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

　　作者：刘伟 作者单位：日照市人民医院呼吸内科，山东 日照 276826

　　【摘要】 目的 探讨胸腺素α1(Tα1)对哮喘病人γ干扰素 (IFNγ)白细胞介素4(IL4)失衡及肺功能的调节作用。方法 选取急性期哮喘病人 30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。同时选取健康志愿者26例作为对照组。分别对哮喘组用药前、后(Ⅰ、Ⅱ组)及对照组留取血标本，测定肺第1秒用力呼气容积(FEV1%)及气道黏性阻力(R5%)。采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测上述3组血清中IL4、IFNγ含量。结果 Ⅰ组血清中IL4含量与对照组比较差异有显著性(F=194.45,q=16.840,P<0.01)。Ⅱ组血清IFNγ含量显著增加, 与对照组、Ⅰ组相比有显著性差异(F=6 714.04,q=98.165、9.849,P<0.01)。Ⅰ组FEV1%较对照组明显降低，差异有显著性(F=76.66,q=12.224,P<0.01);Ⅱ组较Ⅰ组明显升高，差异有显著意义(q=7.343,P<0.01)。Ⅰ组R5%较对照组明显升高，差异有显著性(F=282.40,q=22.592,P<0.01);Ⅱ组较Ⅰ组明显降低，差异有显著性(q=5.876,P<0.01)。哮喘组IFNγ与FEV1%呈正相关(r=0.485,P<0.05)，与R5%呈负相关(r=-0.516,P<0.05);IL4与FEV1%呈负相关(r=-0.493,P<0.05)，与R5%呈正相关(r=0.528,P<0.05)。结论 Tα1能使哮喘病人体内IFNγ/IL4失衡得到部分纠正并改善肺功能，从而对哮喘病人的气道过敏反应有治疗和保护作用。

　　【关键词】 哮喘 干扰素Ⅱ型 白细胞介素4 胸腺素 肺功能

　　MODULATING EFFECTS OF Tα1 ON IMBALANCE OF IFNγ/IL4 AND PULMONARY FUNCTION IN ASTHMATIC PATIENTSLIU WEI, LI JIE, LI YULAN, et al (Department of Respiratory Disease, Rizhao People’s Hospital, Rizhao 276826, China) [ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the role of Thymosinα1 (Tα1) for IFNγ/IL4 imbalance and pulmonary function in asthmatics.MethodsThirty patients in acute episode (asthma group) and 26 healthy volenteers(control group)were enrolled. For asthma group, Tα1, 1 mg/kg, hypodermical injection, every other day for 1.5 month. The serum samples were taken from the patients, before and after treatment(groupsⅠand Ⅱ),and from the controls. The conventional pulmonary function FEV1% and respiratory impedance R5% of the three groups were measured. IL4 and IFNγ levels in serum samples were measured by ELISA.The results were analysed.ResultsIL4 levels of group Ⅰwere significantly increased compared with those of the controls (F=194.45,q=16.840,P<0.01). IFNγ levels in group Ⅱ were higher than those in the controls and those in group Ⅰ (F=6 714.04;q=98.165,9.849;P<0.01). FEV1% in group Ⅰ was lower than that of the controls (F=76.66,q=12.224,P<0.01); FEV1% in group Ⅱ was higher than those in group Ⅰ (q=7.343,P<0.01). R5% in group Ⅰ was higher than that of the controls (F=282.40,q=22.592,P<0.01); R5 in group Ⅱ was lower than the amount in groupⅠ (q=5.876,P<0.01). Correlation analysis showed that the serum IFNγ level was positively correlated with FEV1% and negatively correlated with R5% (r=0.485,-0.516,P<0.05); the IL4 level was negatively correlated with FEV1% and positively with R5% (r=-0.493,0.528;P<0.05).ConclusionTα1 can downregulate the IL4 level and upregulate IFNγ, so might partly convert the imbalance of IFNγ/IL4 and improve pulmonary function in patients with asthma.

　　[KEY WORDS]asthma; interferon type Ⅱ; interleukin4; thymosin; pulmonary function

　　胸腺素α1(Tα1)是一种高度保守的免疫活性多肽，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相关细胞因子白细胞介素2、干扰素Ⅱ型(IFNγ)产量增加, 并且能够抑制Th2相关细胞因子白细胞介素4(IL4)、白细胞介素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 ,但是其在支气管哮喘防治作用的研究罕见报道。本研究旨在观察Tα1 对支气管哮喘病人 IFNγ/IL4失衡及肺功能的调节作用。

　　1 对象与方法

　　1.1 研究对象

　　2006年1～6月日照市人民医院呼吸内科病房及门诊哮喘病人30例(哮喘组)，男13例，女17例;年龄20～56岁，平均(38±11)岁;病程(14.2±6.4)年。病人均处于哮喘发作期，其中并过敏性鼻炎11例,荨麻疹4例,其他无明显过敏史。病人均符合中华医学会呼吸病学会1997年制订支气管哮喘防治指南中的诊断及病情评价标准[2]。 本组病人实验前1个月内未使用过糖皮质激素及免疫调节剂，无支气管扩张症、慢性胸肺疾患、高血压、心脏病、糖尿病等并发症，无长期吸烟史。实验前24 h内未用过抗组胺、茶碱、白三烯受体阻断剂和β2受体激动剂类药物。对照组26例，男16例，女10例;年龄22～38岁;均为我院实习、进修医生。无吸烟史，无哮喘及其他呼吸系统疾病，无过敏性鼻炎、荨麻疹等过敏性疾病史，无类风湿性疾病史，近1周内未使用过任何药物。

　　1.2 治疗方法

　　哮喘组自实验第1天始皮下注射Tα1(SciClone公司市售产品，批号：C 276701)1 mg/kg，隔日1次，总疗程1.5个月。

　　1.3 血标本采集

　　哮喘组用药前、后(Ⅰ组、Ⅱ组)与对照组各采晨空腹肘静脉血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。

　　1.4 细胞因子的测定

　　血清中IL4和IFNγ用ELISA法测定[3]，以上试剂盒购自晶美生物工程有限公司。

　　1.5 肺功能测定

　　各组在抽取静脉血的同时均进行肺功能测定，均于9∶00～10∶00时进行测定。用常规方法测定VV曲线，记录第1秒用力呼气容积(FEV1%)，用脉冲振荡(IOS)法测定呼吸阻抗，记录5 Hz脉冲振荡频率时黏性阻力(R5%)。同一技术员操作，所有测定重复3次，取其均值。

　　2 结 果

　　Ⅰ组血清中IL4含量与对照组比较差异有显著性(F=194.45,q=16.840,P<0.01)。Ⅱ组血清IFNγ含量显著增加, 与对照组、Ⅰ组相比差异均有显著意义(F=6 714.04,q=98.165、9.849,P<0.01)。Ⅰ组FEV1%较对照组明显降低，差异有显著性(F=76.66,q=12.224,P<0.01);Ⅱ组较Ⅰ组明显升高，差异有显著性(q=7.343,P<0.01)。Ⅰ组R5%较对照组明显升高，差异有显著意义(F=282.40,q=22.592,P<0.01);Ⅱ组较Ⅰ组明显降低，差异有显著意义(q=5.876,P<0.01)。哮喘组IFNγ与FEV1%呈正相关(r=0.485,P<0.05)，与R5%呈负相关(r=-0.516,P<0.05);IL4与FEV1%呈负相关(r=-0.493,P<0.05)，与R5%呈正相关(r=0.528,P<0.05)。见表1。表1 各组外周血中细胞因子及肺功能测定结果

　　3 讨 论

　　研究表明，哮喘动物模型和病人均存在Th1和Th2平衡失调，而Th2细胞活化亢进在哮喘发病中具有重要作用。文献报道，变应性疾病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。变应性哮喘病人的血清、外周血、支气管肺泡灌洗液(BALF)、支气管和外周气道黏膜中均存在以IL4、IL5为主的Th2优势反应，且血清IL4/IFNγ的升高与哮喘严重程度相关，并在有效治疗后下降[5]。IL4与IL4受体ɑ链的表达，是抗原激发导致Eos聚集、黏液过度分泌与AHR等哮喘特征性气道炎症的基础。

　　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，提高IFNγ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，主要是由Th1细胞分泌的IFNγ和IL2，而对于主要由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。Tα1提高IFNγ和IL2的水平及增高IL2受体的表达，可促使更多的CD4+辅助细胞分化成Th1辅助细胞，后者又可分泌大量的IFNγ、IL2细胞因子。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水平升高，并且能够抑制Th2相关细胞因子IL4、IL10的产生[1]。KNUTSEN等[6]用人CD34+干细胞在体外与同种异体胸腺上皮共同培养,发现胸腺素能明显提高单个核细胞数量,特别是CD3+、CD4+占优势的表达。HADDEN等[7]用糖皮质激素制备老年鼠免疫缺陷的动物模型，证明Tα1可保护激发性免疫缺陷动物的T细胞数量和功能。

　　本项研究也证明， 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IFNγ含量明显增加，而IL4明显减少，从而使哮喘病人 IL4/IFNγ的失衡得到部分纠正，故可有效防治哮喘发作，改善病人肺功能,提高FEV1%，降低R5%。 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。Tα1是通过IFNγ产生而抑制肺部的Th2反应，Tα1 不能抑制IFNγ受体缺陷鼠的气道特异性炎症。 IFNγ是通过上调MHC抗原、B7免疫共刺激分子、ICAMs和凋亡结构等重要的细胞表面蛋白，并激活Mφ，直接抑制Th2细胞的发展或改变树突状细胞的活化和抗原提呈等机制来抑制Th2反应的。气道Th2免疫反应极其精细地依赖于CD80、CD86分子提供的共刺激信号，IFNγ可能通过下调树突状细胞的CD80的表达来抑制Th2细胞的激活[ 8]。

　　综上所述，Th1/Th2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，可诱导IFNγ的产生和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免疫反应增强是否伴发组织损伤、自身免疫性疾病，还需进一步的大规模的研究结果证实。但是，通过Tα1来调节机体免疫功能和Th1/Th2的平衡，这无疑给哮喘的进一步防治提供了新的思路和广阔的前景。

　　【参考文献】

　　[1]ANDRENONE P, CURSARO C, GRAMENZI A, et al. In vitro effect of thymosinalpha 1 and interferonalpha on Th1 and Th2 cytokine synthesis in patients with chronic hepatitis[J]. J Viral Hepat, 2001,8(3):194201.

　　[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[J]. 中华结核和呼吸杂志, 1997,20：261267.

　　[3]HERZ U, BRAUN A, RUCKERT R, et al. Various immunological phenotypes are associated with increased airway responsiveness[J]. Clin Exp Allergy, 1998,28:625634.

　　[4]HERTZEN L C, HAAHTELA T. Could the risk of asthma and atopy be reduced by a vaccine that induces a strong T helper 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]KNUTSEN A P, FREEMAN J J. Thymosinalpha l stimulates maturation of CD+34 stem cells into CD+34 cells in an in vitro thymic epithelia organ coculture model[J]. Int J Immunopharmacol, 1999,21:1526.

　　[7]HADDEN J W, SAHA M. Immunotherapy with natural interleukins and/or thymosin alpha 1 potently augments Tlymphocyte responses of hydrocortisonetreated aged mice[J]. Int J Immunopharmacol, 1995,17:821828.

　　[8]SCANGA C B, LE G G. Development of an asthma vaccine:research into BCG[J]. Drugs, 2000,59:12171221.