黄其钦 蒋加雁 卢成跃

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种以持续气流受限为特征的气道和肺组织慢性炎症性疾病，其中中性粒细胞的募集、浸润、激活以及TNF -ɑ 等炎性介质的过度生成是影响COPD 发生进展的关键环节［1］。Th17 细胞为一种新型的CD4+T 细胞亚群，主要分泌白细胞介素(interleukin，IL)-17、IL-6 和TNF-ɑ 等促炎因子，在体内抗感染及炎性反应中发挥关键作用。来自人体和动物实验的研究表明，IL -17 与包括感染性疾病、哮喘在内的多种疾病密切相关［2］。另据报道，IL-17 在中性粒细胞的募集、激活和成熟，以及支气管黏液分泌、气道组织重构等过程中发挥重要功能。近年来，研究表明体内Th17 细胞极化受微环境中IL -23、IL-6 等促炎细胞因子的影响。既往有报道显示在溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)患者中存在IL -23 高表达，并且IL -23 能影响患者体内IL - 17 的表达［3］。至今已有研究表明血浆IL - 17 水平在COPD 患者中显著增高，但针对IL - 23 水平与COPD 相关性的研究报道少见，并且COPD 患者血浆IL-23 与IL-17 水平的关系仍未完全阐明。因此，本研究同时探讨血浆IL -23、IL -17 水平与COPD 的关系，旨在为进一步揭示COPD 的免疫学发病机制提供理论依据。

对象与方法

1.研究对象:自2011 年12 月～2013 年12 月收集温州医科大学附属第二医院平阳院区住院或门诊确诊的COPD 患者75 例，其中急性加重期患者30 例，稳定期患者45 例。75 例COPD 患者中男性55 例，女性20 例，患者平均年龄62.11 ±13.65 岁。COPD 的诊断符合2011 年颁布的《慢性阻塞性肺疾病诊断、处理和预防全球策略(2011 年修订版)》的诊断标准［4］:即主要症状为呼吸困难、慢性咳嗽和(或)多痰，有危险因素接触史，肺功能检查示吸人支气管扩张药之后第1 秒用力呼气容积(FEV1)占用力肺活量(FVC)百分比＜70%，并排除支气管哮喘、支气管扩张症、充血性心力衰竭、肺结核、闭塞性细支气管炎、弥漫性泛细支气管炎等疾病。对照组均为笔者医院健康体检者，共80 例，其中男性58 例，女性22 例，患者平均年龄60.95 ±13.79 岁。纳入前经各项临床检查排除心血管疾病、肿瘤、1 型糖尿病、自身免疫性疾病等病史。COPD 患者组和健康对照组在平均年龄及性别构成比上差异均无统计学意义(P 均＞0.05)。以上研究对象均来自无血缘关系的浙江籍汉族人群。所有入选对象均签署知情同意书，本研究获得医院伦理委员会批准。

2.研究方法:所有研究对象均留取空腹静脉血3 ml，经EDTA-Na2抗凝，分离血浆(3000r/min×10min)，置于-80℃冰箱冻存。采用酶联免疫吸附法(enzyme -linked immunosorbent assay，ELISA)，严格按照试剂盒(北京方程生物公司)说明书检测血浆IL-23 和IL-17 水平。

3.统计学方法:性别、年龄比较分别采用χ2检验和两独立样本t 检验，COPD 组和对照组之间血浆IL -23 和IL -17水平的比较以及与COPD 病程的关系采用两独立样本t 检验。采用Pearson 相关分析法检测COPD 患者血浆中IL-23 与IL-17 水平的相关性。以上数据输入SPSS 18.0 统计软件包处理，以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

与健康对照组相比较，COPD 患者血浆IL-23 和IL-17 的平均水平均显著增高(IL -23:751.17 ±155.36 vs 686. 88 ± 147. 36ng/L，t = 2. 644，P =0.009;IL-17:1.79 ±0.21 vs 1.71 ±0.17ng/L，t=2.614，P=0.010)。与病情稳定期COPD 患者相比较，急性加重期患者体内血浆IL -23 和IL -17 的平均水平亦显著增高(IL - 23:801. 31 ± 141. 69 vs 717.75 ±128.74ng/L，t=2.645，P=0.010;IL-17:2.36 ±0. 12 vs 1. 41 ±0. 16ng/L，t =27. 714，P ＜0.001，图1、图2)。进一步采用Pearson 相关分析法检验COPD 患者血浆IL -23 与IL -17 水平的相关性，结果发现两者呈正相关(r=0.349，P=0.011)。

图1 血浆IL-23 水平与COPD 的关系

图2 血浆IL-17 水平与COPD 的关系

讨 论

临床病理研究表明气道黏膜及黏膜下层中性粒细胞的募集、浸润和过度激活是COPD 局部炎症的主要特点。中性粒细胞由血液循环到达气道炎症部位要经过黏附、跨血管内皮转移、趋化等过程，其中TNF-ɑ、IL-8 等细胞因子起调控作用。近年来研究证实，IL-17 与细胞膜上的特异性受体(IL -17R)结合后，将通过刺激丝裂原活化蛋白激酶和NF-κB 信号通路发挥抗感染及免疫调节功能。IL -17 能够激活支气管上皮细胞、内皮细胞、肺纤维原细胞等分泌中性粒细胞趋化因子(IL-6、IL -8 等)，中性粒细胞活化因子，如巨噬细胞炎性蛋白(MIP)-2、IL -1β 以及粒细胞集落刺激因子(GM -CSF)等，在中性粒细胞的募集、活化及成熟中发挥着关键作用。

另有研究表明，IL -17 能特异性地诱导黏蛋白MUC5AC 和MUC5B 基因表达，刺激支气管上皮杯状细胞与黏膜下腺体产生大量黏液，导致气道高分泌状态。此外，IL-17 还可以通过诱导TNF-ɑ 等炎性因子表达，增加胶原蛋白的聚集，同时抑制细胞外基质分解，并通过刺激成纤维细胞增殖等作用，参与体内纤维结缔组织形成及平滑肌的增生，最终促进气道组织发生重塑［5］。动物模型研究显示，IL -17 高表达的肺上皮细胞可以产生类COPD 样病理组织学特征，包括CD4+细胞大量募集，黏液过度分泌，小气道纤维化及趋化因子配体(CXCL)-1、基质金属蛋白酶(matrix metallo preteinases，MMP)-9 和MMP 抑制剂TIMP-1 等细胞因子的异常表达。IL -23 作为IL -23/IL-17 轴中炎症的始动因子，主要由活化的树突状细胞、巨噬细胞等抗原递呈细胞产生，它不仅是维持Th17 细胞稳定及增殖的关键因素，还对Th17 细胞功能发挥正性调节作用。研究发现，体内IL -23 异常增高可能触发瀑布式级联反应，最终导致气道黏液腺的增生和黏液的过度分泌，肺泡壁破坏及纤维化以及气道结构重建。

本研究首先发现与对照组相比，COPD 患者中血浆IL-17 平均水平显著增高，并且与稳定期患者相比较，血浆IL-17 平均水平在急性加重期患者中亦显著增高。本研究结果与国内大多数研究者的结论基本相符［6］。国外有研究者曾报道在COPD 稳定期患者支气管黏膜下组织中，IL -17 免疫组化阳性细胞数量较非吸烟对照组显著增加［7］。上述研究结果提示血浆IL-17 水平增高可能是影响COPD 发生及疾病进展的重要因素。推测其机制可能是由于体内IL -17 通过诱导中性粒细胞的募集、浸润和过度激活以及促炎细胞因子的过度表达，最终导致气道的慢性炎症过程。动物实验研究表明使用IL -17 单克隆抗体可以明显减少气道中性粒细胞浸润［8］。另据报道，大鼠血浆IL -17水平与小气道结缔组织增生程度呈显著正相关［9］。

进一步研究表明，COPD 患者血浆中IL-23 平均水平较对照组显著增高，并且与疾病的急性加重相关。Pearson 线性相关分析发现COPD 患者中血浆IL-23 与IL-17 水平呈线性正相关。至今针对COPD患者血浆IL-23 水平的研究少见，但已有研究发现在UC、RA 等疾病中同样存在IL-23 高表达，并且IL-23 能影响这些患者体内IL -17 的表达水平［3］。上述结果提示IL-23 是可能是影响COPD 发病机制的重要因子，其可能通过影响COPD 患者血浆IL-17水平来发挥作用。从理论上讲，IL -23 是维持Th17细胞细胞功能的关键因素，其水平的高低可能直接影响体内IL-17 的表达。当机体在吸烟等有害环境的影响下，气道黏膜屏障功能发生障碍，气道中病原分子等有害物质刺激气道黏膜固有层中的巨噬细胞、树突状细胞等诱导产生IL -23 等细胞因子，而IL -23通过与CD4+T 细胞等效应细胞表面的特异性受体结合发挥调节免疫功能，并诱导IL -17 等炎性因子的生成，从而影响中性粒细胞的募集、激活以及TNF-ɑ等致炎因子的表达，最终促进COPD 的发生和进展。沈锋等［10］曾报道COPD 急性加重期患者诱导痰中IL-17 水平明显高于对照组，并与痰中性粒细胞百分数呈正相关。此外，该研究还发现痰中IL-8 水平与IL-17 水平呈线性关系［10］。鉴于Th17 细胞极化影响因素复杂，血浆IL-23 水平与Th17 细胞极化的关系仍有待于进一步研究证实。

综上所述，本研究提示血浆IL-23 和IL-17 水平可能参与COPD 的形成，并能影响疾病的病程。COPD患者中血浆IL-23 与IL-17 水平密切相关。鉴于体内IL-23、IL-17 水平的影响因素极其复杂，本研究尚不能诠释IL-23、IL -17 水平增高影响COPD 的具体机制，这将是后续研究亟待解决的问题。

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2 Pridgeon C，Bugeon L，Donnelly L，et al. Regulation of IL -17 in chronic inflammation in the human lung［J］. Clinical Science，2011，120:515 -524

3 Langrish CL，Chen Y，Blumenschein WM，et al. IL -23 drives a pathogenic T cell population that induces autoimmune inflammation［J］. Journal of Experimental Medicine，2005，201(2):233-240

4 王天立，杨泽刚，裴文军. 慢性阻塞性肺疾病患者血清维生素D水平与肺功能的相关性研究［J］. 医学临床研究，2012，29(10):1935 -1936

5 刘仁杰，万毅新. Th17 及IL-17 在慢性阻塞性肺疾病中的研究［J］. 实用医学杂志，2011，27(1):152 -153

6 谢娟，邓星奇，施劲东，等. 慢性阻塞性肺病患者诱导痰中脂联素水平及其与白介素-17 的相关性［J］. 中国临床医学，2011，18(2):173 -176

7 Di Stefano A，Caramori G，Gnemmi I，et al. T helper type 17 -related cytokine expression is increased in the bronchial mucosa of stable chronic obstructive pulmonary disease patients［J］. Clinical ＆ Experimental Immunology，2009，157(2):316 -324

8 Chang SH，Dong C. A novel heterodimeric cytokine consisting of IL-17 and IL-17F regulates inflammatory responses［J］. Cell Research，2007，17(5):435 -440

9 蔡晓聪，周向东. Th17 细胞与慢性阻塞性肺疾病发生发展的相关联系［J］. 国际呼吸杂志，2010，30(21):1306 -1308

10 沈锋，赵鸣武，贺蓓，等. 慢性阻塞性肺疾病和支气管哮喘患者诱导痰中白细胞介素-17 水平及其意义［J］. 中华内科杂志，2005，43(12):888 -890