诱导痰过敏毒素C5a在支气管哮喘中的变化特点研究

丁劲



诱导痰过敏毒素C5a在支气管哮喘中的变化特点研究

丁劲

目的 探讨诱导痰过敏毒素C5a在支气管哮喘中的变化特点及其意义。方法 选取2015年1月-12月本院呼吸内科确诊的100例支气管哮喘患者作为研究对象，其中急性发作期患者59例(急性发作期组)、缓解期患者41例(缓解期组)，另选取非哮喘自愿者50例作为对照组，检测三组诱导痰中过敏毒素C5a、血清中白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-23受体(IL-23r)的水平，测定三组对象的肺功能指标。结果 三组对象诱导痰中过敏毒素C5a、IL-17、IL-18及IL-23r水平比较，急性发作期组、缓解期组和对照组的诱导痰中过敏毒素C5a、IL-17、IL-18及IL-23r水平逐渐降低且组间比较差异均具有统计学意义(P<0.05)；三组对象FEV1/FVC、FEV1%pred比较，急性发作期组、缓解期组和对照组的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐渐升高，且组间比较差异均具有统计学意义(P<0.05)；哮喘患者诱导痰中IL-17、IL-18及IL-23r水平与过敏毒素C5a呈显著的正相关关系(P<0.05)，FEV1% pred与过敏毒素C5a呈显著的负相关关系(P<0.05)。结论 过敏毒素C5a与支气管哮喘的发病有关，并且与患者的病情、气道炎症反应有关。

诱导；痰；过敏毒素C5a；支气管哮喘

支气管哮喘是临床上较为常见的呼吸内科疾病，患者主要表现为各种因素诱导下的平滑肌痉挛表现，喘憋、气喘、呼吸困难以及继发性的咳浓痰等症状往往较为明显。长期的支气管哮喘病变的发展可以导致肺动脉高压以及心力衰竭的发生，临床预后不佳。

对于支气管哮喘的病理生理机制的研究认为，巨噬细胞、嗜酸性粒细胞以及单核细胞的浸润，同时炎症细胞因子如IL-6、IL-8以及TNF-a的浸润均可促进支气管肺泡上皮细胞的损伤以及平滑肌的痉挛[1-2]。近年来相关研究认为，补体途径的激活对于维持嗜酸性粒细胞以及单核细胞、IL-6等的活性具有重要的意义[3]。过敏毒素C5a是补体活化途径过程中的重要效应因子，在补体系统活化过程中起着枢纽作用，并为替代途径激活的关键分子。相关研究已证实C5a在重症肺炎以及慢性阻塞性肺疾病中均显著表达，且与疾病的病情变化以及临床预后具有密切关系[4-5]，但迄今为止对于C5a与支气管哮喘的关系研究不足。本次研究重在探讨诱导痰过敏毒素C5a在支气管哮喘中的变化特点及其意义，进而为进一步揭示支气管哮喘病情的发展机制提供参考，为后续临床治疗提供理论依据。

资料与方法

一、研究对象及纳入排除标准

选取2015年1月-12月本院呼吸内科确诊的100例支气管哮喘患者作为研究对象，其中急性发作期59例(急性发作期组)、缓解期41例(缓解期组)，另选取非哮喘自愿者50例作为对照组。

急性发作期组59例患者，男33例、女26例，年龄27-69岁，平均44.8±13.3岁，其中轻度18例、中度23例、重度18例。缓解期组41例患者，男25例、女16例，年龄23-69岁，平均46.2±14.8岁。对照组50例对象，男30例、女20例，年龄25-69岁，平均47.0±12.9岁。三组研究对象的年龄、性别构成差异均无统计学意义(P>0.05)。

纳入标准：①哮喘患者的诊断、病情分级参考2003年《支气管哮喘防治指南》中的标准[6]；②在本院接受治疗的哮喘患者，缓解期患者为治疗后达到缓解标准的患者；③签署知情同意书；④符合本院医学伦理委员会的要求。

排除标准：①合并过敏性疾病、免疫性疾病的患者；②近1个月有应用糖皮质激素进行治疗的患者；③近期采用抗生素治疗的患者；④合并呼吸系统肿瘤疾病的患者。

二、观察指标及检测方法

检测三组诱导痰中过敏毒素C5a、血清中白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-18(IL-18)的水平；检测三组对象的肺功能指标：第一秒用力呼气容积(FEV1)与用力肺活量(FVC)之比FEV1/FVC，FEV1占预计值的百分比(FEV1%pred)。

肺功能检测仪(型号：HIS01)购自日本捷斯特公司，检测1 S用力呼气容秽用力肺活量(FEV1/FVC)及FEV1/预计值。操作方法完全严格按照说明书进行。

ELISA法检测过敏毒素C5a、白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-18(IL-18)值 采用南京凯基公司生存的一次性痰液采集装置采集哮喘患者的痰液5mL，加入15mL 0.9%的生理盐水稀释，同时采取两组病例静脉血，经1500rpm离心5min后得到血清，4℃保存待测，以标准品稀释液将标准品复溶，静置15min后混匀。血清以及痰液均稀释为7个浓度，取出板条，除了对照孔外每个孔加入不同浓度的标准品，剂量为100uL/孔，采用封板盖封住，室温反应120min，使用PBS液体洗涤三次，除了空白对照孔，每孔加入检测液(100uL)，室温孵育一小时，PBS洗涤三次，加入底物(50uL/孔)，避光孵育25min，加入终止液5min后测定450nm处吸光度。过敏毒素C5a、白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-18(IL-18)抗体购自罗氏检测公司，相关配套试剂购自南京凯基生物科技有限公司，严格按照说明书的要求进行操作。

三、统计学方法

正态分布的计量指标采用均数±标准差(±SD)进行描述，多组间比较采用方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；相关性分析采用Pearson线性相关分析法；P值<0.05表示差异具有统计学意义；统计软件采用SAS9.1。

结 果

一、三组对象诱导痰中过敏毒素C5a水平比较

三组对象诱导痰中过敏毒素C5a水平比较，急性发作期组、缓解期组和对照组的诱导痰中过敏毒素C5a水平逐渐降低且组间比较差异均具有统计学意义，P<0.05，(见表1)。

组别n过敏毒素C5a(ug/L)F值P值急性发作期组590.83±0.271)2)41.296<0.001缓解期组410.45±0.171)对照组500.13±0.08

注：与对照组比较：1)P<0.05，与缓解期组比较2)P<0.05

二、三组对象肺功能指标比较

三组对象FEV1/FVC、FEV1%pred比较，急性发作期组、缓解期组和对照组的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐渐升高且组间比较差异均具有统计学意义，P<0.05。(见表2)。

组别nFEV1/FVCFEV1%pred急性发作期组5956.44±5.191)2)52.61±7.391)2)缓解期组4170.85±4.731)78.64±8.201)对照组5082.26±5.6191.85±4.20F值19.87430.66P值<0.001<0.001

注：与对照组比较1)P<0.05，与缓解期组比较2)P<0.05

三、三组对象诱导痰中细胞因子水平比较

三组对象IL-17、IL-18及IL-23r水平比较，急性发作期组、缓解期组和对照组的IL-17、IL-18及IL-23r水平逐渐降低且组间比较差异均具有统计学意义，P<0.05。(见表3)。

四、支气管哮喘患者诱导痰中细胞因子水平与过敏毒素C5a的相关性

哮喘患者诱导痰中IL-17、IL-18及IL-23r水平与过敏毒素C5a呈显著的正相关关系(P<0.05)，FEV1% pred与过敏毒素C5a呈显著的负相关关系，P<0.05。(见表4)。

组别nIL-17(ng/mL)IL-18(ng/mL)IL-23r(ng/mL)急性发作期组5957.21±6.941)2)683.95±96.321)2)42.84±5.501)2)缓解期组4135.02±5.171)389.17±60.651)33.08±4.201)对照组5026.40±4.59244.08±51.4427.16±4.49F值21.66728.39217.589P值<0.001<0.001<0.001

注：与对照组比较1)P<0.05，与缓解期组比较2)P<0.05

表4 相关性分析(ug/L)

讨 论

C5a是形成膜攻击复合体的第1个补体分子，具有过敏毒素作用的补体裂解片段中作用最强的介质，能够通过直接作用于血管内皮细胞而增加血管的通透性，同时可以提高中性粒细胞的氧化代谢水平，有利于促进溶酶体与细胞膜的融合，释放溶酶体酶导致的肺泡上皮损伤和平滑肌的痉挛[11]。已有研究证实C5a介导的经典补体激活途径在肺动脉高压、肺心病等继发性肺部感染中以及全身炎症反应综合症导致的肺部感染性损伤中，均具有显著的致病作用[12]。另外虽然类似文章探讨了C5a在支气管哮喘患者肺泡灌洗液中的异常表达，但鉴于支气管肺泡灌洗属于有创检查，且费用较高，难以广泛推广[13]，而本次研究的创新性在于探讨了痰液中的C5a的变化与哮喘患者的肺功能以及血清炎症因子的关系，为进一步分析痰液中C5a的变化对于病情评估以及诊断预后的作用提供参考。

对于三组患者肺功能的研究发现，急性发作期组、缓解期组和对照组的FEV1/FVC、FEV1%pred水平逐渐升高，急性发作组患者的FEV1/FVC、FEV1%pred最低，表明急性期哮喘患者的阻塞性呼气困难更为严重，肺换气和肺通气均受到了一定程度的限制。本次研究重点探讨了痰中过敏毒素C5a水平的变化，发现正常对照组人群中基础呈现出阴性表达或者不表达，而缓解期以及急性发作期患者的痰液中的c5a表达明显上升，其中急性期患者可上升至0.83±0.27ug/L，表明随着哮喘病情的加重痰液中的C5a进一步上升。C5a的上升可以通过诱导单核细胞分泌IL-1、IL-6、IL-8及TNF-α等细胞因子，促进抗原及同种异体抗原诱导的T细胞增殖及B细胞产生抗体，进而进一步加剧急性期哮喘患者呼吸道黏膜损伤、腺体分泌以及平滑肌痉挛等表现，加重病情的发展。

Chien等[14, 15]学者分析了64例支气管哮喘急性期血清中C5a的表达，发现65%的患者血清中的C5a上升幅度可达55%以上，且C5a的表达越高，患者哮喘症状越为严重，继发性呼吸道感染的发生率也越高。白细胞炎症因子IL-17、IL-18及白细胞介素受体IL-23r在加剧变态反应、气道慢性炎症、气道高反应性等方面具有重要作用，IL-17、IL-18及IL-23r越高，哮喘患儿的肺功能越恶化、预后越差，急性发作期组患者血清中的IL-17、IL-18及IL-23r明显上升，其中IL-17可上升至57.21±6.9ng/mL，更为重要的是，相关关系分析可见过敏毒素C5a与IL-17、IL-18及IL-23r水平呈显著的正相关关系，与FEV1% pred呈负相关，表明痰液中的C5a水平同样可以作为哮喘严重程度的生物标志物， 并可能作为气道局部炎症的评价指标。

综上所述，急性期哮喘患者痰液中的过敏毒素C5a显著上升，且C5a与患者的肺功能、气道炎症反应有关，临床上通过检测痰液中的C5a水平，能够监测哮喘患者病情的变化，具有广泛的推广应用价值。

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Study on the change characteristics of induced sputum allergy toxin C5a in bronchial asthma

DINGJin

DepartmentofEmergency,JingzhouSecondPeople'sHospitalofHubeiProvince,Jingzhou,Hubei434000,China

Objective To investigate the characteristics and significance of induced sputum allergy toxin C5a in bronchial asthma. Methods From January to December 2015, 100 bronchial asthma patients were selected as the research object, including 59 acute attack cases (the acute group) and 41 remission cases (the remission group). Another 50 non-asthmatic volunteers were taken as the control group. Their induced sputum anaphylatoxin C5a, interleukin-17 (IL-17), leukocyte mediated IL-18 (IL-18), and leukocyte mediated-23 receptor (IL-23r) in serum were detected, and the indexes of lung function were recorded. Results The levels of induced sputum allergy toxin C5a, IL-17, IL-18 and IL-23r decreased gradually in the three groups, and they showed certain differences among the three groups (P<0.05). The value of FEV1/FVC and FEV1%pred increased gradually, they showed certain differences among the three groups (P<0.05). Allergy toxin C5a was positively correlated with IL-17, IL-18 and IL-23r in induced sputum (P<0.05), and negatively correlated with FEV1% pred (P<0.05). Conclusion C5a is related with the pathogenesis of bronchial asthma, and it is related with the patient's condition and airway inflammation.

induction; sputum; allergic toxin C5a; bronchial asthma

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.01.032

434000 湖北 荆州，荆州市第二人民医院急诊科

2016-05-03]