白細(xì)胞介素1與哮喘氣道高反應(yīng)性關(guān)系的研究

1、    白細(xì)胞介素1與哮喘氣道高反應(yīng)性關(guān)系的研究        氣道高反應(yīng)性（AHR）是支氣管哮喘的重要病理生理學(xué)特征，慢性氣道炎癥被認(rèn)為是其產(chǎn)生的重要因素之一。許多炎癥細(xì)胞及其產(chǎn)生的細(xì)胞因子參與了炎癥過程，白細(xì)胞介素1（IL-1） 即是其中的重要一員。我們的實驗以豚鼠為研究對象，通過觀測IL-1對正常豚鼠氣道反應(yīng)性的影響及IL-1受體拮抗劑 (IL-1ra) 對哮喘豚鼠AHR的影響來明確IL-1和氣道反應(yīng)性的關(guān)系，并分析支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的細(xì)胞成分，來明確IL-

2、1對炎癥細(xì)胞浸潤的影響以及氣道反應(yīng)性與炎癥細(xì)胞浸潤的相關(guān)性，從而探討IL-1在哮喘發(fā)病機(jī)制中所起的作用。材料與方法健康雄性Hartley系豚鼠24只，體重250350克，隨機(jī)分為4組，每組6只。（1）IL-1組（A組）：每只給予氣管內(nèi)注入重組人白細(xì)胞介素1（rhIL-1，北京邦定生物醫(yī)學(xué)公司）500 U；（2）正常對照組（B組）：每只用0.1 ml生理鹽水代替IL-1行氣管內(nèi)注射；(3)哮喘組 (C組): 每只先給予腹腔注射10%卵清蛋白（OA）溶液1 ml致敏，14天后將豚鼠置于玻璃封閉箱內(nèi)使其吸入1%OA溶液而激發(fā)；(4) 哮喘+IL-1ra組(D組): 每只處理同C組，只是在抗原激發(fā)前3

3、0分鐘給予腹腔注射IL-1ra（北京醫(yī)科大學(xué)免疫研究中心分子免疫室）1 mg/kg。各組動物均于上述處理后24小時行氣道反應(yīng)性測定，測定方法參照王長征等1法，測定完畢后獲取BALF，并行細(xì)胞計數(shù)及分類；取右下肺用10 % 甲醛溶液固定，常規(guī)石蠟包埋、切片，并行HE染色，光鏡下觀察氣道的炎癥改變。統(tǒng)計學(xué)處理: 用方差分析及相關(guān)分析。結(jié)果各組氣道內(nèi)壓力(IP)基礎(chǔ)值及PC20值比較見表1。各組BALF的比較見表2。 表1各組IP基礎(chǔ)值及PC20值比較(±s)組別豚鼠數(shù)IP基礎(chǔ)值(cmH2O)PC20值(mg/ml)IL-1組64.5±0.40.13±0.04正常對照組

4、64.5±0.40.53±0.17哮喘組64.2±0.30.11±0.04哮喘+IL-1ra組64.3±0.40.48±0.18注：1 cmH2O=0.098 kPa表1結(jié)果表明，各組IP基礎(chǔ)值比較差異無顯著性（P>0.05），說明IP基礎(chǔ)值對PC20值（使IP基礎(chǔ)值增加20%的最低吸入組胺濃度）沒有影響。IL-1組PC20值顯著低于（即氣道反應(yīng)性顯著高于）正常對照組（P<0.01），哮喘組的PC20值顯著低于（即氣道反應(yīng)性顯著高于）哮喘+IL-1ra組和正常對照組（P<0.01），其余各組之間比較差異無顯著性（P&

5、gt;0.05）。表2結(jié)果表明，各組BALF的回收量之間差異無顯著性（P>0.05），說明BALF的回收量不影響細(xì)胞成分分析。各組之間細(xì)胞總數(shù)差異無顯著性（P>0.05）。IL-1組中性粒細(xì)胞(NES)的百分比顯著高于正常對照組（P<0.01），哮喘組BALF中的嗜酸細(xì)胞(EOS)的百分比和NES的百分比均顯著高于正常對照組（P<0.01），哮喘+IL-1ra組與哮喘組比較NES的百分比顯著表2各組BALF的比較(±s)組別豚鼠數(shù)回收BALF細(xì)胞總數(shù)細(xì)胞分類(%)總量(ml)細(xì)胞數(shù)(×106/L)巨噬細(xì)胞淋巴細(xì)胞中性粒細(xì)胞嗜酸細(xì)胞IL-1組67.5&

6、#177;0.99.4±3.073±118.3±2.411.9±1.22.2±1.9正常對照組68.4±0.79.1±2.682±1412.9±3.11.1±0.52.1±1.2哮喘組67.2±0.89.5±3.877±137.5±2.912.6±1.212.2±5.3哮喘加IL-1ra組67.6±1.09.3±2.183±1510.2±2.41.4±0.410.5±

7、3.2減少（P<0.01），各組其余指標(biāo)之間比較差異無顯著性（P>0.05）。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)-lgPC20值與NEC的百分比呈顯著相關(guān)（r=0.68，P<0.001）。肺組織切片病理學(xué)檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正常對照組肺組織切片可見支氣管粘膜光滑，無炎癥細(xì)胞浸潤；而IL-1組支氣管粘膜充血水腫，有大量NES浸潤；哮喘組肺組織切片可見支氣管粘膜充血水腫，粘膜及粘膜下層有大量EOS和NES浸潤，管腔內(nèi)可見上皮細(xì)胞脫落及粘液栓形成；而哮喘+IL-1ra組支氣管粘膜充血水腫及NES浸潤較哮喘組減輕，管腔內(nèi)上皮細(xì)胞脫落及粘液栓形成也較少見。討論由于氣道慢性炎癥是AHR產(chǎn)生的基礎(chǔ)，故目前認(rèn)為，IL-

8、1導(dǎo)致AHR是通過其引起和維持氣道慢性炎癥來實現(xiàn)的。本組實驗提示，IL-1可能通過增加局部NES的浸潤來參與AHR形成。有研究認(rèn)為氣道的NES性炎癥與AHR的產(chǎn)生關(guān)系密切2，3，臨床研究也表明哮喘患者的BALF中NES的百分比與AHR的水平有關(guān)4。本組實驗結(jié)果也表明，給豚鼠氣管內(nèi)注入IL-1后產(chǎn)生AHR的同時BALF中的NES的百分比明顯增加，且給哮喘豚鼠應(yīng)用IL-1ra后減輕AHR的同時BALF中的NES的百分比顯著減少。結(jié)合以往研究，我們可以推測IL-1可能通過使趨化NES的因子產(chǎn)生增加和使血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)相應(yīng)粘附分子增加從而使局部的NES浸潤增加，后者在局部活化后釋放氧自由基、炎癥介質(zhì)、

9、蛋白酶及多種細(xì)胞因子，從而在多個環(huán)節(jié)參與炎癥過程來促進(jìn)AHR形成。若以上推測能得到進(jìn)一步確認(rèn)，將為哮喘發(fā)病機(jī)制的闡明及IL-1ra的臨床應(yīng)用提供有力的理論依據(jù)。作者單位：430060 武漢，湖北醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科(熊維寧現(xiàn)為同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)98級博                       士生)   參考文獻(xiàn)1王長征, 郭先健, 王順朝. 豚鼠哮喘模型的氣道反應(yīng)性測定

10、. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報, 1994,16:277-278.2Diaz P, Gonzaloz MC, Galeguillos FR, et al. Leucocytes and mediators in bronchoalveolar lavage during allergen-induced latephase asthmatic reaction. Am Rev Respir Dis, 1989,134:1383-1389.3Pauwels RA,Kips JC,Peleman RA, et al.The effect of endotoxin inhalation on airway responsiveness and cellular influx in rats. Am Rev Respir Dis, 1990,141:540-546.4Kelly C, Ward C, Stenton CS, et al. Number and activi