雙膦酸鹽治療骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的Th17與Treg細(xì)胞因子分泌失調(diào)的效果

李　沁　陳登科

(遵義市第一人民醫(yī)院老年病科，貴州　遵義　563000)

免疫系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)骨骼的平衡〔1〕。參與調(diào)控骨骼重構(gòu)的主要有成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞〔2〕。大量炎癥疾病，如類風(fēng)濕疾病、炎癥性腸道疾病、癌癥、骨質(zhì)疏松等負(fù)向地影響骨骼重構(gòu)，它們往往通過影響成骨作用來打破這種平衡〔3〕。由于破骨細(xì)胞對(duì)骨質(zhì)的過量吸收，往往會(huì)導(dǎo)致骨骼的破壞，這一個(gè)過程的形成被CD4T細(xì)胞間接或直接調(diào)控〔4，5〕。T細(xì)胞通過直接作用于破骨細(xì)胞的前體細(xì)胞，可以誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的分化〔6〕。T細(xì)胞對(duì)于破骨細(xì)胞形成的影響，依賴于其所分泌的正向調(diào)控與負(fù)向調(diào)控因子之間的平衡作用。雙膦酸鹽為普遍認(rèn)可的破骨細(xì)胞形成抑制劑，臨床上被廣泛用于治療多種系統(tǒng)性的骨骼代謝疾病〔7〕。本文探究骨質(zhì)疏松患者在雙膦酸鹽治療后CD4T細(xì)胞的變化。

1　材料與方法

1.1受試者樣本選取廣西省人民醫(yī)院就診的骨質(zhì)疏松患者。年齡38～75歲，自愿參加本研究，研究前均未接受其他治療。年齡相匹配健康正常人為對(duì)照組。均經(jīng)過受試者的書面同意書，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2外周血單個(gè)核細(xì)胞提取取受試者(治療1年)25 ml外周血，采用Ficoll-Paque(Pharmacia，Uppsala，Sweden)梯度離心。

1.3細(xì)胞刺激與酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)分析將分離得到的細(xì)胞重懸在1 ml細(xì)胞培養(yǎng)基中，加入50 ng/ml丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)和1 μg/ml離子霉素，37℃細(xì)胞培養(yǎng)箱中刺激5 h后收上清，用ELISA試劑盒測(cè)細(xì)胞因子含量。采用ELISA檢測(cè)骨質(zhì)疏松患者與對(duì)照組輔助性T細(xì)胞(Th)1與Th2細(xì)胞分泌情況，并分析CD4T另兩個(gè)亞群Th17與Treg細(xì)胞的變化。

1.4RT-PCR分析將細(xì)胞提取RNA，反轉(zhuǎn)錄成cDNA，進(jìn)行RT-PCR檢測(cè)。分析Th17與Treg特異的轉(zhuǎn)錄因子RORγt與FOXP3的表達(dá)情況。

1.5試劑細(xì)胞培養(yǎng)基〔RPMI，10%胎牛血清(FBS)，55 μmol/L 2-硫基乙醇，2 mmol/L L-谷氨酰胺，10 μg/ml慶大霉素，鏈霉素青霉素〕ELISA試劑盒購自ebioscience公司，RT-PCR試劑盒購于TAKARA公司。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用Graph Pad Prism5.0軟件進(jìn)行非配對(duì)t檢驗(yàn)。

2　結(jié)　果

2.1雙膦酸鹽對(duì)Th1、Th2細(xì)胞因子分泌的影響骨質(zhì)疏松患者Th1細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子干擾素(IFN)γ〔(2 038.7±7.1)pg/ml〕、白細(xì)胞介素(IL)-12表達(dá)水平〔(727.2±3.1)pg/ml〕與對(duì)照組〔(2 073.3±7.5)pg/ml、(711.7±3.2)pg/ml〕差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.23，0.15)。骨質(zhì)疏松患者Th2細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-4、IL-5〔(822.2±2.5)pg/ml、(2 919.5±6.3)pg/ml〕與對(duì)照組〔(838.7±2.9)pg/ml、(3 033.3±6.9)pg/ml〕差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.36，0.093)。

2.2雙膦酸鹽對(duì)Th17與Treg細(xì)胞因子分泌的影響骨質(zhì)疏松患者Th17細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-17A與IL-23表達(dá)水平〔(78.8±2.2)pg/ml、(77.2±1.8)pg/ml〕顯著低于對(duì)照組〔(123.5±3.1)pg/ml、(171.7±3.5)pg/ml；P=0.000 53，0.003 9〕。而Treg細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-10、TGF-β水平〔(3 722.6±7.9)pg/ml、(4 119.2±9.4)pg/ml〕顯著高于對(duì)照組〔(2 838.7±6.3)pg/ml、(3 233.7±8.5)pg/ml；P=0.003 6，0.002 3〕。

2.3雙膦酸鹽治療后Th17與Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)變化Th17細(xì)胞特異的轉(zhuǎn)錄因子RORγt在骨質(zhì)疏松患者中表達(dá)水平(0.013 4±0.001 5)顯著低于對(duì)照組(0.032 5±0.002 1，P=0.004 6)。而Treg細(xì)胞特異的轉(zhuǎn)錄因子FOXP3在骨質(zhì)疏松患者中(0.055 2±0.002 1)顯著高于對(duì)照組(0.023 8±0.001 6，P=0.001 4)。

3　討　論

骨質(zhì)疏松是一種慢性、漸進(jìn)性功能障礙疾病。由于骨質(zhì)吸收超過骨質(zhì)形成，致使骨量下降和微體系結(jié)構(gòu)惡化，導(dǎo)致了骨的強(qiáng)度下降和增加骨易碎性的結(jié)果〔8〕。炎癥性的T細(xì)胞亞群可以觸發(fā)破骨細(xì)胞的形成，而Treg細(xì)胞被認(rèn)為是執(zhí)行一個(gè)不同的效應(yīng)〔9〕。

許多細(xì)胞因子，包括IL-1、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-6和IL-11，已經(jīng)被報(bào)道可以促進(jìn)骨質(zhì)吸收〔10～14〕。雙膦酸鹽能顯著降低Th17細(xì)胞因子是一個(gè)非常重要的發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生IL-17的Th17細(xì)胞是破骨細(xì)胞形成的重要激活子〔4〕。在體外研究也發(fā)現(xiàn)，Th17細(xì)胞可以促進(jìn)破骨細(xì)胞的形成，也因此被認(rèn)為是Th亞群中最與破骨形成相關(guān)的細(xì)胞〔9〕。本研究結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松患者在接受了雙膦酸鹽治療后，Th17細(xì)胞因子分泌下降，而同時(shí)Treg細(xì)胞因子分泌上升。

1Baker PJ.The role of immune responses in bone loss during periodontal disease〔J〕.Microbes Infect，2000；2(10)：1181-92.

2Teitelbaum SL.Bone resorption by osteoclasts〔J〕.Science，2000；289：1504-8.

3Sato K，Takayanagi H.Osteoclasts，rheumatoid arthritis，andosteoimmunology〔J〕.Curr Opin Rheumatol,2006;18(4)：419-26

4Feng X，McDonald J.Disorders of bone remodeling〔J〕.Annu Rev Pathol，2011；6(2)：121-45.

5Sato K，Suematsu A，Okamoto K，etal.Th17 functions as an osteoclastogenichelper T cell subset that links T cell activation and bonedestruction〔J〕.J Exp Med，2006；203(12)：2673-82.

6Kong YY，F(xiàn)eige U，Sarosi I，etal.Activated T cells regulate bone loss and joint destruction in adjuvant arthritis through osteoprotegerin ligand〔J〕.Nature，1999；402(6759)：304-9.

7Suresh E，Pazianas M，Abrahamsen B.Safety issues with bisphosphonate therapy for osteoporosis〔J〕.Rheumatology，2014；53(1)：19-31.

8Rachner TD，Khosla S，Hofbauer LC.Osteoporosis：now and the future〔J〕.Lancet，2011；377(9773)：1276-87.

9Sakaguchi S，Ono M，Setoguchi R，etal.Foxp3-CD25-CD4-natural regulatory T cells in dominant self-tolerance andautoimmune disease〔J〕.Immunol Rev,2006；212(1)：8-27.

10Gowen M，Wood DD，Ihrie EJ，etal.Aninterleukin 1- like factor stimulates bone resorption in vitro〔J〕.Nature,1983；306(5941)：378-80.

11Bertolini DR，Nedwin GE，Bringman TS，etal.Stimulation of bone resorption and inhibition of bone formation in vitro by human tumour necrosis factors〔J〕.Nature,1986；319(6053)：516-8.

12Hill PA，Tumber A，Papaioannou S，etal.The cellular actions of interleukin-11 on bone resorption in vitro〔J〕.Endocrinology,1998;139(4)：1564-72.

13Ishimi Y，Miyaura C，Jin CH，etal.IL-6is produced by osteoblasts and induces bone resorption〔J〕.J Immunol,1990；145(10)：3297-303.

14Miyaura C，Kusano K，Masuzawa T，etal.Endogenous bone-resorbing factors in estrogen deficiency：cooperative effects of IL-1 and IL-6〔J〕.J Bone Miner Res,1995；10(9)：1365-73.