病毒性腦炎病兒腦脊液中IL-2和IL-10變化及其臨床意義

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(青島大學醫學院附屬醫院小兒內科，山東 青島 266003)

·論著·

病毒性腦炎病兒腦脊液中IL-2和IL-10變化及其臨床意義

王甜甜，華青，徐以風，馬凱

(青島大學醫學院附屬醫院小兒內科，山東 青島 266003)

目的探討病毒性腦炎病兒腦脊液中白細胞介素-2(IL-2)和白細胞介素-10(IL-10)的變化及其臨床意義。方法2012年7月—2013年7月，選取我院臨床診斷為急性病毒性腦炎病兒55例，以同期非中樞神經系統感染20例病兒作為對照組。應用雙抗體夾心ELISA法檢測病毒性腦炎病兒和對照組腦脊液中IL-2和IL-10的含量。結果病毒性腦炎病兒中腦脊液白細胞正常組IL-2和IL-10含量與白細胞增高組相比，差異無統計學意義(P>0.05)。病毒性腦炎輕癥組和重癥組腦脊液IL-2和IL-10含量均較對照組明顯升高,重癥組腦脊液IL-2含量高于輕癥組,而IL-10含量低于輕癥組(F=141.079、52.962，P<0.05)。重癥組腦脊液中IL-2/IL-10比值最高，輕癥組次之，對照組最低(F=19.164,P<0.05)。結論主要由小膠質細胞分泌的IL-2和IL-10，參與了病毒性腦炎急性期的抗病毒和免疫病理損傷過程。腦脊液中IL-2/IL-10比值的高低有助于評估病毒性腦炎病情輕重。

腦炎，病毒性；腦脊液；白細胞介素2；白細胞介素10

病毒性腦炎是兒科臨床常見的中樞神經系統感染性疾病，即便經過積極治療，仍有部分病兒留有癥狀性癲癇、發育落后等后遺癥。許多研究已經證明，細胞因子在病毒性腦炎的致病過程中起著重要作用。本研究旨在通過檢測病毒性腦炎病兒腦脊液中白細胞介素2(IL-2)和白細胞介素10(IL-10)的含量，探討二者在病毒性腦炎中的免疫作用，指導進一步的臨床治療。

1 資料與方法

1.1對象及分組

2012年7月—2013年7月，選取青島大學醫學院附屬醫院臨床診斷為急性病毒性腦炎病兒55例，男29例，女26例，年齡1～13歲。病毒性腦炎和重癥病毒性腦炎的診斷依據文獻[1]的標準。病兒均急性起病，有前驅感染癥狀、不同程度的神經系統癥狀和體征。依據病毒性腦炎臨床病情輕重分為輕癥組35例和重癥組20例。依據腦脊液中白細胞計數將55例病兒分為腦脊液白細胞正常組(34例，白細胞計數≤10×106/L)和腦脊液白細胞增高組(21例，白細胞計數>10×106/L)。以同期非中樞神經系統感染20例病兒作為對照組，男10例，女10例，年齡1～13歲。

1.2檢測方法

入院24 h內行腰椎穿刺采集腦脊液，并立即行腦脊液常規、生化和細菌學等檢查，同時留取腦脊液標本2 mL于-80 ℃保存待測。采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測腦脊液中IL-2、IL-10含量，操作嚴格按照產品說明書進行。

1.3統計學處理

2 結 果

2.1腦脊液白細胞正常組與增高組IL-2、IL-10含量比較

腦脊液白細胞正常組IL-2和IL-10含量與白細胞增高組相比，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2各組腦脊液中IL-2、IL-10含量及 IL-2/IL-10比值比較

輕癥組和重癥組腦脊液IL-2和IL-10含量均較對照組明顯升高,重癥組病兒腦脊液IL-2含量高于輕癥組,而IL-10含量低于輕癥組(F=141.079、52.962，P<0.05)。重癥組腦脊液中IL-2/IL-10比值最高，輕癥組次之，對照組最低(F=19.164,P<0.05)。見表2。

組 別nIL-2IL-10腦脊液白細胞正常組34527.95±100.7328.92±7.00腦脊液白細胞增高組21547.75±93.5026.72±7.03

組別nIL-2(ρ/ng·L-1)IL-10(ρ/ng·L-1)IL-2/IL-10對照組20170.37±33.3012.84±3.1714.10±4.08輕癥組35496.69±88.8730.54±7.2117.34±5.39重癥組20601.02±81.0523.78±6.3926.31±7.31

3 討 論

病毒性腦炎的具體發病機制尚不十分清楚，除病毒直接損害神經細胞外，免疫反應中的細胞因子也參與了腦組織的病理損害，我們的前期動物模型實驗已經證實了此觀點[2]。本研究旨在通過檢測病毒性腦炎病兒腦脊液中IL-2和IL-10的含量變化，

探討病兒腦脊液中IL-2和IL-10的來源，以及IL-2和IL-10含量變化的臨床意義，指導臨床治療。

本文結果顯示，腦脊液白細胞正常組IL-2和IL-10含量與白細胞增高組相比，差異無顯著性，說明病毒性腦炎病兒腦脊液中白細胞數目多少對腦脊液IL-2和IL-10水平無影響。病毒通過病毒血癥途徑入侵中樞神經系統時，血-腦脊液屏障破壞，腦血管通透性增大，外周血液中的效應T淋巴細胞進入腦內發揮免疫作用釋放多種細胞因子，此為腦脊液細胞因子的“外周”來源。小膠質細胞作為腦內分泌細胞因子的主體細胞，與星型膠質細胞、少突膠質細胞等共同分泌包含IL-2和IL-10在內的多種細胞因子[2]，此為腦脊液細胞因子的“中樞”來源。“中樞”來源的細胞因子亦可誘導“外周”免疫細胞侵入中樞神經系統，介導對腦組織的免疫作用[3]。病毒性腦炎急性期的免疫反應是以 T 淋巴細胞為主的免疫炎癥反應，腦脊液細胞學特點是以T 淋巴細胞顯著增加為主，腦脊液白細胞數目可間接反映T淋巴細胞水平。結合本實驗結果推斷，病毒性腦炎急性期，腦脊液中的IL-2和IL-10主要來源于中樞小膠質細胞。進一步說明，在病毒性腦炎急性期，小膠質細胞作為腦內主要固有免疫細胞發揮著重要的免疫作用。而小膠質細胞猶如一把“雙刃劍”，在中樞神經系統感染過程中，表現出神經保護性和神經損傷性雙重作用[4-5]。這也給臨床醫生從調節小膠質細胞作用角度來改善病毒性腦炎預后提供了線索。

本研究結果顯示，輕癥組和重癥組腦脊液IL-2水平較對照組明顯增高，重癥組IL-2含量較輕癥組高，差異具有統計學意義，說明IL-2參與了腦組織的免疫病理損傷。正常情況下，腦內膠質細胞可合成少量IL-2，外周血的IL-2也可透過血-腦脊液屏障進入腦內，維持神經細胞的生長和存活，調節多種神經遞質和激素的釋放。病毒感染中樞神經系統時，IL-2通過增強細胞毒性T細胞、自然殺傷細胞的分化和效應，作用于B淋巴細胞，促進其增殖分化和分泌抗體而參與清除病毒過程，故病毒性腦炎病兒腦脊液IL-2水平較對照組增高。IL-2的分泌有利于清除病毒，而IL-2又通過上調穿孔素和顆粒酶等的表達和促進其他炎性細胞因子的分泌上調炎癥反應[6]。ZANDIAN等[7-8]利用病毒感染中樞神經系統并同時促進IL-2表達，結果顯示，與單純的病毒感染中樞神經系統比較，在感染病毒的同時提高IL-2表達可明顯加重腦組織損傷，而在應用免疫抑制劑后，IL-2的表達降低，腦損傷也大大減輕。

證實了IL-2在中樞神經系統有促進免疫反應、增強炎癥反應的作用。本研究中重癥組腦脊液IL-2水平顯著高于輕癥組，這可能是由于重癥病毒性腦炎病兒體內免疫細胞過度活化，釋放大量的IL-2來抵抗病毒感染，而過度增高的IL-2又進一步促進炎癥反應，從而加重腦組織病理損傷[9]。

IL-10具有免疫抑制和免疫激活雙向調控作用，但以免疫抑制作用為主。本文結果顯示，輕癥組和重癥組腦脊液IL-10水平較對照組明顯增高，與國外報道IL-10在病毒性腦炎時水平增高一致[10]。病毒性腦炎病兒IL-10水平升高的原因可能為，IL-10作為一重要的抑炎因子，在病毒性腦炎急性期大量釋放，通過減少炎癥區炎性細胞的浸潤和細胞因子的產生，拮抗自由基毒性等抑制炎癥反應的多個環節，防止過重的免疫反應對腦組織造成病理損害[11-12]。TRANDEM等[13]報道，IL-10基因缺乏的小鼠與正常小鼠相比，中樞神經系統感染率和病死率都大大增加，也證實了IL-10在中樞神經系統中有抑炎作用。本研究還顯示，重癥組腦脊液IL-10含量低于輕癥組，差異具有統計學意義。提示重癥病毒性腦炎病兒體內IL-10水平增高不明顯，對機體免疫調節能力較弱，不能有效地抑制炎性細胞因子的生成。

IL-2和IL-10是Th1型細胞和Th2型細胞分泌的具有代表性的細胞因子。綜合本實驗病毒性腦炎病兒腦脊液IL-2和IL-10含量變化情況說明，病毒感染中樞神經系統急性期，Th1、Th2型細胞因子均增高，但以Th1型反應為主，促炎性細胞因子占優勢，從而對腦組織造成病理性損害。

本文結果顯示，重癥組腦脊液中IL-2/IL-10比值高于輕癥組，輕癥組高于對照組。在健康的中樞神經系統中，腦內的Th1和Th2細胞維持基本平衡。腦炎的發生是Th1型細胞啟動的細胞免疫反應和Th2型細胞啟動的體液免疫反應相互作用、相互反饋的過程。病毒侵犯中樞神經系統時，活化的免疫細胞釋放IL-2和IL-10來阻斷腦組織的病理性損害過程。IL-2分泌增多而IL-10分泌相對不足，不能維持Th1/Th2平衡，機體的促炎能力強于抑炎能力，對腦組織造成損害；機體免疫反應過強，IL-2過度增高，抑制IL-10反饋性增高導致IL-10增高不明顯，Th1/Th2失衡，機體促炎性細胞因子占絕對優勢，對腦組織造成嚴重損害。表明IL-2/IL-10比值高低可提示臨床病情輕重，IL-2/IL-10比值越高，機體Th1/Th2免疫失衡越嚴重，腦組織損傷越嚴重。

總之，病毒性腦炎急性期，腦脊液中主要由小膠質細胞分泌的IL-2和IL-10，一方面參與了機體的抗病毒過程，同時也導致了對腦組織的病理損傷。IL-2和IL-10之間的平衡影響著疾病進展，急性期腦脊液中IL-2/IL-10比值高低可提示病毒性腦炎臨床病情輕重。臨床醫生在應用抗病毒藥物治療病毒性腦炎的同時，可應用調節小膠質細胞作用和抑制免疫反應的藥物，防止過重的免疫反應，減輕病毒性腦炎后遺癥。

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(本文編輯 馬偉平)

CHANGESOFIL-2ANDIL-10LEVELSINCEREBROSPINALFLUIDOFCHILDRENWITHVIRALENCEPHALITISANDTHEIRCLINICALSIGNIFICANCE

WANGTiantian,HUAQing,XUYifeng,MAKai

(Department of Pediatrics, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China)

ObjectiveTo investigate the changes and their clinical significance of interleukin-2 (IL-2) and interleukin-10 (IL-10) in cerebrospinal fluid (CSF) in children with viral encephalitis (VE).MethodsFrom July 2012 to July 2013, 55 children diagnosed as having VE in our hospital were enrolled in this study, and 20 children with non-central-nervous-system infection in the same period were served as control group. The IL-2 and IL-10 levels in CSF were detected in both groups using enzyme linked immunsorbent assay (ELISA).ResultsIn the group of CSF with normal white blood cells, the differences of levels of IL-2 and IL-10 were not significant as compared with that with higher white blood cells (P>0.05). The levels of IL-2 and IL-10 in CSF mild VE group and severe VE group were significantly higher than that in the control group, the level of IL-2 in the severe group was higher than the mild group,but that of IL-10 in severe group was lower than the mild group (F=141.079,52.962;P<0.05). The ratio of IL-2 and IL-10 in CSF was highest in the severe group, followed by the mild group, and the lowest was seen in the control group (F=19.164,P<0.05).ConclusionThe IL-2 and IL-10 that are mainly produced by microglial cells involve in the process of antivirus and immunopathologenesis. The high and low of IL-2/IL-10 is conducive to predict the condition of viral encephalitis.

encephalitis,viral; cerebrospinal fluid; interleukin-2; interleukin-10

2013-08-07;

2014-03-19

王甜甜(1986-)，女，碩士研究生。

華青(1963-)，女，碩士，副教授，碩士生導師。

R725

A

1008-0341(2014)03-0219-03