IL-6R表达及IL-6基因突变与慢性阻塞性肺疾病的相关性

梁志华 高炎超

(广州市番禺区何贤纪念医院，广东 广州 511400)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由免疫介质、免疫细胞及炎性因子共同作用引发的慢性非特异性炎症性疾病〔1〕。COPD位于全球死亡疾病第4位，预计至2020年，COPD将位于全球死亡疾病第3位，严重威胁公众生活质量和生命健康〔2〕。COPD的主要发病机制之一为系统炎症，而白细胞介素(IL)-6在COPD致病过程中发挥重要作用，其生物学效应受IL-6受体(R)介导，二者结合可刺激机体释放多种细胞因子，同时已有研究报道IL-6基因多态性与COPD的致病相关，而基因多态性的发生是以基因突变为基础，关于IL-6基因突变在COPD中作用的研究报道较少〔3，4〕。本研究拟探讨IL-6R和IL-6基因突变在COPD中的表达情况。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2017年2月至2018年2月广州市番禺区何贤纪念医院呼吸内科收治的46例COPD患者为研究组，选取同期体检的健康人群46例为对照组。纳入标准：①符合COPD诊断标准(2013年修订版)〔5〕；②年龄≥40岁；③自愿签署知情同意书；④经医院伦理委员会审核批准。排除标准：①合并冠心病；②合并严重肝、肾功能不全；③合并肺结核、支气管哮喘等其他肺部疾病；④合并恶性肿瘤；⑤合并类风湿关节炎等自身免疫性疾病。研究组男32例，女14例；年龄60～81〔平均(67.57±5.46)〕岁；肺功能分级Ⅰ级20例(轻度组)，Ⅱ级15例(中度组)，Ⅲ～Ⅳ级11例(重度组)；病程2～15〔平均(7.82±2.76)〕年。对照组男30例，女16例；年龄61～83〔平均(68.42±5.23)〕岁。两组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 检测方法 受试者在入院24 h内采集早晨空腹静脉血3～5 ml，室温静置30 min，3 000 r/min离心15 min，取上层血清-20℃冷冻待检。

1.2.1 酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清IL-6R水平 取试剂盒(购自北京索莱宝科技有限公司)室温放置20 min，配制试剂备用；设置7个浓度标准品孔、待测样品孔及空白孔，分别对应加标准品、待测样品、空白孔加蒸馏水，覆膜，37℃孵育2 h；洗涤液洗3次；加一抗工作液，覆膜，37℃孵育1 h；洗涤液洗3次；加二抗工作液，覆膜，37℃孵育1 h；洗涤液反复洗涤4次；各孔加底物100 ml显色，37℃避光显色15 min；各孔加终止液100 ml终止反应；450 nm波长测定吸光度(OD)值，分别以OD值、标准品为纵坐标和横坐标绘制标准曲线，计算IL-6R浓度。试剂配制及操作过程均由同一人严格按照说明书执行。

1.2.2 基因测序 对所有受试者进行IL-6检测，采用基因芯片技术，由广州益善生物科技公司检测。

1.2.3 肺功能检测 采用肺功能检测仪(德国康讯公司)检测第1秒用力呼气量(FEV1)与用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)、FEV1占预计值百分比(FEV1%)。

1.3 统计学分析 采用SPSS19.0软件进行t检验、χ2检验、方差分析、Pearson、Spearman 相关性分析。

2 结 果

2.1 两组IL-6R水平和IL-6-572C/G突变率比较 样品均获得IL-6编码区序列，发现在启动子区rs1800796(-572C/G)位点发生突变，突变例数39例。研究组IL-6R水平和IL-6-572C/G突变率显著高于对照组(P<0.01)，见表1。

表1 两组IL-6R水平和IL-6-572C/G突变率比较(n=46)

2.2 两组肺功能比较 研究组FEV1%与FEV1/FVC均显著低于对照组(P<0.01)，见表2。

表2 两组FEV1%、FEV1/FVC比较

2.3 肺功能不同严重程度COPD患者IL-6R水平和IL-6-572C/G突变率比较 中度组、重度组IL-6R水平、IL-6-572C/G突变率均显著高于轻度组(P<0.05)，且重度组显著高于中度组(P<0.05)，见表3。

表3 肺功能不同严重程度COPD患者IL-6R水平和IL-6-572C/G突变率比较

与轻度组比较：1)P<0.05；与中度组比较：2)P<0.05

2.4 IL-6R表达和IL-6-572C/G突变率与肺功能指标的相关性 IL-6R表达与FEV1%、FEV1/FVC呈负相关(r=-0.680、P=0.031，r=-0.655、P=0.036)，IL-6-572C/G突变率与FEV1%、FEV1/FVC呈负相关(r=-0.704、P=0.027，r=-0.677、P=0.033)。

3 讨 论

COPD发病率有升高趋势，其主要特征为出现不完全可逆性气流受阻，临床上主要表现为慢性咳嗽、喘息、咳痰、呼吸困难等症状〔6〕。COPD致病原因较多，特别是香烟烟雾是COPD的常见危险因素，并且随着吸烟人数的增多及老龄化增加，其发病率和死亡率增大，造成极大的社会和经济负担〔7〕。

IL-6为多效应细胞因子，在IL-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α等刺激下能在多种组织细胞中产生，尤其在应激、损伤及感染等因素导致的疾病中高表达〔8〕。IL-6在COPD中表达水平升高，能够刺激B淋巴细胞分化及T淋巴细胞增殖，诱导二者释放多种炎性介质加重肺部炎症反应，同时IL-6与COPD患者肺动脉高压、肺功能、血管炎等相关〔9〕。研究发现COPD患者血清可溶性(s)IL-6R表达水平升高〔10〕，本研究与之有相似之处，提示COPD患者存在IL-6R高表达现象。正常情况下，机体内IL-6含量极少，COPD急性发作时可释放大量IL-6，IL-6可与sIL-6R特异性结合成复合物，激活IL-6生物活性，因此COPD患者IL-6R水平升高〔11〕。

近年来对基因多态性研究报道较多，而基因多态性的发生是以基因突变为基础，IL-6基因多态性与多种疾病相关，Ji等〔12〕通过荟萃分析证实IL-6rs1800796(-572C/G)是COPD发生的危险因素。本研究COPD患者存在IL-6-572C/G突变现象。启动子区-572位点可直接影响IL-6基因转录强度，-572位点C向G突变，增强启动子区域和转录因子结合活性，促进IL-6分泌，引起COPD发病。Abd-Elaziz等〔13〕研究发现FEV1%与FEV1/FVC在COPD患者体内明显降低，与本研究结果基本相一致，提示COPD患者存在严重的肺功能障碍。进一步研究提示IL-6R水平和IL-6基因突变与COPD严重程度有关。COPD患者严重炎症反应可产生大量IL-6，而IL-6R升高可提高与IL-6结合率，使IL-6活化增多加重患者病情，而IL-6基因-572位于基因启动子区域，而G等位基因突变可引起个体转录及表达差异，提高IL-6相关疾病易感性，即增加COPD易感性〔14，15〕。本文提示在COPD患者体内IL-6R表达和IL-6-572C/G突变可能通过调控肺功能指标参与其疾病发生、发展过程。IL-6R可通过与IL-6结合而释放大量炎性因子，而炎性因子积聚在肺部，从而加重肺部炎症反应，IL-6和IL-6R分泌增加还能加重气道上皮细胞功能损伤，降低肺功能，而IL-6-572位于糖皮质激素受体元件附近，其G等位基因增加可提高IL-6分泌，从而增加机体炎症反应，降低肺功能，参与COPD疾病发生及发展过程〔16〕。

综上，COPD患者IL-6R表达水平升高，IL-6-572C/G突变率高，并与肺功能指标及疾病严重程度有关，可能参与COPD发病过程。由于研究样本量有限，存在地域性及种族差异，对结果产生一定误差，在后期研究中会着重改进。