強(qiáng)直性脊柱炎患者血清和關(guān)節(jié)液中IL-17、IL-4水平變化及意義

孟景紅，趙海濤，陳海英

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院，石家莊050051)

強(qiáng)直性脊柱炎患者血清和關(guān)節(jié)液中IL-17、IL-4水平變化及意義

孟景紅，趙海濤，陳海英

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院，石家莊050051)

目的探討強(qiáng)直性脊柱炎(AS)患者血清和關(guān)節(jié)液中IL-17、IL-4水平變化及意義。方法選取初治AS患者42例(觀察組)，體檢健康者20例(對(duì)照組)。采用ELISA法檢測(cè)兩組血清及觀察組關(guān)節(jié)液IL-17、IL-4，計(jì)算IL-17/IL-4；采用Pearson相關(guān)分析法分析AS患者血清IL-17、IL-4、IL-17/IL-4與血小板數(shù)量、白細(xì)胞數(shù)量、紅細(xì)胞沉降率(ESR)、CRP、Bath強(qiáng)直性脊柱炎病情活動(dòng)指數(shù)(BASDAI)的相關(guān)性。結(jié)果觀察組血清IL-17水平及IL-17/IL-4均高于對(duì)照組，血清IL-4水平低于對(duì)照組，組間比較P均<0.01。觀察組關(guān)節(jié)液中IL-17、IL-4水平均高于血清(P均<0.01)。AS患者血清IL-17、IL-17/IL-4與血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI呈正相關(guān)(P<0.05或<0.01)；IL-4與血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI呈負(fù)相關(guān)(P<0.05或<0.01)；IL-17、IL-4、IL-17/IL-4與白細(xì)胞數(shù)量均無(wú)相關(guān)性(P均>0.05)。結(jié)論AS患者血清及關(guān)節(jié)液中均存在IL-17水平升高、IL-4水平降低、IL-17/IL-4失衡，檢測(cè)IL-17、IL-4水平變化有助于了解AS病情程度、疾病活動(dòng)度及判斷患者預(yù)后。

強(qiáng)直性脊柱炎；白細(xì)胞介素17；白細(xì)胞介素4；血清；關(guān)節(jié)液

強(qiáng)直性脊柱炎(AS)是一種主要侵犯人體中軸骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)及外周大關(guān)節(jié)的慢性進(jìn)行性自身免疫性疾病，主要累及滑膜關(guān)節(jié)、軟骨關(guān)節(jié)以及肌腱、韌帶附著骨等部位，以骶髂關(guān)節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)，致殘率較高。目前認(rèn)為，AS的發(fā)生與免疫系統(tǒng)失調(diào)、炎癥反應(yīng)、遺傳等因素有關(guān)，但確切發(fā)病機(jī)制尚未闡明。IL-17是由輔助性T細(xì)胞17(Th17)產(chǎn)生的前炎癥細(xì)胞因子，具有促進(jìn)炎癥反應(yīng)的作用；IL-4是由Th2細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，可抑制細(xì)胞免疫、促進(jìn)體液免疫。目前，關(guān)于IL-17、IL-4與AS發(fā)生、發(fā)展關(guān)系的報(bào)道較少。本研究探討AS患者血清和關(guān)節(jié)液中IL-17、IL-4水平變化及意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年10月～2016年6月我院收治的初治AS患者42例(觀察組)，診斷均符合1984年修訂的AS紐約標(biāo)準(zhǔn)。其中男33例、女9例，年齡18～52(32.4±9.3)歲，病程0.25～40(18.2±8.0)年，均累及膝關(guān)節(jié)，白細(xì)胞數(shù)量[4～10(6.5±1.9)]×109/L，血小板數(shù)量[219～639(365.9±92.7)]×109/L，紅細(xì)胞沉降率(ESR)10～122(55.4±27.8)mm/h，CRP 8～99(42.6±26.0)mg/L，Bath強(qiáng)直性脊柱炎病情活動(dòng)指數(shù)(BASDAI)2～9(4.8±2.0)。排除其他免疫相關(guān)性疾病及嚴(yán)重心、肝、腎等疾病患者。選擇同期體檢健康者20例為對(duì)照組，男16例、女4例，年齡19～47(29.5±8.4)歲。兩組性別、年齡具有可比性。

1.2 血清及關(guān)節(jié)液IL-17、IL-4檢測(cè) 分別采集兩組清晨空腹靜脈血3 mL，室溫靜置20 min，3 000 r/min離心20 min，收集血清，置于-80 ℃冰箱保存待測(cè)；抽取AS患者膝關(guān)節(jié)內(nèi)關(guān)節(jié)液5 mL，靜置2 h，抽取上清液，置于-80 ℃冰箱保存待測(cè)。采用ELISA法檢測(cè)血清及關(guān)節(jié)液IL-17、IL-4，具體步驟參照試劑盒(RD生物科學(xué)公司)說(shuō)明書。計(jì)算IL-17/IL-4。

2 結(jié)果

2.1 血清和關(guān)節(jié)液IL-17、IL-4及IL-17/IL-4 觀察組血清IL-17水平及IL-17/IL-4均高于對(duì)照組，血清IL-4水平均低于對(duì)照組，組間比較P均<0.01，見(jiàn)表1。觀察組關(guān)節(jié)液IL-17、IL-4水平均高于血清(P均<0.01)，見(jiàn)表2。

表1 兩組血清IL-17、IL-4水平及IL-17/IL-4比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.01。

表2 觀察組血清和關(guān)節(jié)液中IL-17、IL-4水平及IL-17/IL-4比較

注：與血清比較，*P<0.01。

2.2 AS患者血清IL-17、IL-4、IL-17/IL-4與白細(xì)胞數(shù)量血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI的相關(guān)性 AS患者血清IL-17、IL-17/IL-4與血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI均呈正相關(guān)(P<0.05或<0.01)；IL-4與血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI均呈負(fù)相關(guān)(P<0.05或<0.01)；IL-17、IL-4、IL-17/IL-4與白細(xì)胞數(shù)量均無(wú)相關(guān)性(P均>0.05)。見(jiàn)表3。

3 討論

AS的主要發(fā)病機(jī)制可能是具有一定遺傳背景的易感個(gè)體出現(xiàn)免疫功能紊亂，導(dǎo)致細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)失衡，開(kāi)啟瀑布式炎癥反應(yīng)，激活更為廣泛的效應(yīng)機(jī)制，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞及修復(fù)的病理過(guò)程[1]。Th17、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)是除Th1、Th2細(xì)胞亞群外的另一對(duì)免疫調(diào)控細(xì)胞。IL-17是由Th17細(xì)胞產(chǎn)生的前炎癥細(xì)胞因子，介導(dǎo)防御胞外病原微生物感染[2]。IL-4是由Th2細(xì)胞分泌的抗炎癥細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn)，IL-17/IL-4失衡可能是關(guān)節(jié)炎的啟動(dòng)環(huán)節(jié)，糾正IL-17/IL-4失衡可能阻止疾病的進(jìn)展[3]。

表3 AS患者血清IL-17、IL-4、IL-17/IL-4與白細(xì)胞數(shù)量血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI的相關(guān)性

IL-17與受體結(jié)合后被激活，促進(jìn)趨化因子、集落刺激因子和黏附分子表達(dá)或釋放，招募炎癥細(xì)胞尤其是嗜中性粒細(xì)胞，刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β、TNF-α、IL-6和前列腺素E2(PGE2)等因子，誘導(dǎo)并促進(jìn)炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞浸潤(rùn)和組織破壞，影響感染、腫瘤和自身免疫性疾病等病理過(guò)程[1]。研究發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病、多發(fā)性硬化癥及幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎等多種自身免疫性疾病中IL-17水平均升高，參與上述疾病的發(fā)生、發(fā)展[4～6]。在自身免疫性疾病動(dòng)物模型中，IL-17缺乏可阻止疾病發(fā)生；在實(shí)驗(yàn)性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生過(guò)程中阻斷IL-17表達(dá)，可以阻止關(guān)節(jié)及骨質(zhì)破壞[7]，提示IL-17是多種自身免疫病重要的致病因子，具有增強(qiáng)病理性免疫反應(yīng)和促進(jìn)炎癥反應(yīng)的作用。Mcinnes等[8]報(bào)道，IL-17可誘導(dǎo)破骨細(xì)胞生成，與破骨細(xì)胞IL-17受體結(jié)合，促進(jìn)骨破壞的發(fā)生，在關(guān)節(jié)損傷中發(fā)揮重要作用。Koenders等[9]發(fā)現(xiàn)，在關(guān)節(jié)炎癥發(fā)生的早期階段，IL-17和TNF-α對(duì)炎癥的發(fā)展及關(guān)節(jié)骨質(zhì)的破壞具有協(xié)同誘導(dǎo)作用；但關(guān)節(jié)炎一旦發(fā)生，IL-17可以不依賴TNF-α而單獨(dú)發(fā)揮促炎及破壞骨質(zhì)的作用。IL-17是關(guān)節(jié)炎和骨質(zhì)破壞發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[10]。關(guān)節(jié)腔內(nèi)持續(xù)注射IL-17可以促進(jìn)關(guān)節(jié)炎的發(fā)生，其可能通過(guò)對(duì)病理性滑膜進(jìn)行持續(xù)性的炎性刺激，并且激活滑膜細(xì)胞及炎性細(xì)胞的抗凋亡機(jī)制，從而使這些細(xì)胞聚集在關(guān)節(jié)腔，最終形成病理性損傷[10]。在動(dòng)物關(guān)節(jié)炎病變組織局部分離出的單個(gè)核細(xì)胞高表達(dá) IL-17，且病灶內(nèi)IL-17表達(dá)量與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)[11]。

IL-4是由Th2細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，主要作用于B細(xì)胞、T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞等靶細(xì)胞，可抑制Th1和細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(Tc1)增殖及產(chǎn)生細(xì)胞因子，抑制細(xì)胞免疫、促進(jìn)體液免疫，增強(qiáng)殺傷細(xì)胞的特異性及非特異性殺傷功能[12]。IL-4能夠抑制單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β、TNF-α、IL-8、PGE等，下調(diào)活化的單核-巨噬細(xì)胞分泌氧自由基[13]。隨著IL-4水平逐漸降低，其抑制炎癥反應(yīng)的能力逐漸減弱，自身的免疫穩(wěn)態(tài)遭到破壞，促進(jìn)免疫相關(guān)性疾病的發(fā)生、發(fā)展。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，抗IL-4抗體可使小鼠膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎加重，系統(tǒng)給予IL-4可阻止小鼠關(guān)節(jié)炎癥進(jìn)展及關(guān)節(jié)組織學(xué)改變，顯著減輕急性關(guān)節(jié)炎癥狀。IL-4還可通過(guò)抑制損傷性蛋白酶-基質(zhì)金屬蛋白酶來(lái)降低關(guān)節(jié)損傷程度[14]。在膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型中通過(guò)腺病毒載體植入IL-4基因，可抑制炎性介質(zhì)IL-6、IL-12、IL-17和滑膜骨蛋白原配體的產(chǎn)生，從而阻止軟骨及骨質(zhì)的破壞[15,16]。去除IL-4基因的小鼠關(guān)節(jié)炎程度明顯加重[17]。但是，Wang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，AS患者血清IL-4水平明顯降低。上述研究結(jié)果提示，在免疫相關(guān)性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病過(guò)程中IL-4可通過(guò)不同的機(jī)制阻止關(guān)節(jié)炎的發(fā)生及發(fā)展。在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎發(fā)生初期，IL-4可通過(guò)T細(xì)胞抑制IL-17產(chǎn)生，進(jìn)而減輕關(guān)節(jié)局部的炎癥反應(yīng)，但在疾病后期卻不能發(fā)揮相似的作用[19,20]。

本研究結(jié)果顯示，AS患者血清IL-17水平及IL-17/IL-4均較健康對(duì)照者明顯升高，IL-4水平較健康對(duì)照者明顯降低，提示IL-17促進(jìn)AS發(fā)生，IL-4則抑制AS發(fā)病，IL-17/IL-4失衡促進(jìn)關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。上述結(jié)果與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一致[21]。AS患者膝關(guān)節(jié)液中IL-17水平高于血清，且本研究AS患者病變均累及膝關(guān)節(jié)，提示IL-17在關(guān)節(jié)病變和骨質(zhì)破壞中可能占據(jù)更重要的地位；關(guān)節(jié)液中IL-4水平高于其血清水平，提示在關(guān)節(jié)炎發(fā)生時(shí)IL-4有向關(guān)節(jié)炎癥部位聚集的傾向，以恢復(fù)局部IL-17/IL-4平衡，控制局部炎癥反應(yīng)。血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI均為評(píng)價(jià)AS患者病情程度、疾病活動(dòng)度及預(yù)后的指標(biāo)。AS患者血清IL-17水平均與血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI呈正相關(guān)，IL-4與血小板數(shù)量、ESR、CRP、BASDAI呈負(fù)相關(guān)，提示血清IL-17、IL-4水平可以反映AS疾病活動(dòng)度，檢測(cè)二者水平有助于判斷患者預(yù)后。血清IL-17、IL-4水平均與白細(xì)胞數(shù)量無(wú)相關(guān)性，可能與白細(xì)胞數(shù)量受多種因素影響有關(guān)。

綜上所述，AS患者血清及關(guān)節(jié)液中均存在IL-17水平升高、IL-4水平降低、IL-17/IL-4失衡，檢測(cè)IL-17、IL-4水平變化有助于了解AS病情程度、疾病活動(dòng)度及判斷患者預(yù)后。

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河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題計(jì)劃(20130222)。

趙海濤(E-mail： 38558956@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.48.016

R593.23

B

1002-266X(2017)48-0051-03

2017-07-12)