支气管哮喘患者气道和外周血IL-25的表达水平与哮喘表型关系的研究

发布时间：2017-10-18 09:39

  本文关键词：支气管哮喘患者气道和外周血IL-25的表达水平与哮喘表型关系的研究

  更多相关文章： 支气管哮喘 IL-25 IL-17RB 气道上皮细胞 支气管哮喘 “IL-25-high” “IL-25-low” 哮喘亚型 支气管哮喘 “IL-25-high” “IL-25-low” “plasma IL-25-high” “plasma IL-25-low” 吸入性糖皮质激素

【摘要】：第一部分哮喘患者气道上皮IL-25及其受体IL-17RB的表达 目的：检测支气管哮喘患者纤支镜气道上皮刷片细胞及气道活检组织中IL-25及其受体IL-17RB的mRNA水平和蛋白表达情况,探索IL-25及其受体IL-17RB的表达部位。 方法：我们选取43例支气管哮喘患者及21例健康对照者作为研究对象,首先统计纳入研究的研究对象的一般特征资料,记录所有受试者的肺功能测量指标FEV1%预计值和PD20值(引起通气功能指标FEV1下降20%时的激发剂累积剂量)、外周血总IgE含量及外周血中嗜酸性粒细胞数目。随后,我们通过纤维支气管镜检查对所有受试者进行气道上皮细胞刷片及气道组织活检,使用实时荧光定量PCR (real-time PCR)方法检测气道上皮刷片细胞中IL-25及气道活检组织中IL-17RB的mRNA表达水平,利用活检组织切片进行免疫组织化学方法检测IL-25及其受体IL-17RB的蛋白表达情况,并且在显微镜下计数免疫组织化学染色的切片中IL-25及其受体IL-17RB染色阳性的细胞数目。通过相关性分析评价气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA水平与气道活检组织中IL-17RB的mRNA水平之间的相关关系、气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA水平与IL-25染色阳性的细胞数之间的相关关系,以及IL-25染色阳性的细胞数与IL-17RB染色阳性细胞数之间的相关关系。 结果：支气管哮喘患者的肺功能FEV1%预计值和PD20值显著低于健康对照者。而外周血总IgE含量及外周血中嗜酸性粒细胞数目则明显高于健康对照者,差异均有显著统计学意义(P0.0001)。同时,real-time PCR方法检测气道上皮刷片细胞中IL-25及气道活检组织中IL-17RB的mRNA表达水平的结果显示：支气管哮喘患者气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达水平明显高于正常对照者,差异有显著统计学意义(P0.0001)；且气道活检组织中IL-17RB的mRNA表达水平也明显高于正常对照者,差异有统计学意义(P=0.027)。此外,通过免疫组织化学方法,我们看到,IL-25及其受体IL-17RB染色阳性的细胞主要是气道上皮细胞,且支气管哮喘患者的组织切片中IL-25及其受体IL-17RB染色阳性的细胞数目明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P=0.002和P0.0001)。与正常对照者相比,支气管哮喘患者的气道上皮细胞及杯状细胞内,IL-25及其受体IL-17RB的蛋白表达明显增高,棕黄色沉积明显,尤其以IL-25的表达增高更明显。此外,相关性分析结果显示：支气管哮喘患者气道刷片细胞中IL-25的mRNA水平与气道活检组织中IL-17RB的mRNA水平呈显著正相关关系(相关系数为0.619,P0.001)；支气管哮喘患者气道刷片细胞中IL-25的mRNA水平与免疫组织化学方法中IL-25染色阳性的细胞数目呈显著正相关关系(相关系数为0.75,P0.0001)；且气道活检组织中IL-25的阳性细胞数与IL-17RB阳性细胞数也呈显著正相关关系(相关系数为0.55,P=0.0003)。 结论：支气管哮喘患者的IL-25及其受体IL-17RB主要表达于气道上皮细胞。与对照组相比,一部分哮喘患者气道上皮细胞IL-25及其受体IL-17RB的表达明显增加。 第二部分IL-25的表达水平与支气管哮喘患者的气道高反应性、气道嗜酸性粒细胞炎症、过敏状态、粘液分泌以及气道重塑之间的关系 目的：统计所有纳入研究的受试者的肺功能测量指标、外周血嗜酸性粒细胞数目、外周血总IgE含量、过敏原皮试情况及气道活检组织的基底膜厚度,检测气道粘液Muc5Ac和Muc5B的表达情况,观察支气管哮喘患者与健康对照者以及不同的支气管哮喘患者之间上述各指标的差异,探讨IL-25的表达水平与支气管哮喘患者的气道高反应性、气道嗜酸性粒细胞炎症、过敏状态、粘液分泌以及气道重塑之间的关系。方法：综合第一部分实验结果进行分层分析,我们发现,仅有一部分(约50%)的支气管哮喘患者气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA水平明显升高,而另一部分哮喘患者的IL-25mRNA水平与健康对照者相比无明显差异。因此,依据支气管气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达水平,我们将哮喘患者分为"IL-25-high”和"IL-25-low"两个亚型。同时,与气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达水平一致,也仅有部分哮喘患者活检组织中IL-17RB的mRNA水平,以及部分哮喘患者的IL-25及其受体IL-17RB染色阳性的细胞数目显著高于正常对照者。我们选取支气管哮喘患者及健康对照者作为研究对象,记录所有受试者的年龄、性别、体重指数等基本信息资料。通过肺功能+激发／舒张试验检测所有受试者的肺通气功能情况以及激发试验时引起肺通气功能指标FEV1下降20%的激发剂累积剂量(PD20)和舒张试验时FEV1增加的量或比例。通过纤维支气管镜检查获取受试者支气管气道粘膜的活检组织,进行石蜡包埋活检组织切片,HE染色后在光镜下进行活检组织中嗜酸性粒细胞的计数及气道基底膜厚度的测定。记录研究对象外周血中嗜酸性粒细胞的数目和外周血总IgE的含量。利用过敏原皮试评定测定支气管哮喘患者和健康对照者的过敏状态。通过real-time PCR和双重免疫荧光染色检测气道粘液Muc5Ac和Muc5B的分泌情况。 结果："IL-25-high"和"IL-25-low"两个不同亚型的支气管哮喘患者在年龄、性别、体重指数和肺功能(FEV1%预计值)方面的比较无明显差异,但"IL-25-high"支气管哮喘患者的肺功能PD20水平却明显低于"IL-25-low"支气管哮喘患者和正常对照者(P=0.0048)。然而,"IL-25-high"支气管哮喘患者气道活检组织及外周血中嗜酸性粒细胞数目则明显高于"IL-25-low"支气管哮喘患者(P值分别为0.003和0.045,)和正常对照者,且"IL-25-high"支气管哮喘患者外周血总IgE水平和过敏原皮试阳性的个数也均明显高于'IL-25-low"支气管哮喘患者(P值分别为0.001和0.018)和正常对照者。我们通过real-time PCR检测气道刷片细胞中粘液的表达水平,结果显示："IL-25-high"支气管哮喘患者气道粘液Muc5Ac的mRNA表达水平明显高于"IL-25-low"支气管哮喘患者(P=0.003)和正常对照者(P0.0001),而Muc5B的表达却刚好相反(P值均0.0001)。通过双重免疫荧光染色,我们可以看到,与正常对照者相比,"IL-25-high"支气管哮喘患者气道粘液Muc5Ac的蛋白表达明显增高,而粘液Muc5B低表达或不表达,而"IL-25-low"哮喘患者则呈现完全相反的表达情况,即气道粘液Muc5B的蛋白表达明显增高,而粘液Muc5Ac低表达或不表达。此外,"IL-25-high"支气管哮喘患者气道活检组织标本粘膜下的基底膜厚度明显高于"IL-25-low"支气管哮喘患者和正常对照者,且"IL-25-high"和"IL-25-low"支气管哮喘患者气道粘膜下基底膜厚度的差异有显著统计学意义(P=0.0006)。 结论：根据气道上皮细胞IL-25的表达水平可以把哮喘患者分为"IL-25-high"和"IL-25-low"两个亚型。"IL-25-high"支气管哮喘患者有更明显的气道高反应性和更严重气道嗜酸性粒细胞炎症,且气道粘液分泌明显增多,气道重塑情况也更显著。 第三部分"IL-25-high"和"IL-25-low"支气管哮喘患者对吸入激素治疗的反应性 目的：通过检测支气管哮喘患者外周血血浆中IL-25的含量,评价支气管哮喘患者气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达水平与外周血血浆中IL-25的含量的相关性。然后,通过比较‘'IL-25-high"和"IL-25-low"支气管哮喘患者治疗前后外周血血浆中IL-25的变化水平、经吸入激素治疗后肺功能(FEV1和PD20)的改善情况以及支气管哮喘的临床症状评估状态,探讨两种亚型的支气管哮喘患者与吸入激素治疗反应性之间的关系,评价"IL-25-high"和"IL-25-low"支气管哮喘患者经吸入激素治疗后的治疗效果。 方法：选取43例就诊于同济医院呼吸与危重症医学科门诊的支气管哮喘患者和21例健康对照者作为研究对象,收集各研究对象的外周血血浆标本,并规律给予支气管哮喘患者吸入性糖皮质激素布地奈德(200ug/次,一天两次)治疗,疗程8周。首先依据气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达水平将支气管哮喘患者分为"IL-25-high"支气管哮喘和“IL-25-low”支气管哮喘两个亚型,然后再以外周血血浆中IL-25的含量55pg/ml为临界点,将55pg/ml的研究对象归为"plasma IL-25-high"支气管哮喘患者,∠55pg/ml的归为"plasma IL-25-low"支气管哮喘患者。通过检测不同分类及亚型的支气管哮喘患者在吸入性糖皮质激素布地奈德治疗8周过程中外周血血浆中IL-25的变化水平以及肺功能测量指标FEV1和PD20的变化情况,了解支气管哮喘患者气道上皮细胞和外周血血浆中IL-25的表达水平与吸入性糖皮质激素治疗反应性之间的关系。同时,通过支气管哮喘控制测试(ACT)和支气管哮喘控制调查问卷(ACQ-5),在支气管哮喘患者初诊、治疗第4周和第8周时分别进行支气管哮喘患者的临床症状评分,了解"IL-25-high"和‘'IL-25-low"支气管哮喘患者在布地奈德吸入治疗8周过程中支气管哮喘临床症状(喘息、呼吸困难、夜间发作次数等)的改善情况,以评价"IL-25-high"和"IL-25-low"支气管哮喘患者对吸入性糖皮质激素的治疗效果。 结果：ELISA检测结果显示：不同的支气管哮喘患者外周血血浆中IL-25的含量有较大差异,与支气管哮喘患者气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达相一致,仅有一部分(约50%)哮喘患者外周血血浆中IL-25的表达水平明显升高,而另一部分哮喘患者外周血血浆中IL-25的表达水平与健康对照者相比无明显差异,且"IL-25-high"支气管哮喘患者的IL-25含量显著高于"IL-25-low"支气管哮喘患者。此外,支气管哮喘患者气道上皮刷片细胞中IL-25的mRNA表达水平与外周血血浆中IL-25的含量存在显著正相关关系(相关系数为0.743,P0.0001)。基于此,我们依据外周血血浆中IL-25的含量55pg/ml为临界点,将支气管哮喘患者分为"plasma IL-25-high"和"plasma IL-25-low"支气管哮喘两个亚型。与治疗前相比,在吸入性糖皮质激素布地奈德治疗第4周时,"IL-25-high"支气管哮喘外周血血浆中IL-25的表达水平出现明显的下降趋势,而在"IL-25-low"支气管哮喘患者外周血血浆中,这种下降趋势却并不明显,甚至有个别样本出现不降反升的情况。经吸入性糖皮质激素布地奈德治疗第8周时,"IL-25-high"支气管哮喘外周血血浆中IL-25的表达水平仍有缓慢下降趋势。同时,在吸入性糖皮质激素布地奈德治疗第4周和第8周时,"IL-25-high"支气管哮喘患者肺功能FEV1和激发试验PD20值的增加量明显升高,而"IL-25-low"支气管哮喘患者的肺功能FEV1和激发试验PD20值变化均不明显,两组之间差异有显著统计学意义(P=0.001)。此外,经过4周和8周的吸入性糖皮质激素治疗后,"plasma IL-25-high"支气管哮喘患者肺功能FEV1和激发试验PD20值的增加量明显高于"plasma IL-25-low"支气管哮喘患者。通过ACT和ACQ-5问卷调查,我们也看到,一部分对吸入性糖皮质激素治疗反应性更敏感的"IL-25-high"支气管哮喘患者在布地奈德吸入治疗8周过程中哮喘症状(喘息、呼吸困难、夜间发作次数等)得到明显改善,其ACT评分较高,ACQ-5评分偏低；而"IL-25-low"支气管哮喘患者在布地奈德吸入治疗8周过程中哮喘症状改善并不明显,其ACT评分较低,ACQ-5评分偏高。 结论：" IL-25-high "支气管哮喘对吸入性糖皮质激素治疗的反应性明显优于"IL-25-low"支气管哮喘。血浆中IL-25的水平与气道上皮细胞中IL-25表达水平有显著相关性,且吸入性糖皮质激素的治疗降低"IL-25-high"支气管哮喘患者外周血血浆中IL-25的水平。
【关键词】：支气管哮喘 IL-25 IL-17RB 气道上皮细胞 支气管哮喘 “IL-25-high” “IL-25-low” 哮喘亚型 支气管哮喘 “IL-25-high” “IL-25-low” “plasma IL-25-high” “plasma IL-25-low” 吸入性糖皮质激素
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R562.25
【目录】：

• 中文摘要9-15
• ABSTRACT15-22
• 前 言22-28
• 参考文献24-28
• 第一部分 哮喘患者气道上皮IL-25及其受体IL-17RB的表达28-54
• 前言28-30
• 材料与方法30-42
• 实验结果42-46
• 讨论46-49
• 参考文献49-54
• 第二部分 IL-25的表达水平与支气管哮喘患者的气道高反应性、气道嗜酸性粒细胞炎症、过敏状态、粘液分泌以及气道重塑之间的关系54-79
• 前言54-56
• 材料与方法56-66
• 实验结果66-72
• 讨论72-75
• 参考文献75-79
• 第三部分 “IL-25-high”和“IL-25-low”支气管哮喘患者对吸入激素治疗的反应性79-103
• 前言79-81
• 材料和方法81-90
• 实验结果90-96
• 讨论96-99
• 参考文献99-103
• 全文小结103-104
• 综述104-124
• 参考文献112-124
• 附录1 全文缩略词表124-126
• 附录2 攻读学位期间发表论文126-128
• 致谢128

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本文编号：1054164