丁佩佩,何 綱,陳曉華,甄沛林,吳興柳,胡長征
HIV/HCV共感染者外周血輔助性T細胞17和IL-17A水平檢測*
丁佩佩,何綱,陳曉華,甄沛林,吳興柳,胡長征
【摘要】目的探討HIV/HCV共感染者外周血輔助性T細胞17(Th17)及白細胞介素(IL)-17A的免疫調節作用。方法隨機選取HIV/HCV共感染者、HIV感染者、HCV感染者和健康人各30例,使用流式細胞儀檢測外周血CD4+T細胞數量和Th17數量,采用ELISA法檢測血清IL-17A水平。結果HIV感染者和HIV/HCV共感染者CD4+T淋巴細胞分別為(310.23±114.35)個/μl和(218.42±112.47)個/μl,均較健康人明顯降低[(735.46±121.52)個/μl,P<0.05],HIV/HCV共感染者較HIV感染者CD4+T淋巴細胞更低(P<0.05),HCV感染者CD4+T淋巴細胞數為(719.47±123.72)個/μl,與健康人比較無顯著性差異;HIV感染者Th17百分比和IL-17A水平分別為(2.48± 0.90)%,和(25.18±12.63)pg/ml,均較健康人顯著降低[(3.95±1.23)%和(39.15±16.30)pg/ml,P<0.05],HCV感染者Th17百分比和IL-17A為(5.48±0.90)%和(45.24±15.72)pg/ml,顯著高于健康人(P<0.05),而HIV/HCV共感染者Th17百分比為(1.76±0.42)%,IL-17A為(16.49±7.54)pg/mL,均顯著低于HIV感染者[(2.48±0.90)%和(25.18±12.63)pg/mL,P<0.05]。結論合并HCV感染可能通過影響Th17及其細胞因子IL-17A進一步影響HIV患者的免疫功能。
【關鍵詞】丙型肝炎;艾滋病;T淋巴細胞;輔助性T細胞17;白細胞介素17A
HIV和HCV兩種病毒有著共同的傳播途徑,故兩者合并感染率高。據有關流行病學研究報告,我國靜脈吸毒人群HIV/HCV合并感染率高達69.0%~93.6%[1,2]。有研究者認為HCV的合并感染會加速HIV感染者的疾病進程[3,4]。也有研究者認為HIV感染能加速HCV RNA復制,加快疾病進展,增加患肝硬化和肝癌的風險[5]。HCV感染可引起復雜的病理過程,機體的輔助性T細胞及細胞毒性T細胞參與了抗病毒的免疫應答反應。HIV感染可以導致機體免疫功能失調,CD4+輔助性T細胞亞群減少,特異性細胞毒T細胞應答喪失。那么,在HCV/HIV合并感染的復雜狀態下,機體免疫功能失調會出現哪些變化?與HIV或HCV單純感染比較會有哪些不同?這些問題目前還不完全清楚,因而對其T淋巴細胞免疫調控機制的研究具有極其重要的意義。Th17細胞是近年來發現的新的CD4+T細胞亞群,能夠產生一系列的細胞因子,發揮重要的免疫調節作用,已成為一個重要的研究熱點。Th17細胞不但可以通過其分泌的細胞因子參與各種炎癥反應的發生,同時也可以與其他免疫細胞亞群之間相互作用,發揮負性免疫調節作用,將固有免疫與獲得性免疫有機地聯系起來。研究Th17及其細胞因子的變化對明確HIV/HCV共感染者的免疫調控有重要意義。本研究比較了HIV/HCV共感染者與HIV感染者、HCV感染者和健康人Th17細胞及其細胞因子水平的變化,以探討其在病毒混合感染發病中的作用。
1.1一般資料2012年1月至2014年3月我院就診的HIV/HCV共感染者30例,男18例,女12例;平均年齡(43.12±11.05)歲。HIV感染者30例,男20例,女10例;平均年齡(38.25±15.12)歲。HCV感染者30例,男21例,女9例;平均年齡(35.75±12.34)歲。以上3組患者均未接受抗病毒治療。HIV感染者符合2005年中國《艾滋病診療指南》的診斷標準[6],排除合并機會性感染患者;HCV感染者符合2004年我國發布的《丙型肝炎防治指南》的診斷標準[7],排除肝硬化患者;HIV/HCV共感染者同時符合HIV感染和HCV感染診斷標準,排除合并機會性感染患者及肝硬化患者。以上各組患者均排除高血壓、冠心病、糖尿病、惡性腫瘤等慢性疾病。各組患者年齡和性別差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。另選健康體檢者30例,男19例,女11例;平均年齡(40.12±13.05)歲。本研究在我院醫學倫理委員會備案,所有研究對象均已簽署知情同意書。
1.2試劑與儀器RPMI 1640培養液、胎牛血清、淋巴細胞分離液均由美國Gibco公司提供;佛波酯(PMA)、離子霉素(ionomycin)購自美國Sigma Aldrich公司;莫能霉素(monensin)、抗人CD4 PE、抗人IL-17 APC-A購自美國eBioscience公司;抗CD45-CD3-CD4組合抗體和熒光微球購自美國Beckman公司;人白介素-17A(IL-17A)ELISA試劑盒由西唐科技生物有限公司提供;酶標儀(DENLEY DRAGON Wellscan MK 2)及洗板機(Wellwash 4 MK2)由芬蘭Thermo公司生產;流式細胞儀(MACS Quant SN2187)由德國Miltenyi公司生產。
1.3 CD4+T細胞檢測于清晨空腹采集肝素抗凝全血8 m1,2 h內用人淋巴細胞分離液分離血漿和外周血單個核細胞(PBMC)。血漿和PBMC置-80℃凍存。血漿用于檢測細胞因子,PBMC用于檢測Th17細胞。在各樣品反應管中加入EDTA抗凝全血100 μl,加入相應的抗CD45-CD3-CD4組合抗體10 μl,輕輕混勻。避光孵育20 min。用相配套溶血素A、B、C液溶血。加入熒光微球100 μl。以CD45陽性細胞設門,收集細胞,流式細胞儀分析CD3+CD4+雙陽性T淋巴細胞群。
1.4 Th17細胞檢測取上述PBMC,加入刺激劑佛波酯25 ng/ml,離子霉素1 μg/ml和蛋白質轉運抑制劑莫能霉素1.7 μg/ml,在37℃、5%CO2細胞培養箱培養4 h。收集細胞,根據計數等分為測定管和同型對照管。加入藻紅蛋白(PE)標記的鼠抗人CD8單抗20 μl、藻紅蛋白-青色素染料5(PE—Cy5)標記的鼠抗人CD3單抗10 μl,4℃避光孵育20 min。加固定液,室溫避光固定反應15 min,離心,棄上清,PBS洗滌2次。加入破膜劑,進行細胞打孔,以利于胞內細胞因子染色。在測定管中加入IL-17A-FITC,進行胞漿染色,在對照管中加入相應的同型對照,4℃避光孵育30 min。PBS洗滌2次,將細胞懸浮于PBS液0.5 ml中。在流式細胞儀上,根據CD3-SSC設門,分析CD8陰性細胞群,檢測Th17細胞。
1.5血清細胞因子檢測采用ELISA法檢測血清IL-17A水平。
1.6統計學處理應用SPSS l3.0軟件進行分析,計量資料以(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,以α=0.05為檢驗標準,P<0.05為差異具有統計學意義。
2.1各組人群外周血CD4+T淋巴細胞和Th17細胞計數的比較HIV感染者和HIV/HCV共感染者外周血CD4+T淋巴細胞均較健康人降低,差異有統計學意義(P<0.05);HIV/HCV共感染者CD4+T淋巴細胞較HIV感染者更低,差異有統計學意義(P<0.05);HCV感染者CD4+T淋巴細胞與對照組比較無明顯差異(P>0.05);HIV感染者Th17百分比較健康對照組降低,差異有統計學意義(P<0.05);HIV/HCV共感染者Th17百分比比HIV感染者更低,差異有統計學意義(P<0.05);HCV感染者Th17百分比較健康人升高,差異有統計學意義(P<0.05,表1)。

表1 4組人群外周血CD4+T淋巴細胞和Th17細胞計數(x±s)的比較
2.2血清IL-17A水平比較HIV感染者Th17型細胞因子IL-17A較健康人降低,差異有統計學意義(P<0.05);HIV/HCV共感染者IL-17A比HIV感染者更低,差異有統計學意義(P<0.05);HCV感染者IL-17A較健康人升高,差異有統計學意義(P<0.05,表2)。

表2 4組人群血清IL-17A水平(x±s)比較
HIV感染是一個緩慢進展的長期免疫損傷過程。在急性感染階段,HIV大量復制,人體內CD4+T細胞被大量破壞,免疫系統顯著受損;在慢性無癥狀期,HIV與人體免疫系統達到一個相對平衡,但病毒的持續復制仍不斷摧毀免疫系統,體內CD4+T細胞不斷下降,最終導致免疫系統衰竭,出現各種機會性感染和腫瘤。因為存在共同的傳播途徑,HIV/HCV共感染情況在臨床較為常見。目前,世界上HIV與HCV共感染者約為四五百萬人[8],在靜脈吸毒人群中,HIV合并感染HCV者高達90%[9]。由于兩種疾病的相互影響,HIV/HCV共感染者往往病情更復雜。HIV/HCV均可以損害人體的免疫細胞,對于兩者共感染情況的免疫功能變化研究對明確HIV/HCV共感染者的發病機制有重要意義。國內外均有研究發現,HIV/HCV共感染者CD4+T細胞水平較單純感染者更低[10~13],但機制尚不清楚。我們研究的結果也證實了這一點,HIV感染者和HIV/HCV共感染者CD4+T細胞水平較健康人明顯降低,其中HIV/HCV共感染者CD4+T細胞水平比HIV感染者更低,但HCV感染者CD4+T細胞水平與健康人無明顯差異。由于CD4+T細胞水平與AIDS發病進程密切相關,故HIV/HCV共感染者較單純HIV感染者更容易進入發病期。HCV合并感染可能影響了HIV感染者的免疫功能,加速了HIV的發病過程。
Th17細胞是一種新的CD4+效應T細胞亞型,來源于Th0,具有與Th1、Th2不同的獨立分化途徑,具有強大的促炎作用[14],它的發現不僅彌補了Th1/Th2細胞軸介導免疫效應的不足,而且完善了Th1/Th2免疫調節理論。Th17細胞參與體內炎癥反應,在各種炎性疾病和自身免疫性疾病中均有重要意義[15~18]。Th17主要通過分泌細胞因子,募集活化中性粒細胞,刺激上皮細胞,產生防御作用,介導炎癥反應。Th17細胞分泌的細胞因子主要包括IL-17、IL-6、IL-22、IL-21 和TNF等,這些細胞因子具有動員、募集及活化中性粒細胞的功能[15],而其中最重要的效應因子是IL-17。IL-17家族包括 IL-17 A~F共 6位成員,其中IL-17A能產生較強的致炎效應[16]。Thl7的反應很可能早于Thl或Th2型免疫反應,出現在感染的早期階段,誘發組織炎癥,并通過細胞因子的誘導,橋接先天免疫和適應性免疫,在炎癥后期吸引其他亞群的T細胞,向感染部位募集。有研究顯示,HIV感染者體內Th17明顯減少,而且其在HIV感染的早期就出現明顯降低[19],但其發生機制尚不明確。也有研究發現,HCV感染者體內Th17有升高,其升高程度與干擾素的治療效果相關[20]。雖然目前對Thl7細胞與HIV/HCV的研究僅處于初步探索階段,但是相信隨著不斷的深人研究,其在免疫損傷機制中的作用將有可能被闡明。
我們的研究發現HIV感染者 Th17細胞及IL-17A水平均較健康人明顯降低,差異有統計學意義,說明HIV感染可能通過Th17細胞及其細胞因子IL-17A影響患者的免疫功能。相反,HCV感染者Th17細胞及IL-17A水平均較健康人明顯升高,差異有統計學意義,說明HCV感染也可引起Th17及其細胞因子的變化,此種變化為上調Th17細胞和IL-17A水平,也可影響患者的免疫功能。
那么,HIV和HCV的合并感染是否會對HIV感染者Th17細胞及IL-17A水平造成影響,從而進一步影響HIV感染者的免疫功能呢?目前國內外在這方面的研究比較少見。本研究發現HIV/HCV共感染者Th17細胞及IL-17A水平未如預期的那樣低,或許受到HCV的共同作用而使其處于兩組單純感染者的中間水平,反而是較HIV單純感染者更低,差異有統計學意義。故我們認為在HIV/HCV共感染者中,HCV的合并感染進一步加劇了患者Th17細胞及IL-17A水平的損害,并可能通過Th17通道進一步損害患者的免疫功能,最終加快HIV的發病過程。
我們的研究表明HCV合并感染可能通過影響Th17及其細胞因子IL-17A進一步損害HIV患者的細胞免疫功能。加強對Th17及其細胞因子IL-17A的研究將有助于進一步理解HIV/HCV共感染者的發病機制,為新的治療策略提供重要的研究方向。
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(收稿:2014-07-07)(本文編輯:陳從新)
第一作者:丁佩佩,女,34歲,醫學碩士,副主任醫師。主要從事傳染病臨床與科研工作。E-mail:dingpeipei120@163.com
DOI:10.3969/j.issn.1672-5069.2015.01.008
*基金項目:廣東省江門市科技計劃項目(編號:江科[2012]107-70)
作者單位:529030廣東省江門市中心醫院感染病科
Th17 cell counts in peripheral blood and serum IL-17A levels in HIV/HCV co-infected patients Ding Peipei,HeGang,ChenXiaohua,etal.DepartmentofInfectiousDiseases,JiangmenCentralHospital,Jiangmen 529030,Guangdong Province,China
【Abstract】Objective To explore the changes in Thl7 cell counts and serum IL-17A levels in HIV/HCV co-infected patients.Methods Thirty HIV/HCV co-infected patients,30 HIV infected patients,30 HCV infected patients and 30 healthy subjects were selected in this study.The percentage of CD4+T cells and Th17 cells in peripheral blood,and IL-17A in sera were detected by FCM and ELISA,respectively.Results The percentage of CD4+T cells in HIV and HIV/HCV co-infected patients were(310.23±114.35)/μl and(218.42±112.47)/μl,respectively,both were significantly lower than that in the healthy controls[(735.46±121.52)/μl,P<0.05],while the percentage of CD4+T cells in HIV/HCV co-infected group was even lower than in HIV infected patients(P<0.05);There was no significant difference in CD4+T cells between HCV infected patients[(719.47±123.72)/μl] and the controls;The percentage of Th17 and serum level of IL-17A in HIV infected patients were(2.48±0.90)%and (25.18±12.63)pg/ml,significantly lower than those in the controls[(3.95±1.23)%and(39.15±16.30)pg/ml,P<0.05];The percentage of Th17 and serum level of IL-17A in HCV infected patients were(5.48±0.90)%and (45.24±15.72)pg/ml,significantly higher than those in the controls(P<0.05);The percentage of Th17 and serum level of IL-17A in HIV/HCV co-infected patients were(1.76±0.42)%and(16.49±7.54)pg/ml,both significantly lower than those in HIV infected patients[(2.48±0.90)%and(25.18±12.63)pg/mL,P<0.05].Conclusions Co-infection of HCV may influence the immune response in HIV infected patients,which might lead to the involvement of Th17 and IL-17A cytokine.
【Key words】Hepatitis C;Human immunodeficiency virus;T lymphocytes;T helper cell 17;Interleukin 17A