缺氧缺血性腦病新生兒血清IL-23、IL-17水平的變化及其臨床意義

(1.南華大學附屬第一醫院新生兒科,湖南衡陽421001;2.南華大學醫務所)

新生兒缺氧缺血性腦病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)是指各種圍生期窒息引起的部分或完全缺氧、腦血流減少或暫停所致的新生兒腦損傷,可產生永久性功能障礙,是新生兒死亡和神經系統致殘的重要原因。目前認為HIE是多因素介導和參與的過程。近年研究發現,炎性細胞因子在HIE發生發展中起重要作用[1]。Th17細胞是除Th1、Th2細胞外的第3種CD4+T細胞亞群,能夠分泌白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17),IL-17可促進多種炎癥介質的產生及炎癥細胞在炎癥部位聚集[2],而白細胞介素-23(interleukin-23,IL-23)為Th17細胞發育分化的主要促動因子,目前研究已證實IL-23/IL-17炎癥軸在眾多炎癥或自身免疫性疾病的發病機制中起關鍵作用[3]。但IL-23、IL-17與HIE的關系尚不清楚。因此,本研究通過酶聯免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)測定HIE患兒和健康新生兒血清巨噬細胞移動抑制因子(MIF)、腫瘤壞死因子 α(TNF-α)、IL-1β 水平,旨在探討IL-23/IL-17炎癥軸在HIE發病機制中的作用及其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年1月～2013年6月在本科住院的HIE足月患兒98例,全部病例均符合HIE診斷和臨床分度標準[4]。98例患兒中男55例,女43例,胎齡38.97±1.26周,出生體質量3.85±0.41 kg;HIE輕度40例,中度32例,重度26例。另選同期本院出生的30名健康足月新生兒作為正常對照組,其中男17例,女13例;胎齡38.62±1.17周;出生體質量3.69±0.38 kg。兩組新生兒母親孕期均健康,無妊娠合并癥,且均知情同意。兩組新生兒性別、胎齡、出生體質量以及分娩方式等比較,差異無統計學意義(P＞0.05),具有可比性。

1.2 標本采集

出生后3天,全部新生兒取外周靜脈血3 mL,在室溫下,以3 000 rpm離心10 min,離心半徑為15 cm,收集上層血清,置于-20℃冰箱保存,以備統一檢測。

1.3 酶聯免疫吸附法測定血清IL-23、IL-17水平

通過雙抗體夾心酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測血清IL-23和IL-17水平,試劑盒購于深圳晶美生物工程公司,嚴格按照試劑盒說明書由專人統一操作。

1.4 統計學處理

利用SPSS16.0軟件進行統計學分析,實驗數據以±s表示,兩組比較用t檢驗,多組比較采用單因素方差分析及q檢驗,P＜0.05為差異有顯著性。

2 結 果

2.1 HIE組與對照組IL-23、IL-17水平比較

從表1可見,HIE組血清IL-23、IL-17水平明顯高于正常對照組(P＜0.01),提示IL-23、IL-17可能參與HIE發病過程。

表1 兩組血清IL-23和IL-17水平比較(ng/L)

2.2 不同程度HIE組IL-23、IL-17水平比較

從表2可見,與正常對照組比較,輕、中、重度HIE組血清IL-23、IL-17水平明顯升高(P＜0.05或0.01);與輕度HIE組比較,中、重度HIE組血清IL-23、IL-17水平顯著增加(P＜0.05或0.01)。此外,重度HIE組 IL-23、IL-17水平較中度 HIE組增高(P＜0.01),提示血清IL-23、IL-17水平與HIE臨床分度密切相關。

表2 不同程度HIE患兒血清IL-23、IL-17水平的比較(ng/L)

3 討 論

腦缺氧缺血是與急性炎癥反應相關的病理過程,缺氧缺血后大腦通過多種神經調節物質調節免疫功能,免疫系統也通過一些特殊的物質對神經系統發揮重要的調節作用。免疫系統相關的分子,尤其是多種細胞因子參與HIE的發病機制。人類IL-17是一種由155個氨基酸組成的同型二聚體,其基因定位于染色體2q31。它是一種促炎癥細胞因子,主要由Th17細胞產生,其它細胞如自然殺傷細胞、中性粒細胞也可分泌,通過核因子-κB(NF-κB)途徑能誘導活化T細胞、巨噬細胞和上皮細胞產生多種促炎遞質,包括白細胞介素-1、白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α及趨化因子,并募集炎癥細胞至炎癥部位,從而誘導炎癥反應[5]。Nakae等[6]在膠原誘導的關節炎小鼠中發現,IL-17基因敲除可明顯抑制炎癥反應,進而減輕病變。

本研究發現,HIE組血清IL-17水平顯著高于正常對照組,且病情越重,IL-17水平越高,提示腦損傷后神經膠質細胞破壞溢出,腦水腫、腦缺氧缺血以及血腦屏障破壞等因素促進Th17細胞、中性粒細胞、自然殺傷細胞進入炎癥部位,并釋放IL-17,進一步促進腦損傷。且HIE病情越重,IL-17產生越多,腦損傷越廣泛,說明IL-17在一定程度上反映了HIE患兒腦損傷的程度,對病情的監測具有重要參考價值。

IL-23是在2000年被發現的一種促炎性細胞因子,屬于IL-12超家族,是由P19和P40亞單位以共價二硫鍵結合組成的異二聚體分子,IL-23與IL-12均含有P40亞單位,但P19為 IL-23所特有,單獨存在時沒有活性[7]。IL-23主要表達于樹突狀細胞和巨噬細胞。雖然IL-23具有多種生物學作用,但其最重要的功能在于促進Th17細胞分泌IL-17。已有研究證實,IL-23基因缺失小鼠的體液免疫嚴重受損,刺激Th17細胞分泌IL-17的能力顯著降低,并且IL-23缺失小鼠與IL-17缺失小鼠具有相似的表型,表明IL-23通過IL-17發揮促炎作用[8]。本研究結果表明,HIE組血清IL-23水平明顯高于正常對照組,并且隨著病情加重,血清IL-23水平逐漸升高,以重度HIE組最高,提示IL-23在HIE的發病機制中起重要作用,并且與病情程度密切相關。

綜上所述,本研究結果提示IL-23、IL-17可能是HIE發病機制中的重要細胞因子,測定這些細胞因子水平對HIE臨床分度的判斷具有重要意義,IL-23/IL-17炎癥軸未來有可能成為免疫治療HIE的新靶點。

[1]陳麗珍.新生兒缺氧缺血性腦病(HIE)的發病機制與研究進展[J].中國醫藥指南,2013,11(1):452-453.

[2]Zhu S,Qian Y.IL-17/IL-17 receptor system in autoimmune disease:mechanisms and therapeutic potential[J].Clin Sci(Lond),2012,122(11):487-511.

[3]王冬梅,王久敏,劉桂芝.IL-23/IL-17炎性通路的研究進展[J].現代中西醫結合雜志,2013,22(6):674-677.

[4]中華醫學會兒科學分會新生兒學組.新生兒缺氧缺血性腦病診斷標準[J].中華兒科雜志,2005,43(8):584.

[5]Song X,Qian Y.IL-17 family cytokines mediated signaling in the pathogenesis of inflammatory diseases[J].Cell Signal,2013,25(12):2335-2347.

[6]Nakae S,Nambu A,Sudo K,et al.Suppression of immune induction of collagen-induced arthritis in IL-17-deficient mice[J].J Immunol,2003,171(11):6173-6177.

[7]趙京霞,王燕,底婷婷,等.IL-23/IL-17軸在銀屑病免疫發病機制中的作用[J].基礎醫學與臨床,2012,32(4):453-456.

[8]Iwakura Y,Ishigame H.The IL-23/IL-17 axis in inflammation[J].J Clin Invest,2006,116(5):1218-1222.