GATA3-IL-13、IL-33-IL1RL1通路基因多态性及室外大气污染与哮喘病的相关性研究

发布时间：2020-03-28 22:25

【摘要】：哮喘是一种慢性炎症气道疾病,其特点是可逆转气道阻塞、气道高反应和慢性肺部炎症。近年来,哮喘的发病率一直在上升,尤其是发展中国家,据估计全世界范围内哮喘患病率达3亿多人。人们逐渐认识到哮喘病给个人、家庭、社会带来了沉重的经济负担,研究其致病原因主要是遗传与环境因素,本文主要从生物标志物、基因多态性、室外环境污染物对新疆地区的哮喘患病人群的患病成因进行了探究。自2016年3月到2017年3月,在医院儿科、呼吸科、医院健康体检中心选取551人作为研究对象。在医院健康体检中心招募277例健康组,总共274病例和277对照组成病例-对照研究。病例-对照组中有儿童哮喘180例、儿童健康174例、成人哮喘94例、成人健康103例,均排除其它呼吸系统疾病的影响。采集的血清运用ELISA检测法检测IL-13、IL-33的水平;血样经试剂盒提取DNA、PCR扩增后,运用时间飞行质谱法检测基因位点的碱基;2016年3月到2017年3月从石河子环境监测站获取环境污染物的日均浓度数据。监测的环境污染物包括:可吸入颗粒物(PM_(10))、可入肺颗粒物(PM_(2.5))、二氧化硫(SO_2)、二氧化氮(NO_2)。采用单因素方差分析IL-13、IL-33血清水平和哮喘的关系。采用多因素非条件Logistic回归分析血清因子、基因、室外环境污染物与哮喘病人的相关性,分析基因与环境的交互作用对哮喘病人的影响。本实验通过ELISA法检测研究儿童、成人血清中IL-13、IL-33水平的表达情况的结果表明:IL-13、IL-33作为促炎症因素参与哮喘发病;血清中IL-13、IL-33的浓度病例组明显高于健康组;GATA3基因rs3781093位点CC基因型患儿血清中IL-13的含量均高于CT、TT基因型(35.02±34.38 pg/ml,27.23±24.03 pg/ml,26.90±29.84 pg/ml),3组比较没有统计学意义(P0.05);IL-13基因rs2066960 AA基因型患儿血清中IL-13的含量均高于与CC、AC基因型(46.12±24.96 pg/ml,14.02±9.92 pg/ml,32.46±32.82pg/ml),3组比较有统计学意义(P0.05),C-A突变有可能影响IL-13的表达;IL-33基因位点rs16924159 AA基因型患儿血清中IL-33的含量均高于AG、GG基因型,3组比较有统计学意义(P0.05),哮喘患者中rs16924159基因突变可能控制IL-33的增加;IL1RL1基因rs1946131 CC基因型患儿血清中IL-13的含量均高于与TC、TT基因型,3组基因型之间比较没有统计学意义(P0.05)。探究新疆儿童、成人的GATA3、IL-13、IL-33、IL1RL1基因多态性位点与儿童、成人哮喘易感性的相关性的结果表明:5个基因位点除外其余等位基因频率均符合H-W平衡;儿童GATA3、IL-13、IL-33、IL1RL1基因中的IL-33(rs16924159)位点基因型频率分布在病例与对照组间存在显著差异;基因位点哮喘GATA3基因rs3781093位点基因型之间无统计学意义,其它18个基因位点的基因型与等位基因频率分布均无显著性差异。成人GATA3、IL-13、IL-33、IL1RL1基因型及其频率分布均无统计学意义。rs3781093哮喘组GATA3基因位点的CC基因型可能与患哮喘病风险有关,IL-13的rs2066960等位基因可能增加哮喘患病风险;rs16924159、rs1420102位点的基因可能会增加哮喘患病风险。基因多态性及室外空气污染与哮喘的相关性研究结果表明:4种污染物PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2的平均浓度值分别为70.5μg/m~3、117.7μg/m~3、14.7μg/m~3、41.6μg/m~3;浓度范围分别为15.4-197.3μg/m~3、44.1-283.8μg/m~3、7.5-26.7μg/m~3、26.0-89.9μg/m~3;超标率分别为60.5%、58.4%、0、0.7%;运用SPSS统计软件的多元线性回归分析发现PM_(2.5)、NO_2两种污染物的暴露可能是哮喘病患者的危险因素;儿童易感基因位点rs3781093的基因型与PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2污染的交互作用均存在显著性差异;成人易感基因位点rs3781093的基因型与PM_(2.5)、SO_2、NO_2污染的交互作用均不存在显著性差异;GATA3(rs3781093)基因型之间的交互相互作用,对儿童哮喘的影响似乎比成人更容易受到空气污染的影响。本研究通过对基因多态性及室外环境污染与哮喘的相关性研究,筛选出增加哮喘患病风险的基因易感位点;探究基因突变位点对白介素水平表达的影响、室外空气污染物及基因与环境的交互作用对哮喘的影响因素,为新疆典型地区哮喘的预防与治疗提供科学支持和理论依据。
【图文】：

哮喘,自参考,发病机制,出版社

GATA3-IL-13、IL-33-IL1RL1 通路基因多态性及室外大气污染与哮喘病的相关性研究然杀伤细胞[58]。IL-13 在哮喘中有广泛的作用包括: 从 IgM 到 IgE 产生到血浆细胞抗合成[59]；促进嗜酸性粒细胞迁移到肺中，在一定程度上增加了趋化因子和负转录调控子与嗜酸性细胞的结合；增加了气道上皮细胞渗透性和脱落性[60]；杯状细胞增生和粘分泌增多[61]；通过气道上皮细胞产生的诱导型一氧化氮合酶；气道成纤维细胞转化成成纤维细胞，导致胶原沉积，气道平滑肌增生，气道高反应。

信号通路,受体

GATA3-IL-13、IL-33-IL1RL1 通路基因多态性及室外大气污染与哮喘病的相关性研 IL-33、IL1RL1 基因IL33 和 IL1RL1 编码的蛋白质是 IL-33-IL1RL1 通路的一部分。IL-33 作的警报信号，，并在过敏原或致病因子等触发物的反应中释放。IL-33 释 IL1RL1-b 结合，形成与 IL-1 受体相关蛋白（IL1RAcP）的受体复合物激活信号蛋白,如髓样分化因子初次应答基因 88（MYD88），Toll-IL-1接蛋白（TIRAP），IL-1 受体相关的激酶 1（IRAK1），IL-1 受体相关的激NF 受体相关因子 6（TRAF6）的复杂诱导，释放过敏和嗜酸性介质（如嗜酸性炎症[67-69]；或者 IL-33 作为诱变受体与可溶性受体 IL1RL1-a 结的衰减。这表明，在生物学上 IL33-IL1RL1 通路参与哮喘是可信的。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R12;R562.25

【参考文献】