力呼气末容积（FEV1）、用力肺活量（FVC），并计算第l 秒用力呼气末容积占用力肺活量的比值（FEV1/FVC%）。

1.2.2 IL-13、TGF-β1、VEGF 检测 酶联免疫分析法（ELISA）采用酶联免疫分析仪（美国伯乐公司生产，Thermo labsystems 1500 型）分别检测三组患者外周血IL-13、TGF-β1、VEGF 含量。 人血清IL-13、TGF-β1、VEGF 采用ELISA 定量检测试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司。 检测方法按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS 16.0 对数据进行分析，正态分布计量资料以均数±标准差（）表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t 检验。 计数资料以率表示，采用χ2检验。 以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组血清IL-13、TGF-β1、VEGF 比较及肺功能

结果显示：急性发作期组患者血清水平IL-13、TGF-β1、VEGF 明显高于临床缓解期组和对照组，差异有统计学意义（P ＜0.05）；临床缓解期组明显高于对照组，差异有统计学意义（P ＜0.05）。急性发作期组肺功能显著低于临床缓解期组和对照组，差异有统计学意义（P ＜0.05）；临床缓解期组肺功能显著低于对照组，差异有统计学意义（P ＜0.05）。 见表1。

表1 三组血清IL-13、TGF-β1、VEGF 及肺功能情况的比较（）

表1 三组血清IL-13、TGF-β1、VEGF 及肺功能情况的比较（）

注：与急性发作期组比较，*P ＜0.05；与临床缓解期组比较，△P ＜0.05；IL-13：白介素13；TGF-β1 转化生长因子β1；VEGF：血管内皮生长因子；FEV1：第1 秒用力呼气末容积；FEV1/FVC%：第1 秒用力呼气末容积占用力肺活量的比值

组别 例数 IL-13（ng/L） TGF-β1（ng/L） VEGF（ng/L） FEV1（L/s) FEV1/FVC（%）急性发作期组临床缓解期组对照组t 值P 值44 44 45 68.21±12.80 40.89±8.20*22.44±2.61*△4.541＜0.05 732.38±138.02 464.22±77.45*329.06±52.66*△5.841＜0.05 438.06±122.09 215.64±97.80*98.66±34.56*△7.453＜0.05 51.34±5.67 87.21±6.46*92.47±3.35*△3.747＜0.05 65.70±4.30 74.63±4.71*86.42±84.83△*4.604＜0.05

2.2 急性发作期组血清IL-13、TGF-β1、VEGF 之间及与肺功能的相关性分析

血清IL-13、TGF-β1、VEGF 水平互呈正相关（r =0.772、0.662、0.614，P ＜0.05）、急性发作期组患者血清IL-13、TGF-β1、VEGF 水平与FEV1呈负相关（r =-0.913、-0.895、-0.921，P ＜0.05），急性发作期组患者血清血清IL-13、TGF-β1、VEGF 与FEVl/FVC%呈负相关（r=-0.935、-0.912、-0.977，P ＜0.05）。 见表2。

表2 急性发作期组血清IL-13、TGF-β1、VEGF 之间及与肺功能的相关性（r 值）

3 讨论

支气管哮喘的发病机制目前尚不清楚，但目前公认支气管哮喘是一种变态反应性疾病，气道炎症、气道高反应性和气流阻塞是其主要特征，尤其炎症是支气管哮喘哮喘的本质。支气管哮喘的常见病理变化是气道炎症与气道重塑，而炎症因子与生长因子既参与气道的炎症反应，也参与了气道的重塑过程。 目前已有研究表明生化因子IL-13、TGF-β1、VEGF 三者之间的比例失衡可能在支气管哮喘的发病过程中起着重要作用[6]。

IL-13 是一种重要的炎症因子，由活化的Th2 细胞分泌。IL-13 具有多种效能。有学者认为IL-13 与气道的炎症和免疫调节有关，可以单独介导引起哮喘[7]。另外， 也有研究证实IL-13 可以通过刺激成纤维细胞[8]，使其活化后参与气道重塑，这个过程可能是IL-13诱导支气管平滑肌细胞分泌VEGF 和刺激TGF-β1活性增强所导致的。 TGF-β1是一种公认的具有强烈致纤维化作用的细胞因子，在肝、肾、肺等脏器的纤维化中起着重要作用[9-10]。气道重塑的实质是TGF-β1刺激气道平滑肌细胞，使气道平滑肌增生和肥大而导致的。 TGF-β1还可以引起IL-13 等上升而参与气道炎性反应。 VEGF 又称血管渗透因子，是血管新生的正调控因子。 VEGF 可以促进血管内皮细胞的增殖并形成新血管，由于VEGF 还可以促进血管通透性增加，蛋白质大分子容易引起外渗形成纤维蛋白原，在呼吸道炎症和重塑中纤维蛋白原起着重要的不容忽视的作用[11]。 肺泡上皮细胞、气道平滑肌细胞及血管内皮细胞上VEGF 及其受体均有表达，而且VEGF 的表达受到多种因素的调控，如缺氧就是一个重要的调控因素，除了缺氧，一些Th2 细胞因子，如生长因子IL-4、IL-5、IL-13 和转化生长因子（TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3）等也可以增加气道平滑肌细胞（ASMC）分泌VEGF[12]。

在本研究中我们发现，急性发作期组患者血清IL-13、TGF-β1、VEGF 水平明显高于缓解期组和对照组（P ＜0.05），急性发作期组患者血清IL-13、TGF-β1、VEGF 三者水平互呈正相关，这与以往的研究一致[13-15]，说明IL-13、TGF-β1、VEGF 三个细胞因子相互间存在着紧密联系，在气道的炎症与重塑过程中，相互刺激和影响，共同构成了大的网络中的一环。在本研究中，血清IL-13、TGF-β1、VEGF 水平与FEV1、FEV1/FVC%呈负相关。 提示支气管哮喘的病情越重，血清IL-13、TGF-β1、VEGF 水平越高。 因此联合检测血清IL-13、TGF-β1、VEGF 表达水平是临床上判断哮喘患者病情严重程度的一项关键指标。

综上所述，支气管哮喘患者血清IL-13、TGF-β1、VEGF 水平增高，且与支气管哮喘的严重程度相关，呈正相关，提示其参与了炎症和气道的重塑过程，下一步可以在信号通路甚至是基因学水平上进行进一步研究，为临床医师指导支气管哮喘患者有效预防和治疗提供新的科学的方法，减轻患者的痛苦。

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