IL-13和CD86在哮喘发病机理中的作用

目的：支气管哮喘是全球范围内严重威胁公众健康的一种慢性疾病，涉及各个年龄组。世界许多国家都开展对哮喘治疗的研究，但是其发病率及死亡率并未下降反而有上升（特别是儿童）。支气管哮喘是一种由多种因素诱发的疾病，病因和发病机制十分复杂。是以气道高反应性（AHR）和慢性气道炎症为特征的变态反应性疾病，是由嗜酸性粒细胞（EOS）、肥大细胞、T淋巴细胞等多种炎症细胞和细胞因子参与的气道慢性炎症。在治疗上以激素效果最佳，但长期应用激素可带来严重的副作用。因此有必要研究哮喘的发病机理，寻求新的治疗哮喘的方法。白细胞介素13（IL-13）是近年来研究的热点之一，认为与哮喘发病密切相关。B7/CD28是主要的协同刺激途径之一，目前认为在哮喘的发生发展过程中起重要作用。近年来的研究证实，在哮喘中T细胞的增生、活化、EOS的积聚以及TH2类细胞因子分泌增加均与B7-2(CD86)/CD28协同刺激途径相关。 为了进一步探讨IL-13和CD86在哮喘症中的作用及之间的相互关系，我们检测了哮喘患儿外周血单个核细胞（PBMC）IL-13基因表达和蛋白质水平、哮喘病人PBMC中单核细胞和B细胞表达CD86水平；并用重组人IL-13（rhIL-13）干预呼吸道上皮细胞株(9HTE)及哮喘病 人PBMC，了解其产生嗜酸性粒细胞趋化蛋白（Eotaxin）、IL-4、IFN-γ和CD86表达水平；用IL-13和CD86单克隆抗体分别阻断IL-13和CD86，以观察相关细胞因子产生和基因表达水平。从而进一步探讨哮喘的发病机理，为临床治疗哮喘提供一定的理论依据和途径。 方法： 1．诊断为哮喘急性发作期患儿78例，哮喘缓解期患儿16例，门诊体检健康儿童66例作为研究对象。 2．肝素抗凝血分离PBMC，用ELISA法测定不同因素干预的PBMC培养上清细胞因子IL-4、IL-12、IL-13、IFN-γ、血浆IL-13、血浆总IgE及血浆Eotaxin水平。 3．RT-PCR半定量法测定PBMC中IL-4mRNA和IL-13mRNA表达水平。 4．分别用PE-CD14、PE-CD19和FITC-CD4标记单核细胞、B细胞和T细胞，用直接免疫荧光流式细胞术分别测定哮喘患儿CD14+和CD19+细胞表面表达CD86水平，CD4+细胞表达CD30水平。 5．体外用不同浓度anti-CD86mAb干预PBMC后，用液相闪烁仪测定淋巴细胞增殖水平（cpm）。 结果： 1．哮喘组血浆IL-13和IgE水平较对照组明显增高（P<0.01）；哮喘组PBMC培养上清IL-13和IL-4水平较对照组增高（P<0.05，P<0.01），IFN-γ和IL-12水平较对照组明显降低（P<0.05〉。 2．对照组PBMC经PHA刺激培养3d后IL-13达最高水平，以后逐 渐下降；哮喘组3d达到较高水平，5d达更高水平，7d后有所下降，但3组间无显著性差异（P>0.05）；哮喘组PBMC培养3、5、7d的IL-13水平均较对照组高，差异有显著性；但培养1d时，两组水平均较低，差异无显著性。 3.对照组和哮喘组PBMC经PHA刺激1d后IL-4有明显上升，在第3d仍保持较高水平，第5d明显下降，第7d下降更明显；1d和3d相比差异无显著性，5d和7d相比差异无显著性，1d和3d分别与5d和7d相比差异有显著性。哮喘组PBMC培养1d、3d的水平均较对照组高，差异有显著性；培养5d和7d仍较对照组增高，但差异无显著性。 4.哮喘组PBMC中IL-13mRNA和IL-4mRNA表达水平均较对照组增高，差异有显著性。 5.哮喘组CD4+细胞表达CD30的百分率较对照组明显增高，差异有显著性；哮喘组PBMC培养上清IL-4和IL-13的水平与CD30表达水平呈显著正相关。 6.哮喘组CD14+细胞表达CD86 MFI较对照组显著上调；哮喘组PBMC经LPS刺激后其CD19+，CD19+CD86+细胞百分率较对照组高； IgE水平哮喘组也较对照组高；哮喘组CD14+细胞的CD86 MFI与CD19+CD86+细胞百分率有显著正相关；CD19+CD86+细胞百分率与血浆总IgE水平在哮喘组具有显著正相关；哮喘组CD19+细胞百分率、CD19+CD86+细胞百分率与IL-4、IL-13水平呈显著正相关。 7．9HTE细胞株经IL-13和TNF-α干预后均能产Eotaxin，均较空 白对照组增高，差异有显著性； IL-13和TNF-α共同干预对Eotaxin产生并无叠加作用。IL-13能诱导9HTE细胞表达CD86，其程度与炎症因子TNF-α相当，而IL-13和TNF-α共同干预并无叠加作用。 8．哮喘急性发作组Eotaxin水平明显高于对照组和哮喘缓解组，但对照组和哮喘缓解组比较差异无显著性。 9．IL-13/TNF-α联合干预对照组和哮喘组PBMC后产生的Eotaxin较单独用IL-13干预水平高，两组间具有显著性差异，但总体水平是低的；无论在对照组和哮喘组IL-13和IL-13/TNF-α几乎不能诱导PBMC产生IL-4；在哮喘组IL-13/TNF-α干预后IFN-γ产生水平较IL-13干预后为低，差异有显著性。 10． 哮喘组PBMC经IL-13/TNF-α干预后CD14+CD86+和CD19+CD86+的表达较IL-13干预组高，差异有显著性； IL-13+TNF-α干预组CD14+CD86+和CD19+CD86+表达较正常对照组高，差异有显著性。 11．IL-4mAb干预后哮喘组IL-13mRNA表达和IL-13水平降低,IFN-γ水平增加；IL-13mAb干预后哮喘组和正常组IL-4mRNA表达和IL-4水平无变化，但IL-12水平增加； IL-13mAb/IL-4mAb联合干预后，哮喘组IL-12水平增加。 12．Anti-CD86 mAb浓度为5×10-2μg/ml和5×10-3μg/ml时正常人淋巴细胞增殖反应的cpm值