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哮喘患儿外周血RORC mRNA、IL-17水平及其与气道重塑的关系研究

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l04 新医学2014年2月第45卷第2期 临床研究论著 哮喘患儿外周血RORC mRNA、IL一1 7水平及其 与气道重塑的关系研究 黄雪琼檀卫平 王东烨【摘要】 目的系。方法麦贤弟 吴葆菁 李静蓝丹 研究Thl7细胞上游基因维甲酸相关孤儿核受体C(RORC)mRNA及主 要效应分子IL一17在支气管哮喘患儿外周血单个核细胞中的表达变化,并探讨其与哮喘气道重塑的关 收集2010年9月至2012年8月中山大学孙逸仙纪念医院儿科就诊的中重度持续哮喘儿童 45例,其中哮喘急性发作期25例,临床缓解期2O例,以20名健康儿童为对照组。采用荧光实时定 量PCR技术和双抗体夹心ELISA法分别检测PBMC中RORC mRNA和IL.17的表达;选取其中l4例 病程较长的临床缓解期患儿,采用高分辨螺旋CT进行胸部检测及支气管壁测量,并与同期IL一17水 平进行相关分析。结果哮喘儿童急性发作期外周血PBMC表达RORC mRNA、IL一17水平均显著高 于缓解组和正常对照组;缓解期患儿IL—l7水平比对照组明显增高(P<0.05),而RORC mRNA表达 水平与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。中重度哮喘患儿气道壁厚度、气道壁面积均明显 增加,且与IL一17水平呈正相关(r分别为0.78、0.77,P<0.05)。结论 转录因子RORC及IL一17 参与儿童哮喘发病,其中IL一17水平升高与儿童哮喘气道重塑密切相关。 【关键词1 维甲酸相关孤儿核受体;白细胞介素 17;哮喘;气道重塑 Relationship between level of RORC mRNA and IL-17 in peripheral blood mononuclear cells and air— way remodeling in asthmatic children HUANG Xue—qiong TAN Wei-ping,WANG D0ng—ye MAI Xian—di, WU Bao-jing,LI Jing, |7、『Dan.Department ofPaediatrics,SUN Yat—sen Memorial Hospital,SUN Yat—sen U— niversity,Guangzhou 510120,China Corresponding author,TAN Wei ̄ing,E—mail:weiptan@163.con 【Abstract】 Objective To study the relationship between level of RORC mRNA.IL一1 7 in peripheral blood mononuclear cells(PBMC)and airway remodeling in asthmatic children.Methods Blood samples were taken from 45 children with moderate—severe persistent asthma,including 25 children in acute attack stage,20 children in remission stage,and 20 healthy children as contro1.The expression of RORC mRNA was detected by quantitative RT—PCR and IL一17 by ELISA.Chest examination was performed with resolution high computed tomography(HRCT).Result The expression of RORC mRNA and IL一17 in PBMC in asthmatic children was higher in attack stage than in remission stage and control group.There was no signiicantf difference in the ex— pression of RORC mRNA between asthmatic children in remission stage and healthy individuals(P>0.05). The IL一17 level,however,was f0und to be higher in remission stage than in healthy controls,it also tended to be positively correlated with the thickness of the small airway wall(P<0.05).Conclusion Both RORC mR NA and IL一17 participate in the onset of asthma.The increase of IL一17 level may play a potential role in the airway remodeling of asthma. 【Key words】 RORC;IL一17;Asthma;Airway remodeling 支气管哮喘是常见的气道慢性疾病,除持续性 气道炎症外,气道重塑是哮喘的另一重要特征。气 DOI:10.3969/g.issn.0253-9802.2014.02.007 道重塑病理基础包括气道上皮细胞和平滑肌增生、 黏液高度分泌、上皮下组织纤维化,以及血管生 基金项目:广东省自然科学基金(9451008901003013);广东省科学事业费计划项目(2010B031600228) 作者单位:510120广州,中山大学孙逸仙纪念医院儿科(黄雪琼,檀卫平,麦贤弟,吴葆菁,蓝丹),放射科(王东烨);999078澳门, 澳门镜湖医院儿科(李静) 通讯作者。檀卫平,E-mail:weiptan@163.con 新医学2014年2月第45卷第2期 105 成¨ 。目前评估气道炎症的指标包括,痰液中嗜 酸性粒细胞(EOS),呼出气一氧化氮等,而气道 武汉中美公司;ABI MuhiScribe…Reverse Tran. scriptase逆转录试剂盒及SYBR Green荧光染料试 剂均购自美国ABI公司。HRCT使用SIEMENS SO. MATOM Sensation 64 CT系统。 重塑的评估需要行有创性气道黏膜活组织检查 (活检),临床难以实现。鉴于近年研究发现Thl7 细胞及其介导的中性粒细胞炎症在哮喘气道重塑过 程中起着重要作用 。本研究拟通过检测哮喘儿 童外周血单个核细胞(PBMC)中Thl7细胞的转 录因子维甲酸相关孤儿核受体C(RORC)mRNA 和主要效应因子IL—l7表达水平,以及通过高分辨 CT(HRCT)观察患儿气道重塑的影像学改变,探 三、方 法 1.PBMC的分离和培养 抽取人选研究对象的外周静脉血2 ml,使用依 地酸二钠抗凝。常规Ficoll密度梯度离心法分离 PBMC,加入RPMI 1640培养液重悬PBMC,调整 细胞密度为2 X 10。/ml。每孔0.5 ml接种于24孔 板,加入anti-CD3(OKT3)(0.2 mg/L)、antiCD28 (1 mg/L),置于37cC、5%CO:饱和湿度培养箱培 讨其相互联系,为哮喘气道重塑评估寻求新指标, 现报告如下。 对象与方法 一养72 h,收集PBMC,置于一80 ̄C冰箱冻存备用。 2.PBMC的IL-17水平检测 、研究对象 收集上述培养PBMC,采用双抗体夹心ELISA 法测定细胞IL一17的水平。具体操作严格按照试剂 盒说明书操作,每个样本和标准品均设2个复孔, 2010年9月至2012年8月在中山大学孙逸仙 纪念医院儿科哮喘专科门诊及住院就诊的中重度持 续哮喘儿童45例。其中处于哮喘急性发作期25 例,男16例,女9例,年龄(7.9±2.3)岁;临 床缓解期(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3个月以 上)20例,男12例,女8例,年龄(8.2±2.5) 酶标仪492 llm处测定各孔吸光值。 3.PBMC的RNA提取及实时定量PCR检测 收集上述培养PBMC,采用Trizol试剂盒分离 出总RNA,核酸测定仪测RNA纯度(A260/ A280),纯度要求为1.8~2.0。按照ABI MuhiScri— 岁。儿童哮喘诊断、分期、分度标准均按2008年 be 。M Reverse Transcriptase试剂盒说明书进行半量体 系RNA逆转录模板DNA。采用SYBE GREEN实时 荧光定量PCR检测RORC mRNA的表达水平,内 参基因NAPDH,半定量反应体系(12.5 1),参 照说明书设定PCR程序,95℃10 rain变性,然后 95qC 15 S,60oC 30 S,重复40个循环进行扩增。 反应结束,设定最佳阈值,获取CT值,根据仪器 给出的标准曲线和斜率,获得目的基因的相对表达 指数。引物由上海生物工程有限公司根据设计合 成,序列见表1。 中华医学会儿科学分会呼吸学组修订的《儿童支 气管哮喘诊断与防治指南》中儿童支气管哮喘诊 断标准 。健康对照组:选择20名进行健康体检 的儿童,均为无过敏性疾病和近期无呼吸道感染的 健康儿童,男10名,女10名,年龄(8.0±1.6) 岁。CT对照组:选择中山大学孙逸仙纪念医院小 儿外科收治的10例肝母细胞瘤、原发性腹膜良性 肿瘤患儿,年龄(7.2±2.5)岁,均无呼吸道病 变。所有受试者无恶性肿瘤病史及自身免疫病史, 近4周内未使用全身肾上腺皮质激素(激素)等 免疫抑制药。 4.小支气管气道面积和管壁厚度变化的测量 选取其中14例病程较长[病程3—8(中位数 二、主要试剂及仪器 主要试剂包括:人IL.17 ELISA试剂盒,购自 表1 4.5)年]的临床缓解期患儿,采用HRCT进行胸 部检i贝0及支气管壁测量。HRCT条件:层厚3 mm, 引物序列 取吸气末3个横断层面(主动脉弓上、气管分叉、 下肺静脉)进行测量;横断图像上每个层面选取 双侧管腔内径0.5—2 mm的气道各3支,取平均 值作为每次的测量值。测量指标:气道内径(L)、 气道外径(D)、气道腔面积(Ai)、气道总面积 (Ao)。选用气道壁厚度与气道管腔外径之比值 (T/D)、气道壁面积占气道总截面积的百分比 (WA%)及气道腔面积(Ai)作为观察指标,见图1。 、 D ‘ . ‘,-L 一, I T f \ % [ / L 图1 小支气管气道面积和管壁厚度测量示意图 L为气道内径、D为气道外径、WA%为气道壁面积占 气道总截面积的百分比 四、统计学处理 使用SPSS 16,0软件。符合正态分布的计量资 料以面±S表示,多组比较采用方差分析,两组比 较采用t检验。T/D、WA%与IL—l7相关性采用 Pearson相关性分析,以P<0.05为差异有统计学 意义。 结 果 一、中重度哮喘患儿与正常对照组PB— MC中RORC mRNA、IL-17表达水平比较 哮喘急性发作期患儿RORC mRNA、IL一17表 达水平明显高于缓解期和正常对照组患儿(P< 0.05),与正常对照组相比,缓解期患儿IL—l7水 平明显增高(P<0.05),而两组RORC mRNA表达 水平比较差异无统计学意义(P>0.05),见表2。 二、中重度哮喘缓解期患儿与正常对照 组儿童支气管测量T/D、WA%、Ai比较 与正常对照组儿童相比,哮喘缓解组患儿T/ D、WA%均明显增加,而Ai较正常对照组儿童狭 窄(P均<0.05),见表3。 三、中重度哮喘缓解期患儿T/D、 WA%与IL-l7相关性分析 中重度哮喘缓解期患儿T/D、WA%均与其 PBMC IL.17水平呈正相关,r分别为0.78、0.77 新医学2014年2月第45卷第2期 表2 哮喘急性发作期、缓解期患儿和正常 对照组儿童RORC mRNA、IL・17表达水平比较( ±s) 注:与缓解组比较, P<0.01;与对照组比较, P<0.01 表3 哮喘儿童T/D、WA%及Ai与 正常儿童的比较( ±s) (P均<0.05),见图2。 讨论 哮喘是一种免疫紊乱的变态反应性疾病,主要 表现为慢性气道炎症、气道高反应性和气道重 塑 J。近年来Thl7细胞作为CIM T细胞调节中 性粒细胞参与哮喘气道炎症、气道重建的中介作用 备受关注 。我们的前期研究显示IL—l7与中重度 儿童哮喘气道中性粒细胞炎症密切相关-o J。动物 实验显示IL—l7通过诱导IL-6、IL一8、PGE2及G— CSF等炎症因子的产生,活化、动员中性粒细胞并 募集到气道,放大炎症反应;中性粒细胞活化后可 释放弹性蛋白酶、髓过氧化物酶及蛋白水解酶等介 质,参与气道损伤和修复过程 。此外,IL—l7还 可刺激转化生长因子.B、IL.11等多种促炎因子及 黏蛋白基因表达,参与气道上皮损伤、黏液高度分 泌、气道上皮下纤维化和血管生成等气道重塑过 程 。但儿童哮喘气道重塑与IL.17之间的关系尚 不清楚。 RORC和IL l7分别为Thl7细胞的上游基 因和主要效应因子。RORC基因参与哮喘发病过程 是由其下游的细胞Thl7细胞与IL一17介导的。研 究显示,哮喘患者的肺组织RORC mRNA表达水平 明显上调,同时外周血、支气管灌洗液及痰液中 新医学2014年2月第45卷第2期 l07 儿一仃 B IL.17表达均显著增高,且与气道高反应性程度呈 正相关 。本研究发现,哮喘患儿急性发作期外 周血PBMC中RORC mRNA表达和IL一17水平明显 , ,E3] 中华医学会儿科学分会呼吸学组.儿童支气管哮喘 诊断与防治指南.中华儿科杂志,2008,46:745一 753・ 一  ̄JL目…古mRNA表达降至正常,而IL-17水平仍明显高于正  ,RO RC  [41 2—5 :2399 ’ 。~ 一 一 …蔓 ’ ’常对照组,表明在哮喘的急性发作中转录因子 RORC通过促进细胞因子IL_17的基因转录,加重 [5]D。 c,B fadh l M,siddiq i s, t 1.E p i。 。f the T helDer 17_ass。cialed cvt。kines IL一17A and IL一17F 气道炎症及气道高反应性… 。IL一17水平在缓解期 仍持续升高,则可能是通过减少翻译后的蛋白降解 途径,参与哮喘的慢性过程。本研究通过HRCT检 查评估儿童哮喘的气道重塑,发现与正常对照组比 较,中重度哮喘患儿缓解期气道管径明显狭窄,而 气道壁厚度和面积较正常对照组明显增加,且与同in thma and COPDChest.2010.138:1 140—1 147. .[6]李静,檀卫平,吴葆菁,等.中重度哮喘患儿白细 胞介素一17与中性粒细胞炎症反应的关系.中山大 学学报:医学科学版,2010,31:449-456. [7]Jones CE,Chan&Interleukin’17 stimulates the ex一 P麟 on of m №ukm ,g m med 0ncogene咆卜 翌 I…L-1…7… ̄…_ 兰墨 仅在哮喘急性发作期参与气道炎症和气道高反应 性,且在缓解期促进气道重塑的发生发展。 近年来儿童哮喘的治疗目标不仅要有效控制气 I一L-1 7 [8]Fujisawa T,: :‘ 48_753. n。d gra niu l。o ; fca。ct 。o Mby。。hum a ? ’ Velichko s,Th i P, t a1.Regulation。f irw.dv MUC5AC。 Dre i。 bv IL.1b ta d IL一17A: 道慢性炎症,更力求减少气道重塑的发生,进而减 少儿童哮喘向成人哮喘发展。目前指南推荐的吸人 性激素(ICS)治疗虽能有效控制嗜酸性粒细胞介 导的气道炎症,但对中性粒细胞炎症及气道重塑无 效。IL.17作为促进哮喘中性粒细胞炎症的重要因 子,与哮喘气道重塑关系密切,有望成为防治哮喘 th NF—kappaB p mdigm.J Immunol,2009,183: 6236-6243. [9]BuIlens DM,Truyen E,Coteur L,et a1.IL一17 mRNA in sputum of asthmatic patients:linking T cell driven inflammation and granulocytic influx?Respir Res, zUUb’,.¨ ‘ 的新靶 参考文献 叫 nz :。 『11]Dumnt DM,。H , et a也1.Ap。I neutrophilia and airway hyperresponsiveness.Am J Re— spir Crit Care Med,2009,180:720-730. [1] Gras D,Bourdin A,Chanez P,et al・Aiwayr remode一 ling in asthma: clinical and functional c0丌elates・ Med Gaffen SL,Riesenfeld EP,et a1.Develop— ment of aliergen—induced aiwav irnflammati0n in the ab— Sci(Paris),201 1,27:959-965・ sence of Tbet regulation is dependent on IL一17. J Im. -[2]A1’Ramli W,Pr6fontaine D,Chouiali F,et al・T(H) muno12009,l83:5293-5300. .17嗡s。ciated cytokines(IL-17A and IL・17F)in re (收稿日期:2013.10.25) :as hm乱J A1lergy Clin Immunol,2009, 2 :¨85一 (本文编辑林燕薇) 

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