冠心病患者外周血白細胞介素-22的表達研究

范智文，龔志華，徐基瑛，席玉勝，靳　文

(1.中國人民解放軍第421醫院心內科，廣東 廣州　510318；2.中國人民解放軍廣州軍區總醫院心內科，廣東 廣州　510010；3.廣東省第二人民醫院心內科，廣東 廣州　510318)

?

冠心病患者外周血白細胞介素-22的表達研究

范智文1，龔志華2，徐基瑛3，席玉勝1，靳文3

(1.中國人民解放軍第421醫院心內科，廣東 廣州510318；2.中國人民解放軍廣州軍區總醫院心內科，廣東 廣州510010；3.廣東省第二人民醫院心內科，廣東 廣州510318)

摘要:目的探討白細胞介素(IL-22)在冠心病患者外周血中的表達及其潛在意義。方法選擇入住該院和廣州軍區總醫院的152例疑似冠心病患者，根據病情分為對照組、穩定型心絞痛(stable angina pectoris，SAP)組、不穩定性心絞痛(unstable angina pectoris,UAP)組以及急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)組。收集患者一般臨床資料，抽取靜脈血用于檢測IL-22的表達。結果與對照組、SAP組相比，循環IL-22水平在UAP和AMI患者中顯著升高(P<0.001)。AMI組患者循環IL-22水平高于UAP組(P<0.001)。與未合并高血壓病患者相比，合并高血壓病患者循環IL-22濃度未見明顯升高(P>0.05)；與未合并糖尿病患者相比，合并糖尿病患者外周濃度明顯升高(P<0.001)。結論 IL-22參與了CAD的發生發展，在冠心病病理生理過程中可能發揮重要作用。

關鍵詞：冠心病；動脈粥樣硬化；白細胞介素-22；糖尿病

盡管在心血管疾病的治療和預防方面已獲得了長足進步，心血管疾病仍然是世界范圍內致殘致死的主要原因[1]。冠狀動脈粥樣硬化心臟病(coronary atherosclerotic disease，CAD)是心血管疾病的主要類型之一，也是引起急、慢性心力衰竭的重要原因。深入探討動脈粥樣硬化發生發展機制以及CAD的致病原因是改善CAD患者治療效果的必要前提。越來越多的研究證據表明動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病[2]。白細胞介素-22(IL-22)是IL-10 細胞因子家族成員，IL-22通過作用并結合于白介素-22 受體1(IL-22R1)，在抗微生物防御，保護和修復組織損傷以及急性期反應，在各種炎癥性疾病的發病過程中發揮重要調控作用[3]。Xia等[4]研究發現IL-22在動脈粥樣斑塊中表達，并且IL-22在癥狀性腦缺血患者頸動脈斑塊中的表達水平較無癥狀腦缺血患者明顯升高，認為IL-22與不穩定頸動脈斑塊形成密切相關。鑒于動脈粥樣硬化是一種全身性疾病以及IL-22在動脈粥樣硬化中的潛在作用，IL-22有可能參與了CAD的發生發展。然而，目前關于IL-22在動脈粥樣硬化以及CAD中的作用尚未可知。據此，本研究旨在探討IL-22在CAD患者血漿中表達情況。

1資料與方法

1.1臨床資料 選擇2014年10月—2015年9月期間入住我院和廣州軍區總醫院的疑似冠心病患者作為本課題研究對象。入選患者為具有典型和非典型性胸部不適而懷疑有缺血性心臟病接受冠狀動脈造影檢查者。同時經口頭和書面形式履行知情同意后，所有研究對象均在廣州軍區總醫院行冠狀動脈造影檢查并于該院臨床檢驗科行常規血液檢查。

本研究共納入152例研究對象，其中男性105例，女性47例，年齡44～81歲，平均年齡(65.72 ± 9.05)歲。冠心病患者診斷條件包括冠狀動脈造影顯示至少一條主要冠狀動脈嚴重狹窄(>50%)。

本研究將患者分為4組。第1組為穩定型心絞痛組(stable angina pectoris，SAP)，該組患者表現為長期、穩定勞累性心絞痛(至少持續3個月、運動試驗陽性)。第2組為不穩定型心絞痛組(unstable angina pectoris，UAP)，該組患者表現為近期無心肌梗死的惡化心絞痛、靜息心絞痛。這些病人中常出現短暫性ST段壓低和T波倒置，但心肌酶無顯著升高。第3組為急性心肌梗死組(acute myocardial infarction，AMI)，該組患者表現為典型心絞痛、心電圖示典型ST段抬高或壓低和血漿肌鈣蛋白I升高。第4組為對照組，由冠狀動脈造影正?；颊呓M成?？傆?，對照組25例，SAP組37例，UAP組45例，AMI組45例。

排除標準：排除合并有自身免疫性疾病、腫瘤、肝臟疾病、血液系統疾病、腎臟疾病、近期手術或外傷、和/或慢性炎癥性狀態患者；此外，排除合并有心臟瓣膜病、非缺血性心肌病、和/或腦血管病患者；再者，排除入選前服用免疫抑制劑應用患者。

1.2血漿IL-22濃度檢測 在行冠狀動脈造影前，以EDTA-檸檬酸鹽管收集血樣用于檢測血漿IL-22濃度。將收集的血樣離心、吸取血漿后儲存于-80℃冰箱，并在13個月內檢測。根據試劑盒說明書，采用酶聯免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)同時檢測血漿IL-22濃度。IL-22 ELISA檢測試劑盒分別購自武漢華美生物工程有限公司。通過標準曲線的回歸分析計算IL-22濃度。

1.3統計學方法所有數據均采用SPSS16.0統計軟件進行統計學分析。實驗結果以均數±標準差或百分率表示，計數資料采用整體+分割χ2檢驗，計量資料采用單因素方差分析(One-way ANOVA)；方差不齊時則采用Welch法，組間多重比較采用LSD-t檢驗；兩組間相比，采用獨立樣本t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究患者人群的臨床特點 研究對象的臨床資料和檢驗資料概況見表1。各組患者年齡、性別比例、危險因素、血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)的水平以及心肌肌鈣蛋白I(cTnI)無明顯差異(P>0.05)。AMI組、UAP組和SAP組患者血漿低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)高于對照組(P<0.05)。各組間血漿肌鈣蛋白I水平相比存在差異(P<0.001)。

表1　研究患者人群的臨床特點

注：與對照組相比*P<0.05；與SAP組相比，#P<0.05；與UAP組相比，&P<0.05。

2.2冠心病患者循環IL-22表達 ELISA法檢測CAD和對照組患者血漿IL-22。對照組、SAP組、UAP組、AMI組外周血IL-22分別為(20.44±2.04)、(21.31±2.34)、(24.92±2.81)、(34.59±10.59) ng·L-1表達水平相比，存在統計學差異(F=43.866,P<0.001)與對照組、SAP組相比，UAP組、AMI組差異具有統計學意義(P<0.001)。此外，AMI組患者循環IL-22水平高于UAP組(P<0.01)，見表2，圖1。

表2　各組研究對象循環IL-22的表達

圖1　各組研究對象循環IL-22的表達

2.3合并糖尿病、高血壓病者外周血IL-22的影響 分析合并糖尿病和高血壓病患者對所有入選對象外周血IL-22表達的影響，結果顯示：與未合并高血壓病患者(n=109)相比，合并高血壓病患者(n=43) 外周血IL-22分別為(25.19±7.12)、(28.67±10.57)ng·L-1,兩組相比未見明顯升高(t=1.989，P> 0.05)；與未合并糖尿病患者(n=119)相比，合并糖尿病患者(n=33) 外周血IL-22分別為(23.81±6.31)、(34.68±9.33)ng·L-1，合并糖尿病患者外周濃度明顯升高(t=6.304，P<0.001)，見表3，圖2。

表3　糖尿病、高血壓病對入選研究對象

圖2　外周血IL-22的影響

3討論

IL-22在多種免疫細胞中均有表達，包括先天免疫細胞如樹突狀細胞，淋巴組織誘導細胞、NK細胞，以及獲得性淋巴細胞如CD4+T細胞、CD8+T細胞等。一些細胞因子如IL-17、轉化生長因子β、IL-6、IL-23以及轉錄因子如轉錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT 3)、芳香烴受體(aryl hydrocarbon receptor，AhR)以及調節性T細胞(T regulatory cells，Tregs)均可調控IL-22的表達[5]。

IL-22 受體(IL-22 receptor，IL-22R)是由跨膜的IL-22R1和IL-10R2 復合體構成[6]，當該受體活化時，可激活下游的JAK-STAT (Janus kinase-signal transducersand activators of transcription) 信號通路，包括Jak1、Tyk2以及STAT3,此外，IL-22 還可誘導p38、JNK、ERK1/2 MAPK 通路的活化。IL-22 受體主要存在于皮膚、胃腸道、呼吸道等外部身體屏障的上皮細胞中[7]。IL-22主要通過作用于IL-22R通路的對靶組織器官發揮調控作用。在肝臟和胰腺主要發揮抗凋亡和促進細胞存活和增殖作用。IL-22基因敲除小鼠胰腺炎后胰腺組織損傷以及纖維化加劇[8-9]；IL-22能夠誘導肝臟炎癥以及肝臟部分切除后組織再生實現的[10-11]。IL-22有助于創傷愈合和組織修復主要依賴于其抗凋亡以及促進再生和增殖作用。這一作用與急性期反應蛋白協同維護了損傷或感染時結腸和皮膚屏障的完整性。IL-22的生物效應與相關細胞因子和生理環境緊密相關。IL-22既可以扮演一些組織的“保護者”，過度表達時也可以導致組織損傷和慢性炎癥。在類風濕性關節炎[12-13]和銀屑病[14-15]中IL-22具有加劇炎癥反應和組織損傷作用；而在系統性紅斑狼瘡[16]、炎癥性腸病[17-19]、胰腺炎以及肝臟損傷和修復[20]等疾病中IL-22具有促進組織修復和抑炎作用。此外，IL-22在糖尿病患者外周血表達升高，與胰島素抵抗指數相關，提示IL-22可能參與了糖尿病的發生發展[21]。本研究進一步發現合并糖尿病的研究對象外周血IL-22較未合并糖尿病患者升高更明顯；高血壓病患者外周血IL-22表達較未合并高血壓病患者外周血未見明顯升高；糖尿病作為冠心病的等危癥以及上述自身免疫性疾病與冠心病間均存在的免疫炎癥反應的關系，提示IL-22可能參與了動脈粥樣硬化以及冠心病的發生發展。

CAD是典型的動脈粥樣硬化疾病，炎癥免疫是CAD的主要發病機制之一[22]。近來研究表明，與代謝危險因素相互作用的炎癥免疫涉及從內皮低密度脂蛋白膽固醇積聚，動脈粥樣硬化斑塊進展、自噬、破裂以及血栓形成等動脈粥樣硬化的所有階段[23]。多種炎癥介質之間復雜的相互作用啟動和促進了動脈粥樣硬化的病理生理過程。這些炎癥既包括促炎癥因子如IL-17、IL-12等，也有雙向調控炎癥因子IL-27、抑制炎癥因子IL-35發揮抑制炎癥作用。與Lin等[24]研究相一致的是本研究結果顯示IL-22在AMI和UAP患者外周血中顯著升高，以AMI患者最為明顯，IL-22在SAP患者外周血無明顯升高，提示IL-22參與了CAD的發生和發展。

綜上，IL-22參與了CAD的發生發展。在今后研究中，將深入探討IL-22在CAD發生發展等病理生理過程中發揮何種作用。

參考文獻：

[1]世界衛生組織.心血管疾病預防：心血管風險評估和管理袖珍指南[M].日內瓦:世界衛生組織,2008:1-30.

[2]Hansson GK,Hermansson A.The immune system in atherosclerosis[J].Nature Immunology,2011,12(3):204-212.

[3]Nikoopour E,Bellemore SM,Singh B.IL-22,cell regeneration and autoimmunity[J].Cytokine,2015,74(1):35-42.

[4]Xia Q,Xiang X,Patel S,et al.Characterisation of IL-22 and interferon-gamma-inducible chemokines in human carotid plaque[J].Int J Cardiol,2012,154(2):187-189.

[5]孫奇.IL-22——炎癥性疾病關鍵因子[J].免疫學雜志,2011,27(9):821-825.

[6]Zenewicz LA,Flavell RA.Recent advances in IL-22 biology[J].Int Immunol,2011,23:159-163.

[7]Li LJ,Gong C,Zhao MH,et al.Role of interleukin-22 in inflammatory bowel disease[J].World J Gastroenterol,2014,20(48):18177-18188.

[8]Perusina Lanfranca M,Lin Y,Fang J,et al.Biological and pathological activities of interleukin-22[J].J Mol Med (Berl),2016[Epub ahead of print] .

[9]Huan C,Kim D,Ou P,et al.Mechanisms of interleukin-22's beneficial effects in acute pancreatitis[J].World J Gastrointest Pathophysiol,2016,7(1):108-116.

[10] Zhang HB,Luo HC,Xin XJ,et al.Up-regulated Reg proteins induced by Interleukin-22 treatment ameliorate acute liver injury in rat model[J].Int J Clin Exp Med,2015,8(1):1253-1258.

[11] Zhang YM,Liu ZR,Cui ZL,et al.Interleukin-22 contributes to liver regeneration in mice with concanavalin A-induced hepatitis after hepatectomy[J].World J Gastroenterol,2016,22(6):2081-2091.

[12] Xie Q,Huang C,Li J.Interleukin-22 and rheumatoid arthritis:emerging role in pathogenesis and therapy[J].Autoimmunity,2015,48(2):69-72.

[13] Azizi G,Simhag A,M-M-El Rouby N,et al.Th22 Cells contribution in immunopathogenesis of rheumatic diseases[J].Iran J Allergy Asthma Immunol,2015,14(3):246-254.

[14] Kim J,Krueger JG.The immunopathogenesis of psoriasis[J].Dema Clinic,2015,33(1):13-23.

[15] Moriwaki Y,Takada K,Nagasaki T,et al.IL-22/STAT3-Induced increases in SLURP1 expression within psoriatic lesions exerts antimicrobial effects against staphylococcus aureus[J].PLoS One,2015,10(10):e0140750.

[16] Zhao L,Ma H,Jiang Z,et al.Immunoregulation therapy changes the frequency of interleukin (IL)-22+CD4+ T cells in systemic lupus erythematosus patients[J].Clin Exp Immunol,2014,177(1):212-218.

[17] Menegat JS,Lira-Junior R,Siqueira MA,et al.Cytokine expression in gingival and intestinal tissues of patients with periodontitis and inflammatory bowel disease:An exploratory study[J].Arch Oral Biol,2016,66:141-146.

[18] Stallhofer J,Friedrich M,Konrad-Zerna A,et al.Lipocalin-2 is a disease activity marker in inflammatory bowel disease regulated by IL-17A,IL-22,and TNF-α and modulated by IL23R genotype status[J].Inflamm Bowel Dis,2015,21(10):2327-2340.

[19] Dunn ET,Taylor ES,Stebbings S,et al.Distinct immune signatures in the colon of Crohn's disease and ankylosing spondylitis patients in the absence of inflammation[J].Immunol Cell Biol,2015,doi:10.1038/icb.2015.112.

[20] Sertorio M,Hou X,Carmo RF,et al.IL-22 and IL-22 binding protein (IL-22BP) regulate fibrosis and cirrhosis in hepatitis C virus and schistosome infections[J].Hepatology,2015,61:1321-1331.

[21] Wang X,Ota N,Manzanillo P,et al.Interleukin-22 alleviates metabolic disorders and restores mucosal immunity in diabetes[J].Nature,2014,514(7521):237-241.

[22] Lubrano V,Balzan S.Consolidated and emerging inflammatory markers in coronary artery disease[J].World J Exp Med,2015,5(1):21-32.

[23] 胡文君,戴敏.細胞自噬在動脈粥樣硬化發生發展中的作用[J].安徽醫藥,2015,19(12):2245-2249.

[24] Lin YZ,Wu BW,Lu ZD.Circulating Th22 and Th9 levels in patients with acute coronary syndrome[J].Media Inflam,2013,2013:635-672.

Study on the circulating IL-22 expression in patients with coronary artery disease

FAN Zhi-wen1,GONG Zhi-hua2,XU Ji-ying3,et al

(1.DepartmentofCardiology,TheNo.421HospitalofPLA,Guangzhou,Guangdong510318;2.DepartmentofCardiology,GuangzhouArmyGeneralHospitalofPLA,Guangzhou,Guangdong510010;3.DepartmentofCardiology,GuangdongNo.2ProvincialPeople'sHospital,Guangzhou,Guangdong510318)

Abstract:ObjectiveTo investigate the expression and potential significance of circulating IL-22 in patient with coronary artery disease (CAD). Methods152 patients with suspected coronary artery disease in our hospital and Guangzhou military region general hospital were enrolled into study. According the condition of patients, patients were divided into control group, stable angina pectoris group, unstable angina pectoris group and acute myocardial infarction group. Patients clinical data were collected,venous blood were extracted to detect the expression of IL-22.Results Compared with control group and SAP group, circulating IL-22 were increased in UAP group and AMI group (P<0.001) . The levels of IL-22 were higher in AMI group than in UAP group(P<0.001). Compared with the unincorporated hypertension patients, the levels of circulating IL-22 have no obvious increased in the incorporated hypertension patients (P>0.05). Compared with the unincorporated diabetes patients, the levels of circulating IL-22 have obvious increased in the incorporated diabetes patients (P<0.001). ConclusionIL-22 is participated into the develop of CAD, and may play a important role in the pathophysiological procedure of CAD.

Key words：coronary artery disease;atherosclerosis;IL-22;diabetes

(收稿日期：2015-12-03，修回日期：2016-02-24)

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.04.019

通信作者：靳文，男，副主任醫師，研究方向：冠心病、心力衰竭的臨床與發病機制，E-mail: 48457742@qq.com

基金項目：廣東省中醫藥局科研課題基金(No 20151041)