支气管哮喘病人IL12/IL13失衡及胸腺素α1 调节作用

　　作者：刘伟　　作者单位：日照市人民医院呼吸科，山东 日照 276826

　　【摘要】目的 探讨哮喘病人外周血白细胞介素12(IL12)、白细胞介素13(IL13)水平变化，及胸腺素α1(Tα1)对哮喘病人IL12/IL13失衡的调节作用。方法 选取缓解期哮喘病人25例(哮喘组)，给予Tα1隔日1次皮下注射，每次1 mg/kg，疗程1.5月。分别于用药前后采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测病人血清中IL12、IL13的含量。以15例健康志愿者作为对照。结果 哮喘组用药前血清中 IL13含量显著高于对照组(t=3.46,P<0.01)，用药后血清IL13含量显著降低(t=8.03,P<0.01)。哮喘组用药前血清中IL12含量显著低于对照组(t=4.87,P<0.01)，用药后血清IL12含量显著增加(t=4.75,P<0.01)。结论 哮喘病人体内IL13产生过度，IL12产生不足， IL12/IL13失衡是哮喘发病的关键因素之一;Tα1能降低IL13水平，提高IL12水平，通过调节IL12/IL13失衡而发挥抗哮喘作用。

　　【关键词】 哮喘,白细胞介素12,白细胞介素13 胸腺素

　　[ABSTRACT] Objective To observe the changes of IL12 and IL13 levels in peripheral blood and the effects of Thymosinα1 (Tα1) on them. Methods Tα1 (1 mg/kg), every other day, was given hypodermically, for 1.5 months, to 25 patients with asthma in remission. The serum IL12 and IL13 were measured by ELISA before and after treatment. The results were compared with 15 healthy controls. Results IL13 levels of the patients before treatment were significantly higher than that of the controls (t=3.46,P<0.01), and lower after treatment (t=8.03,P<0.01). IL12 levels of the patients before treatment were significantly lower than that of the controls (t=4.87,P<0.01), and higher after treatment (t=4.75,P<0.01). Conclusion Overproduction of IL13 and underproduction of IL12 are seen in asthma, the imbalance of IL12/IL13 is a key factor of asthmatic attack. Tα1 can downregulate IL13 level and upregulate IL12, and educes its antiasthma through modulating IL12/IL13 unbalance.

　　[KEY WORDS] Asthma; Interleukin12; Interleukin13; Thymosin

　　胸腺素α1(Tα1)是GOLDSTEIN等于1969年首先从小牛胸腺中发现和提纯的一种免疫活性多肽，含有28个氨基酸,相对分子质量3 108，等电点4.2。 Tα1 是一种高度保守的活性肽,广泛分布于哺乳动物的各个组织器官中，无种属特异性,主要作用于胸腺细胞成熟的早期和晚期，可增加T细胞表面Thy1、2和Lyt1、2、3表达，促进胸腺细胞向CD4+细胞转化。Tα1具有双向性免疫调节效应，外周血单个核细胞与Tα1共同孵育可使孵育液中Th1相关细胞因子IL2、IFNγ产量增加, 并且能够抑制Th2相关细胞因子IL4、IL10 的产生[1]。 目前, Tα1已经应用于慢性病毒性肝炎和多种恶性肿瘤的辅助治疗,但是罕见其对支气管哮喘防治作用的研究报道。本研究旨在观察Tα1 对支气管哮喘病人Th1/Th2型免疫反应的影响及其对哮喘病人气道高反应性的抑制作用。

　　1 资料与方法

　　1.1 对象及分组

　　1.1.1 哮喘组

　　2006年1月～2007年6月，日照市人民医院呼吸内科病房及门诊哮喘病人25例，男11例，女14例;年龄18～52岁，平均(34±11)岁;病程(14.2±6.4)年。现病情处于缓解期，其中并发过敏性鼻炎9例,荨麻疹4例,其他无明显过敏史，均符合中华医学会呼吸病学会1997制订的支气管哮喘防治指南中的诊断及病情评价标准[2]。哮喘缓解期指经过治疗或未经治疗症状、体征消失，肺功能恢复到急性发作前水平，并维持4周以上。剔除标准：实验前1个月内使用过糖皮质激素及免疫调节剂者，并发支气管扩张症及慢性胸肺疾病病人，并发高血压、心脏病、糖尿病等病人，长期吸烟者，24 h内用过抗组胺药、茶碱类、白三烯受体阻断剂和β2受体激动剂类药物者。

　　1.1.2 对照组

　　15例，男8例，女7例，年龄22～38岁，均为我院实习、进修医生。

　　1.2 方法

　　1.2.1 哮喘组用药方法

　　哮喘组病人自实验第1天始皮下注射Tα1(商品名日达仙，每安瓿3 mg，SciClone公司市售产品，批号：C276701)1 mg/kg，隔日1次，总疗程1.5个月。

　　1.2.2 标本采集

　　哮喘组用药前、用药结束后及对照组第1天各采清晨空腹肘静脉血5 mL,室温放置1 h, 3 000 r/min离心,留取血清于两个干燥EP管中,置于-80 ℃冰箱保存待测。

　　1.2.3 细胞因子的测定

　　血清IL12、IL13测定采用ELISA法[3]，以上成套试剂盒购自晶美生物工程有限公司(Endogen,Inc.USA),IL12、 IL13的标准为500 μg/L。

　　1.2.4 统计学分析

　　结果均以±s表示，组间比较采用t检验。

　　2 结 果

　　与对照组比较，哮喘组用药前血清IL12含量显著降低，IL13含量显著增高(t=4.87、3.46,P<0.01)。与哮喘组用药前比较，哮喘组用药后IL13含量明显减少，IL12含量明显增加(t=4.75、8.03,P<0.01)。见表1。表1 各组血清中IL12、 IL13含量比较(略)

　　3 讨 论

　　近年来，在哮喘动物模型和病人身上，均阐明了Th1和Th2平衡失调、Th2细胞活化亢进在哮喘发病中的重要作用。哮喘病人的靶器官中抗原特异的Th2细胞积聚[4]， Th2细胞因子与哮喘AHR、气道Eos浸润和活化及血清IgE增高显著相关。Th1 细胞主要分泌IL2、IFNγ， IL12由单核巨噬细胞产生，由于它可以诱导Th1 细胞因子的分泌而被归于Th1类细胞因子;Th2细胞主要分泌IL4、IL5、IL13。在正常情况下，两类细胞因子处于一种平衡状态。变应性哮喘病人血清、外周血、支气管肺泡灌洗液(BALF)、支气管和外周气道黏膜中存在以IL4、IL5、IL13为主的Th2优势反应，且血清IL4/IFNγ、IL5、IL13水平的升高与哮喘严重程度相关，并在有效治疗后下降[5]。IL12能诱导多种细胞因子的产生[6]。首先是最强大的诱导T淋巴细胞产生IFNγ的细胞因子，IL12的许多体内作用就是通过诱导IFNγ的产生来发挥的;而IFNγ又可反过来加强IL12的作用，从而形成一个正反馈调节，加强了Th1的应答反应。另一方面，IL12又可抑制Th2 类细胞因子IL4、IL13的产生，从而抑制Th2型应答反应[6]。IL13作为Th2源性细胞因子，可促进IgE的合成[7];下调IL12及IFNγ的分泌，参与维持气道黏膜Th2型细胞因子的表达，使Th1/Th2值失衡[8];诱导血管内皮细胞黏附分子(VCAM)1的表达，选择性诱导嗜酸性粒细胞在支气管黏膜层聚集[9];刺激肺成纤维细胞增殖，参与气道重建[10]。IL13在哮喘气道炎症时杯状细胞增生过程中起着极为重要的作用[11]。

　　本文结果显示，与健康人相比，哮喘病人血清IL12水平明显下降，而IL13水平则明显升高。说明哮喘病人体内IL12产生不足，IL13产生过度，IL12、IL13在哮喘病人体内存在失衡。这种支气管哮喘病人血清中IL13的强势表达或者IL12、IL13的失衡，在哮喘炎症过程中具有重要意义。

　　文献报道，Tα1具有明显的免疫调节效应，主要表现在Tα1能提高IL2浓度，增强高亲和力IL2受体的表达作用，提高α干扰素与γ干扰素水平。Tα1的免疫调节作用是双向性的，即它能上调有益的细胞分子水平，主要是IFNγ、IL12和IL2，对于主要由Th2细胞分泌的IL4以及依赖IL4产生的IgE则有下调作用。这其实是Tα1调节了辅助型细胞Th1与Th2相互间的平衡。外周血单个核细胞与Tα1共同孵育可使孵育液中Th1相关细胞因子IL2、IL12、IFNγ产量增加，并且能够抑制Th2相关细胞因子IL4、IL10、IL13的产生[1]。

　　本研究也证明， Tα1 能阻遏哮喘病人Th2型免疫反应的发展，使哮喘病人血清中IL12含量明显增加，而IL13明显减少，从而使哮喘病人IL12/ IL13的失衡得到部分纠正，故可有效防治哮喘发作， 说明Tα1导致的Th1型免疫反应对临床哮喘的治疗具有潜在的应用价值。

　　综上所述，IL12/ IL13平衡失调，Th2细胞活化亢进，是哮喘发病的重要基础，Tα1具有很强的非特异性免疫刺激作用，可上调IL12水平，下调IL13水平，使IL12/ IL13失衡得到部分纠正。Tα1导致的Th1保护性免疫反应，能抑制变应性哮喘的气道炎症、AHR等过敏反应。但对于Tα1是否确实可应用于临床哮喘的防治，以及Th1免疫反应增强可能伴发组织损伤、自身免疫性疾病，还需进一步的大规模的研究证实。但是，通过Tα1来调节机体免疫和Th1/Th2的平衡，这无疑给哮喘的进一步防治提供了新的思路。

　　【参考文献】

　　[1]刘伟,李洁,李玉兰,等. 胸腺素α1对支气管哮喘病人IFNγ/IL4失衡及肺功能的调节作用[J]. 青岛大学医学院学报, 2007,43(6):494496.

　　[2]中华医学会呼吸病学分会哮喘学组. 支气管哮喘防治指南(支气管哮喘的定义、诊断、治疗、疗效判断标准及教育和管理方案)[J]. 中华结核和呼吸杂志, 1997,20:261267.

　　[3]RENZ H, SMITH H R, HENSON J E, et al. Aerosolized antigen exposure without adjuvant causes increased IgE production and increased airway responsiveness in the mouse[J]. J Allergy Clin Immunol, 1992,89:11271138.

　　[4]HERTZEN L C, HAAHTELA T. Could the risk of asthma and atopy be reduced by a vaccine that induces a strong T helper type 1 response[J]? Am J Respir Cell Mol Biol, 2000,22:139142.

　　[5]KON D M, KAY A B. T cells and chronic asthma [J]. Int Arch allergy Immunol, 1999,118:133135.

　　[6]GATELY M K, RENZITTI L M, MAGRAM J, et al. The interleukin12/interleukin12receptor system:role in normal and pathologic immune responses[J]. Ann Rev immunol, 1998,16:495521.

　　[7]VAN DER POUW KRAAN T C, VAN DER ZEE J S, BOEIJE L C, et al. The role of IL13 in IgE synthesis by allergic asthma patient[J]. Clin Exp Immunol, 1998,111(1):129135.

　　[8]DE WAAL MALEFYT R, FIGDOR C G, HUIJBENS R, et al. Effects of IL13 on phenotype, cytokin production, and cytotoxic function of human monocytes. Comparison with IL4 and modulation by IFNgamma or IL10[J]. J Immunol, 1993,151(11):63706381.

　　[9]HUMBERT M, DRHAM S R, KIMMITT P, et al. Elevated expression of messenger ribonucleic acid encoding IL13 in the bronchial mucosa of atopic and nonatopic subjects with asthma[J]. J Allergy Clin Immunol, 1997,99(50):657665.

　　[10]DCOUET C, BROUTYBOYE D, POTTINCLEMENCEAU C, et al. Interleukin 4 and IL13 act on human lung fibroblasts.Implication in asthma[J]. J Clin Invest, 1998,101:21292139.

　　[11]UHDIALIMAM M, PIAZZA F M, SELBY D M, et al. Muc5/5ac mucin messenger RNA and protein expression is a marker of goblet cell metaplasia in murine airways[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2000,22(3):253260.