白细胞介素1与哮喘气道高反应性关系的研究

1、    白细胞介素1与哮喘气道高反应性关系的研究        气道高反应性（AHR）是支气管哮喘的重要病理生理学特征，慢性气道炎症被认为是其产生的重要因素之一。许多炎症细胞及其产生的细胞因子参与了炎症过程，白细胞介素1（IL-1） 即是其中的重要一员。我们的实验以豚鼠为研究对象，通过观测IL-1对正常豚鼠气道反应性的影响及IL-1受体拮抗剂 (IL-1ra) 对哮喘豚鼠AHR的影响来明确IL-1和气道反应性的关系，并分析支气管肺泡灌洗液(BALF)中的细胞成分，来明确IL-

2、1对炎症细胞浸润的影响以及气道反应性与炎症细胞浸润的相关性，从而探讨IL-1在哮喘发病机制中所起的作用。材料与方法健康雄性Hartley系豚鼠24只，体重250350克，随机分为4组，每组6只。（1）IL-1组（A组）：每只给予气管内注入重组人白细胞介素1（rhIL-1，北京邦定生物医学公司）500 U；（2）正常对照组（B组）：每只用0.1 ml生理盐水代替IL-1行气管内注射；(3)哮喘组 (C组): 每只先给予腹腔注射10%卵清蛋白（OA）溶液1 ml致敏，14天后将豚鼠置于玻璃封闭箱内使其吸入1%OA溶液而激发；(4) 哮喘+IL-1ra组(D组): 每只处理同C组，只是在抗原激发前3

3、0分钟给予腹腔注射IL-1ra（北京医科大学免疫研究中心分子免疫室）1 mg/kg。各组动物均于上述处理后24小时行气道反应性测定，测定方法参照王长征等1法，测定完毕后获取BALF，并行细胞计数及分类；取右下肺用10 % 甲醛溶液固定，常规石蜡包埋、切片，并行HE染色，光镜下观察气道的炎症改变。统计学处理: 用方差分析及相关分析。结果各组气道内压力(IP)基础值及PC20值比较见表1。各组BALF的比较见表2。 表1各组IP基础值及PC20值比较(±s)组别豚鼠数IP基础值(cmH2O)PC20值(mg/ml)IL-1组64.5±0.40.13±0.04正常对照组

4、64.5±0.40.53±0.17哮喘组64.2±0.30.11±0.04哮喘+IL-1ra组64.3±0.40.48±0.18注：1 cmH2O=0.098 kPa表1结果表明，各组IP基础值比较差异无显著性（P>0.05），说明IP基础值对PC20值（使IP基础值增加20%的最低吸入组胺浓度）没有影响。IL-1组PC20值显著低于（即气道反应性显著高于）正常对照组（P<0.01），哮喘组的PC20值显著低于（即气道反应性显著高于）哮喘+IL-1ra组和正常对照组（P<0.01），其余各组之间比较差异无显著性（P&

5、gt;0.05）。表2结果表明，各组BALF的回收量之间差异无显著性（P>0.05），说明BALF的回收量不影响细胞成分分析。各组之间细胞总数差异无显著性（P>0.05）。IL-1组中性粒细胞(NES)的百分比显著高于正常对照组（P<0.01），哮喘组BALF中的嗜酸细胞(EOS)的百分比和NES的百分比均显著高于正常对照组（P<0.01），哮喘+IL-1ra组与哮喘组比较NES的百分比显著表2各组BALF的比较(±s)组别豚鼠数回收BALF细胞总数细胞分类(%)总量(ml)细胞数(×106/L)巨噬细胞淋巴细胞中性粒细胞嗜酸细胞IL-1组67.5&

6、#177;0.99.4±3.073±118.3±2.411.9±1.22.2±1.9正常对照组68.4±0.79.1±2.682±1412.9±3.11.1±0.52.1±1.2哮喘组67.2±0.89.5±3.877±137.5±2.912.6±1.212.2±5.3哮喘加IL-1ra组67.6±1.09.3±2.183±1510.2±2.41.4±0.410.5±

7、3.2减少（P<0.01），各组其余指标之间比较差异无显著性（P>0.05）。相关分析发现-lgPC20值与NEC的百分比呈显著相关（r=0.68，P<0.001）。肺组织切片病理学检查结果发现，正常对照组肺组织切片可见支气管粘膜光滑，无炎症细胞浸润；而IL-1组支气管粘膜充血水肿，有大量NES浸润；哮喘组肺组织切片可见支气管粘膜充血水肿，粘膜及粘膜下层有大量EOS和NES浸润，管腔内可见上皮细胞脱落及粘液栓形成；而哮喘+IL-1ra组支气管粘膜充血水肿及NES浸润较哮喘组减轻，管腔内上皮细胞脱落及粘液栓形成也较少见。讨论由于气道慢性炎症是AHR产生的基础，故目前认为，IL-

8、1导致AHR是通过其引起和维持气道慢性炎症来实现的。本组实验提示，IL-1可能通过增加局部NES的浸润来参与AHR形成。有研究认为气道的NES性炎症与AHR的产生关系密切2，3，临床研究也表明哮喘患者的BALF中NES的百分比与AHR的水平有关4。本组实验结果也表明，给豚鼠气管内注入IL-1后产生AHR的同时BALF中的NES的百分比明显增加，且给哮喘豚鼠应用IL-1ra后减轻AHR的同时BALF中的NES的百分比显著减少。结合以往研究，我们可以推测IL-1可能通过使趋化NES的因子产生增加和使血管内皮细胞表达相应粘附分子增加从而使局部的NES浸润增加，后者在局部活化后释放氧自由基、炎症介质、

9、蛋白酶及多种细胞因子，从而在多个环节参与炎症过程来促进AHR形成。若以上推测能得到进一步确认，将为哮喘发病机制的阐明及IL-1ra的临床应用提供有力的理论依据。作者单位：430060 武汉，湖北医科大学附属第一医院呼吸内科(熊维宁现为同济医科大学98级博                       士生)   参考文献1王长征, 郭先健, 王顺朝. 豚鼠哮喘模型的气道反应性测定

10、. 第三军医大学学报, 1994,16:277-278.2Diaz P, Gonzaloz MC, Galeguillos FR, et al. Leucocytes and mediators in bronchoalveolar lavage during allergen-induced latephase asthmatic reaction. Am Rev Respir Dis, 1989,134:1383-1389.3Pauwels RA,Kips JC,Peleman RA, et al.The effect of endotoxin inhalation on airway responsiveness and cellular influx in rats. Am Rev Respir Dis, 1990,141:540-546.4Kelly C, Ward C, Stenton CS, et al. Number and activi