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背景:过敏性支气管哮喘是由过敏原致敏,共刺激因子存在的条件下,2型辅助T细胞（Th2）细胞产生白介素（IL）-5,IL-4,IL-13,诱导嗜酸性粒细胞存活和成熟,B细胞抗体类别转换,IgE合成,进而导致IgE交联和肥大细胞活化引起的气道炎症。目前临床上治疗以吸入糖皮质激素为主,重症或难治性哮喘加用抗IgE（奥马珠单抗）治疗,中性粒细胞为主型辅以白三烯调节剂,大环内酯类药物。为了实现支气管哮喘的个体化治疗,近年来致力于研究哮喘的不同亚型和病因,开发针对2型免疫相关细胞因子（IL-4,IL-5,IL-13,IL9等）的抗体。白介素37（IL-37）被证明在哮喘中可以减少哮喘小鼠肺组织嗜酸性粒细胞浸润,改善气道高反应性,减少黏液分泌,调节Th1/Th2平衡,且IL-37在哮喘患者中表达水平降低。本课题旨在研究IL-37在哮喘患者中的表达情况及其对小鼠哮喘炎症模型的改善程度,初步探索其影响哮喘2型免疫反应的作用模式及机制,为哮喘的靶向和个体化治疗提供理论依据。方法:我们收集了中日友好医院呼吸内科符合GINA2018诊断标准的门诊哮喘患者19例,健康志愿者7例的基本信息,哮喘症状及生活质量评分,临床检查及外周血。提取外周血单个核细胞（PBMCs）,qPCR检测PBMCs中IL-37基因表达差异,Spearman相关性分析其与临床特征之间的相关性。利用OVA致敏及激发BALB/c小鼠,构建的哮喘气道炎症模型,重组人IL-37（rh IL-37）鼻内滴入,H&E染色观察其对哮喘小鼠肺组织炎症,瑞氏-吉姆萨染色观察肺泡灌洗液（BALF）中炎细胞渗出,免疫组化染色观察IL-37相关受体表达情况,乙酰甲胆碱激发试验检测小鼠气道高反应性（AHR）变化。对各组小鼠肺组织进行蛋白芯片抗体阵列检测分析,筛选差异表达蛋白,对差异蛋白进行基因本体分析（GO）及京都基因和基因组百科全书信号通路分析（KEGG）分析。接下来对差异基因相关文献进行回顾,挑选5个哮喘相关蛋白（CCL3,CCL4,CCL5,CXCL9,CXCL13）进行细胞水平验证。我们用Ficoll梯度分离方法将哮喘患者PBMCs进行分离体外培养,rhIL-37进行体外刺激,酶联免疫吸附法（Elisa）检测5个哮喘相关蛋白分泌水平变化。此外我们在人气道上皮细胞系BEAS-2B中验证IL-37对CXCL13分泌的影响。OVA构建上皮细胞过敏性炎症模型,rhIL-37进行体外刺激,Elisa检测刺激前后CXCL13的分泌水平变化。qRT-PCR检测NIK和CXCL13 mRNA表达变化,Western-blot检测NIK表达水平变化。质粒转染过表达NIK,Western-blot观察转染效率,Elisa检测转染前后细胞培养上清液中CXCL13的浓度变化。结果:1.哮喘患者组及健康对照组年龄,性别,BMI均无差异,哮喘组患者人外周血PBMC中IL-37 mRNA表达量明显低于对照组表达量;有过敏史的哮喘患者IL-37表达低于无过敏史患者,过敏性鼻炎患者IL-37表达低于无过敏性鼻炎患者;IL-37表达与FeNO呈现负相关,与哮喘控制ACT评分呈负相关,IL-37表达与诱导痰嗜酸性粒细胞比例,血嗜酸性粒细胞比例,FEV1/FVC,血清总IgE,哮喘生活质量评分mini-AQLQ无相关性。2.哮喘小鼠模型经五次隔天激发OVA/PBS（哮喘模型组）组小鼠BALF中嗜酸性粒细胞,巨噬细胞,中性粒细胞数量增加,rhIL-37处理后,BALF中嗜酸性粒细胞和中性粒细胞相比OVA/PBS组数量减少,差异有统计学意义。Control组对乙酰甲胆碱无反应性,OVA/PBS组呈现气道高反应性,OVA/IL-37组气道高反应性降低。HE染色显示OVA/PBS组中性粒细胞及嗜酸性细胞浸润,OVA/IL-37组小鼠肺组织炎症细胞浸润较OVA/PBS组减少,上皮肿胀减轻,伴性血管扩张减轻。免疫组化分析IL-37相关受体显示IL-18Ra在Control组有中等量的基础表达,OVA/PBS组表达量较Control组稍减少,OVA/IL-37组表达量较Control组及OVA/PBS组显著升高。SIGIRR表达变化趋势与IL-18Ra一致。IL-1 8Rb在各组表达量差异无统计学意义。3.蛋白芯片结果显示,在OVA/PBS组升高（降低）而在OVA/IL-37组降低（升高）差异表达蛋白有20个,前十位依次为MIP-1α（CCL3）,MIP-1β（CCL4）,MCP-5（CCL12）,IL-4,TCA-3（CCL1）,MIG（CXCL9）,MCSF,BLC（CXCL13）,L-selectin,RANTES（CCL5）。KEGG富集到的通路有Toll样受体信号通路,肿瘤坏死因子（TNF）信号通路,Th1/Th2分化,JAK-STAT信号通路,IL-17E信号通路。GO共同富集到的细胞功能有趋化因子反应,趋化因子调控通路,趋化因子胞内反应,白细胞迁移调控等。4.IL-37 刺激哮喘患者 PBMCs 后 CCL3,CCL4,CCL5 分泌减少,50ng/mlIL-37 刺激浓度下分泌水平相对于20ng/ml浓度下减少幅度更明显;IL-37刺激哮喘患者PBMCs后CXCL9和CXCL13表达水平无明显变化。5.OVA刺激的过敏型上皮细胞模型中,NIK表达水平升高,CXCL13表达水平升高,给与IL-37处理后NIK和CXCL13表达水平降低。过表达NIK可以逆转IL-37对CXCL13的降低效应。结论:1.IL-37哮喘患者PBMCs中表达水平低于健康人,有过敏史患者IL-37表达低于无过敏史患者,有过敏性鼻炎患者IL-37表达低于无过敏性鼻炎患者,IL-37表达和FeNO水平与IL-37表达水平呈负相关。2.IL-37可以通过作用于受体IL-18Ra和SIGIRR减少哮喘炎症小鼠BALF中嗜酸性粒细胞数量,减少肺组织嗜酸性粒细胞浸润,降低气道高反应性,对哮喘气道炎症起保护性作用。3.IL-37在哮喘小鼠肺组织中可以下调MIP-1α（CCL3）,MIP-1β（CCL4）,MCP-5（CCL12）,IL-4,TCA-3（CCL1）,MIG（CXCL9）,MCSF,BLC（CXCL13）,L-selectin,RANTES（CCL5）等的表达,IL-37可能调控的通路有Toll样受体信号通路,肿瘤坏死因子（TNF）信号通路,Th1/Th2分化,JAK-STAT信号通路,IL-17E信号通路。4.IL-37可以通过抑制哮喘患者PBMCs中CCL3,CCL4,CCL5分泌控制炎症发展,而对PBMCs中CXCL9和CXCL13分泌无影响5.IL-37在气道上皮细胞中可以通过抑制NIK调节CXCL13的分泌从而抑制过敏性上皮免疫反应。