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IL-22最初被描述为一种IL-10相关的T细胞来源的诱导因子(IL-TIF),属于IL-10家族,并认为产生IL-22的Th细胞是是一种Thl7细胞的变体。资料显示产生IL-22的Th17细胞同时也产生IL-17,而IL-17涉及支气管哮喘的发生发展,且Th17细胞也与支气管哮喘密切相关。由此我们推测IL-22可能也与支气管哮喘相关联。资料显示支气管哮喘患者的血清中IL-17水平增高,但支气管哮喘患者血清IL-22水平变化此前未见报道。IL-22受体复合物是由IL-22R1和IL-10R2组成。IL-10R2是一些细胞因子受体的一部分,故IL-22受体复合物中只有IL-22R1链是其特异性部分,可以确定一个细胞是IL-22的靶细胞或不是。目前研究显示在各种静止的或活动的免疫细胞中没有IL-22R1的表达,仅在非造血细胞如肝细胞,角质细胞,肺及肠道上皮细胞等表达。目前研究显示呼吸道系统(肺,气管)的人肺泡上皮细胞和气道上皮细胞表达IL-22R1受体,但气道平滑肌细胞及气道成纤维细胞IL-22R1受体的检测尚未见报道。支气管哮喘血清含有多种细胞因子,观察哮喘血清致敏的气道上皮细胞、气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞IL-22R1受体的变化,目前尚未见报道。目前IL-22对人气道上皮细胞、人气道平滑肌细胞和气道成纤维细胞增殖或凋亡、坏死的作用尚未见报道。我们用不同浓度的IL-22直接刺激人气道上皮细胞、人气道平滑肌细胞和气道成纤维细胞,用MTT法及流式细胞技术观察这三种细胞的增殖和凋亡、坏死变化。资料显示IFN-γ能以剂量和时间依赖的方式急剧地增加角质化细胞IL-22R1和IL-10R2的表达,这表明角质化细胞在Thl条件下对IL-22敏感性增加。而许多科学家报道TGF-β是Th17的分化所必需的。而且TGF-β是一种多效分子,涉及多种基本的细胞活性。在肺部,TGF-β是主要影响支气管上皮细胞,气道平滑肌细胞,气道成纤维细胞细胞外基质(ECM)成分纤维连接蛋白、胶原的合成,也控制基质降解蛋白酶的表达以及抗蛋白酶的表达水平。而IL-4是Th2细胞分泌的一种细胞因子,涉及支气管哮喘的发生发展过程。IL-4除了能促进气道嗜酸性粒细胞炎症外,能直接作用于气道平滑肌细胞,引起气道平滑肌反应性增高。IL-4、IFN-γ以及TGF-β对人气道平滑肌细胞子对气道这三种细胞IL-22R1受体的作用以及不同浓度的IL-22对这三种细胞增殖凋亡乃至坏死的作用,可以更好的理解IL-22在支气管哮喘中的作用并将导致过敏性哮喘治疗新的靶点。研究目的1.检测支气管哮喘患者和健康对照组血清IL-22的水平,并检测支气管哮喘患者的肺功能,比较支气管哮喘舒张试验阳性组和支气管激发试验阳性组患者血清IL-22水平。2.检测气道上皮细胞、气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞IL-22R1的表达。3.检测哮喘血清致敏后的气道上皮细胞、气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞IL-22R1表达的差别。4.检测IL-4、IFN-γ以及TGF-β对气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞IL-22R1表达的影响。5.检测不同浓度的IL-22对气道上皮细胞、气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞的细胞增殖、凋亡、坏死的作用。研究方法1.收集支气管哮喘41例及正常体检者20例的血清,用ELISA法对比这两组样本血清IL-22和IL-17水平。检测支气管哮喘患者的肺通气功能,根据FEV1测试结果将FEV1%>70%的患者分为支气管激发试验阳性组,将FEV1%<70%的患者分为支气管舒张阳性试验组,对比这两组患者血清IL-22和IL-17水平。2.应用定量PCR检测气道上皮细胞、气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞IL-22R1mRNA的表达水平,用Western blot技术以及免疫荧光技术鉴定这三种细胞IL-22R1受体的表达。3.收集近期未用过激素的重度哮喘患者的血清(抗原皮试实验阳性,IgE>1000U/ml),刺激气道上皮细胞、气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞,用半定量实时PCR法观察这三种细胞IL-22R1mRNA表达的变化。用MTT法检测不同浓度的IL-22刺激这三种细胞6小时、12小时、24小时时OD值的变化,用流式细胞技术检测不同浓度的IL-22对这三种细胞凋亡及坏死的变化。4.用半定量实时PCR检测IL-4、IFN-γ以及TGF-β对气道平滑肌细胞、气道成纤维细胞IL-22R1mRNA水平的变化的影响,用Western blot检测对这三种细胞IL-22R1蛋白表达的影响。研究结果1.支气管哮喘组与正常对照组IL-22血清水平无显著性差异;但哮喘组IL-17水平显著性高于对照组(P<0.05)。支气管舒张试验阳性组血清IL-22、IL-17水平均显著性高于支气管激发试验阳性组患者水平(P<0.05)。2.定量PCR显示人气道上皮细胞、平滑肌细胞以及人肺成纤维细胞均有IL-22R1mRNA的表达,此外用Western blot及免疫荧光检测可见这三种细胞均有IL-22R1蛋白的表达。3.哮喘血清致敏的气道上皮细胞IL-22R1mRNA表达明显下降,仅为对照细胞表达的9%；而气道平滑肌细胞经哮喘血清刺激后IL-22R1mRNA表达显著性上升,为对照组气道平滑肌细胞的345倍；但在人气道成纤维细胞哮喘血清刺激前后的IL-22R1mRNA表达无明显变化。4.气道平滑肌细胞经细胞因子IFN-γ、IL-4以及TGF-P孵育24小时后IL-22R1mRNA分别扩增了89,18和133倍,而加入了IL-4、IFN-γ后人气道成纤维细胞IL-22R1mRNA表达下降,而TGF-β则促进IL-22R1mRNA表达上升,约为正常人气道成纤维细胞表达的2.3倍。气道平滑肌细胞的IL-22R1蛋白表达在细胞因子IFN-γ、IL-4以及TGF-β刺激后均有不同程度的增加,而IL-4、IFN-γ刺激后的气道成纤维细胞IL-22R1蛋白减弱,TGF-β刺激后的气道成纤维细胞IL-22R1表达增强。5.气道上皮细胞,中、高浓度(100ng/ml) IL-22刺激细胞12小时,细胞的OD值显著性下降(P<0.01)；高浓度(1000ng/ml) IL-22作用细胞24小时,细胞OD值显著性下降(P<0.05)。不同浓度的IL-22作用细胞后6、12、24后,细胞增殖随IL-22增加呈下降趋势。高浓度IL-22 (1000ng/ml)作用人气道平滑肌细胞24小时后细胞OD值显著性下降(P<0.01)。而中浓度的IL-22 (100ng/ml)作用细胞后,细胞增殖改变,统计学差异显著,但6小时及12小时OD值增加,而24小时OD值下降。100ng/ml及1000/ng IL-22刺激人气道成纤维细胞12小时细胞OD值显著性下降(P<0.05)。不同浓度的IL-22作用于人气道成纤维细胞6小时、12小时或24小时后,细胞增殖随IL-22浓度的增加而呈下降趋势。6.不同浓度的IL-22刺激下正常气道上皮细胞百分比显著性增加,凋亡率显著下降(P<0.01),低剂量的IL-22 (10ng/ml)作用细胞时坏死率显著升高(P<0.01),坏死率随刺激的IL-22浓度增加而呈增高趋势；不同浓度的IL-22(lOng/ml、100ng/ml、1000ng/ml)刺激人气道平滑肌细胞后正常细胞百分比,凋亡率及细胞坏死率无显著性差异；不同浓度的IL-22刺激气道成纤维细胞后细胞凋亡率无显著性改变(P>0.05)。中、高浓度IL-22(100ng/ml,1000ng/ml)刺激细胞后细胞坏死率显著性下降(P<0.05),低浓度的IL-22(10ng/ml)作用后细胞坏死率呈下降趋势。研究结论1.IL-22可能涉及支气管哮喘的发生发展过程,气道平滑肌细胞、肺成纤维细胞、人气道上皮细胞可能均是IL-22发挥作用的靶细胞。2.IL-22对气道上皮乃至对支气管哮喘的双重作用,这可能与支气管哮喘的病程即启动阶段或持续阶段,气道上皮的状态即生理状态下或是病理状态下相关；在气道平滑肌细胞,IL-22很可能通过其浓度的改变或者改变气道平滑肌IL-22R1受体的表达从而调节气道平滑肌细胞对IL-22的敏感性来发挥作用的；而在气道成纤维细胞,IL-22可能更多的是一种保护因子,支气管哮喘后续阶段,IL-22对气道成纤维细胞作用轻微。3.IFN-γ、IL-4、TGF-β通过改变人气道平滑肌细胞和人气道成纤维细胞IL-22R1受体的表达来改变气道平滑肌细胞和成纤维细胞对IL-22的敏感性,从而调节IL-22对这些细胞作用。