白介素33、白介素37在慢性鼻窦炎的表达

刘汝洋 陈 安 翟晓茜 杜志华

1.山东第一医科大学(山东省医学科学院)耳鼻咽喉头颈外科教研室，山东 泰安 271000；2.山东第一医科大学第二附属医院，山东 泰安 271000

慢性鼻窦炎(chronic rhinosinusitis，CRS)是鼻腔、鼻窦黏膜的慢性炎性疾病，其最重要的特征是鼻腔、鼻窦黏膜炎症反应的持续和扩大[1]。近来研究发现，多种炎症因子及细胞在CRS的发生、发展中起着重要作用[2- 6]，但其发病机制仍然不详。

IL- 33是新近发现属于IL- 1家族的促炎因子，它能诱导Th2、嗜酸性粒细胞等多种细胞活化，促进机体炎症反应[7]。而 IL- 37是新近发现属于IL- 1家族的抑炎因子，其可以抑制多种免疫细胞的增殖，抑制炎性细胞因子的分泌[8]。本研究通过检测IL- 33、IL- 37 mRNA在CRS患者中的表达，探讨它们在CRS发病中的意义。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选自2015年10月—2016年2月在山东大学附属齐鲁医院耳鼻咽喉头颈外科住院的患者。10例慢性鼻窦炎(chronic rhinosinusitis without nasal polyps, CRSsNP)组织标本(CRSsNP组)，取自接受鼻内镜手术患者的窦口鼻道复合体黏膜；23例鼻息肉(chronic rhinosinusitis with nasal polyps, CRSwNP)组织标本(CRSwNP组)，取自接受鼻内镜手术患者的鼻息肉黏膜；12例对照组的组织标本取自接受鼻中隔成形术的鼻中隔偏曲合并慢性鼻炎患者的下鼻甲黏膜。诊断标准：根据患者的病史、体征、鼻内镜检查、CT影像学资料，依据2018年中国慢性鼻窦炎诊断和治疗指南。排除标准：有免疫缺陷病史或糖尿病史；有支气管扩张病史；有肺囊性纤维化病史；有肿瘤病史；有高血压及冠心病病史；有高脂血症。

1.2 RT- PCR检测各标本中IL- 33、IL- 37 mRNA的表达

RT- PCR按照Invitrogen公司的Trizol和逆转录试剂盒及TAKARA公司的SYBR Green试剂盒说明进行：抽提组织总RNA，紫外分光光度计检测RNA吸光度(A260)，各样品的A260/A280均为1.8～2.0。确定RNA浓度后取1 ng进行反转录合成cDNA。PCR反应的IL- 33、IL- 37及内参β- actin的引物由英潍捷基(上海)有限公司合成。IL- 33上游引物5'CATGCCAACAACAAGGAACA3'，下游引物5' AGGACAAAGAAGGCCTGGTC3'；IL- 37上游引物5' TTCTTTGCATTAGCCTCATCCTT3'，下游引物5' CGTGCTGATTCCTTTTGGGC3'；内参β- actin上游引物5' CACTGTGTTGGCGTACAGGT3'，下游引物5' TCATCACCATTGGCAATGAG3'。反应条件为：95℃1 min，95℃15 s，60℃ 15 s，72℃45 s，连续40个循环；最后95℃15 s，60℃ 15 s。根据每个孔的ct值进行相关统计分析。

1.3 统计学处理

采用SPSS22．0软件进行统计分析。计数资料采用卡方检验，计量资料以均数±标准差表示，RT- PCR结果多组均数间比较采用单因素方差分析，组间两两比较选用LSD法； IL- 33水平与IL- 37水平的关系采用Pearson相关分析；以P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 病例临床特征

3组患者性别、年龄比较差异均无统计学意义，具体见表1。

2.2 各组患者IL- 33、IL- 37 mRNA的表达

IL- 37 mRNA在CRSwNP组、CRSsNP组和对照组的表达差异有统计学意义，但IL- 33 mRNA在CRSwNP组、CRSsNP组和对照组的表达差异无统计学意义(表2)。进一步LSD法两两比较， IL- 37 mRNA在CRSwNP组、CRSsNP组的表达均明显高于对照组，其中IL- 37 mRNA在CRSwNP组的表达高于CRSsNP组，IL- 33 mRNA在CRSwNP组的表达高于对照组(图1)。随着IL- 33水平增加，慢性鼻窦炎患者IL- 37 mRNA水平也增加，并有相关性(图2)。

表1 3组患者的临床特点

表2 3组患者IL- 33、IL- 37 mRNA的表达

A.IL- 33 mRNA在3组患者中的表达，aP<0.05；B.IL- 37 mRNA在3组患者中的表达，aP<0.05。

图2 CRS患者中IL- 33、IL- 37 mRNA表达的相关性

3 讨 论

目前关于CRS的发病机制存在多种假说，如细菌生物膜、超抗原、变态反应、局部解剖结构变异等，并且不少研究提示多种细胞因子在CRS的发生、发展中起着重要的作用[9- 12],一般认为由炎性细胞和多种炎性因子参与调控的鼻腔局部的微环境占有重要地位[13]。

IL- 33是2005年发现的IL- 1家族的细胞因子，在与外界接触的黏膜系统中高表达。Liao等[14]研究显示IL- 33在嗜酸性粒细胞性鼻息肉和非嗜酸性粒细胞性鼻息肉的表达均较对照组高,并且Reh等[15]应用CpG刺激难治性CRSwNP的黏膜上皮细胞24 h后，检测到IL- 33的表达明显上皮。然而IL- 33在不同类型CRS患者表达变化仍未充分研究。我们研究发现与对照组黏膜相比，IL- 33仅在CRSwNP患者的表达增高(P=0.023)，但在CRSsNP患者中表达无明显增高(P=0.314)。IL- 33在炎症和免疫反应中发挥作用是通过激活肥大细胞、嗜酸性粒细胞等产生Th2类细胞因子实现[7]。CRSwNP恰恰是以Th2反应及嗜酸性粒细胞浸润为主要特征，而CRSsNP以Th1反应为主[16]。这可能是IL- 33在不同CRS类型中表达存在差异的原因。

IL- 37是近年来发现的IL- 1家族的新成员，具有抗炎及免疫抑制作用。健康人群在基础状态下不表达IL- 37，但在炎症组织中IL- 37高表达[17]。相关研究结果显示，其可以通过巨噬细胞有效地抑制促炎细胞因子的产物，抑制TLR诱导的促炎因子释放以及树突细胞的活性[17- 20]。我们的研究结果显示，CRSwNP组和CRSsNP组中IL- 37 mRNA的表达均高于对照组(P=0.000)，并且CRSwNP组表达高于CRSsNP组(P=0.021)，提示IL- 37可能参与CRS发生与发展，并在组织重塑发挥一定作用。CRS患者中随着IL- 33 mRNA水平增加IL- 37 mRNA水平也增加，并有相关性。但在CRS患者中IL- 37 mRNA与IL- 33 mRNA具有的相关性的原因尚需进一步研究以明确。

总之，我们的研究显示，IL- 33仅在CRSwNP患者的表达增高，而IL- 37在各型CRS组织中的表达均升高。提示IL- 33、IL- 37表达增高可能在CRS发病、发展及组织重塑中发挥重要作用，为以后临床治疗提供新思路。