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1、广西医科大学硕士学位论文支气管哮喘患者血清中可溶性CTLA-4的研究姓名：莫晓云申请学位级别：硕士专业：内科 呼吸指导教师：施焕中;覃寿明2003.5.1支气管哮喘患者血清中可溶性C T L A - 4 的研究【摘要】目的探讨血清可溶性细胞毒T 淋巴细胞相关抗原一4 ( s c T L A _ 4 )在哮喘发病机制中的作用。方法采用E L I S A 法对6 2 例支气管哮喘患者和2 8例无过敏史健康受试者的血清s C T L A - 4 、血清T 1 2 - 类细胞因子I L - 4 、I L - 5 水平进行检测，同时通过吸入乙酰甲胆碱检测患者的气道反应性，采用血细胞计数仪对经D i f
2、f - Q u i k 染色的血涂片进行血细胞总数计数和细胞分类计数，并检测患者的肺功能、动脉血氧分压( P a 0 2 ) 和动脉血二氧化碳分压( P a C 0 2 ) ，分析哮喘患者与健康受试者s C T L A 4 水平的差异及血s C T L A 一4 与上述各项指标的相关性。f 结果哮喘患者血清s C T L A - 4 浓度( 1 9 7 2 5 i g L ) 较健康受试者血清s C T L k 一4 浓度( 1 8 O 8 a g ，L ) 显著升高( P 00 5C1 0 08 。l 。匍8 0位髓卜、o !Z：舻量6 。I 。莹6 0喜4 0釜加 加2 0nnUU02 0
3、 加卯8 01 0 0 1 2 01 4 002 04 06 口8 01 0 01 2 0I 加s C T L A 一4c o n c e n 订a f i o n s ( “L )s C T L A - 4c o n c e n t r a t i o n s ( “L )图26 2 例哮喘患者血清s C T L A 一4 浓度与F E V I 占预计值百分比( A ) 、P E F 占预计值百分比( B ) 、P a O 。( C ) 或P C O 。( D ) 的相关性三、血s C T L A - 4 浓度与血细胞总数和分类细胞计数的相关性健康受试者与哮喘患者的血细胞总数、细胞分类计数与
4、s C T L A 一4 的资料见表3 。哮喘患者血s C T L A 一4 水平与血细胞总数呈正相关( ，= 0 3 1 6 ，PO 0 5 ) 、嗜酸细胞总数( ，= 一0 1 9 7 ，P 0 0 5 ) 和单核细胞总数( ，= 一0 1 4 3 ，P 0 0 5 ) 均无相关性( 图3 ) 。表3 哮喘患者与健康受试者的血细胞总数与细胞分类计数健康受试者哮喘患者轻度间歇轻度持续中度持续重度持续例数( n )2 81 41 71 61 5营, f f i 胞计数( 1 0 7 6 1 4 0 2 76 3 7 0 3 066 8 O 1 06 6 5 0 2 66 9 0 0 3 2中性
5、粒细胞计数( 1 0 9 几)淋巴细胞计数( 1 0 沁单核细胞计数( 1 0 机j嗜酸细胞计数( l d 沁4 0 8 0 2 24 2 5 0 2 94 2 1 0 2 54 0 5 0 2 44 0 1 O 2 41 6 1 1 0 1 01 6 5 0 0 91 8 0 0 1 31 8 6 0 1 42 0 9 0 1 5 t0 1 8 O 0 10 1 5 0 0 1O 1 8 2 0 0 2O 1 7 0 0 10 1 9 0 0 10 2 2 O 0 20 3 8 0 0 6O 5 7 0 0 6O 5 8 0 0 50 6 2 00 4注：数据用均数标准误来表示 十与健康受试
6、者比较P O 0 11 3图3 6 2 例哮喘患者外周血s C T L A 一4 浓度与中性粒细胞( A ) 、淋巴细胞( B ) 、单核细胞( c )和嗜酸细胞( D ) 数量的关系1 4四、血s C T L A 一4 水平和T h 2 - 类细胞因子之间的相关性I L 一4 在5 0 例哮喘患者和15 例健康受试者血清中可检测出。I L 一5 则可在所有受试者血清中测出( 表4 ) ，对照组血清中I L 一4 和I L 一5 水平分别为3 5 1 1n g L 和8 8 1 5n g L ，而在哮喘患者中的水平则分别为2 1 1 2 7n g L 和2 3 0 2 5n g L ，血清I
7、L 一4 和I L 一5 水平在对照组和哮喘患者间存在显著差异( P 值均 0 0 1 ) ，( 表4 ) 。S C T L A 一4 水平与I L 一4 水平则呈显著正相关( ，= 0 7 8 6 ，J P 0 0 1 ) ；与I L 一5 也呈显著正相关( ，= 0 6 8 4 ，P 0 0 1 ) ( 图4 ) 。表4 过敏性哮喘患者与健康受试者血I L - 4 和I L 一5 浓度比较注：数据用均数标准误来表示t 与对照组比较Pc0 01 与轻度间歇组比较P c00 1与轻度持续哮喘患者比较尸c0 0 1l l 与中度持续哮喘组比较Pc0 0 1图4 6 2 例过敏性哮喘患者外周血s
8、C T L A - 4 浓度和血I L 一4( A ) 或I L 一5 ( B ) 浓度的关系讨论支气管哮喘的本质是气道炎症和气道高反应性。在气道炎症机制中起核心作用的是T 淋巴细胞，而过敏性哮喘的T 细胞主要表现为T h 。类反应，并导致I L 一4 、I L 一5 和I L 一1 3 等T h 2 类细胞因子的分泌增加【16 1 7 l ，已有许多研究表明这些细胞因子与哮喘的发生发展有关【1 8 。2 引。目前尽管对T 细胞功能具调节作用的因子还不完全清楚，但可能与抗原呈递细胞( A P C ) 与T 细胞间的协同刺激通路所产生和传递的协同刺激信号有关【2 ，其中最露要的就是B 7 C D
9、 2 8 、B 7 C T L A 一4 协同刺激通路产生的阳性、阴性协同刺激信号。前者引起T 细胞增殖、分化和活化1 2 引，后者对T 细胞反应起抑制作用【4 ，26 | 。我们检测到哮喘患者s C T L A 一4 水平明显高于健康受试者，且s C T L A 一4水平随哮喘病情严重程度加重而升高，尤其中度持续组和重度持续组的升高水平更为突出。由于中度持续组和重度持续组的患者应用口服或吸入皮质激素治疗的比例高于轻度间歇组和轻度持续组，因此我们曾考虑s C T L A 一4 水平可能与激素应用的剂量或给药的途径有关。但我们的研究结果同时提示，哮喘患者血清中s C T L A 一4 的浓度还与
10、P D 2 0 F E V l 、F E V l 占预计值百分比、P E F 占预计值百分比呈显著负相关，与P a C O 。呈显著正相关。即：s C T L A 一4 水平越高，气道反应性越高，大气道气流阻塞程度也越严重。P D 。一F E V 。、F E V 。占预计值百分比、P E F 占预计值百分比均是哮喘诊断及其病情严重程度的重要判断指标，s C T L A 一4 与它们密切相关，也就意味着s C T L A 一4 与哮喘的病情严重程度有关，它在中度持续组和重度持续组患者中的明显升高并不主要是激素作用的结果。因此，可以推测s C T L A 一4 在哮喘的发病机制中可能起着重要的作用
11、，是哮喘病情严重程度的影响因素及大气道气流受限的影响因素。此外我们还检测到s C T L A 一4 存在于21 的健康受试者中，这与M a g i s t r e l l i l l l l 的研究结果相一致，说明s C T L A 一4 可参与免疫内环境平衡的调节。1 7s C T L A 一4 是由编码C T L A 一4 的基因失去编码跨膜区核苷酸的转录产物，它具有与C T L A 一4 相同的胞外区和胞内区，s C T L A 一4 的胞外区结构通过与C D 2 8 竞争结合相同的配体已经可以行使部分抑制功能，进而我们推测它应具有与C T L A 一4 相似的免疫学功能。已有许多学者1
12、 2 7 - 3 0 1 在动物实验和临床研究中证实c T L A 一4 参与抑制气道及肺组织T 淋巴细胞的活化，并可使哮喘动物模型的血I g E 水平下降、肺泡灌洗液( B A L F ) 中嗜酸细胞数减少、T h 。类细胞因子m R N A 产生减少【2 引，哮喘患者血清中高浓度的s C T L A 一4 很可能也具有与C T L A 一4 类似的免疫学功能：抑制T 细胞活化，进而抑制气道炎症的出现。这可能是s C T L A 一4 在哮喘患者中显著升高的主要原因。我们的研究结果表明：s C T L A - 4 水平与淋巴细胞数量呈显著正相关，与中性粒细胞、单核细胞及嗜酸细胞数量无相关性。
13、提示s C T L A 一4 起源于淋巴细胞，这与O a k s 的研究结果一致：编码s C T L A 一4 的m R N A 主要在C D 4 +或C D 8 + T 淋巴细胞上表达1 1 “。s C T L A 一4 在哮喘中的可能作用机制：s C T L A 一4主要由静止的T 细胞产生，一旦T 细胞活化，编码s C T L A 一4 的m R N A 很快就出现降解，s C T L A 一4 产生减少I l “，而已生成的s C T L A 一4 可能以旁分泌的方式影响周围的T 细胞，对于静止的T 淋巴细胞，s C T L A 一4 主要是阻断B 7 - C D 2 8 的联系，干扰
14、阳性协同刺激信号的产生和传递，阻止T 细胞的活化；而对已活化的T 细胞则阻断B 7 一C T L A 一4 的联系，阻止对T 细胞反应的下调1 1 3 1 。但由于s C T L A 一4 为单体形式，因此它与B 7 分子的亲合力较C T L A 一4 与B 7分子的亲合力为低，并更容易从B 7 一s C T L A 一4 的复合物中解离出来，这就使s C T L A 一4 与C T L A - 4 竞争结合B 7 的能力有限，对T 细胞反应下调的作用较弱。哮喘患者血清中高浓度的s C T L A 一4 可能就是在T 细胞免疫反应初期为了实现对C D 2 8 一B 7 连接进行干扰而出现的保护
15、性升高，或者说通过这种干扰作用有利于疾病的好转。F o s t e r l l 8 l 曾在小鼠哮喘模型中证实I L 一5 的缺失可降低气道高反应性。C o r r y l l 9 1 的研究表明I L 一4 参与形成急性气道高反应性。S h i 等学者1 2 0 ，3 4 1 发现I L 一5 有助于嗜酸细胞在气道内的聚集并形成气道炎症。以上学者的研究都证实I L _ 4 、I L 一5 与哮喘的发生有关。现在已经明确：特异性变态反应主要是以1 8T 细胞分泌I L 一4 和I L 一5 等T h 2 类细胞因子为特征的疾病1 3 1 3 2 1 。对于哮喘来说，T h 。类细胞因子I L
16、一4 、I L 一5 水平越高，越易发生气道气道炎症【3 射。而我们的结果显示哮喘患者血清s C T L A 一4 浓度与T h 。类细胞因子I L - 4 和I L 一5 水平呈显著正相关，即血清s C T L A 一4 水平可以反映气道T h 2 类炎症的严重程度。诚然，目前国内外许多研究已使人确信：各种炎症介质、细胞因子、炎性细胞的作用相辅相成，共同构成复杂的网络机制参与哮喘的发生，因此，对于s C T L A 一4 与其他炎性介质和细胞因子之间的关系还有待进一步阐明，例如可通过对患者的痰液，支气管灌洗液或支气管活检组织进行免疫病理研究和分子水平研究，以进一步揭示s C T L A 一4 在哮喘发病机制中的作用。综上所述，我们的的研究得出以下结论：一、血清可溶性C T L A
