地塞米松对哮喘大鼠Aiolos基因表达的影响

地塞米松对哮喘大鼠Aiolos基因表达的影响

裴复阳宋晓萍

大连大学附属中山医院116001

摘要：目的：探讨糖皮质激素治疗哮喘的机制。方法：SPF级wister大鼠30只，随机分成3组，每组10只。参照PetersenLC的方法制备哮喘模型。结果：正常对照组肺组织病理学检测未见明显气道炎症改变。哮喘组支气管周围可见大量炎症细胞浸润，包括巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和EOS等；地塞米松组的小气道管壁增厚，分泌物增加、肺泡壁增厚和炎症细胞浸润现象较哮喘组大鼠明显减轻。哮喘模型组外周血白细胞总数及嗜酸粒细胞比例与正常对照组和地塞米松组比较显著升高，差异有显著性（白细胞总数与地塞米松组比较P＜0.05，嗜酸粒细胞比例与地塞米松组比较P＜0.01，二者与正常对照组比较均P＜0.01）。正常对照组外周血白细胞与地塞米松组与地塞米松组比较无差异性P＞0.05，嗜酸粒细胞比例与地塞米松组比较差异有显著性P＜0.01。各组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA均有表达。C组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量较多。X组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量明显减少。与C组比较有显著性差异（P＜0.05）；D组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量与X组有不同程度的增高（P＜0.05），而比C组略低（P＜0.05）。结论：哮喘大鼠的Aiolos基因的表达减弱；地塞米松可增加哮喘大鼠Aiolos基因的表达；地塞米松可改善哮喘大鼠的气道炎症。

关坚词：地塞米松；支气管哮喘；Aiolo基因；模型

[Abstract]ObjectiveToexploreofglucocorticoidinthetreatmentofasthma.[Methods]SPFlevelobtainedwister30ratswererandomlypidedinto3groupsof10each.[Results]Lungtissueofnormalcontrolgroupdetectednosignificantchangesinairwayinflammation.Bronchialasthmacanbeseenaroundthelargeamountofinflammatorycellinfiltration，includingmacrophages，lymphocytes，neutrophilsandEOS，etc.；inflammatorycellsprimarilyinthebronchialsubmucosaandmucosaoftheouterlayeraroundsmallbloodvesselsandalveolarinfiltration，etc.；seetracheastenosis，airwayepithelialcellloss，significantlyincreasedairwaysecretions，bronchialwallthickening.Dexamethasonegroup，thesmallairwaywallthickening，increasedsecretions，alveolarwallthickeningandinflammatorycellinfiltrationsignificantlyreducedcomparedwithasthmagroup.Asthmaticperipheralbloodleukocytesandeosinophilpercentagewiththecontrolgroupanddexamethasonegroupweresignificantlyhigher，thedifferencewasstatisticallysignificant（totalnumberofleukocytesanddexamethasonegroupP﹤0.05，theproportionofeosinophilsanddexamethasonegroupP&lt；0.01，bothcomparedwiththecontrolgroupwereP﹤0.01）.WBCnormalcontrolgroupanddexamethasonegroupcomparedwiththedexamethasonegroup，nodifferenceP﹤0.05，theproportionofeosinophilscomparedwiththedexamethasonegrouptherewassignificantdifferenceP﹤0.01.LymphocytesAiolosmRNAratswereexpressed.CexpressioninratlymphocytesAiolosmRNAmore.XgroupsignificantlydecreasedtheexpressionoflymphocyteAiolosmRNA.AndCgroupsweresignificantlydifferent（P﹤0.05）；DexpressioninratlymphocytesAiolosmRNAXgroupwithvaryingdegreesofincreased（P0.05），butslightlylowerthantheCgroup（P﹤0.05）.

Conclusion

1.AsthmaticratsAiolosgeneexpressionwasdecreased，

2.DexamethasoneincreasedAiolosgeneexpressioninasthmaticrats，

3.Dexamethasonecanimproveairwayinflammationinasthmaticrats.

Keywords：dexamethasone；bronchialasthma；Aiologene；mod

哮喘是一种常见病，我国哮喘的发病率约在1%～4%，全世界范围内哮喘发病呈逐年增加趋势[1]。Aiolos基因属于Ikaros家族，编码造血细胞特异性锌指样转录因子Aiolos。Aiolos主要调节B细胞和T细胞的发育。淋巴细胞参与哮喘的发病，T细胞在各种炎性细胞、炎性介质和细胞因子形成的网络中起核心作用，它触发了气道嗜酸性炎症的发生。糖皮质激素是目前最有效的抗炎药，通过多个环节抑制哮喘反应和降低气道高反应性。本研究通过建立大鼠哮喘模型，观察地塞米松对哮喘大鼠肺组织Aiolos及其基因表达的影响及对肺组织病理变化的作用，探讨地塞米松治疗哮喘的机制。

1对象与方法

取SPF级wister大鼠30只，随机分成3组，每组10只。参照PetersenLC的方法制备哮喘模型。模型组：首日致敏采用腹腔内注射10%的鸡卵清蛋白（OVA）和10%的氢氧化铝混合液1ml，第8天相同剂量、相同方法加强致敏1次；致敏后第15天，将大鼠置于一密闭有机玻璃容器中，给予1%鸡卵清蛋白雾化吸入刺激（雾粒直径3～5μm），在雾室中放置约30分钟/日，每日激发一次，连续2周。地塞米松组：在哮喘组的基础上，于吸入1%VOA前1h，预先腹腔注射地塞米松2mg/Kg。正常对照组：以等量生理盐水行腹腔内注射和雾化吸入，其余步骤同模型组。

最后一次激发24小时后，将大鼠麻醉，放血处死。采取静脉血2mL，用EDTA抗凝，用全自动血细胞计数仪测量EOS。取大鼠的右肺组织进行病理检测。提取淋巴细胞，RT-PCR检测AiolosmRNA的表达。

统计学方法：数据以均数±标准差（x±s）表示，所有数据以SPSS11.0统计分析。多组间均数的比较采用方差分析F检验，组间两两比较采用q检验，相关分析采用Spearman等级相关分析法。P<0.05表示差异有显著性。

2结果：

正常对照组肺组织病理学检测未见明显气道炎症改变。哮喘组支气管周围可见大量炎症细胞浸润，包括巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和EOS等；炎性细胞主要在支气管粘膜下层及粘膜外层、小血管周围及肺泡等处浸润；可见气管腔狭窄、气道上皮细胞脱落、气道分泌物明显增加、支气管管壁增厚。地塞米松组的小气道管壁增厚，分泌物增加、肺泡壁增厚和炎症细胞浸润现象较哮喘组大鼠明显减轻。

哮喘模型组外周血白细胞总数及嗜酸粒细胞比例与正常对照组和地塞米松组比较显著升高，差异有显著性（白细胞总数与地塞米松组比较P＜0.05，嗜酸粒细胞比例与地塞米松组比较P＜0.01，二者与正常对照组比较均P＜0.01）。正常对照组外周血白细胞与地塞米松组与地塞米松组比较无差异性P＞0.05，嗜酸粒细胞比例与地塞米松组比较差异有显著性P＜0.01。

各组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA均有表达。C组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量较多。X组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量明显减少。与C组比较有显著性差异（P＜0.05）；D组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量与X组有不同程度的增高（P＜0.05），而比C组略低（P＜0.05）。

各组大鼠淋巴细胞Aiolos基因表达的RT-PCR结果（见表2。电泳图见图2）

各组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA均有表达。C组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量较多。X组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量明显减少。与C组比较有显著性差异（P＜0.05）；D组大鼠淋巴细胞AiolosmRNA表达量与X组有不同程度的增高（P＜0.05），而比C组略低（P＜0.05）。

3讨论

支气管哮喘是一种慢性的炎症过程，有多种细胞及其组分参与，哮喘发病主要与I型变态反应有关，介导I型变态反应的主要免疫球蛋白是特异免疫球蛋白E（IgE）。

多种基因对B淋巴细胞产生特异IgE具有重要作用，其中Aiolos基因近年来逐渐受到重视。人类Aiolos基因定位于17q11.2-21[4]，BarnesKC[5]研究显示影响血清IgE水平的基因也定为于17q11.2-21。

Aiolos基因属于Ikaros家族，编码造血细胞特异性锌指样转录因子。人类Aiolos基因位于染色体17q21[6]，约含99kb，由8个外显子，7个内含子组成。经随机连接转录后，形成6个mRNA，含有2152～2437bp，分别编码六个Aiolos异构体，氨基酸残基为415～510。Aiolos基因在外周血淋巴细胞、脾、胸腺中高度表达，在肝、小肠、肺中表达次之，在其它组织中很少表达[7]Aiolos主要调节B细胞和T细胞的发育。Aiolos与Ikaros协同调节淋巴细胞的发育。

Barnes等【8】研究显示血清IgE水平的定位于17Q11，2Q21.2，与Aiolos基因位置重叠，在敲除Aiolos基因的小鼠中IgE的水平明显升高【9】，研究发现，即使在缺乏免疫刺激的情况下，Aiolos无效突变的小鼠也存在T细胞依赖的B细胞反应，包括生发中心的形成、血清Ig以及IgE水平的升高【10】。进一步发现如果外周成熟的B细胞缺乏Aiolos的表达，B细胞受体（BCR）以及CD40受体（CD40）受体为B细胞协同刺激受体，参与B细胞的活化增殖及抗体类别转换的活化）活化阈值会降低，很快使B细胞进入活化阶段，在体外具有较强的增殖能力，产生IgE以及抗核抗体等产物。因此，Aiolos基因表达降低可能是IgE水平升高重要原因，有研究显示Aiolos还参与了IL-4受体信号传导途径，因此Aiolos很可能在哮喘的发病中发挥了非常关键的作用。且我国科学家孙健博等【11】在研究Aiolos基因与SLE发病的相关研究中也发现，Aiolos基因缺陷的小鼠容易出现SLE的表现，且血清IgE水平都很高，Aiolos的表达与血清IgE呈负相关。由此推测，Aiolos基因的变化可能参与哮喘的发病过程。淋巴细胞也参与了哮喘的发病，T细胞在各种炎性细胞、炎性介质和细胞因子形成的网络中起核心作用，它触发了气道嗜酸性炎症的发生。而且近年来一直认为哮喘患者体内存在着Th1/Th2的失衡，Th2类细胞因子IL-24、IL-21等可调节控制B细胞产生IgE、促进骨髓中祖细胞向嗜酸粒细胞分化并趋化至气道，在气道高分泌和气道高反应中起重要作用。B细胞主要合成IgE。因此从某和意义上讲，淋巴细胞可能参与了哮喘发病的各个环节。而Aiolos和Ikaros主要调节T细胞和B细胞的发育、平衡及增生【12，13，14】，Aiolos可能通过淋巴细胞参与哮喘的发病。

从目前已有的研究推测，支气管哮喘患者Aiolos的低水平表达，可能是通过对HDACs募集的增加，从而调节哮喘患者BCR表达，降低BCR以及CD40受体的活化阈值，活跃其增殖活化能力，使得哮喘患者B淋巴细胞产生较高水平的特异性IgE，同时增加B淋巴细胞表面IgE低亲和力受体的表达，促进免疫记忆B淋巴细胞的生成，避免淋巴细胞凋亡等多方面作用促使支气管哮喘的发生及进一步发展。因此对于该基因功能的深入研究可能有助于我们对支气管哮喘的发病机制进一步认识，AiolosmRNA表达水平的检测也可能成为支气管哮喘发生的一个良好预测指标。

在哮喘的发病机制中嗜酸性粒细胞是主要的效应细胞发挥关键性作用，嗜酸粒细胞在气道黏膜的浸润是哮喘重要的组织病理学特征【15】。本研究显示哮喘组大鼠的Aiolos表达低于激素组，同时也低于对照组。哮喘大鼠组血清嗜酸性粒细胞明显高于激素组及正常对照组。也证明了Aiolos基因的变化参与哮喘的发病过程，其机制可能是促进Th2细胞活化，使Th2类细胞因子释放增加，从而引起嗜酸性粒细胞浸润到气道，同时又可以促进B淋巴细胞释放IgE的，而引起一系列的炎症反应。实验证明Aiolos对哮喘的发病具有保护作用，激素可以明显增强Aiolo的表达，但Aiolos基因和哮喘可能存在的关系及其作用机制尚须我们在以后的研究工作中进一步证明，也许将来可以通过对Aiolos基因的治疗调节淋巴细胞的功能和IgE的分泌治疗哮喘。同时，将进一步从分子水平探讨糖皮质激素治疗哮喘的机制。

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