前列地尔对支气管哮喘患者血清IL-5、IL-8、TGF-β1及肺功能的影响

张 勇，杨浩军

（湖南师范大学第二附属医院，中国人民解放军163医院，长沙 410003）

前列地尔对支气管哮喘患者血清IL-5、IL-8、TGF-β1及肺功能的影响

张 勇，杨浩军

（湖南师范大学第二附属医院，中国人民解放军163医院，长沙 410003）

目的：探讨前列地尔对支气管哮喘患者血清白介素-5（IL-5）、白介素-8（IL-8）和转化生长因子β1 （TGF-β1）及肺功能指标第一秒用力呼气容积（FEV1）、第一秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%pre）的影响。方法：选择2015年12月～2016年11月湖南师范大学第二附属医院呼吸内科确诊的支气管哮喘患者60例，分为 2 组即常规治疗组（A组）和前列地尔干预组（B组）各30例。A组采用常规治疗即控制性氧疗、抗感染及扩张气道治疗；B组则在A组的基础上加用前列地尔干乳剂10μg+0.9%氯化钠注射液100mL静滴，每日1次，连续治疗时间为1周。A组及B组均在治疗前第1天和治疗后第7天分别于清晨空腹取肘静脉血5mL，测定IL-5、IL-8和TGF-β1并进行比较，以比较两组患者临床疗效，即显效率。结果：A组及B组治疗前血清IL-5、IL-8及TGF-β1水平无明显差异；治疗后A、B两组各项检测指标较治疗前均有所改善，且B组血清IL-5、IL-8及TGF-β1水平与A组相比下降更明显，差异均有统计学意义；治疗后A组和B组肺功能亦均较治疗前有所改善，且B组明显优于A组。结论：前列地尔能够降低哮喘患者体内IL-5、IL-8和TGF-β1水平，抑制气道炎症反应、缓解气道痉挛、增加通气，改善患者肺功能。

支气管哮喘；前列地尔；炎症反应；气道结构；肺功能

支气管哮喘（bronchial asthma）简称哮喘（Asthma），是一种难以根治的世界性疾病，其患病率在不同地区差别较大，我国的该病患者约 2000万，全球患者近 3亿［1］。近些年来，由于人们的饮食结构、生活方式的改变，特别是在环境污染等多种因素的影响下，该病的发病率及死亡率逐年提高。支气管哮喘的发病机制尚不完全清楚，目前普遍认为是一种由多因素引起的以可逆性气道阻塞、气道高反应性和气道炎症为特征的免疫变态反应性疾病，其中以气道炎症为最主要的病理变化，并决定气道阻塞和气道高反应性的程度［2］。此外，还有免疫遗传、自主功能失调都可能参与支气管哮喘的发生、发展。本实验研究旨在观察支气管哮喘患者应用前列地尔治疗后血清中 IL-5、IL-8 及 TGF-β1的变化，同时进行肺功能检查，从而探讨前列地尔对支气管哮喘患者治疗后炎性介质、细胞因子及肺功能的影响变化和对支气管哮喘患者肺保护作用及机制，为临床治疗支气管哮喘提供新途径、新方法。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2015年12月～2016年12月湖南师范大学第二附属医院呼吸内科住院治疗的哮喘患者60例。哮喘的诊断标准采用中华医学会呼吸病学分会2013年修订的中国支气管哮喘防治指南（基层版）［3］，患者均存在咳嗽、喘息、气急、胸闷及双肺可闻及散在或弥漫性以呼气相为主的哮鸣音。支气管舒张试验阳性［吸入短效支气管舒张剂沙丁胺醇后一秒用力呼气容积（FEV1）增加≥12%，且 FEV1 增加绝对值≥200 mL］。排除标准：①治疗过程中出现药物副作用者（如休克、过敏、血压下降、腹泻、恶心、呕吐、头晕、头痛、视力下降等）；②近期使用过糖皮质激素；合并心、肝、肾等严重慢性疾病及恶性肿瘤者；存在严重神经系统疾病、严重血液病、自身免疫性疾病；排除其他引起肺功能下降的疾病，如COPD、间质性肺疾病、肺结核、肺癌；大量饮酒、手术、外伤等影响呼吸功能者；③拒绝配合临床试验及无法交流者。将符合条件的60名患者分为2组各30例，常规治疗组（A 组）其中男性11例，女性19例，平均年龄（41.28±9.30）岁，平均身高（165.23 ±8.26）cm、平均体重（55.67±8.70）kg、平均病程（5.34 ±1.82）年；前列地尔干预组（B 组）其中男性14例，女性16例，平均年龄（42.35±8.87）岁，平均身高（166.33 ±8.18）cm、平均体重（56.18±9.03）kg、平均病程（5.89 ±1.52）；两组间的性别、年龄、身高及病程等一般资料比较无统计学差异，具有可比性。

1.2 治疗方法 A组采用常规药物治疗包括：控制性氧疗、抗感染治疗、止咳、化痰、解痉平喘、维持水电解质及酸碱平衡，两组均采用抗菌活性相似的同一代抗生素（哌拉西林他唑巴坦）抗感染；扩张气道、改善通气则选用短效β受体激动剂（沙丁胺醇）和抗胆碱能药物（异丙托溴铵）。B 组在常规治疗基础上加用前列地尔干乳剂（厂家：重庆药友制药有限责任公司；批准文号：国药准字H20100047）10μg+0.9%氯化钠注射液100ml静滴，滴速控制在30-40滴/分，每日1次，连续治疗时间为1周。

1.3 标本采集及测定 所有符合条件的研究对象均于清晨空腹取肘静脉血5mL，以 3000r/min常温下离心10min，分离出血浆放于 -70 ℃冰箱保存集中检测，IL-5、IL-8 试剂盒由北京晶美生物技术公司提供；TGF-β1试剂盒由上海恒远生化试剂公司提供，严格按照相应的试剂盒说明书进行操作，并使用我科肺功能仪器（意大利COSMED肺功能检测仪）检测 FEV1、FEV1 %pre 。

1.4 疗效判定标准 显效：咳嗽、喘息等症状消失或明显好转，肺部哮鸣音消失或明显减少；好转：咳嗽、喘息等症状有所改善，肺部哮鸣音有所减少［4］。

1.5 统计学处理 全部数据均采取SPSS19.0软件进行统计分析。所有计量资料均以均数±标准差表示，先对数据进行正态性分布及方差齐检验，满足正态分布和方差齐性时，多组间比较采取单因素方差分析并进一步应用LSD-t检验进行两两比较，同组内比较采用配对t检验，组间采用独立样本t检验，相关关系采用 Pearson 线性相关分析，P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者疗效比较 前列地尔干预组（B组）显效率明显高于常规治疗组（A组）（P＜0.05）。结果见表1。

表1 两组患者临床疗效比较［例（%）］

2.2 两组患者治疗前后IL-5、IL-8、TGF-β1及肺功能FEV1、FEV1 %pre的比较 表2结果显示，A、B两组患者治疗前差别均无统计学意义（P＞0.05）。治疗后A、B两组各项检测指标较治疗前明显改善（P＜0.05），而B组血清IL-5、IL-8、TGF-β1水平明显低于A组，差异具有统计学意义（P＜0.05）；治疗后A、B两组肺功能相关指标FEV1、FEV1 %pre也明显改善，差异具有统计学意义（P＜0.05），且B组肺功能改善程度明显优于A组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表2 两组患者治疗前后IL-5、IL-8、TGF-β1及肺功能FEV1、FEV1 %pre的比较

2.3 两组患者治疗前后IL-5、IL-8、TGF-β1与FEV1及FEV1%pre的相关性分析 相关关系采用Pearson 线性相关分析结果显示：A组治疗前血清IL-5、IL-8、TGF-β1与肺功能FEV1及FEV1%pre值均表现为直线负相关系，差异均有统计学意义（P＜0.05）；A组治疗后血清IL-5、IL-8、TGF-β1与肺功能FEV1及FEV1%pre值均表现为直线负相关，差异均有统计学意义（P＜0.05）。B组治疗前血清IL-5、IL-8、TGF-β1与肺功能FEV1及FEV1%pre值均表现为直线负相关系，差异均有统计学意义（P＜0.05）。B组治疗后血清IL-5、IL-8、TGF-β1与肺功能FEV1及FEV1%pre值均表现为直线负相关系，差异均有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

支气管哮喘（bronchial asthma）是一种由多种因素引起的以可逆性气道阻塞、气道高反应性和气道炎症为特征的免疫变态反应性疾病，其中以气道炎症为最主要的病理变化，并决定气道阻塞和气道高反应性的程度。既往已有诸多研究资料证实，多种细胞因子、趋化因子、炎症细胞、炎症介质共同参与了支气管哮喘的发生、发展过程［5］。Gibson 等［6］等研究发现约 50% 的哮喘患者尤其是在轻、中度哮喘患者中，常出现持续气道嗜酸性粒细胞增多，表现为气道内以嗜酸性粒细胞浸润为主的变态反应性炎症。嗜酸性粒细胞增多被认为与 CD4 + Th2细胞释放 IL-5 有关，IL-5 募集嗜酸性粒细胞到气道并活化，促进其生成。嗜酸性粒细胞释放半胱氨酸-1、白三烯、活性氧（reactive oxygen species ROS），导致支气管收缩、黏液分泌增加。A1-Ramli等［7］研究发现Th17细胞及其相关细胞因子 IL-17 参与了哮喘慢性炎症的病理过程。Th17细胞活化后产生IL-17，联合粒细胞刺激因子，诱导骨髓CD34+粒细胞，刺激中性粒细胞活化增生，募集至气道；同时，通过作用于气道上皮细胞，释放 IL-8，抑制中性粒细胞凋亡、促进分化，使中性粒细胞数量增多。活化的中性粒细胞还可以产生多种细胞因子，如 MMP-9、氧自由基、白三烯 B4等产物，参与气道及肺组织的损伤过程。此外，长期慢性炎症，会导致气道上皮损伤，启动修复机制，释放活性生长因子，如表皮生长因子、血小板衍生生长因子、胰岛素样生长因子、成纤维生长因子等。这些生长因子可活化上皮下成纤维细胞，同时促进成纤维细胞增殖，胶原纤维大量增生，进而引起基底膜的增厚。有研究表明：TGF-β1 被认为是气道重塑发展过程中的关键细胞因子之一，参与上皮下纤维化及平滑肌细胞肥大的病理过程，气道平滑肌细胞增生肥大，导致气道阻塞，FEV1下降［8］。从本研究可以看出经过一系列抗感染、扩张气道等治疗后，患者血清IL-5、IL-8及 TGF-β1较治疗前明显下降，说明IL-5、IL-8及 TGF-β1在哮喘患者体内存在过量表达，共同参与了哮喘机制的形成，并在急性炎症及气道重塑中扮演了重要的角色，支持了国内外文献报道的IL-5、IL-8及 TGF-β1参与了哮喘机制形成这一理论。

哮喘病人由于支气管收缩黏膜渗出及水肿使气道阻塞，因而使气流量及用力肺活量减少，与正常人比较，呼出相同容量的气体所需的时间要长。FEV1 和FEV1%pre 是反映较大气道呼气期阻力的重要参数，且与哮喘阻塞的程度呈负相关，对评估病人气道阻塞的程度要比肺部听诊或病人的自觉症状敏感得多［9］。国内有研究表明：在气道炎症的发生中，IL-5能激EOS在哮喘炎症局部浸润，从而发挥生物学功能，并指出痰中IL-5水平与肺功能有很好的相关性，哮喘越重，肺功能越差，则IL-5增高越明显，因此IL-5可作为气道炎症的一个标示物用来监测哮喘［10］。IL-8作为炎性指标还参与了除哮喘外的多种疾病的发生、发展，有多篇文献报道COPD患者血和痰IL-8与患者肺功能的FEV1及FEV1%pre呈负相关［11-12］。此外，国外有研究表明TGF－β1是具有广泛生物学活性的多肽生长因子，能促进IL-1、IL-6、IL-8 等细胞因子的释放，从而参与COPD气道结构的重塑及气道炎症反应［13］，且折乐乐等国内学者研究发现患者血清TGF－β1浓度与肺功能指标FEV1、FEV1 %pre均呈负相关［14］。本实验研究得出结果显示，两组支气管哮喘患者血清治疗前后IL-5、IL-8及 TGF-β1水平与FEV1、FEV1%pre呈线性负相关，提示血清IL-5、IL-8及 TGF-β1浓度与支气管哮喘患者的气流受限密切相关，与肺功能损害程度成正比关系，即血清IL-5、IL-8及 TGFβ1浓度越高，肺功能越差。

前列地尔又称前列腺素 E1（PGE1），目前在临床主要用于治疗心脑血管疾病，它有扩张微小血管、抑制血小板合成聚集、抑制血栓素释放、增强红细胞变形能力、降低血液粘稠度、改善微循环的作用。但近年来一些学者发现前列地尔也有较好的抗炎、舒张支气管平滑肌的作用。曾颖鸥［15］等研究表明使用前列地尔治疗急性肺挫伤能够明显提高PaO2、SaO2和 PaO2／FiO2水平，同时前列地尔能够抑制炎症性细胞在损伤部位聚集，减少氧自由基的产生和蛋白水解酶的释放，降低肺部血管的通透性和肺间质的水肿，改善肺部的通气和弥散功能，促进肺部损伤的修复。同时，LIU X等［16］在博来霉素引起的急性肺损伤（ALI）中，前列地尔对白细胞的游走、炎性介质的释放及TGF-β1介导的肺部纤维化也有明显的抑制作用。此外，STURM EM等［17］研究发现，前列地尔还可以通过抑制支气管平滑肌收缩、扩张气道、改善肺血管微循环来减轻各种原因导致的低氧血症。目前研究表明前列地尔在急性肺损伤动物模型及实际临床病例中都发挥了良好的抗炎、扩张气道的作用，但前列地尔对于支气管哮喘的治疗作用及相关机制目前国内外文献均罕见报道。本实验结果表明前列地尔干预组与常规治疗组相比较，前列地尔干预组比常规治疗组临床效果更好；血清IL-5、IL-8及TGF-β1水平下降更明显；肺功能改善更显著。说明前列地尔能够减轻哮喘患者体内炎症反应、抑制支气管平滑肌收缩及气道结构改变，并改善肺功能。综上所述，前列地尔通过降低支气管哮喘患者体内炎症反应、抑制支气管平滑肌收缩及气道结构改变，起到抗炎和扩张气道作用，并改善肺功能。因此，我们认为：前列地尔可以用来作为支气管哮喘患者的辅助治疗药物，从而拓宽了前列地尔的临床适应症以及增加了支气管哮喘患者药物治疗的新途径、新方法。当然，前列地尔对减轻支气管哮喘患者的炎症反应、抑制支气管平滑肌收缩及气道结构改变、改善肺功能的深入机制还需要进一步研究。

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Effects of alprostadil therapy on serum levels ofIL-5、IL-8、TGF-β 1and pulmonary function of the patients with bronchial asthma

Zhang Yong, Yang Hao-jun
(The Scond Affiliared Hospital of Hunan Normal University, 163th Hospital of PLA, Changsha 41003, China)

Objective To investigatethe effect of Alprostadil (PGE1) on in patients with serum Interleukin 5(IL-5), Interleukin 8(IL-8) and Transforming Growth Factor β1(TGF-β1), and lung function index for the first second forced expiratory volume % expected (FEV1 % pre) in acute attackof bronchial asthma. Methods 60 patients whose diagnosed withbronchial asthmadivided into two groups namely the routine treatment group (group A, n=30) and Alprostadil in intervention group (group B, n=30). Detailed records of all the research object of age, gender, height and body mass index, general situation, Group A were treated with routine, controlling oxygen therapy 、anti-infection treatment and expansion of the airway, similar in the two groups all use antimicrobial activity of the same generation antibiotics (piperacillin-tazobactam) inhibiting the inflammatory reaction, spasmolysis and expansion of the airway choose short-acting beta agonis (salbutamol) and anticholinergic drugs (ipratropium), however, 10μgAlprostadil dry emulsion injection and 100mlsodium chloride injection were used for Group B aside from the routine treatment, while at the same time with an intravenous drip per day for the period of 7 days, two groups are continuous treatment for 7 days. Group A and group B are in before 1 days and 7 days after treatment, respectively dawn on an empty stomach take 5ml blood of elbow, all serum samples were sent to hunan normal university the second affiliated hospital clinical laboratory, centrifugal after serum on A 70 ℃ refrigerator, collected specimens after concentration determination of serum IL - 5, IL - 8 and TGF-β1, and comparing with both A and B two groups of subjects from line into the group and the 7th day after treatment pulmonary function testing, and observe clinical efficacy of two groups of patients, just as clinical effective rate. Results Group A and group B level of serum Interleukin 5(IL-5), Interleukin 8(IL-8) and Transforming Growth Factor β1(TGF-β1) has no obvious difference for each other before treatment. But all indexes in both group A and group B were obviously ameliorated in comparison with before treatment, and the levels of IL-5、IL-8 and TGF-β1 in both group B decreased more greatlythan in the group A, both group A and group B lung function also was improved, and group B better than group A, the difference was statistically significant. Conclusion Alprostadil can redue the levels of IL-5, IL-8 and TGF-β1, inhibiting the inflammatory reaction and relax bronchial muscle、increased ventilation in patients with acute attackof bronchial asthmaand improve lung function.

bronchial asthma; alprostadil (PGE1); inflammatoryreaction; bronchismus; pulmonary function

R56

A

1673-016X（2017）02-0075-04

2017-01-02

杨浩军，E-mail:yhj169163@126.com