Relation of Interleukin-10 in Bronchoalveolar Lavage Fluid and Airway Inflammation in Bronchial Asthma

기관지천식에서 기관지폐포세척액내 IL-10과 기도염증정도의 연관성

Background : Airway infiltration by inflammatory cells, particularly of eosinophils, is one of the characteristic features of asthma. Several mechanisms for the recruitment of eosinophil is focused on the CD4+ T lymphocyte for the preferential production of Th2-c1erived cytokines. Interleukin-10(IL-10) is identified cytokine with potent antiinflammatory activity. This molecule has been shown to inhibit the release of cytokine from inflammatory cells including Th2 cell, and also to inhibit eosinophil survival. We therefore attempted to determine whether decreased synthesis of IL-10 in the lung of bronchial asthma may contribute to inflammation that is characteristics of this dease. Method: Subjects were patients with bronchial asthma(n=23) and normal controls(n=11). IL-10 produced from peripheral mononuclear cell(PBMC) and in bronchoalveolar lavage(BAL) fluid was measured by ELISA method. Degree of bronchial inflammation was assessed by total cell counts and eosinophil percents in BAL fluid, eosinophil infiltration on bronchial biopsy tissue and $PC_{20}$ for methacholine. Results: The IL-10 level produced by PBMC and in BAL fluid from patient with bronchial asthma were not different with normal controls(respectively, $901.6\pm220.4$ pg/ml, $810.9\pm290.8$ pg/ml for PBMC, $24.5\pm9.5$ pg/mL $30.5\pm13.5$ pg/ml for BAL fluid p>0.05). There were significant negative correlation between IL-10 in BAL fluid and eosinophil percents in BAL fluid or degree of eosinophil infiltration in bronchial biopsy (respectively r=-0.522, r=-0.4486 p<0.05). However there was no difference of IL-10 level according to $PC_{20}$ for methacholine. There were no correlation between IL-10 production by PBMC and peripheral blood eosinophil counts or serum eosinophilic cationic protein levels(respectively r=0.1146, r=0.0769 p>0.05). Conclusion: These observation suggest that IL-10 may participate but not acts the crucial role in regulation of the airway inflammation in bronchial asthma.

연구배경: 기관지천식은 호산구성 기도내 염증반응을 특징으로 하는데 호산구의 침윤에 관여하는 cytokine으로 T 림프구에서 분비되는 IL-3, IL-5, GM-CSF 등이 잘 알려져 있다. 한편 IL-10은 항염증성 cytokine으로 이러한 cytokine 분비를 억제할뿐만아니라, 호산구에 대해서는 직접적으로 자사(apoptosis)를 유도하고 조직내 첨착을 억제하는 기능을 갖고 있다. 본 연구에서는 기관지천식 환자에서의 기관지폐포세척액과 말초 혈액단핵세포에서 분비되는 IL-10을 정상대조군과 비교하고 기도내 염증반응정도와의 연관성을 분석하여 기관지천식에서의 IL-10 역할을 알아보고자 하였다. 방 법: 기관지천식환자 23명, 정상대조군 11명을 대상으로 기관지폐포세척액내와 말초혈액단핵구에서 분비되는 IL-10을 ELISA 방법으로 측정하고, 기도의 염증반응정도는 기관지세포세척액내 총세포수 및 호산구분율과 기관지 생검조직내 호산구 침윤정도, methacholine 기관지유발 검사에서 $PC_{20}$값으로 평가하였다. 결 과: 기관지폐포세척액내 IL-10과 말초혈액단핵구에서 분비되는 IL-10은 기관지천식 환자군과 정상대조군 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 기관지천식환자군에서 기관지폐포세척액내 IL-10은 기관지폐포세척액내 호산구분율 및 기관지 조직내 침윤된 호산구수와는 유의한 역상관관계를 보였고, 메타콜린에 대한 PC20에 따른 차이는 없었다. 말초혈액단핵구에서 분비되는 IL-10은 기관지폐포세척액내 IL-10과 상관 관계가 없었으며, 말초혈액내 호산구수나 eosinophilic cationic protein과도 유의한 상관관계가 없었다. 결 론: 기관지천식 환자군의 기관지폐포세척액내 IL-10은 기관지폐포세척액이나 기관지 조직내 호산구 침윤과 역상관관계를 보였지만, 정상대조군과 비교해서 IL-10 감소가 관찰되지 않았기 때문에 기관지천식에서는 항염증 효과가 있는 IL-10이 중요하게 작용하지 않을 것으로 생각된다.