血清IL—9及TGF—β1在慢性肺心病患者中的检测分析

杨晓东 鲍文华 马雪梅

[摘要] 目的 探讨IL-9和TGF-β1在慢性肺心病患者中的水平及临床分析。 方法 采用酶联免疫分析法分别检测30例肺心病患者及20例健康对照者血清中的IL-9和TGF-β1的表达水平。 结果 （1）肺心病患者血清IL-9和TGF-β1水平均高于对照组（P<0.01），并且不同缺氧程度的肺心病患者血清IL-9和TGF-β1水平均不同，差异均有统计学意义（P<0.01）。（2）肺心病患者血清IL-9和TGF-β1呈正相关（r=0.801，P<0.05）。血清IL-9和TGF-β1与PaO2均分别呈负相关（r=-0.735，P<0.05；r=-0.784，P<0.05）。 结论 IL-9和TGF-β1 参与了肺心病发病过程，二者联合检测对其诊治有着重要的临床意义。

[关键词] IL-9；TGF-β1；肺心病；检测分析

[中图分类号] R734.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2018）25-0027-03

[Abstract] Objective To investigate the level and analyze IL-9 and TGF-β1 in patients with chronic pulmonary heart disease. Methods The expression levels of IL-9 and TGF-β1 in serum of 30 patients with pulmonary heart disease and 20 healthy controls were detected by enzyme-linked immunosorbent assay. Results （1）The levels of serum IL-9 and TGF-β1 in patients with pulmonary heart disease were higher than those in the control group（P<0.01）， and the levels of serum IL-9 and TGF-β1 in patients with different degrees of hypoxia were different. And the difference was statistically significant （P<0.01）. （2）There was a positive correlation between serum IL-9 and TGF-β1 in patients with pulmonary heart disease （r=0.801， P<0.05）. Serum IL-9 and TGF-β1 were negatively correlated with PaO2 （r=-0.735， P<0.05； r= -0.784， P<0.05）. Conclusion IL-9 and TGF-β1 are involved in the pathogenesis of pulmonary heart disease. The combined detection of the two has important clinical significance.

[Key words] IL-9； TGF-β1； Pulmonary heart disease； Detection and analysis

慢性肺源性心臟病简称肺心病，是一种常见病、多发病，究其病因主要继发于慢性阻塞性肺疾病（COPD），近年来，IL-9、TGF-β1等炎性细胞因子在COPD发病过程中起到重要作用，而其在肺心病中机制研究更受学者们的关注，但是此两者在肺心病患者中的表达及相关性还鲜有研究。本研究采用ELISA法进行检测血清IL-9和TGF-β1在肺心病中表达情况，从而探讨其临床意义及相关性，丰富肺心病发病机制理论，对肺心病严重程度的判定及临床治疗有着一定意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年11月～2018年2月住院确诊为肺心病患者30 例，男17例、女13例，年龄47～75岁，平均（56±8）岁。入选标准：（1）均有罹患慢性支气管炎与肺气肿基础疾病史。（2）入选患者诊断符合全国肺心病专业会议制定的《慢性肺源性心脏病诊断标准》[1]。（3）均知情同意并通过我院伦理委员会获批核准。对照组20例，其中男11例、女9例，均为健康体检者，年龄43～60岁，平均（46±8）岁， 研究对象在性别、年龄等指标上无明显差异（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 动脉血氧分压（PaO2）测定 根据动脉血气分析采集标准，采集未吸氧情况下动脉血2 mL，自动血气分析仪即时检测。肺心病患者根据缺氧严重程度不同分为：轻度（PaO2 80～60 mmHg）8例、中度（PaO2 60～40 mmHg）15例、重度（PaO2<40 mmHg）7例，测定不同血氧状态下IL-9、TGF-β1水平。

1.2.2 血清IL-9与TGF-β1测定 抽取实验对象空腹静脉血5 mL，3000 r/min，离心5 min后提取血清，保存于-80℃冰箱中，参阅试剂盒使用说明书，应用ELISA法进行检测，计算IL-9与TGF-β1 浓度。

1.3 统计学方法

应用SPSS 16.0统计软件进行处理，计量资料以（x±s）表示，采用t检验及方差分析，计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验，数据相关性采用 Spearman分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清IL-9与TGF-β1在研究人群中的检测水平情况

从对照组、肺心病轻度缺氧组、中度缺氧组、重度缺氧组比较，IL-9与TGF-β1水平均逐渐升高，IL-9与TGF-β1在重度缺氧肺心病组具有更高的表达，组间差异均有统计学意义（F=20.38，P<0.001；F=19.15，P<0.001）。见表1。

2.2 肺心病患者 IL-9与TGF-β1表达的相关性

血清IL-9与TGF-β1呈正相关（r=0.801，P<0.05）。肺心病患者PaO2升高，血清IL-9与TGF-β1水平降低，相关性分析发现IL-9与TGF-β1与PaO2均分别呈负相关（r=-0.735，P<0.05；r=-0.784，P<0.05）。

3 讨论

白细胞介素9（interleukin-9，IL-9）是Uyttenhove 等在1988 年首次发现的一种Th2 细胞株中的细胞因子，机体当中的CD4+辅助性T细胞参与宿主防御反应并维持免疫细胞的动态平衡，相对特异性的细胞因子决定NaiveCD4+T细胞分化为相对应的不同细胞亚群，而此细胞亚群作为一种感受启动装置启动其发挥细胞免疫功能或直接参与免疫应答。2008年，英国伦敦国立研究所和哈佛医学院实验室同时报道了一种新型的CD4+T细胞——Th9细胞[2，3]，其主要分泌IL-9[4]。IL-9作用于诸多炎性细胞[5]，发挥免疫调节及调控炎症反应等多重作用[6]。现已证实，IL-9在炎性疾病、气道过敏性疾病、肺癌、哮喘、COPD等均有积极作用[7]，但在肺心病患者中的研究报道甚少。在此实验组中肺心病患者血清IL-9水平为（348.93±17.75）pg/mL远高于对照组（150.72±13.44）pg/mL，差异有统计学意义（P<0.05）。分析其中主要机制为：一方面，慢性肺心病多继发于COPD，Hauber等[8]研究发现COPD患者IL-9水平增加诱发钙激活氯离子通道（hCLCAI）、IL9-R的增长，导致黏液分泌过多加重气流受限，这也是肺心病急性加重的机制，另一方面，目前研究表明，IL-9 在心功能不全及心肌病患者中呈高表達[9]，本实验与之吻合，分析IL-9可能影响心肌收缩力，进而对心功能产生影响，同时加重缺氧，诱发急性发作。本研究中，根据患者血气分析中PaO2不同进行分组，统计发现，IL-9表达水平在患者轻、中、重度缺氧程度加重的过程中，而逐渐升高，差异具有统计学意义（P<0.05），因此，检测其水平可作为判断气道炎症和病情严重程度的指标。IL-9参与支气管平滑肌肥大及成纤维细胞增生，支气管黏膜受损、气道重构，致通气障碍[10]，IL-9与PaO2水平呈负相关（r=-0.735，P<0.05），表明IL-9水平越高，动脉血氧分压值越低，病情就越严重，进一步证实IL-9 通过不同途径参与到肺心病发生中。Sholl等[11]研究表明程序性死亡蛋白配体2能够直接负性调控Th9细胞，从而抑制释放IL-9，减轻气道炎症反应。T细胞缺失的小鼠模型中导入外源性Th9细胞，小鼠会产生哮喘症状，此症状同时会被IL-9抗体治疗[12]，哮喘症状好转，因此研发一种调控IL-9水平的药物治疗肺心病有待开发。

转化生长因子β（transforming growth factor beta，TGF-β）超家族当中，以肺泡巨噬细胞与上皮细胞主要分泌的TGF-β1作为其中的一个成员，是目前研究肺炎症性疾病的重要因子[13]。本实验中，肺心病患者血清中TGF-β1水平为（102.44±17.37）pg/mL，远高于对照组（45.35±13.72）pg/mL，差异有统计学意义（P<0.01）。TGF-β1水平随着缺氧逐渐较重，其表达逐渐提高，统计分析与PaO2水平呈负相关（r=-0.784，P<0.05），各检测组间比较差异显著（P均<0.05），提示TGF-β1与肺心病严重程度密切关联。TGF-β1调节平滑肌细胞增殖，诱导成纤维细胞转化为成肌纤维细胞，导致肺间质性改变，致使肺循环阻力增加，右心功能衰竭。TGF-β1是诱导细胞外基质合成的重要炎症介质[14]，趋化炎症细胞，随着炎性细胞因子量的增加，导致TGF-β1产生会进一步增多，从而加剧自身扩增效应[15]，起到恶性循环。

IL-9与TGF-β1联系密切，相互影响，肺心病IL-9与TGF-β1水平呈正相关（r=0.801，P<0.05），分析其中机制为：体外实验研究报道[16]，CD4+T细胞在白细胞介素4（interleukin 4，IL-4）和TGF-β联合诱导下分化Th9细胞进而产生IL-9，并且二次刺激后也产生IL-17、IL-10和IL-22等其他细胞因子；研究发现Stat6-GATA3途径在此过程中起着重要作用，TGF-β1可以独立诱导Th2细胞向Th9转化，进而促进IL-9的产生[17]；IL-9亦可以通过促进肥大细胞增殖、活化加强TGF-β1表达[18]。

综上所述， IL-9和TGF-β1联合作用于肺心病，检测二者的水平为慢性肺心病临床诊治及判断预后等提供参考价值，但基于小样本研究很多地方需要完善，相关药物性实验更有待研究。

[参考文献]

[1] 中华医学会呼吸病学分会.慢性肺源性心脏病临床诊断与疗效判断标准[J].中华结核和呼吸杂志，1980，3（2）：23-25.

[2] Veldhoen M，Uyttenhove C，Van Snick J，et al.Transforming growth factor-beta ‘reprograms the differentiation of T helper 2 cells and promotes an interleukin 9-producing subset[J].Nat Immunol，2008，9（12）：1341-1346.

[3] Dardalhon V，Awasthi A，Kwon H，et al.IL-4 inhibits TGF-beta-induced Foxp3+ T cells and，together with TGF-beta，generates IL-9+IL-10+Foxp3-（-）effector T cells[J].Nat Immunol，2008，9（12）：1347-1355.

[4] Farahani R，Sherkat R，Hakemi MG，et al. Cytokines（interleukin-9，IL-17，IL-22，IL-25 and IL-33）and asthma[J]. Adv Biomed Res，2014，3（3）：127.

[5] Schmitt E，Klein M，Bopp T. Th9 cells，new players in adaptive adaptive immunity[J].Trends Immunol，2014，35（2）：61-68.

[6] Lin H，Lin D，Xiong XS，et al. Expression and regulation of interleukin-9 in chronic rhinosinusitis[J]. Am J Rhinol Allergy，2015，29（1）：18-23.

[7] 金文静，谢晓洪，朱念.外周血Th9和IL-9水平在COPD发病中的作用[J].热带医学杂志，2017，17（9）：1177-1180.

[8] Hauber HP，Bergeron C，Tsicopolos A，et al. Increased expression of the calcium activaed chloride in hCLCAI in airways of patients with obstructive chronic bronchitis[J].Can Respir J，2005，12（6）：143-146.

[9] Cappuzzello C，Di Vito，Lelchionna R，et al. Increase of plasma IL-9 and decrease of plasma IL-5，IL-7，and IFN-gamma in patients with chronic heart failure[J].J Transl Med，2011，9（4）：28.

[10] Tong R，Xu L，Liang L，et al. Analysis of the levels of Th9 cells and cytokines in the peripheral blood of mice with bronchial asthma[J].Exp Ther Med，2018，15（3）：2480-2484.

[11] Sholl LM，Aisner DL，Allen TC，et al. Programmed death ligand-1 immunohistochemistry-a new challenge for pathologists：A perspective from members of the pulmonary pathology society[J]. Arch Pathol Lab Med，2016，140（4）：341-344.

[12] Schmitt E，Klein M，Bopp T. Th9 cells，new players in a daptive immunity[J].Trends in Immunology，2014，35（2）： 61-68.

[13] Li X，Liu L，Shen Y，et al. MicroRNA-26a modulates transforming growth factor beta-1-induced proliferation in human fetal lung fibroblasts[J]. Biochem Biophys Res Commun，2014，454（4）：512-517.

[14] 蔣凌志，许丹媛，杨志雄.支气管哮喘患者血清25-（OH）D3、TGF-β1水平与气道重塑的关系[J].山东医药，2018，58（12）：54-56.

[15] Cho SJ，Weiden MD，Lee CG，et al. Chitotriosidase in the pathogenesis of inflammation，interstitial lung diseases and COPD[J]. Allergy Asthma Immunol Res，2015，7（1）：14-21.

[16] Raphael I，Nalawade S，Eagar TN，et al. T cell subsets and their signature cytokines in autoimmune and inflammatory diseases[J]. Cytokine，2014，74（1）：5-17.

[17] 黄秋兰，雷荣娥，覃沁怡，等. 白细胞介素9通过激活信号转导子和转录激活子3（STAT3）通路促进胰腺癌细胞的增殖和迁移[J].细胞与分子免疫学杂志，2017， 33（9）：1228-1233.

[18] 张秋环，李文靖，龙军先，等.血清IL-9及TGF-β1在结直肠癌患者中的表达及临床意义[J]. 结直肠肛门外科，2017，23（2）：129-132.

（收稿日期：2018-05-12）