劉艷紅 夏熙鄭
【摘要】 目的 探討白介素-6(IL-6)與凋亡因子(Fas)在慢性阻塞性肺疾病急性加重期中的作用與意義及二者的相關(guān)性。方法 用ELISA方法檢測(cè)35例慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者和32例健康對(duì)照組血清中IL-6和Fas的水平。結(jié)果 慢性阻塞性肺疾病急性加重期中IL-6與Fas的水平均顯著高于對(duì)照組,差異具有顯著性意義(P<0.05)。結(jié)論 Fas介導(dǎo)COPD患者的免疫細(xì)胞凋亡,IL-6與Fas共同參與了COPD的氣道炎性反應(yīng),對(duì)判斷COPD的急性加重及呼吸功能具有重要的臨床意義。
【關(guān)鍵詞】慢性阻塞性肺疾??;Fas/FasL;IL-6
IL-6,F(xiàn)as and chronic obstructive pulmonary disease with acute exacerbation of the relevance
LIU Yan-hong,XIA Xi-zheng.Department of Respiratory Medicine,Secomd affiliated Hospital of Zhengzhou University,Henan 450000,China
【Abstract】 Objective To investigate the implication and correlation of serum IL-6 and Fas/Fasl ligand in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease(AECOPD).Methods The levels of serum IL-6 and Fas/FasL in 35 patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease(AECOPD)and32 healthy control subjects were detected by ELISA.Results The levels of serumFas and IL-6 inpatients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease(AECOPD) were significantly higher than those in healthy control subjects,there was significant diference between the two groups(P<0.05). Conclusion The Fas/FasL pathway can mediate apoptosis of immune cells in COPD,serum IL-6 and Fas may participate in the airway inflammatory process of COPD and may have important clinic significancein assessing acute exacerbation and pulmonary function of C0PD.
【Key words】Chronic obstructive pulmonary disease(COPD);IL-6; Fas;FasL
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種可以預(yù)防的、可以治療的疾病,以不完全可逆的氣流受限為特點(diǎn)。氣流受限常呈進(jìn)行性加重,且多與肺部對(duì)有害顆?;驓怏w,主要是吸煙的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。世界衛(wèi)生組織資料表明,COPD的死亡率居所有死因的第四位,且有逐年增加的趨勢(shì)。COPD在臨床上分急性加重和緩解期,呼吸道感染加重和促進(jìn)COPD的發(fā)展,機(jī)體免疫功能的下降導(dǎo)致COPD患者反復(fù)發(fā)生呼吸道感染,尤其是T淋巴細(xì)胞的改變是其發(fā)病的重要原因之一[1]。Barnes報(bào)道[2],重癥COPD患者血漿Fas/FasL水平成倍成長(zhǎng),其可導(dǎo)致全血及肺內(nèi)炎性細(xì)胞凋亡異常。本研究表明,IL-6與Fas的水平均顯著高于對(duì)照組,差異具有顯著性意義(P<0.05)。提示兩者共同參與了COPD的氣道炎性反應(yīng),對(duì)判斷COPD的急性加重及呼吸功能具有重要的臨床意義。
1 資料與方法
1.1 一般資料
1.1.1 對(duì)照組 健康人32例,男22例,女10例,均為鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院體檢中心的健康人,年齡(65±5)歲,為肺功能檢查正常,無(wú)近期感染等。
1.1.2 COPD組 自2007年10月至2008年3月間,鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院呼吸科收治的COPD急性加重患者35例,男24例,女11例,年齡(65±5)歲,都符合2002年中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)《慢性阻塞性肺疾病診斷指南》[3]的標(biāo)準(zhǔn),所有患者均排除近期手術(shù),自身免疫性疾病,嚴(yán)重的器官功能障礙,活動(dòng)性風(fēng)濕性疾病,近期使用各種免疫調(diào)節(jié)劑,糖皮質(zhì)激素等,其性別、年齡與對(duì)照組比較無(wú)顯著性差異,具有可比性。
1.2 方法 COPD患者均于入院第2天清晨空腹抽靜脈血3 ml,分離血清,置于-30℃儲(chǔ)存。對(duì)照組為清晨空腹抽取靜脈血3 ml,分離血清。檢測(cè)IL-6和Fas采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn),試劑盒購(gòu)于美國(guó)RD公司進(jìn)口分裝的試劑盒。操作嚴(yán)格按各試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。用全自動(dòng)酶標(biāo)儀(Labsystems Dragon Wellscan MK3,芬蘭)在450 nm處讀取吸光度值并依照各標(biāo)準(zhǔn)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算IL-6和Fas的濃度。
1.3 血?dú)夥治?血?dú)夥治鲇谌朐寒?dāng)天在股動(dòng)脈抽取動(dòng)脈血,部分患者在吸氧條件下抽取,用美國(guó)進(jìn)口MEDICA EasyStart全自動(dòng)血?dú)怆娊赓|(zhì)分析儀檢測(cè)。
1.4 肺功能檢測(cè) FVC和FEV1.0用肺功能儀檢測(cè),肺功能儀為美國(guó)原裝進(jìn)口產(chǎn)品森迪斯,型號(hào)為VMAX22D。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,用SPSS 10.0 軟件統(tǒng)計(jì)作t檢驗(yàn)和直線相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 AECOPD患者血清IL-6和Fas的水平,見(jiàn)表1。
2.2 AECOPD患者IL-6水平與FEV1/FVC的相關(guān)性,與PaCO2、PaO2的相關(guān)性,IL-6與Fas的相關(guān)性。結(jié)果顯示IL-6與FEV1/FVC,動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)成負(fù)相關(guān),與動(dòng)脈二氧化碳分壓(PaCO2)成正相關(guān),IL-6與Fas無(wú)明顯直線相關(guān)性。
3 討論
COPD患者存在著不同程度的炎性細(xì)胞浸潤(rùn),疾病的急性加重可能與炎性介質(zhì)釋放有關(guān)。也有報(bào)道,吸煙、慢性缺氧時(shí)可影響機(jī)體某些介質(zhì)及基因表達(dá),促進(jìn)肺實(shí)質(zhì)細(xì)胞的凋亡[4],同時(shí)機(jī)體氧化劑和抗氧化劑失調(diào)也與細(xì)胞凋亡相關(guān),提示細(xì)胞凋亡的增加可能也是COPD 急性加重的原因之一[5]。所以測(cè)定并比較COPD患者穩(wěn)定期與急性加重期血漿中凋亡因子及炎性介質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化,對(duì)于COPD 的深入研究和臨床診治均有重要意義。
本文表明AECOPD患者IL-6與Fas的水平均高于健康對(duì)照組,IL-6 FEV1/FVC,及動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)成負(fù)相關(guān)、動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)成正相關(guān),IL-6與Fas無(wú)明顯直線相關(guān)性。
IL-6是一種主要由活化的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T和B淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等分泌的具有多種生物學(xué)功能的細(xì)胞因子,因分子結(jié)構(gòu)中保留了2個(gè)半胱氨酸殘基而表現(xiàn)出化學(xué)趨化作用,參與COPD的氣道炎性反應(yīng)和氣道重塑[6]。
IL-6與IL-11同屬于IL-6家族,兩者的三維結(jié)構(gòu)相似,生物學(xué)活性也有部分重疊,而且信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)均有g(shù)p2130分子的參與。肺內(nèi)過(guò)度表達(dá)IL-6和IL-11的轉(zhuǎn)基因小鼠表型研究發(fā)現(xiàn),這兩種細(xì)胞因子都參與了氣道重構(gòu)和肺實(shí)質(zhì)的破壞。穩(wěn)定期COPD患者誘導(dǎo)痰中的IL-6水平與COPD的急性加重(AE)頻率正相關(guān),而在AE期IL-6的水平較穩(wěn)定期明顯增高,并與誘導(dǎo)痰的細(xì)胞總數(shù)、嗜酸粒細(xì)胞數(shù)、淋巴細(xì)胞數(shù)顯著相關(guān)。由此可見(jiàn)IL-6和IL-11在COPD的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程中都具有重要作用,也是研究基因多態(tài)性與疾病易感性可供選擇的重要靶位。
本試驗(yàn)結(jié)果示AECOPD患者IL-6的水平明顯高于健康對(duì)照組(P<0.01),也證明了 IL-6能促進(jìn)中性粒細(xì)胞的氧化反應(yīng),延緩中性粒細(xì)胞的凋亡,從而使中性粒細(xì)胞在炎性反應(yīng)部位數(shù)量增多,使炎性反應(yīng)持續(xù),同時(shí)中性粒細(xì)胞在活化時(shí)釋放的超氧陰離子增多,加重炎性反應(yīng),最終引起小氣道和肺泡組織結(jié)構(gòu)和功能的改變。
細(xì)胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,由基因控制的細(xì)胞自主程序化死亡,是一個(gè)主動(dòng)過(guò)程。它涉及一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控等作用。Fas/FasL是細(xì)胞凋亡過(guò)程中重要的信號(hào)傳遞通路。Fas又稱(chēng)CD95,屬于腫瘤壞死因子受體超家族成員,是一種跨膜蛋白,由325個(gè)氨基酸組成的受體分子。Fas一旦和配體FasL結(jié)合,可通過(guò)Fas分子啟動(dòng)致死性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),最終引起細(xì)胞一系列特征性變化,使細(xì)胞死亡。
細(xì)胞凋亡異常包括兩個(gè)方面:一是凋亡不足,尤其是炎性細(xì)胞凋亡不足,毒性產(chǎn)物釋放增加,從而延長(zhǎng)炎癥過(guò)程;二是凋亡過(guò)度,尤其是肺組織的構(gòu)架細(xì)胞,如肺泡上皮細(xì)胞的凋亡過(guò)度,則可以導(dǎo)致肺組織結(jié)構(gòu)的破壞,最終產(chǎn)生肺纖維化。
Fas介導(dǎo)凋亡的聚集、激活途徑的多個(gè)步驟上參與調(diào)節(jié),如通過(guò)受體內(nèi)吞或通過(guò)可溶性Fas或FasL在受體水平上進(jìn)行調(diào)節(jié),COPD中Fas/FasL的交聯(lián)介導(dǎo)了局部組織的損傷,同時(shí)又參與局部和外周淋巴細(xì)胞的清除。Fas/FasL猶如一把雙刃劍,如細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞除了分泌穿孔素和粒酶使靶細(xì)胞裂解外,還主要通過(guò)Fas途徑使靶細(xì)胞凋亡,這是T細(xì)胞特異性的殺傷腫瘤細(xì)胞及其他靶細(xì)胞的主要方式,。Fas/FasL系統(tǒng)不僅僅轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞凋亡信號(hào),在體內(nèi)還參與血管發(fā)生和促炎癥反應(yīng),如多種炎癥介質(zhì)的分泌(IL-1,IL-6,IL-8,MIP-la,Refs12、19和20)[7]。本試驗(yàn)結(jié)果示AECOPD患者的Fas水平高于健康對(duì)照組(P<0.05),表明COPD患者體內(nèi)Fas/FasL倡導(dǎo)的自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞凋亡不能正常發(fā)生,參與了COPD 的急性發(fā)作過(guò)程。
綜上所述,AECOPD患者IL-6與Fas的水平均高于健康對(duì)照組,與有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道一致,說(shuō)明了Fas介導(dǎo)COPD患者的細(xì)胞凋亡,IL-6與Fas共同參與了COPD的氣道炎性反應(yīng),對(duì)判斷COPD的急性加重及呼吸功能具有重要的臨床意義。
參 考 文 獻(xiàn)
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