肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac表达及与气道炎症的关系*

李洪晓， 吴细英， 吴灯香， 冯唐贵

景德镇市第二人民医院呼吸科(江西景德镇 333000)

哮喘是临床最常见气道慢性炎症性疾病，有明显异质性，为全球性疾病，有调查统计预计至2025年，全球哮喘患者可能增加至10亿人[1]。肥胖是哮喘发生的危险因素，肥胖哮喘与经典的过敏性哮喘不同，其可影响糖皮质激素治疗哮喘的敏感性，易发展为重症哮喘[2]。气道黏液高分泌是造成哮喘患者肺功能降低的危险因素，是其重要病理生理变化之一，黏蛋白是气道黏液主要成分之一，有研究报道黏蛋白1(mucin 1，MUC1)、黏蛋白5ac(mucin 5ac，Muc5ac)在哮喘致病机制中发挥重要作用，两者升高可加重病情[3]。气道炎症在哮喘病理机制中占重要地位，炎症因子表达和气道炎症严重程度紧密相关，是影响患者预后的重要因素[4]。但临床中关于MUC1、Muc5ac在肥胖哮喘痰液中表达情况及与气道炎症关系的报道较少。因此，本研究通过回顾性分析，旨在探讨肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac表达及与气道炎症的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2016年1月至2018年12月本院收治的100例哮喘患者作为研究对象，根据体质指数(BMI)分为肥胖组(n=61)和非肥胖组(n=39)，肥胖组男22例，女17例；年龄20～58岁，平均(38.83±5.36)岁；病程4～17年，平均(9.54±2.18)年；非肥胖组男35例，女26例；年龄21～60岁，平均(39.15±5.13)岁；病程4～15年，平均(9.18±2.24)年。纳入标准：(1)符合哮喘诊断标准[5]；(2)肥胖组BMI≥28.0 kg/m2；(3)临床资料完整；(4)患者知情同意，并签署知情同意书；排除标准：(1)重度哮喘患者；(2)职业性哮喘患者；(3)合并慢阻肺等其他呼吸系统疾病者；(4)合并严重高血压、糖尿病等系统慢性疾病者；(5)有肺部手术史者；(6)有酗酒史者。另选取60例同期体检肥胖者为肥胖对照组，60例体重正常者为正常对照组，肥胖对照组男33例，女27例；年龄23～59岁，平均(40.23±4.91)岁；正常对照组男34例，女26例；年龄20～60岁，平均(39.64±5.37)岁，4组受试者性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 样本收集 收集诱导痰液：受试者吸入200 μg沙丁胺醇，雾化，流量4 L/min，3%高渗盐水吸入，时间20～30 min，收集痰液于无菌容器中，挑取痰栓，显微镜下观察到少于5%鳞状细胞数且可见肺巨噬细胞即为合格，将4倍痰量的0.1%二硫苏糖醇与痰液混匀，37℃恒温水浴15 min，加4倍PBS继续水浴5 min，48 μm尼龙膜过滤稀释痰液，2 000 r/min离心10 min，取上清液，-80℃冻存待检[6]。血清制备：取受试者清晨空腹肘静脉血3 mL，室温静止20 min，2 500 r/min 离心15 min，收集上层血清，冻存待检。

1.3 方法 (1)采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测MUC1、Muc5ac、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-17水平，Muc5ac试剂盒购自美国Santa Cruz公司，TNF-α、IL-6、IL-17试剂盒购自美国Abcam公司，实验步骤严格按照试剂盒说明书操作。(2)痰液嗜酸性粒细胞(Eos)检测，取冻存痰液样本，PBS重悬，制作涂片，自然干燥，将涂片放入二甲苯内2 min，再放入无水酒精内2 min，取出排液，放入90%酒精内1 min，取出放入苏木素染液中30 min，放入冲洗盆冲洗10 min，由粉色转为蓝色，涂片放入盐酸酒精中浸泡并摇动数秒，再次冲洗为蓝色，放入0.1%伊红液内2 min，取出冲洗3 min，排液，放入90%酒精中摇动15 s，取出置无水酒精Ⅰ内摇动15 s，在放入无水酒精Ⅱ内摇动30 s，取出涂片放入二甲苯Ⅰ内15 s，再放入二甲苯Ⅱ内15 s，取出封固；由经验丰富检验医师高倍镜下观察包括淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞在内的400个核细胞，计算Eos比例。(3)哮喘控制水平，采用哮喘控制测试(asthma control test，ACT)评分、GINA控制水平进行哮喘控制评估，控制问卷调查，ACT包括5项评估问题，分值范围为5～25分，良好控制20～25分，部分控制16～20分，未控制5～25分；GINA包括5个问题，选项为“是”、“否”，完全控制：答案选项全为“否”，部分质控：答案选项为1～2次“是”，未控制：答案选项为≥3个“是”[7-8]。

2 结果

2.1 4组受试者痰液MUC1、Muc5ac表达比较 肥胖组、非肥胖组哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平均明显高于肥胖对照组、正常对照组(P<0.05)，肥胖组哮喘患者高于非肥胖组哮喘患者(P<0.05)，肥胖对照组患者痰液MUC1、Muc5ac水平略高于正常对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2 4组受试者炎症指标表达比较 肥胖组、非肥胖组哮喘患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平均明显高于肥胖对照组、正常对照组(P<0.05)，肥胖组哮喘患者高于非肥胖组哮喘患者(P<0.05)，肥胖对照组患者血清TNF-α、IL-6、IL-17水平高于正常对照组(P<0.05)，见表2。

组别例数MUC1Muc5ac正常对照组603.42±1.023.23±0.96肥胖对照组603.67±1.053.58±1.03非肥胖组616.28±1.54*△6.04±1.39*△肥胖组397.75±2.13*△▲7.28±2.35*△▲

*与正常对照组比较P<0.05；△与肥胖对照组比较P<0.05；▲与非肥胖组比较P<0.05

组别例数TNF-α(pg/mL)IL-6(pg/mL)IL-17(pg/mL)Eos(%)正常对照组6082.61±13.38172.83±37.6222.47±3.532.52±0.32肥胖对照组6091.64±16.06*189.75±39.54*28.24±4.42*2.64±0.29非肥胖组61163.74±32.56*△346.52±46.39*△53.35±5.47*△15.35±1.17*△肥胖组39198.53±36.79*△▲497.73±48.62*△▲66.68±5.85*△▲17.86±1.45*△▲

*与正常对照组比较P<0.05；△与肥胖对照组比较P<0.05；▲与非肥胖组比较P<0.05

2.3 肥胖组和非肥胖组患者哮喘控制水平比较 肥胖组哮喘患者ACT分数低于非肥胖组哮喘患者(P<0.05)，未控制患者比例高于非肥胖组(P<0.05)，部分控制患者比例低于非肥胖组(P<0.05)，两组患者完全控制比例比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

项目例数ACT(分)GINA[例(%)]未控制部分控制完全控制非肥胖组6121.15±2.1115(24.59)33(54.10)13(21.31)肥胖组3917.96±2.9425(64.10)7(17.95)7(17.95)2/t值6.31115.47612.9540.168P值0.0000.0000.0000.682

2.4 肥胖哮喘患者MUC1、Muc5ac水平与炎症指标水平相关性 肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平与TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平呈正相关(P<0.05)，见表4。

表4 肥胖哮喘患者MUC1、Muc5ac表达与炎症指标表达相关性

3 讨论

支气管哮喘简称哮喘，是以气道炎症反应与气道高反应为特征的慢性呼吸道疾病，随着生态环境不断恶化，其发病率与病死率呈每年升高趋势，且在各年龄段和种族间均可发病，给家庭和社会带来沉重经济负担。随着生活水平不断提高，肥胖人群增多，哮喘患者常伴肥胖，有调查报道，肥胖是中国人哮喘的独立危险因素[9]，肥胖哮喘是哮喘一种新表型。但临床中关于肥胖哮喘患者气道黏液高分泌及气道炎症研究报道较少。

气道黏液是一种混合物，由气管和支气管分泌，黏蛋白为其主要组成部分，在正常机体中，黏蛋白占气道黏液比例较低，仅为2%，而在细菌、病毒感染及环境污染等因素作用下，可引发气道黏液高分泌，导致气道阻塞，加重哮喘[10]。MUC1属于膜相关黏蛋白，气道中的MUC1主要存在于上皮细胞表面，Muc5ac为分泌型黏蛋白，由气道上皮杯状细胞分泌，气道黏液的黏弹性主要取决于Muc5ac，Muc5ac高分泌也是导致气道堵塞的主要原因之一[11]。本研究结果显示，肥胖组、非肥胖组哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平均明显高于肥胖对照组、正常对照组，肥胖组哮喘患者高于非肥胖组哮喘患者，提示肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平升高，MUC1、Muc5ac可能参与其发生发展。

哮喘患者存在严重气道炎症反应，TNF-α、IL-6、IL-17是细胞调节严重，在免疫调节和炎症反应中发挥重要作用，而Eos是导致气道炎症与气道高反应的主要细胞，有研究发现Eos在哮喘患者体内能促进炎性介质与多种毒性蛋白释放，在其发生发展中发挥重要作用[12]。本研究结果显示，肥胖组、非肥胖组哮喘患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平均明显高于肥胖对照组、正常对照组，肥胖组哮喘患者高于非肥胖组哮喘患者，肥胖对照组患者血清TNF-α、IL-6、IL-17水平高于正常对照组，与Vega-Robledo等[13]研究结果相似，提示肥胖哮喘患者存在严重气道炎症反应，肥胖可能加重患者炎症反应。TNF-α、IL-6由单核/巨噬细胞分泌，也可由脂肪细胞分泌，肥胖患者体内脂肪细胞增多，脂肪组织中的巨噬细胞也增加，促进TNF-α、IL-6等炎症因子分泌，加重患者气道炎症反应；IL-17有辅助性T细胞17(Th17)分泌，肥胖能促进Th17细胞分泌IL-17，加重患者炎症反应[14]。

进一步分析显示，肥胖组患者ACT分数低于非肥胖组，未控制患者比例高于非肥胖组，部分控制患者比例低于非肥胖组，与赵金华等[15]研究结果相似，提示肥胖哮喘患者预后哮喘控制较差。最后通过相关性分析显示，肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac水平与TNF-α、IL-6、IL-17、痰液Eos水平呈正相关，提示MUC1、Muc5ac可能与气道炎症因子相互协同作用参与肥胖哮喘发生、发展。有研究报道TNF-α、IL-6分泌增加可促进Muc5ac表达，加重哮喘症状，同时黏蛋白高分泌可破坏气道黏液纤毛局部防御功能，促进病原菌繁殖，加重患者气道炎症反应；而肥胖患者存在Th17偏移促进IL-17释放现象，IL-17高表达可促进哮喘患者MUC1、Muc5ac等黏蛋白表达，增加气道黏液分泌；气道Eos比较减少能降低Muc5ac分泌，抑制气道黏液高分泌[16-18]。

综上所述，本研究结果发现，肥胖哮喘患者痰液MUC1、Muc5ac表达升高，有严重气道炎症反应，肥胖哮喘患者哮喘控制水平低，患者痰液MUC1、Muc5ac表达与气道炎症相关。本研究尚存在一定局限性，如研究对象数量有限，为单中心研究，未对肥胖进行分类研究等，今后研究应改善不足之处，以提高研究的准确性。