TNF-α及白細(xì)胞介素參與兒童炎癥性腸病發(fā)病的作用研究

?

TNF-α及白細(xì)胞介素參與兒童炎癥性腸病發(fā)病的作用研究

盧平, 高世蓉

(湖北省荊州市中心醫(yī)院, 湖北 荊州, 434020)

關(guān)鍵詞:兒童; 炎癥性腸病; TNF-α; 白細(xì)胞介素; 腸道菌群

炎癥性腸病(IBD)包括克羅恩病(CD)及潰瘍性結(jié)腸炎(UC), 是一組非特異性慢性腸道炎癥，易反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重影響患兒學(xué)習(xí)及生活質(zhì)量[1]。IBD發(fā)病機制尚不明確，但目前普遍認(rèn)為多種細(xì)胞炎癥因子參與介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在IBD發(fā)病過程中起到重要的作用[2]。TNF-α, IL-23是新近發(fā)現(xiàn)參與IBD炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子，IL-23可通過介導(dǎo)Th17細(xì)胞而大量生成IL-17擴(kuò)大炎癥反應(yīng)，TNF-α在IBD中可引起機體免疫炎癥反應(yīng)，使得炎癥過程持續(xù)加重[3]。近年研究[4]發(fā)現(xiàn)，IBD病情的發(fā)生及進(jìn)展除了與炎癥因子表達(dá)異常有關(guān)外，還與腸道菌群結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。本研究探討小兒炎癥性腸病外周血炎癥因子水平的變化及意義，并觀察IBD患兒腸道菌群結(jié)構(gòu)的變化，分析二者在IBD發(fā)病中的關(guān)系及作用機制。

1資料及方法

1.1　臨床資料

選取2014年4月—2015年4月65例兒童IBD患兒為研究對象，均符合中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)會炎癥性腸病協(xié)會制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)，患兒家屬均簽署知情同意書。同時排除自身免疫性疾病、嚴(yán)重心腦血管疾病、合并腹膜炎、腸穿孔、巨結(jié)腸者、心肺功能不全者及其他炎癥反應(yīng)性疾病。其中克羅恩病(CD組)30例，男 18例，女12例，年齡 3～12歲，平均(7.25±1.58)歲；潰瘍性結(jié)腸炎(UC組)35例，男 22例，女13例，年齡3～13歲，平均(6.98±1.39)歲；健康體檢兒童(對照組)25例，男17例，女18例，年齡3～12歲，平均(7.15±1.22)歲。3組患兒性別、年齡無顯著差異(P>0.05)，具有可比性。

1.2　方法

1.2.1腸道菌群數(shù)量檢測：取3組患兒新鮮糞便0.5 g，采用蒸餾水將糞便稀釋，取稀釋液10 μL進(jìn)行接種培養(yǎng)，大腸桿菌、腸球菌采用需氧培養(yǎng)基培養(yǎng)，雙歧桿菌、乳酸桿菌采用厭氧基培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，于37 ℃下恒溫培養(yǎng)48 h, 觀察菌落數(shù)量。細(xì)菌經(jīng)革蘭染色后，在高倍鏡下進(jìn)行鑒定，計算每克糞便含細(xì)菌數(shù)量(CFU/g), 結(jié)果以對數(shù)形式表示。

1.2.2血清炎癥因子檢測：分別于清晨空腹收集患者靜脈血3 mL, 經(jīng)離心處理后留取患者上清液，采用ELISA法測定各組血清炎癥因子水平。TNF-α試劑盒由上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司提供，

1.3　統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，組間數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間計量資料采用成組t檢驗，多組計量資料采用方差分析，進(jìn)一步兩兩分析采用LSD檢驗，相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1　各組炎癥因子水平對比

UC組、CD組血清TNF-α、IL-8、IL-17、IL-23水平顯著高于對照組(P<0.05)，與CD組相比，UC組血清TNF-α、IL-8、IL-17、IL-23水平顯著升高(P<0.05)，見表1。

表1　各組炎癥因子水平對比　pg/mL

與對照組相比，*P<0.05; 與CD作組相比，#P<0.05。

2.2　各組腸道菌群數(shù)量對比

與對照組相比，CD組及UC組大腸桿菌、腸球菌數(shù)量顯著升高，而雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量顯著下降(P<0.05), 見表2。

表2　各組腸道菌群數(shù)量對比

與對照組相比，*P<0.05。

2.3　IBD患者血清炎癥因子水平與腸道菌群的關(guān)系

經(jīng)Pearson相關(guān)因素分析顯示，血清TNF-α, IL-8、IL-17、IL-23水平與大腸桿菌、腸球菌數(shù)量呈正相關(guān)，而血清TNF-α, IL-8、IL-17、IL-23水平與雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)(P<0.05), 見表3。

表3　IBD患者血清炎癥因子水平與腸道菌群的關(guān)系

*P<0.05，**P<0.01。

3討論

目前普遍認(rèn)為促炎因子與抑炎性細(xì)胞因子失衡在IBD發(fā)生及病情進(jìn)展中具有重要的作用。TNF-α是TNF中重要的一員，參與腸道上皮細(xì)胞增生及凋亡過程，同時在IBD發(fā)病過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用，是腸黏膜性炎癥反應(yīng)的核心介導(dǎo)物質(zhì)[5]。TNF-α在IBD患者中的作用機制可能與其誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞大量凋亡，促使結(jié)腸上皮細(xì)胞脫落，并參與黏膜固有層炎癥反應(yīng)，進(jìn)而增加結(jié)腸上細(xì)胞通透性。同時通過促進(jìn)及活化核因子(NF)-κB, 進(jìn)一步促使TNF-α分泌，進(jìn)而加重炎癥反應(yīng)過程[6]。IL-8是一種由表皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞及成纖維細(xì)胞及外源性因子在核多糖刺激下而產(chǎn)生的，具有活化中性粒細(xì)胞的作用，同時可促進(jìn)中性粒細(xì)胞溶酶體對嗜堿性粒細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞趨化作用[7]。有研究[8]指出，TNF-α可通過誘導(dǎo)IL-8產(chǎn)生而進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥反應(yīng)，當(dāng)中性粒細(xì)胞與IL-8接觸后可促使機體釋放活性產(chǎn)物，并加重局部炎癥反應(yīng)，從而達(dá)到損傷細(xì)胞的目的，進(jìn)而促使?jié)兗梆つp傷。IL-17是由Th17細(xì)胞分泌，通過激活及募集中性粒細(xì)胞聚集到炎癥部位進(jìn)而引起機體擴(kuò)大炎癥反應(yīng)[9]。IL-23通過對機體進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)來維持及增加Th17擴(kuò)增及生存，進(jìn)而促使Th17生成及分泌IL-17, 進(jìn)一步擴(kuò)大機體炎癥反應(yīng)[10]。本研究結(jié)果顯示，與正常健康對照組相比，UC及CD患兒血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23水平顯著升高，從而提示血清炎癥炎癥在IBD發(fā)病過程中起到重要的作用，這些炎癥炎癥可通過誘導(dǎo)IBD患者淋巴細(xì)胞效應(yīng)應(yīng)答，進(jìn)而促使腸黏膜炎性反應(yīng)。與UC組相比，CD組患者血清炎癥因子水平較高，這可能由于該類患者腸黏膜形成炎癥肉芽增生，使得腸壁黏膜厚度增加，加重了黏膜組織損傷有關(guān)。

在正常狀態(tài)下，腸道中寄生了超過500多種細(xì)菌，可分為與人體共生的生理性細(xì)菌、與人體共存的病原菌及致病菌，前兩種是腸道固有的菌群，在維持宿主生理病理性功能起到重要的作用。近年相繼有研究指出，IBD患者中普遍存在腸道細(xì)菌失衡的情況。Strisciuglio等[11]采用實時熒光PCR方法對IBD患者腸道菌群進(jìn)行分析，結(jié)果顯示乳酸桿菌數(shù)、雙歧桿菌等益生菌數(shù)量顯著下降，而大腸桿菌、糞腸球菌等病原菌數(shù)量顯著增加。Wang等[12]研究指出，潰瘍性結(jié)腸炎患者存在明顯的腸道菌群失調(diào)現(xiàn)象，患者腸道內(nèi)病原菌數(shù)量顯著下降。本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，與正常健康對照組相比，UC及CD患兒大腸桿菌、腸球菌數(shù)量顯著升高，而雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量顯著下降(P<0.05)，這提示在IBD患者體內(nèi)存在明顯的菌群失衡現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致腸道黏膜屏障功能下降，機體免疫功能失衡，從而導(dǎo)致腸道內(nèi)炎癥反應(yīng)持續(xù)增強有關(guān)。此外，本研究結(jié)果還顯示，血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23水平與大腸桿菌、腸球菌數(shù)量呈正相關(guān)，而與雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，從而提示炎癥因子水平改變與腸道菌群失衡有密切的關(guān)系，通過改變腸道菌群狀態(tài)能有效抑制IBD患者炎癥因子的產(chǎn)生及分泌，進(jìn)而為IBD患者臨床治療提供新的研究方向。

綜上所述，IBD患者存在腸道菌群失調(diào)現(xiàn)象，且改現(xiàn)象與血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23等炎癥因子水平升高有密切的關(guān)系。IBD患者發(fā)病機制與血清炎癥因子水平升高及腸道菌群失調(diào)有密切的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]涂夢瑩, 宋麗君.炎癥性腸病的診斷和治療進(jìn)展[J].實用兒科臨床雜志, 2012, 27(7): 552.

[2]張婷, 陳燁, 王中秋, 等. 炎癥性腸病患者腸道菌群結(jié)構(gòu)的變化及其與炎性指標(biāo)的關(guān)系[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 2013, (10): 1474.

[3]彭曉康, 詹學(xué).炎癥性腸病24例[J]. 實用兒科臨床雜志, 2012, 27(19): 1495.

[4]張艷麗, 劉新風(fēng), 于秀娟, 等. 炎癥性腸病患者腸道菌群變化及其與炎性因子的相關(guān)性[J].山東醫(yī)藥, 2015, (10): 79.

[5]黃瑛, 王勝楠. 兒童炎癥性腸病的流行病學(xué)及臨床表現(xiàn)[J].中華實用兒科臨床雜志, 2013, 28(7): 481.

[6]Gisbert J P, Chaparro M. Use of a third anti-TNF after failure of two previous anti-TNFs in patients with inflammatory bowel disease: is it worth it[J].Scand J Gastroenterol, 2015, 50(4): 379.

[7]Kim K O, Jang B I. Emerging drugs in the treatment of inflammatory bowel disease: beyond anti-TNF-α[J]. Korean J Gastroenterol, 2011, 58(5): 235.

[8]Kim Y J, Chang S Y, Ko H J. Myeloid-derived suppressor cells in inflammatory bowel disease[J]. Intest Res, 2015, 13(2): 105.

[9]樊星, 翁謝川, 丁日高, 等. 細(xì)胞因子在炎癥性腸病中作用機制的研究進(jìn)展[J].國際免疫學(xué)雜志, 2012, 35(6): 422.

[10]楊勇, 張巍. 炎癥性腸病免疫發(fā)病機制的研究進(jìn)展[J].中國實驗診斷學(xué), 2012, 16(1): 181.

[11]Strisciuglio C1, Miele E, Giugliano F P, et al.Bifidobacteria Enhance Antigen Sampling and Processing by Dendritic Cells in Pediatric Inflammatory Bowel Disease[J]. Inflamm Bowel Dis, 2015, 17(7): 96.

[12]Wang X1, Wu T, Zhou F, et al.IL12p40 regulates functional development of human CD4+T cells: enlightenment by the elevated expressions of IL12p40 in patients with inflammatory bowel diseases[J]. Medicine (Baltimore), 2015 , 94(10): 613.

通信作者:高世蓉

收稿日期:2015-05-11

中圖分類號:R 574

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)17-192-02

DOI:10.7619/jcmp.201517073