背景和目的支气管哮喘是常见的慢性呼吸系统疾病,近年来,随着空气污染的加剧,患病率在全球逐年上升,给全球带来严重的经济负担和社会负担,成为日益严重的公共卫生问题。过敏性哮喘是支气管哮喘疾病中最常见的类型,常以血清免疫球蛋白E(Ig E)增高、粘液高分泌、气道高反应性(airway hyper reactivity,AHR)为主要特征,嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞等多种炎性细胞、炎症介质和细胞因子网络共同参与了其发病机制。虽然Th2型淋巴细胞和其相关的细胞因子(如IL-4、IL-5、IL-13等)在过敏性哮喘的发病机制中发挥了主要作用,但近年来,巨噬细胞以及与巨噬细胞相关的细胞因子在过敏性哮喘中的作用得到更多重视和研究。巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是主要来源于单核细胞和巨噬细胞的细胞因子,为一种上游的前炎因子和促炎因子,可促进多种炎症因子的分泌,并参与多种疾病的发病机制。研究表明,MIF参与了过敏性哮喘的疾病进程,可调节Th2型细胞因子的表达,在过敏性哮喘的发病机制中发挥了重要作用。为进一步了解MIF在过敏性哮喘发病机制中的作用,本课题分别在过敏性哮喘患者和过敏性哮喘大鼠模型中进行了研究,共分为两部分:第一部分:过敏性哮喘急性发作期患者血清MIF、嗜酸性粒细胞趋化因子-2(Eotaxin-2)和Ig E的表达及相关性研究;第二部分:钝化核因子-κB(NF-κB)的活化对过敏性哮喘大鼠肺组织MIF及血清IL-4表达的影响。探讨MIF在过敏性哮喘疾病中的作用和意义。第一部分过敏性哮喘急性发作期患者血清MIF、Eotaxin-2和Ig E的表达及相关性研究方法选取2012年9月至2015年10月郑州市第二人民医院呼吸内科过敏性哮喘急性发作期住院患者30例(哮喘组)和健康对照组25例,分别抽取哮喘组治疗前后和健康对照组的外周静脉血,检测所有受试者血清MIF、Eotaxin-2、Ig E的蛋白水平和外周血嗜酸性粒细胞比率(peripheral blood eosinophil ratio,EOS%),同时测定治疗前后哮喘患者的肺功能,对治疗前后的相关指标进行对比研究和相关性分析。结果1.哮喘组治疗后各项肺功能指标(包括FVC%pred、FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC)优于治疗前,差异有统计学意义(P<0.01)。2.哮喘组治疗前血清MIF水平显著高于治疗后和健康对照组,差异有统计学意义(P<0.01);治疗后血清MIF水平与健康对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。3.哮喘组治疗前血清Eotaxin-2水平显著高于治疗后和健康对照组,差异有统计学意义(P<0.01);治疗后血清Eotaxin-2水平与健康对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。4.哮喘组治疗前血清Ig E水平显著高于治疗后和健康对照组,差异有统计学意义(P<0.01);治疗后血清Ig E水平仍高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。5.哮喘组治疗前EOS%水平显著高于治疗后和健康对照组,差异有统计学意义(P<0.01);治疗后EOS%水平与健康对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。6.Pearson相关性分析显示,哮喘组血清MIF分别与FVC%pred、FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC呈负相关(P<0.05);哮喘组血清Eotaxin-2分别与FVC%pred、FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC呈负相关(P<0.01);哮喘组血清Ig E分别与FEV1%pred、FEV1/FVC呈负相关(P<0.05)。7.Pearson相关性分析显示,哮喘组血清MIF、Eotaxin-2、Ig E及EOS%各指标之间两两具有相关性,血清MIF与Eotaxin-2水平呈正相关(r=0.818,P<0.01);血清MIF与Ig E水平呈正相关(r=0.778,P<0.01);血清Eotaxin-2与Ig E水平呈正相关(r=0.751,P<0.01)。血清MIF、Eotaxin-2、Ig E分别与EOS%呈正相关(r=0.532,P<0.01;r=0.496,P<0.01;r=0.444,P<0.01)。结论过敏性哮喘急性发作期患者血清MIF、Eotaxin-2、Ig E和EOS%水平较健康对照组显著增高,治疗后较治疗前显著降低,MIF、Eotaxin-2、Ig E与肺功能指标呈负相关,且血清MIF、Eotaxin-2、Ig E和EOS%各指标之间两两呈正相关,提示MIF、Eotaxin-2、Ig E在过敏性哮喘的发病机制中起协同作用,并与疾病的严重程度相关,可作为临床诊疗良好的监测指标,具有较好的临床应用价值。第二部分钝化NF-κB的活化对过敏性哮喘大鼠肺组织MIF及血清IL-4表达的影响方法按随机数字表法将Wistar大鼠分为模型组、柳氮磺胺吡啶干预组(SASP组)、地塞米松干预组(DXM组)和对照组,根据文献报道的方法制备过敏性哮喘大鼠模型,并对各实验组进行相应处理或干预,实验结束后以ELISA法检测各组血清IL-4水平,对肺组织分别进行HE、PAS及免疫组化染色,观察各组肺组织病理学变化,通过Image-Pro Plus 6.0图像分析软件对肺组织MIF、NF-κB蛋白的表达水平及支气管黏膜杯状细胞染色面积进行数据处理,并进行相应指标的对比研究和相关性分析。结果1.HE染色比较:模型组可见各级支气管周围炎性细胞大量浸润,支气管黏膜上皮细胞水肿、脱落,管腔狭窄,多见粘液栓,支气管平滑肌增生显著,肺组织中炎性细胞浸润明显,肺泡间隔增宽;SASP组和DXM组各级支气管周围炎性细胞浸润数量显著减少,管腔狭窄及上皮细胞水肿减轻,可见少量粘液栓,支气管平滑肌增生减轻,肺组织炎性细胞浸润减少,肺泡间隔增宽减轻。对照组各级支气管黏膜上皮完整,管腔无狭窄,肺组织未见显著炎症细胞浸润,肺泡间隔正常,未见明显平滑肌增生。2.PAS染色比较:模型组可见各级小支气管、细支气管、终末细支气管黏膜杯状细胞大量增生,管腔可见大量粘液栓;SASP组和DXM组可见各级支气管黏膜杯状细胞少量增生,管腔可见少量粘液栓;对照组除气管等大气道以外,各级支气管黏膜极少见到杯状细胞。模型组、SASP组、DXM组杯状细胞面积占支气管黏膜上皮总面积的百分比(%)显著高于对照组(P<0.01);SASP组、DXM组杯状细胞面积占支气管黏膜上皮总面积的百分比(%)显著低于模型组(P<0.01);SASP组和DXM组之间杯状细胞面积占支气管黏膜上皮总面积的百分比(%)无显著性差异(P>0.05)。3.免疫组化染色比较:(1)肺组织MIF蛋白表达:模型组可见深棕色强阳性MIF蛋白表达,阳性区域主要位于支气管黏膜、黏膜下层;SASP组和DXM组可见棕色阳性MIF蛋白表达,主要位于支气管黏膜、黏膜下层;而对照组肺组织中支气管黏膜、黏膜下层可见浅棕色弱阳性MIF蛋白表达。模型组、SASP组和DXM组肺组织MIF的蛋白表达显著高于对照组(P<0.01);SASP组、DXM组肺组织MIF的蛋白表达显著低于模型组(P<0.01);SASP组和DXM组之间MIF的蛋白表达无显著性差异(P>0.05)。(2)肺组织NF-κB蛋白表达:模型组可见深棕色强阳性NF-κB蛋白表达,阳性区域主要在各级支气管黏膜、黏膜下层以及周围血管的内外膜;SASP组和DXM组可见棕色阳性NF-κB蛋白表达,主要位于支气管黏膜、黏膜下层以及周围血管的内外膜;对照组支气管黏膜、黏膜下层可见浅棕色弱阳性NF-κB蛋白表达。模型组、SASP组和DXM组肺组织NF-κB的蛋白表达显著高于对照组(P<0.01);SASP组、DXM组肺组织NF-κB的蛋白表达显著低于模型组(P<0.01);SASP组和DXM组之间肺组织NF-κB的蛋白表达无显著性差异(P>0.05)。4.血清IL-4水平ELISA检测结果比较:SASP组、DXM组和对照组的血清IL-4水平均显著低于模型组(P<0.01);SASP组、DXM组和对照组之间血清IL-4水平差异无统计学意义(P>0.05)。5.指标相关性分析:Pearson相关性分析显示,哮喘大鼠肺组织MIF、NF-κB的表达与血清IL-4水平两两具有相关性,哮喘大鼠肺组织MIF与NF-κB表达呈正相关(r=0.883,P<0.01),哮喘大鼠肺组织MIF表达与血清IL-4水平呈正相关(r=0.707,P<0.01),哮喘大鼠肺组织NF-κB表达与血清IL-4水平呈正相关(r=0.712,P<0.01)。结论过敏性哮喘大鼠肺组织MIF、NF-κB和血清Th2型细胞因子IL-4存在过度表达,且各指标之间两两呈正相关。采用NF-κB的特异性抑制剂柳氮磺胺吡啶或地塞米松钝化NF-κB的活化,可显著抑制肺组织MIF的表达,从而下调Th2型细胞因子IL-4的水平,进一步改善了肺部炎性细胞聚集、气道狭窄、粘液高分泌及气道重塑等肺部病理学改变,提示MIF作为过敏性哮喘治疗的重要靶点,具有良好的临床应用前景。