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编号:10286946
不同病期支气管哮喘血清及PBMC条件培养液IL-8、TNF-α变化*
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第2期
     作者:刘 凤 冯学斌 黄 薇 房崇云 于树莉 马永红 傅振荣

    单位:刘 凤 马永红 傅振荣 滨州医学院病理生理教研室;冯学斌 黄 薇 儿科教研室;房崇云 生物学教研室(滨州256603)

    关键词:哮喘;白细胞介素8;肿瘤坏死因子;儿童

    中国病理生理杂志990215 摘 要 目的:探讨IL-8、TNF-α在儿童支气管哮喘发病中的作用。方法:采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测35例发作期、18例稳定期哮喘患儿血清及外周血单个核细胞(PBMC)条件培养液中IL-8、TNF-α水平。结果:哮喘发作期血清IL-8及TNF-α明显增高,随病情缓解逐渐降低,达到或接近对照组水平。与对照组比较,哮喘发作期、稳定期PBMC条件培养液IL-8、TNF-α水平显著增高;无论发作期抑或稳定期哮喘患儿PBMC经PHA刺激所产生的TNF-α、均显著高于未加PHA刺激所产生的水平,而PBMC产生的IL-8则无类似变化。结论:儿童哮喘存在IL-8、TNF-α合成或释放失调,二者可能参与哮喘气道慢性炎症的发生发展过程。
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    Change of IL-8,TNF-α in serum and supernatant of peripheral blood mononuclearcytes from children with bronchial asthma in different periods

    LIU-Feng,FENG Xue-Bin,HUANG Wei,FANG Chong-Yun, YU Shu-Li, MA Yong-Hong, FU Zhen-Rong

    Department of Pathophysiology, Binzhou Medical College, Shandong Binzhou (256603)

    Abstract AIM:To explore the effect of IL-8 and TNF-α in children with asthma.METHODS:Levels of IL-8、TNF-α in serum and supernatant of peripheral blood mononuclearcytes (PBMC) were measured using enzyme linked immunosorbent asssy (ELISA) in children with bronchial asthma during attack (35 cases) and stable (18 cases) conditions. RESULTS:Levels of IL-8 and TNF-α were significant increased during asthma attack and were decreased to or near the levels of control in companying with asthma remission. Compared with control, the levels of IL-8,TNF-α in supernatant of PBMC were raised obviously during asthma attack and stable. Wheather asthma attack or stable, the level of TNF-α from PBMC stimulated by PHA (phytohemagglutinin)were higher than that which was not stimulated by PHA, but the IL-8 from PBMC was not changed like TNF-α.CONCLUSION:There existed irregularity in production or releasing of IL-8, TNF-α in asthma.IL-8 and TNF-α may take part in the progress of chronic airway inflammation in asthma.
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    MeSH Asthma; Interleukin-8; Tumor necrosis factor; Child

    支气管哮喘(bronchial asthma)是小儿常见的慢性肺部疾病。也是造成青少年生活质量下降的主要疾病影响因素。近年认为哮喘是一种多细胞特别是肥大细胞、嗜酸粒细胞、T细胞参与的气道慢性炎症。细胞因子(cytokines,CK)是其重要炎症介质之一。现认为诸多CK如白细胞介素(interleukin,IL)2、4、5等均参与了哮喘的发病过程。有关哮喘时IL-8、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)水平的变化,国内报道甚少。为探讨IL-8、TNF-α在小儿哮喘发病中的作用,我们检测了不同病期儿童哮喘血清及外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclearcytes,PBMC)条件培养液中IL-8、TNF-α水平。

    材料与方法
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    一、对象:

    按全国小儿呼吸道疾病学术会议制订的《儿童哮喘诊断标准和治疗常规》[1],自儿科门诊和病房收集符合标准的哮喘患儿共53例次,按病期分为:(1)发作期:35例,男19例,女16例;平均年龄7.15岁(2.5~12岁);平均病程3.5年(1.5~8年);病情分度:轻度28例,中度7例;儿童哮喘29例,婴幼儿哮喘6例。均有明显喘息症状,肺部可闻哮鸣音。(2)稳定期:18例。男8例,女10例;平均年龄7.57岁(3.5~13年);平均病程4年(2~7.5年);儿童哮喘17例,婴幼儿哮喘1例。本组中15例为急性发作期患儿处于稳定期。随访时间0.5~2年,平均1.25年。本组患儿均无临床症状,近6周内无哮喘发作及呼吸道感染症状,未服用β2激动剂、茶碱及糖皮质激素;能参加正常学习及一般体育活动。10例(≥5岁)测定其呼气峰流速(peak expiratory flow,PEF)均超过其预计值80%以上。(3)正常对照组:28例。男15例,女13例;平均年龄5.53岁(2~7.5岁)。均来自儿童保健门诊、幼儿园。体格检查无近期感染征象,无个人或家族过敏史。
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    二、方法:

    (一)标本采集:取受试者空腹静脉血(肝素抗凝)3~5mL,分离血浆置于-30℃以下待测;血细胞部分当日行PBMC体外培养。发作期患儿均于哮喘发作1~3 d内或应用激素前采血;稳定期患儿取血至少距第一次采血3个月以上,且近6周无哮喘发作。

    (二)PBMC体外诱生IL-8、TNF-α方法:无菌肝素抗凝静脉血3~5mL,淋巴细胞分离液常规分离PBMC,以含10%小牛血清的RPMI-1640培养液调细胞浓度为1×106/mL,每份标本均做双管培养,一管加入植物血球凝集素(phytohemagglutinin, PHA),终浓度100mg/L;另一管不加PHA(空白对照)。两管均在37℃、体积分数为5%CO2条件下培养48h,离心后无菌收集培养上清液,-30℃以下保存,备测IL-8和TNF-α水平。

    (三)PBMC条件培养液及血清IL-8、TNF-α浓度测定:采用双抗体夹心ELISA法。第四军医大学免疫学教研室提供IL-8、TNF-α试剂盒。按说明书操作。
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    三、统计处理:

    采用SAS软件对各组数据进行F、x2、t检验,以及Newman-keuls(q)检验,有关指标间行直线相关分析。

    结 果

    (一)哮喘患儿不同病期血清CK水平变化(表1):结果表明发作期血清IL-8水平高于稳定期和对照组(q为9.545、11.531、P均<0.01),而稳定期与对照组无显著差异(q为0.511,P>0.05);发作期血清TNF-α水平高于稳定期和对照组(q为2.966、6.652,P<0.05或0.01),稳定期与对照组间无显著差异(q为2.736,P>0.05)。以对照组±2s为正常上限(即IL-8=0.639 μg/L),TNF-α=0.363μg/L),哮喘发作期血清IL-8、TNF-α增高百分率分别为74.28%、51.43%,显著高于稳定期。
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    表1 不同病期哮喘患儿血清IL-8、TNF-α水平变化

    Tab 1 Changes of concentrations of serum IL-8 and TNF-α

    in asthma of different periods (±s,μg/L) Group

    n

    IL-8

    TNF-α

    Control

    28

    0.373±0.133
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    0.229±0.067

    Stable

    18

    0.398±0.122

    0.336±0.099

    Attack

    35

    0.842±0.313**△△

    0.447±0.261*△△

    P<0.05,P<0.01, vs stable group; △△P<0.01,vs control group
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    (二)哮喘患儿不同病期体外PBMC诱生IL-8、TNF-α水平(表2):结果表明哮喘发作期、稳定期PBMC经PHA刺激和未经PHA刺激的IL-8水平均高于对照组(q为8.642、6.437和28.148、25.338,P均<0.01),而发作期与稳定期间无显著性差异(q为1.741,1.076,P均>0.05);哮喘发作期PBMC经PHA刺激和未经PHA刺激的TNF-α水平显著高于稳定期和对照组(q为12.454和19.014,18.485和30.178,P均<0.01),稳定期亦较对照组显著增高(q为5.447、10.148,P<0.01)。正常对照组PBMC经PHA刺激所产生的IL-8、INF-α较其未加PHA刺激产生水平明显增高(t为5.975、4.696,P均<0.01),发作期和稳定期哮喘患儿PBMC经PHA刺激产生的TNF-α水平均高于未加PHA刺激的产生水平(t为8.149、13.349,P均<0.01),而PBMC产生的IL-8水平无上述类似变化(P>0.05)。

    表2 不同病期哮喘儿体外PBMC产生IL-8、TNF-α水平变化
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    Tab 2 Changes of IL-8 and TNF-α in supernatant of PBMC in asthma of different periods (±s,μg/L) Control

    n

    IL-8

    TNF-α

    with PHA

    without PHA

    with PHA

    without PHA

    Control
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    17

    0.0447±0.0238

    0.0090±0.0063

    0.2272±0.1243

    0.0263±0.0143

    Stable

    16

    0.0727±0.0159△△

    0.0733±0.0128△△

    0.9966±0.1424△△

, 百拇医药     0.3861±0.1149△△

    Attack

    21

    0.0799±0.0123△△

    0.0759±0.0110△△

    2.6725±0.9013**△△

    1.0280±0.2067**△△

    **P<0.01,vs stable group; △△P<0.01, vs control group讨 论

    IL-8是一种多源性炎症细胞因子,主要源于单核巨噬细胞、T淋巴细胞、内皮细胞、成纤维细胞等。IL-8对中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和T淋巴细胞有强烈趋化作用,还可刺激嗜酸性粒细胞脱颗粒。现已发现IL-8与某些自身免疫性疾病有关。IL-8水平升高往往与局部浸润的单核细胞和中性粒细胞数量相平行[2]。目前IL-8与哮喘关系的研究国内报道甚少。本文结果表明哮喘发作期血清IL-8水平明显升高,随病情缓解而恢复到正常范围内。提示IL-8水平可反映哮喘发作时炎症反应程度,与病情缓解与否有密切关系,是一种极有价值的炎症反应指标。体外实验表明哮喘患儿PBMC产生的IL-8水平在发作期、稳定期均较正常儿童高。提示哮喘患儿存在IL-8的异常分泌和释放,此可能与哮喘时气道慢性炎症的形成有关。
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    TNF-α是由单核巨噬细胞产生的具有广泛生物学活性的多肽调节因子,能刺激B细胞的增殖和IgG分泌,增加微血管壁的通透性[3],与机体炎症、免疫反应密切相关。适量的TNF对机体具有保护作用,而过量TNF则对机体产生损伤反应[4]。Suter等发现囊性纤维变引起的进行性坏死性支气管炎患者,其单核巨噬细胞在脂多糖刺激下,可分泌大量TNF、IL-1,促进中性粒细胞在气管周围和气管内浸润,终致炎症加剧组织坏死[5]。Kobayashi等报道哮喘发作期血清TNF水平明显高于缓解期。认为TNF-α可能在促进可溶性细胞粘附分子-Ⅰ、可溶性E-粘合素表达及释放过程中起主要作用[6]。本文研究表明哮喘患儿发作期血清TNF-α升高,随病情缓解而逐渐降至正常。此与国外报道相一致。体外实验发现哮喘发作期其PBMC能自发分泌产生高水平TNF-α,经PHA刺激后其产生的TNF-α水平更高,可达其血清浓度的7~8倍。哮喘时这种TNF-α的异常分泌状态,随其病情缓解呈减弱趋势。表明哮喘时存在外周血单核细胞、T淋巴细胞的异常活化。血清TNF-α水平不仅可反映哮喘时气道炎症的程度,亦可能在哮喘气道慢性炎症的发生发展过程中起重要作用。
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    *山东省卫生厅科研基金资助(9401)

    参考文献

    1 全国儿科哮喘协作组.儿童哮喘诊断标准及治疗常规.中华儿科杂志,1993,31(4):222.

    2 金伯泉主编.细胞和分子免疫学.第1版.西安:世界图书出版公司,1995.142~144.

    3 Brett J, Gerlach H, Nawroth P, et al. Tumor necrosis factor/cathectin increases permeability of endothelial cell monolayers by a mechanism involving regulatory G protiens. J Exp Med, 1989, 169:1977.

    4 史 源,覃世文.肿瘤坏死因子-α在儿科疾病中的作用.国外医学儿科分册,1991,18(5):225.
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    5 Suter S, Schaad UB, Roux-Lombard P, et al. Relation between tumor necrosis factor-alpha and granulocyte elastase-aI-proteinase inhibitor complexes in the plasma of patients with cystic fibrosis. Am Respir Dis, 1989, 140(6):1640.

    6 Kobayashi T, Hashimoto S, Imai K, et al. Elevation of serum soluble intercellular adhesion molecule-1(sICAM-1) and sE-selectin levels in bronchial asthma. Clin Exp Immunol, 1994, 96(1):110.

    收稿日期:1997年3月17日

    修稿日期:1997年11月6日, http://www.100md.com