miR-146、miR-26水平与支气管哮喘患者气道炎症及气道重塑的关系
2024-06-01董扬傅应亚方伟
董扬 傅应亚 方伟
作者簡介:董扬(1987.4-),女,重庆人,硕士,主治医师,主要从事慢性阻塞性肺部疾病、支气管哮喘研究
通讯作者:方伟(1981.3-),男,重庆人,本科,主治医师,主要从事慢性阻塞性肺病、支气管哮喘、肺癌研究
摘要:目的 探讨miR-146、miR-26在支气管哮喘患者气道炎症及气道重塑中的作用及机制。方法 收集2021年3月-2023年1月在重庆市南岸区人民医院就诊的75例支气管哮喘患者(哮喘组)和25名健康体检者(对照组),检测血液和呼吸中的相关分子,用HRCT扫描测量气道的形状和大小。分析miR-146、miR-26水平与哮喘严重程度、气道炎症及气道重塑的相关性。结果 哮喘组miR-146、miR-26水平低于对照组,且随着哮喘严重程度的增加而降低(P<0.05)。哮喘组FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数均高于对照组,且随着哮喘严重程度的增加而升高(P<0.05)。miR-146、miR-26水平与FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数呈负相关(P<0.05)。结论 miR-146、miR-26水平与支气管哮喘患者气道炎症及气道重塑有密切关系,可能通过调节T2型免疫反应和一氧化氮合成酶表达参与哮喘的发生和发展。测定外周血中miR-146、miR-26水平可能有助于评估哮喘患者的病情和治疗效果。
关键词:支气管哮喘;微小RNA;呼出气一氧化氮;嗜酸性粒细胞;气道重塑
中图分类号:R526.2+5 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2024.09.025
文章编号:1006-1959(2024)09-0130-04
Relationship Between miR-146, miR-26 Levels and Airway Inflammation,
Airway Remodeling in Patients with Bronchial Asthma
DONG Yang1,FU Ying-ya2,FANG Wei1
(1.Department of Respiratory Medicine,Chongqing Nan'an District People's Hospital,Chongqing 400000,China;
2.Department of Respiratory Medicine,Chongqing Seventh People's Hospital,Chongqing 400000,China)
Abstract:Objective To investigate the role and mechanism of miR-146, miR-26 in airway inflammation and airway remodeling in patients with bronchial asthma.Methods A total of 75 patients with bronchial asthma (asthma group) and 25 healthy subjects (control group) were collected from March 2021 to January 2023 in Chongqing Nan'an District People's Hospital. The related molecules in blood and respiration were detected, and the shape and size of the airway were measured by HRCT scan. The correlation between miR-146, miR-26 levels and asthma severity, airway inflammation and airway remodeling was analyzed.Results The levels of miR-146 and miR-26 in the asthma group were lower than those in the control group, and decreased with the increase of asthma severity (P<0.05). The levels of FeNO, EOS%, IgE and HRCT parameters in the asthma group were higher than those in the control group, and increased with the increase of asthma severity (P<0.05). The levels of miR-146 and miR-26 were negatively correlated with FeNO level, EOS%, IgE level and HRCT parameters (P<0.05).Conclusion The levels of miR-146, miR-26 are closely related to airway inflammation and airway remodeling in patients with bronchial asthma, which may be involved in the occurrence and development of asthma by regulating T2 immune response and nitric oxide synthase expression. The determination of miR-146 and miR-26 levels in peripheral blood may be helpful to evaluate the condition and therapeutic effect of asthma patients.
Key words:Bronchial asthma;MicroRNA;Exhaled nitric oxide;Eosinophils;Airway remodeling
支气管哮喘(bronchial asthma, BA)是一种常见的慢性气道炎症性疾病,以气道高反应性和可逆性气流受限为特征[1]。哮喘的发病机制尚不完全清楚,但认为与遗传、环境、免疫等多种因素有关。目前,哮喘的治疗主要是控制气道炎症和缓解支气管痉挛,但仍有部分患者难以达到理想的控制水平。因此,寻找新的哮喘发病机制和治疗靶点是当前哮喘研究的重要方向。微小RNA(microRNA, miRNA)是一类长度为18~25个核苷酸的非编码单链RNA分子,通过与靶基因的3'非翻译区(3'untranslated region, 3'UTR)结合,导致靶基因的降解或转录后抑制[2-4]。miRNA参与了多种生物学过程,包括细胞分化、增殖、凋亡、代谢、免疫调节等。近年来,越来越多的证据表明,miRNA在哮喘的发生和发展中发挥重要作用[5]。miR-146和miR-26是两种在哮喘中表达异常的miRNA。miR-146在呼吸道上皮细胞、肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等细胞中表达,可以调节T2型免疫反应表达[6,7]和气道平滑肌中炎症介质的表达。miR-26在肺泡上皮细胞、平滑肌细胞等细胞中表达,可以抑制炎症因子和平滑肌收缩。这些细胞和分子都与哮喘患者的气道炎症和气道重塑有关。气道重塑(airway remodeling)是指哮喘患者长期存在的气道结构改变,包括气道壁增厚、平滑肌增生等[8,9]。目前,关于miR-146和miR-26水平与哮喘患者气道重塑的关系的报道较少。本研究旨在探讨miR-146和miR-26水平与支气管哮喘患者气道炎症及气道重塑的关系,为哮喘的发病机制和治疗靶点提供新的线索。
1资料与方法
1.1一般资料 采用前瞻性队列研究设计,收集2021年3月-2023年1月在重庆市南岸区人民医院呼吸科就诊的75例支气管哮喘患者(哮喘组)和25名健康体检者(对照组)。哮喘组患者均符合全球哮喘防治倡议(Global Initiative for Asthma, GINA)2022版诊断标准。根据哮喘控制水平分为轻度、中度和重度哮喘。哮喘组纳入标准:①符合支气管哮喘诊断标准;②年龄18~65岁;③未使用任何抗哮喘药物或仅使用低剂量吸入性皮质类固醇(ICS)治疗;④无其他呼吸系统、心血管系统、消化系统、内分泌系统等严重合并症;⑤无急性感染或发热;⑥无孕妇或哺乳期妇女;⑦无吸烟史或戒烟超过1年。排除标准:拒绝参加本研究或中途退出者。对照组无呼吸系统疾病史,无吸烟史,无过敏性疾病史,无慢性炎癥性疾病史,无使用任何药物史。两组年龄、性别、身高、体重比较,差异无统计学意义(P>0.05),研究可比,见表1。本研究经过本院伦理委员会审批,并获得所有患者的知情同意。
1.2方法
1.2.1测定血液指标 外周血中miR-146、miR-26的表达水平采用EDTA抗凝法采集患者空腹静脉血5 ml,离心后取上清血浆,用TRIzol试剂提取总RNA,用miScriptⅡ RT试剂盒进行逆转录,用miScript SYBR Green PCR试剂盒进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR),以U6为内参基因,以2-△△Ct法计算相对表达水平。血清嗜酸性粒细胞百分比(EOS%)、血清IgE水平采用EDTA抗凝法采集患者空腹静脉血2 ml,离心后取上清血清,用全自动血细胞分析仪(Sysmex XN-9000公司,日本)测定EOS%,用酶联免疫吸附法(ELISA)测定IgE水平。
1.2.2测定呼出气一氧化氮(FeNO)水平 采用NIOX MINO呼出气一氧化氮分析仪(Aerocrine AB公司,瑞典)按照厂家说明书操作,让患者在仪器的口罩上吹气,仪器会显示FeNO的数值。按照说明书的要求,重复测量3次,取平均值作为最终结果作为患者的FeNO水平。
1.2.3患者的气道重塑程度评估 采用64排螺旋CT扫描仪(GE Healthcare公司,美国)进行高分辨率计算机断层扫描(HRCT),按照标准程序扫描患者的胸部,选择第三肋间隙处的右肺上叶后段支气管作为代表性气道进行分析,测量其气道壁厚度(AWT)、气道壁面积(WA%)、气道内径(AiD)等参数,公式如下:WT%=WT/(WT+ID)×100%;WA%=WA/(WA+π×ID2/4)×100%;ID%=ID/[(WA+π×ID2/4)/π]1/2×100%。
1.3观察指标 主要观察指标为外周血中miR-146、miR-26的表达水平;次要观察指标为FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数。
1.4统计学方法 采用SPSS 22.0软件进行数据分析。计量资料以(x±s)表示,组间比较采用t检验或方差分析;计数资料以(n)和(%)表示,组间比较采用?字2检验或Fisher精确概率法。相关性分析采用Spearman秩相关系数。P<0.05表示差异有统计学意义。
2结果
2.1 miR-146、miR-26水平与哮喘严重程度的关系 哮喘组患者的miR-146、miR-26水平低于对照组,且随着哮喘严重程度的增加而降低(P<0.05)。轻度哮喘组患者的miR-146、miR-26水平低于对照组,中度哮喘组患者的miR-146、miR-26水平低于轻度哮喘组(P<0.05),重度哮喘组患者的miR-146、miR-26水平低于中度哮喘组(P<0.05),见表2。
2.2 FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数与哮喘严重程度的关系 哮喘组患者的FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数均高于对照组,且随着哮喘严重程度的增加而升高(P<0.05)。轻度哮喘组患者的FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数高于对照组,中度哮喘组患者的FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数高于轻度哮喘组,重度哮喘组患者的FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数高于中度哮喘组(P<0.05),见表3。
2.3 miR-146、miR-26水平与FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数的相关性 Spearman秩相关分析显示,miR-146、miR-26水平与FeNO水平、EOS%、IgE水平和HRCT参数呈负相关(P<0.05),见表4。
3讨论
miR-146是一种在呼吸道上皮细胞、肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等细胞中表达的miRNA,可以调节T2型免疫反应表达和调节气道平滑肌中炎症介质的表达。T2型免疫反应是哮喘的主要免疫机制之一,涉及Th2细胞、IgE、嗜酸性粒细胞等因子[10]。既往研究发现,miR-146可以通过靶向IL-1β、IRAK1、TRAF6等基因抑制T2型免疫反应[11-12],通过靶向环氧化酶-2 (COX-2)和IL-1β基因来调节气道平滑肌中炎症介质的表达[13-15]。miR-26是一种在肺泡上皮细胞、平滑肌细胞等细胞中表达的miRNA,可以可以抑制上皮细胞的增值及迁移和平滑肌收缩[16]。前人研究发现[17,18],miR-26可以通过靶向IL-6、THF-α、hs-CBP基因抑制炎症因子和平滑肌收缩。本研究发现,支气管哮喘患者的外周血中miR-146、miR-26水平低于对照组,且随着哮喘严重程度的增加而降低。同时,miR-146、miR-26水平与哮喘患者的气道炎症及气道重塑指标呈负相关。这些结果提示,miR-146、miR-26水平与支气管哮喘患者气道炎症及气道重塑有密切关系,可能通过调节T2型免疫反应和一氧化氮合成酶表达参与哮喘的发生和发展。
哮喘患者的外周血中miR-146、miR-26水平显著降低,且与FeNO水平、EOS%、IgE水平呈负相关,这可能说明,miR-146在哮喘患者中失去了对T2型免疫反应和气道平滑肌中炎症介质的抑制作用,从而导致了气道炎症的加重。miR-26在哮喘患者中失去了对T2型免疫反应和平滑肌收缩的抑制作用,从而导致了气道炎症和气流受限的加重。
气道重塑是指哮喘患者长期存在的气道结构改变,包括气道壁增厚、平滑肌增生、黏液腺体增生、黏液分泌增加、血管增生等[19]。气道重塑会导致气道高反应性和气流受限的持久化,并影响哮喘患者的预后[20]。本研究采用HRCT评估患者的气道重塑程度,发现哮喘患者的AWT、WA%显高于对照组,AiD低于对照组,且随着哮喘严重程度的增加而变化,说明HRCT是一种有效的评估气道重塑的方法。本研究还发现,miR-146、miR-26水平与AWT、WA%呈负相关,与AiD呈正相关。这可能说明,miR-146、miR-26水平与气道重塑有关,可能通过影响上述细胞和分子的表达或功能参与气道重塑的过程。
本研究有一些局限性,如样本量较小,未考虑患者的吸烟史、过敏原暴露史等可能影响结果的因素,未进行动物实验或体外实验验证miR-146、miR-26与靶基因之间的因果关系等。今后需要进一步扩大样本量,控制混杂因素,进行多中心研究,以及进行实验室研究,以验证本研究的结论,并探讨miR-146、miR-26在哮喘治疗中的潜在价值。
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收稿日期:2023-06-01;修回日期:2023-06-10
编辑/肖婷婷