支气管哮喘患者血清白细胞介素20水平的变化及其临床意义

         摘要 目的：检测支气管哮喘（简称哮喘）急性发作期患者治疗前后血清白细胞介素20（IL-20）水平的变化，探讨IL-20在哮喘发病机制中的作用和临床意义。

         方法：选择2013年5-10月广西医科大学医院呼吸内科门诊收治的轻至中度急性发作哮喘患者45例作为哮喘组，体检中心的32例健康体检者作为对照 组。哮喘组患者均接受沙美特罗替卡松50/250 p4g/yg（1吸，2次/d）、万托林（必要时）治疗，中度哮喘组加用茶碱缓释片，总疗程1周。分别检测哮喘组治疗前后及对照组血清IL-20的水平。同时检测免疫球蛋白E(IgE)、嗜酸粒细胞(EOS)数量、巨噬细胞趋化蛋白ECP及肺功能[FEV1占预计值百分比(FEVIo-/o)]等，比 较哮喘组治疗前后IL-20水平的变化及其与对照组之间的差异，分析其与IgE、EOS、ECP和FEVl%等指标 的相关性。结果：轻度和中度哮喘组治疗前血清IL-20水平[(23.43±13.60)pg/L和(33.78±22.69)pg/L]均 高于对照组[ (13.58±6.17)pg/L]，羞异有统计学意义，中度组高于轻度组。轻度和中度哮喘组治疗后血清 IL-20分别为(15。73±8.27)pg/L和(19.64±11.69)pg/L均低于治疗前，差异有统计学意义。Pearson相关分 析显示，IL-20与IgE，EOS和ECP呈正相关，而与FEVlo-/o呈负相关。
         结论：IL-20可能参与了支气管哮喘发病过程． 
         关键词 白细胞介素20; 支气管哮喘； 血清 支气管哮喘（简称哮喘）是由嗜酸性粒细胞等 多种炎症细胞和炎性介质及细胞组分参与的一种 以气道高反应性和可逆性气道阻塞为特征的慢性 气道炎症疾病，以多种炎症介质表达增加或异常 表达为特征，近年来其患病率在全球范围内有逐 年增加的趋势：1=．哮喘的发病机制复杂，随着免疫学和分子生物学的快速发展，越来越多的理论表明，细胞因子的网络失衡在哮喘的发病中起到至 关重要的作用"2-3]。白介素20（interleukin，IL-20）是近年来发现的白细胞介素10相关细胞因子家族的新成员，主要由活化的单核细胞产生，与IL-IO有28%的同源性[4]。研究表明，IL-20可以促进肿瘤坏死因子-a（TNF-a）、巨噬细胞趋化蛋白(MCP)等 致炎因子的分泌和表达[5l.进一步研究发现．IL-20可以促进肿瘤血管新生，刺激内皮增殖、释放多种 细胞因子如血管内皮生长因子(VEGF)、基质金属 蛋白酶-2( MMP2)、-9(MMP9)以及IL-8等[6]。而已经证实TNF-a、MCP、VEGF、MMP2、MMP9等细胞 因子在支气管哮喘发病过程扮演重要角色，因此 我们推测IL-20可能参与了支气管哮喘的病理生理过程。本研究检测支气簪哮喘患者治疗前、后血清IL-20的水平以及与哮喘重要指标的相关性，试 图初步揭示IL-20在慢性气道疾病发病机制中的 作用。 
         l对象与方法 
         1.1对象选择2013年5-10月广西医科大学附属医院呼吸内科门诊就诊的诊断的轻、 中度哮喘急性发作期患者48例作为哮喘组，所有 患者均符合2008年我国哮喘防治指南的诊断标 准‘刀，轻度组25例，其中男11例，女14例，年龄22 - 45岁，平均(35±12)岁，均无吸烟史，有过敏 性鼻炎病史者12例，有哮喘家族史5例：中度组 23例，其中男10例，女13例，年龄20 - 47岁，平 均(38±14)岁，均无吸烟史，有过敏性鼻炎病史者 9例，有哮喘家族史6例。均行胸片或CT检查排除肺炎、支气管扩张、COPD、肺间质性疾病、自身 免疫性疾病及其他系统炎症疾病，超敏C反应蛋 白(hs-CRP)及降钙素原(PCT)水平均低于感染阳性阈值。在研究前至少1个月无激素或免疫抑制剂使用史。选择2013年5-10月广西医科大学附属医院体检中心的健康体检者32例作为对照组，其中男14例，女18例，年龄25 - 52岁，平 均(40±19)岁，既往无吸烟史，无哮喘、其他过敏 性疾病及自身免疫性痪病等病史。本研究通过广 西医科大学伦理委员会批准，所有受试者均签署知情同意书一
         1.2方法本研究采用患者自身前后配对设计。 哮喘组患者根据哮喘防治指南给予沙美特罗替卡 松50/250 pg／pg（英国葛兰素史克公司，1吸，每 日2次，吸入）规范化吸入治疗，同时与患者万托 林（硫酸沙丁胺醇吸人气雾剂．英国葛兰素史克公司）备用，患者气促发作对吸入2揿（100斗g／揿），每日不超过4次一中囊纽加甩茶碱缓释片（广州迈特兴华制药厂有限公司-0-1 g.q12h，口服）。治疗 疗程1周。哮喘患者分别于治疗前和治疗1周时查肺功能并抽外周静脉血5 mL.其中2 mL于 EDTA抗凝管，全自动血细孢分析仪进行嗜酸性粒细胞计数，余3 mL于普通干燥管，2 000 r/min离 一心io min后，取血清于-80℃冻存用于IL-20.ECP的检测。对照组抽取静脉血3 mL于干燥管，处理 同前。

         1.3 ECP测定 应用Pharmacia L-niCAP系统，瑞典法玛西亚公司（Phannacia 1生产的IjniCAPlOO全 自动变应原体外检测仪测定．所有试剂均由 Pharmacia公司提供=以血清ECP>8Vg/L定为升 向。

         1.4 IgE水平测定血清lgE求平测定，通过本院检验科采用BNII全自动蛋白分析仪测定（正常参考值< 100 IU/mL）：

         1.5 IL-20测定 IL-20购宜美国R&D公司，采用双抗夹心ELISA法，检测前将血清及试剂盒平衡至室温(20 - 25 qC)约30 min-先每孔加入 100 I_LL稀释液，接着加入100弘L标准品、100I_LL血清标本于相应反应板孔中．封板室温反应2h： 甩尽板内液体，洗涤液洗涤．并除去水滴，反复4次，每次3 min;每孑L加入200 FtL conjugate，封板 室温反应2 h；吸出板内液阵，洗涤液洗涤，反复4次，每次3 min;每孔加八/00 luL底物液，封板避光室温反应30 min;每孔加入50 pLL终止液，混匀30 s，30 min内在450 nm处读取OD值。在SPSS软件上以OD值为纵坐标，标准品为横坐标，绘制标准曲线。根据血清样本OD值可计算出其浓度。 
         1.6统计学处理所有数据均用SPSS 16.0统计软件进行处理，结果用平均数±标准差表示，治疗 前、后患者比较采用配对f检验，组间比较采用单 因素方差分析，多组间比较的两组之间差异比较 采用SNK法，以P<0.05表示差异有显著性。 
         2结果
         2.1 三组的一般临床资料此较急性发作期轻度哮喘组、中度哮喘组患者和对照组的年龄、性别和 哮喘相关危险因素差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

         2.2三组的IgE、EOS、ECP、血清IL-20、肺功能水 平比较 轻度、中度哮喘组治疗前IL-20IgE、 ECP、EOS水平均明显高于对照组，而中度哮喘组上述指标明显高于轻度哮喘组，中度哮喘组 FEVl%水平低于对照组，差异均有统计学意义（均 JP< 0.05)。见表2。轻度、中度哮喘组治疗后IL-20、 IgE、ECP、EOS水平较治疗前均下降，差异有统计 学意义(P<0.05)．而轻度哮喘组治疗前、后FEVI%水平相比差异亦无统计学意义(P>0.05)； 而中度哮喘组治疗后FEVl%水平回升，差异有统 计学差异(P<0.05)。见表3。 
        

          2.3 哮喘组治疗前各指标相关性 Pearson相关分析显示：无论是轻度哮喘组，中度哮喘组，还是合并哮喘组IL-20水平均分别与IgE、EOS和ECP呈正相关（均P< 0.05）．而与FEVlo-/o呈负相关(均 P< 0.05)，而合并哮喘组的相关系数更大。 
         3讨论
         哮喘是一种以气道高反应性和气道慢性炎症 为特征的变态反应性疾病，免疫功能紊乱在哮喘 发病机制中至关重要，各种细胞因子间相互促进 和制约，构成了一个庞大且效应广泛的细胞因子 网络，而Thl/Th2失衡使细胞因子分泌失衡，终 导致了炎症的发生进而引起哮喘的发作。本研究证实IL-20茌急性发作期支气管哮喘患者血清中异常升高，并且中度组高于轻度组，经过支气管哮喘规范化治疗之后，血清IL-20水平随之下降。更为重要的是本研究结果显示，无论是急性发作阶段还是治疗缓解阶段，哮喘患者的IL-20均与IgE、 EOS呈一致性变化，但与FEVIo-/o呈反向变化。因为 IgE、EOS和肺功能是评价哮喘的传统指标，本研究结果也在一定程度上说明，IL-20可用于评价 哮喘的严重程度。就我们所知，这是国内外报道了IL-20在支气管哮喘的水平变化以及可能的临床意义。 Blumberg等[4]在筛选角质形成细胞(KC)人形成细胞文库(CDNA)时，从人的皮肤、气管分离得到多聚腺苷酸化序列。对其整个编码序列的分析不仅支持它属于螺旋细胞因子，而且还显示它是 IL-IO家族的新成员，将其命名为IL-20。成熟的IL-20为176肽，氨基酸序列和多肽结构与IL-IO
家族成员有200-/0 - 40%的同源性(与IL-10，IL-19)。IL-20主要由外周血单个核细胞(PBMc)及活化的上皮细胞分泌，其主要靶器官是皮肤[4]。IL-20的受体由IL-20Ra和IL-20R[3两个亚单位结合而 成。IL-20毖须同时与IL-20Ra和IL-20R[3结合， 才能使信号转录活化因子STAT3发生转位，进而 激活下游基因的表达。IL-20Ra和IL-20R[3表达量 高的细胞，激活STAT3转位所需IL-20的量相对减 少，证明增加受体数量可提高IL-20的效应强度[4]。 IL-20受体结合后，激活重要的转录因子STAT3．能分泌大量的细胞因子如TNF-a、单核细胞趋化蛋白．1 (MCP-I)和迁移抑制因子相关蛋白 14（MRP-14）[5]。后三者都是与机体炎症反应密切相关的细胞因子，TNF-a参与急慢性炎症、肿瘤、 凋亡等机体数种重要病理生理过程，而MCP-1的 功能是使单核细胞从血液中游出，分化为分布于 组织中的巨噬细胞；MRP-14表达于急慢性炎症组织的巨噬细胞，参与机体炎症反应。
         已有研究发现 IL-20参与数种慢性炎症性疾病和自身免疫性疾病：IL-20在类风湿性关节炎患者的关节液中升 高，能够趋化中性粒细胞迁移，在胶原诱导RA动 物模型上证实IL-20可能在类风湿关节炎发病过程扮演重要角色[8]。进一步的研究发现选择性拮抗 IL-20抑制了胶原诱导的RA动物模型的炎症和骨 质破坏[9]。而BIumberg等在转基因小鼠研究发现，IL-20的主要靶器官在皮肤，过度表达IL-20的转基因小鼠，其组织病理学改变与人类银屑病有许 多相似之处：皮肤显著增厚、角化过度，电镜下可见线粒体内有脂质包涵体和点状透明角质颗粒。 但IL-20转基因小鼠皮损处没有银屑病皮损中常 见的免疫活性细胞浸润现象[4]。IL-20，IL-20Ra相 IL-20RB在动脉粥样硬化患者病变血管腔表达升高，IL-20可能是一种促动脉粥样硬化炎症介 质[．0_。本研究发现IL-20在过敏性支气管哮喘患者 血清中也显著升高，如前所述IL-20能够促进TNF-a、MCP-I、MRP-14等炎症介质表达释放增加，这可能是升高的IL-20参与支气管哮喘慢性气道炎症的途径之一。此外研究还表明IL-20能够促 进多种增殖相关炎症介质如bFGF，VEGF．MMP-
         2．MMP-9的表达升高[6]。已经证实bFGF，VEGF， MMP-2, MMP-9参与支气管哮喘血管增殖重塑、多种肺部实质细胞增殖、变性，胶原沉积，上皮下纤 维化等气道重塑过程[，1]。IL-20可能通过增加支气管哮喘患者bFGF，VECF，MMP-2，MMP-9表达， 加重支气管哮喘气道炎症，参与支气管哮喘气道 重塑。 综上所述，IL-20在哮喘的发病机制中具有促炎作用，而规范化哮喘治疗能够有效抑制其产生，具有调节炎症反应的作用；ⅡJ-20与哮喘的病情严 重程度具有一定相关性，但是E-20在支气管哮喘中的地位、作用仍然需要进一步明确。IL-20转基因和IL-20“沉默基因’支气管哮喘小鼠模型有助于鉴剔它在支气管哮喘中作用：另外IL-20与参与 支气管哮喘的重要炎症细胞如嗜酸性粒细胞、淋巴细胞以及IL-4.5.13等重要的TH2型细胞因子 是否有相互作用值得进一步探讨：
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         （收稿：2013-12-30编辑：陈兵）