白细胞介素1受体拮抗剂对NZB／WF1小鼠狼疮肺损害防治作用的研究
作者：方红 孙汉英 杨秀萍 董永绥
单位：方红(430030 武汉，同济医科大学附属同济医院儿科)；董永绥(430030 武汉，同济医科大学附属同济医院儿科)，孙汉英(内科)；杨秀萍(同济医科大学附属协和医院病理科)
关键词：红斑狼疮；系统性；受体；白细胞介素1；肺
中华儿科杂志000307 【摘要】 目的 探讨白细胞介素-1受体拮抗剂(IL-1ra)在狼疮性肺损害防治中的价值。方法对有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠腹腔内注射生理盐水和IL-1ra，对比观察其对细胞因子活性和肺部病理形态学改变的影响。结果 实验组和对照组IL-2活性分别为(23±4) U/ml和(18±3) U/ml(P<0.05)；NK细胞活性分别为(76±21)%和(45±4)%(P<0.05)；IL-1α分别为(173±78) pg/ml和(442±100) pg/ml(P<0.01)。对照组小鼠肺组织病理变化重，表现为细支气管及小血管周围重度慢性炎性细胞浸润，毛细血管扩张充血，肺泡间质明显增厚及纤维化，而实验组小鼠毛细支气管和小血管周围炎性细胞浸润、毛细血管扩张，以及肺泡间质增厚均较对照组明显为轻。结论 IL-1ra在预防和治疗系统性红斑狼疮所致的肺损害方面有较好的效果。
, 百拇医药
Effect of interleukin-1 receptor antagonist on the prophylaxis and treatment of lung lesions in SLE
FANG Hong
(Department of Pediatrics, Union Hospital, Tongji Medical University, Wuhan, 430030, China)
SUN Hanying, YANG Xiuping
【Abstract】 Objective To evaluate the effect of interleukin-1 receptor antagonist(IL-1ra) on the prophylaxis and treatment of SLE-induced lung damages. Methods Twelve New Zealand black /white F1 lupus-prone mice were divided randomly into 2 groups. Normal saline 0.1 ml in control mice and IL-1ra 100μg (0.1 ml) in experiment mice, respectively were injected intraperitonealy once every other week for 3 times totally. The activity of cytokines and the lung pathology were observed. Results (1) The activity of cytokines showed IL-2 was (23±4) and (18±3) U/ml (P<0.05), nature killing cell was (76±21) and (45±4)% (P<0.05), and IL-1α level was (173±78) and (442±100) pg/ml(P<0.01) in the experiment and control groups, respectively. (2) The lung pathology showed that infiltration of inflammatory cells around bronchium and vasculature, dilatation of blood capillary, and interstitial thickening and fibrosis in 5 of 6 control mice, and 4 of 6 experiment mice. The changes of lung pathology were obviously mild in experiment group compared with control group. Conclusion The preventive and treating effects of IL-1ra on SLE-induced lung lesions were remarkable in alleviating the pathological changes. IL-1ra showed better effects on the prophylaxis and treatment of SLE-induced lung damage.
, http://www.100md.com
【Key words】 Lupus erythematosus, systemic; Receptors, interleukin-1; Lung
系统性红斑狼疮(SLE)是一常见的自身免疫性疾病，发病机制为体内B淋巴细胞高度活化，产生大量IgG和抗ds-DNA自身抗体，形成循环免疫复合物，导致全身多系统(皮肤、关节、肾脏、血液、肺脏等)病变。在SLE，呼吸系统是最常受累的脏器之一，不但发生率可高达80%[1] ，甚至可为首发症状[2]。体外实验表明，白细胞介素(IL-1)能明显增强患者淋巴细胞增生反应和抗体细胞的生成及分泌，协同IL-4、IL-6对B淋巴细胞的分泌作用，在SLE的发病中起着至关重要的作用。IL-1受体拮抗剂(interleukin-1-receptor antagonist，IL-1ra)能特异性地与IL-1受体结合，阻断IL-1α和IL-2 β的生物活性。根据此免疫调节作用，我们观察了IL-1ra对有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠的细胞因子活性及肺组织病变的影响，探讨IL-1ra在狼疮性肺损害防治中的价值。
, 百拇医药
材料和方法
一、材料
1.IL-1ra：北京医科大学免疫学教研室马大龙教授惠赠。
2.实验鼠：从美国Jackson实验室购进有狼疮倾向NZB/W F1 雌鼠12只，鼠龄13周，体重30～35 g。
二、方法
将12只NZB/W F1 雌鼠随机分成2组，每组6只。腹腔注射制剂：对照组每只鼠每次注射生理盐水0.1 ml，每2周1次，共3次。实验组每只鼠每次注射IL-1ra 100 μg(0.1 ml)，疗程同上。均于9个月时将鼠处死。
三、观察指标
1.IL-2活性：活杀鼠后取小鼠脾脏制备单个核细胞，调整细胞浓度至5×106个/ml，取上清液应用IL-2依赖细胞株CTLL-2, MTT比色法测IL-2活性。
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2.自然杀伤(NK)细胞活性：活杀鼠后取小鼠脾脏制备单个核细胞，调整细胞浓度至5×107个/ml，以培养的YAC-1细胞为靶细胞，采用微量细胞毒实验-乳酸脱氢酶释放法测定NK细胞活性。
3.血清IL-1α水平测定：采用ELISA方法，鼠IL-1α ELISA试剂盒购自美国Genzyme公司。
4.肺脏病理形态变化观察：切取肺组织，10%中性福尔马林固定，石蜡包埋制片，HE、PAS及Masson三色染色，光镜观察。
结果
一、IL-1ra对各项测定指标的影响
实验组和对照组IL-2活性分别为(23±4) U/ml和(18±3) U/ml，两组差异有显著性(P<0.05)；实验组和对照组NK细胞活性分别为(76±21)%和(45±4)%，两组差异有显著性(P<0.05)；实验组和对照组IL-1α分别为(173±78) pg/ml 和(442±100) pg/ml，差异有非常显著性(P<0.01)。
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二、IL-1ra对肺组织病理学的影响
对照组：1只鼠肺组织未见明显异常；1只于7月龄时死亡，死前表现精神差、呼吸急促、纳少、消瘦。此只及其它存活的4只鼠病理学检查为细支气管及小血管周围重度慢性炎性细胞浸润，以淋巴细胞、浆细胞、单核细胞为主，毛细血管扩张充血，肺泡间质明显增厚及纤维化，肺泡内可见红细胞。
IL-1ra治疗组：2只鼠肺组织正常。1只肺泡间隔毛细血管轻度充血，细支气管及小血管壁周围少量淋巴细胞、浆细胞、单核细胞浸润，肺泡内少量红细胞。3只肺泡间质略增厚，毛细血管轻度扩张、充血，毛细支气管和小血管周围少量炎性细胞浸润。
讨论
SLE是一种累及全身多器官、多系统的自身免疫性疾病。除肾脏、皮肤外，呼吸系统也是常受累的器官之一，主要为间质性肺炎和肺纤维化，胸膜渗出，胸膜炎，肺动脉高压，肺血管炎，肺出血等[1-4] 。肺动脉高压是一种严重的合并症，即使采用激素治疗，仍可迅速恶化致死。迄今为止，皮质激素为治疗SLE的主要药物，其主要治疗作用在于非特异性地抑制自身免疫反应，对减轻症状、延长生存期有至关重要的作用。但激素治疗并非真正意义上的病因治疗，其不但不能消除病因，根治SLE，用量过大还易导致感染、肺出血、水电解质紊乱等并发症。因此，寻找针对病因治疗的药物是治疗狼疮所急需的。
, 百拇医药
B淋巴细胞的高度活化为引起SLE的关键因素，而B淋巴细胞的活化程度受IL-1和NK细胞的调节。IL-1能显著增强B淋巴细胞的增生和分泌作用[5] ，NK细胞则对B淋巴细胞的增生和分泌有抑制作用。研究表明，有SLE倾向的实验小鼠血清中IL-1含量明显高于正常，NK细胞的活性明显低于正常。阻断IL-1对B淋巴细胞增殖和分泌的刺激作用和增强NK细胞对B淋巴细胞增殖和分泌的抑制作用，是SLE病因治疗的关键步骤。一方面，IL-1ra能与IL-1受体结合，阻断IL-1与IL-1受体的结合，使其生物活性不能发挥；另一方面，如本实验结果所示，IL-1ra显著降低了有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠血清中IL-1α的含量，增强了IL-2和NK细胞的活性。Conti等[6]也观察到了同样的结果，并认为IL-1ra引起血清中IL-1含量降低的机制在于其抑制巨噬细胞产生IL-1。IL-1ra的这些作用可能从发病机理上对SLE产生治疗效果，从本实验IL-1ra组肺组织病理变化较对照组明显减轻这一结果得到证实。
, 百拇医药
对照组6只有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠中，除1只小鼠肺组织未见明显异常外，其余5只小鼠(包括死亡的1只在内)病理学检查示细支气管及小血管周围重度慢性炎性细胞浸润，毛细血管扩张充血，肺泡间质明显增厚及纤维化，肺泡内可见红细胞。IL-1ra治疗的6只小鼠中，2只肺组织病理检查正常，其余4只毛细支气管和小血管周围可见少量炎性细胞浸润，肺泡间隔毛细血管轻度充血，3只表现肺泡间质略增厚，1只肺泡内少量红细胞。此结果表明IL-1ra对SLE肺组织病变有较好的预防和治疗作用。
IL-1ra虽可明显减轻狼疮鼠肺组织的病理改变，但不能完全预防和彻底治愈SLE的肺损害，可能原因有二：其一是本实验中IL-1ra的用量不足，不能完全或大部分地阻断IL-1受体，故不能完全抑制IL-1的生物活性；其二是SLE的发病机理非常复杂，IL-1介导的自身免疫反应只是其复杂的发病机制之一。现有的研究结果表明，除IL-1能介导B细胞增生产生IgG抗-dsDNA抗体外，IL-6也可引起B细胞分泌IgG抗-dsDNA抗体。此外，IL-2、IL-4等白细胞介素也参与免疫过程的调控。要想完全预防和彻底根治SLE，必须对SLE的发病机制进行更深入的研究，彻底阐明参与SLE自身免疫反应的所有细胞和细胞因子，以及其在免疫过程中的作用。
, 百拇医药
参考文献
1，Prakash UB. Respiratory complications in mixed connective tissue disease. Cli Chest Med, 1998,19:733-746.
2，Min JK, Hong YS, Park SH, et al. Bronchiolitis obliterans organizing pneumonia as an initial manifestation in patients with systemic lupus erythematosus. J Rheumatol, 1997,24:2254-2257.
3，Murin S, Wiedemann HP, Matthay RA. Pulmonary manifestations of systemic lupus erythematosus. Clin Chest Med. 1998,19:641-665.
, 百拇医药
4，Liu MF, Lee JH, Weng TH, et al. Clinical experience of 13 cases with severe pulmonary hemorrhage in systemic lupus erythematosus with active nephritis. Scand J Rheumarol, 1998, 27: 291-295.
5，李晓华, 吴厚生. 系统性红斑狼疮中的细胞因子. 上海免疫学杂志, 1995,15:50-52.
6，Conti P, Dempsey RA, Reale M, et al. Activation of human natural killer calls by lipopolysaccharide and generation of interleukin-1 alpha, beta, tumor necrosis factor and interleukin-6. Effect of IL-1 receptor antagonist. Immunology, 1991, 73: 450-456.
(收稿日期：1999-03-24), http://www.100md.com
单位：方红(430030 武汉，同济医科大学附属同济医院儿科)；董永绥(430030 武汉，同济医科大学附属同济医院儿科)，孙汉英(内科)；杨秀萍(同济医科大学附属协和医院病理科)
关键词：红斑狼疮；系统性；受体；白细胞介素1；肺
中华儿科杂志000307 【摘要】 目的 探讨白细胞介素-1受体拮抗剂(IL-1ra)在狼疮性肺损害防治中的价值。方法对有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠腹腔内注射生理盐水和IL-1ra，对比观察其对细胞因子活性和肺部病理形态学改变的影响。结果 实验组和对照组IL-2活性分别为(23±4) U/ml和(18±3) U/ml(P<0.05)；NK细胞活性分别为(76±21)%和(45±4)%(P<0.05)；IL-1α分别为(173±78) pg/ml和(442±100) pg/ml(P<0.01)。对照组小鼠肺组织病理变化重，表现为细支气管及小血管周围重度慢性炎性细胞浸润，毛细血管扩张充血，肺泡间质明显增厚及纤维化，而实验组小鼠毛细支气管和小血管周围炎性细胞浸润、毛细血管扩张，以及肺泡间质增厚均较对照组明显为轻。结论 IL-1ra在预防和治疗系统性红斑狼疮所致的肺损害方面有较好的效果。
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Effect of interleukin-1 receptor antagonist on the prophylaxis and treatment of lung lesions in SLE
FANG Hong
(Department of Pediatrics, Union Hospital, Tongji Medical University, Wuhan, 430030, China)
SUN Hanying, YANG Xiuping
【Abstract】 Objective To evaluate the effect of interleukin-1 receptor antagonist(IL-1ra) on the prophylaxis and treatment of SLE-induced lung damages. Methods Twelve New Zealand black /white F1 lupus-prone mice were divided randomly into 2 groups. Normal saline 0.1 ml in control mice and IL-1ra 100μg (0.1 ml) in experiment mice, respectively were injected intraperitonealy once every other week for 3 times totally. The activity of cytokines and the lung pathology were observed. Results (1) The activity of cytokines showed IL-2 was (23±4) and (18±3) U/ml (P<0.05), nature killing cell was (76±21) and (45±4)% (P<0.05), and IL-1α level was (173±78) and (442±100) pg/ml(P<0.01) in the experiment and control groups, respectively. (2) The lung pathology showed that infiltration of inflammatory cells around bronchium and vasculature, dilatation of blood capillary, and interstitial thickening and fibrosis in 5 of 6 control mice, and 4 of 6 experiment mice. The changes of lung pathology were obviously mild in experiment group compared with control group. Conclusion The preventive and treating effects of IL-1ra on SLE-induced lung lesions were remarkable in alleviating the pathological changes. IL-1ra showed better effects on the prophylaxis and treatment of SLE-induced lung damage.
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【Key words】 Lupus erythematosus, systemic; Receptors, interleukin-1; Lung
系统性红斑狼疮(SLE)是一常见的自身免疫性疾病，发病机制为体内B淋巴细胞高度活化，产生大量IgG和抗ds-DNA自身抗体，形成循环免疫复合物，导致全身多系统(皮肤、关节、肾脏、血液、肺脏等)病变。在SLE，呼吸系统是最常受累的脏器之一，不但发生率可高达80%[1] ，甚至可为首发症状[2]。体外实验表明，白细胞介素(IL-1)能明显增强患者淋巴细胞增生反应和抗体细胞的生成及分泌，协同IL-4、IL-6对B淋巴细胞的分泌作用，在SLE的发病中起着至关重要的作用。IL-1受体拮抗剂(interleukin-1-receptor antagonist，IL-1ra)能特异性地与IL-1受体结合，阻断IL-1α和IL-2 β的生物活性。根据此免疫调节作用，我们观察了IL-1ra对有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠的细胞因子活性及肺组织病变的影响，探讨IL-1ra在狼疮性肺损害防治中的价值。
, 百拇医药
材料和方法
一、材料
1.IL-1ra：北京医科大学免疫学教研室马大龙教授惠赠。
2.实验鼠：从美国Jackson实验室购进有狼疮倾向NZB/W F1 雌鼠12只，鼠龄13周，体重30～35 g。
二、方法
将12只NZB/W F1 雌鼠随机分成2组，每组6只。腹腔注射制剂：对照组每只鼠每次注射生理盐水0.1 ml，每2周1次，共3次。实验组每只鼠每次注射IL-1ra 100 μg(0.1 ml)，疗程同上。均于9个月时将鼠处死。
三、观察指标
1.IL-2活性：活杀鼠后取小鼠脾脏制备单个核细胞，调整细胞浓度至5×106个/ml，取上清液应用IL-2依赖细胞株CTLL-2, MTT比色法测IL-2活性。
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2.自然杀伤(NK)细胞活性：活杀鼠后取小鼠脾脏制备单个核细胞，调整细胞浓度至5×107个/ml，以培养的YAC-1细胞为靶细胞，采用微量细胞毒实验-乳酸脱氢酶释放法测定NK细胞活性。
3.血清IL-1α水平测定：采用ELISA方法，鼠IL-1α ELISA试剂盒购自美国Genzyme公司。
4.肺脏病理形态变化观察：切取肺组织，10%中性福尔马林固定，石蜡包埋制片，HE、PAS及Masson三色染色，光镜观察。
结果
一、IL-1ra对各项测定指标的影响
实验组和对照组IL-2活性分别为(23±4) U/ml和(18±3) U/ml，两组差异有显著性(P<0.05)；实验组和对照组NK细胞活性分别为(76±21)%和(45±4)%，两组差异有显著性(P<0.05)；实验组和对照组IL-1α分别为(173±78) pg/ml 和(442±100) pg/ml，差异有非常显著性(P<0.01)。
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二、IL-1ra对肺组织病理学的影响
对照组：1只鼠肺组织未见明显异常；1只于7月龄时死亡，死前表现精神差、呼吸急促、纳少、消瘦。此只及其它存活的4只鼠病理学检查为细支气管及小血管周围重度慢性炎性细胞浸润，以淋巴细胞、浆细胞、单核细胞为主，毛细血管扩张充血，肺泡间质明显增厚及纤维化，肺泡内可见红细胞。
IL-1ra治疗组：2只鼠肺组织正常。1只肺泡间隔毛细血管轻度充血，细支气管及小血管壁周围少量淋巴细胞、浆细胞、单核细胞浸润，肺泡内少量红细胞。3只肺泡间质略增厚，毛细血管轻度扩张、充血，毛细支气管和小血管周围少量炎性细胞浸润。
讨论
SLE是一种累及全身多器官、多系统的自身免疫性疾病。除肾脏、皮肤外，呼吸系统也是常受累的器官之一，主要为间质性肺炎和肺纤维化，胸膜渗出，胸膜炎，肺动脉高压，肺血管炎，肺出血等[1-4] 。肺动脉高压是一种严重的合并症，即使采用激素治疗，仍可迅速恶化致死。迄今为止，皮质激素为治疗SLE的主要药物，其主要治疗作用在于非特异性地抑制自身免疫反应，对减轻症状、延长生存期有至关重要的作用。但激素治疗并非真正意义上的病因治疗，其不但不能消除病因，根治SLE，用量过大还易导致感染、肺出血、水电解质紊乱等并发症。因此，寻找针对病因治疗的药物是治疗狼疮所急需的。
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B淋巴细胞的高度活化为引起SLE的关键因素，而B淋巴细胞的活化程度受IL-1和NK细胞的调节。IL-1能显著增强B淋巴细胞的增生和分泌作用[5] ，NK细胞则对B淋巴细胞的增生和分泌有抑制作用。研究表明，有SLE倾向的实验小鼠血清中IL-1含量明显高于正常，NK细胞的活性明显低于正常。阻断IL-1对B淋巴细胞增殖和分泌的刺激作用和增强NK细胞对B淋巴细胞增殖和分泌的抑制作用，是SLE病因治疗的关键步骤。一方面，IL-1ra能与IL-1受体结合，阻断IL-1与IL-1受体的结合，使其生物活性不能发挥；另一方面，如本实验结果所示，IL-1ra显著降低了有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠血清中IL-1α的含量，增强了IL-2和NK细胞的活性。Conti等[6]也观察到了同样的结果，并认为IL-1ra引起血清中IL-1含量降低的机制在于其抑制巨噬细胞产生IL-1。IL-1ra的这些作用可能从发病机理上对SLE产生治疗效果，从本实验IL-1ra组肺组织病理变化较对照组明显减轻这一结果得到证实。
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对照组6只有狼疮倾向的NZB/W F1 小鼠中，除1只小鼠肺组织未见明显异常外，其余5只小鼠(包括死亡的1只在内)病理学检查示细支气管及小血管周围重度慢性炎性细胞浸润，毛细血管扩张充血，肺泡间质明显增厚及纤维化，肺泡内可见红细胞。IL-1ra治疗的6只小鼠中，2只肺组织病理检查正常，其余4只毛细支气管和小血管周围可见少量炎性细胞浸润，肺泡间隔毛细血管轻度充血，3只表现肺泡间质略增厚，1只肺泡内少量红细胞。此结果表明IL-1ra对SLE肺组织病变有较好的预防和治疗作用。
IL-1ra虽可明显减轻狼疮鼠肺组织的病理改变，但不能完全预防和彻底治愈SLE的肺损害，可能原因有二：其一是本实验中IL-1ra的用量不足，不能完全或大部分地阻断IL-1受体，故不能完全抑制IL-1的生物活性；其二是SLE的发病机理非常复杂，IL-1介导的自身免疫反应只是其复杂的发病机制之一。现有的研究结果表明，除IL-1能介导B细胞增生产生IgG抗-dsDNA抗体外，IL-6也可引起B细胞分泌IgG抗-dsDNA抗体。此外，IL-2、IL-4等白细胞介素也参与免疫过程的调控。要想完全预防和彻底根治SLE，必须对SLE的发病机制进行更深入的研究，彻底阐明参与SLE自身免疫反应的所有细胞和细胞因子，以及其在免疫过程中的作用。
, 百拇医药
参考文献
1，Prakash UB. Respiratory complications in mixed connective tissue disease. Cli Chest Med, 1998,19:733-746.
2，Min JK, Hong YS, Park SH, et al. Bronchiolitis obliterans organizing pneumonia as an initial manifestation in patients with systemic lupus erythematosus. J Rheumatol, 1997,24:2254-2257.
3，Murin S, Wiedemann HP, Matthay RA. Pulmonary manifestations of systemic lupus erythematosus. Clin Chest Med. 1998,19:641-665.
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4，Liu MF, Lee JH, Weng TH, et al. Clinical experience of 13 cases with severe pulmonary hemorrhage in systemic lupus erythematosus with active nephritis. Scand J Rheumarol, 1998, 27: 291-295.
5，李晓华, 吴厚生. 系统性红斑狼疮中的细胞因子. 上海免疫学杂志, 1995,15:50-52.
6，Conti P, Dempsey RA, Reale M, et al. Activation of human natural killer calls by lipopolysaccharide and generation of interleukin-1 alpha, beta, tumor necrosis factor and interleukin-6. Effect of IL-1 receptor antagonist. Immunology, 1991, 73: 450-456.
(收稿日期：1999-03-24), http://www.100md.com