潰瘍性結腸炎1,25-二羥基維生素D3水平的變化及與IL-17/IL-10作用軸的關聯

陳元旺，胡穎

(江西省九江市第一人民醫院，1、消化內科；2、藥劑科，九江 332000)

潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)是一類以腸道炎癥為主要表現的慢性復發性腸道自身免疫性疾病，具有較高病死率和癌變率，現已被世界衛生組織列為現代難治病之一，近年在我國其發病亦呈逐年增高趨勢[1]。但其病因和發病機制尚不清楚，其發生可能與遺傳、免疫功能紊亂、感染、環境等多種因素有關，作為自身免疫性疾病，其與免疫細胞和細胞因子密切相關[2，3]。調節性 T細胞（Regulatory T cell，Treg）和 T 輔助細胞 17（T helper cell 17，Th17）被認為是免疫系統平衡中重要因素，既往研究證實在UC患者中發現存在Treg/Th17相關細胞因子白細胞介素 10（Interleukin 10，IL-10）/白細胞介素 17（Interleukin 17，IL-17）失衡現象[4-6]。先前研究證實維生素D具有免疫調節能力，即抑制炎癥效應，而發揮這些生物學效應的是其活性成分 1，25-二羥基維生素 D3(1，25-dihydroxy vitamin D3，1，25-(OH)2D3)[7，8]。 UC 患者體內維生素D水平研究結果存在矛盾，且維生素D水平變化與Treg/Th17失衡之間的關系亦不清楚。故本研究目的即探究UC患者血清1，25-(OH)2D3水平及其與臨床指標和IL-10/IL-17間的關系。

1 材料與方法

1.1 研究對象 選取2016年2月-2017年11月于九江市第一人民醫院消化內科住院且經腸鏡明確診斷的UC患者61例，診斷均符合《炎癥性腸病診斷與治療的共識意見（2012·廣州）》[9]中關于UC的診斷標準，且病變部位為直腸及直乙狀結腸。排除出現穿孔、癌病及大出血等嚴重并發癥患者；排除合并克羅恩病及結腸息肉等消化系統疾病患者；并發其他臟器疾病或腫瘤患者；妊娠期或者哺乳期女性；排除近期服用維生素D及類似物患者，排除感染、腫瘤等患者。UC患者平均（43.21±13.97）歲，其中男39例，女22例。另選取同期健康體檢者50例作為對照組，平均（43.92±14.45）歲，其中男 33 例，女 17 例。UC組和對照組間年齡及性別構成比無顯著差異（P>0.05），具有可比性。所有UC患者行Mayo系統活動度評分，依據評分結果將UC患者分為輕度組 （n=21）、中度組（n=23）和重度組（n=17）；3-5 分為輕度活動，6-10分為中度活動，11-12分為重度活動。

1.2 試劑及儀器 1，25-(OH)2D3酶聯免疫吸附法試劑盒（武漢中美科技）用于血清1，25-(OH)2D3水平檢測；Human IL-17Quantikine ELISA Kit和Human IL-10Quantikine ELISA Kit購自R&D公司。

1.3 標本采集及檢測方法 所有受檢者抽取清晨空腹靜脈血6ml，分裝至3個干燥管，分離血清，-80℃保存，備用。 血清 1，25-(OH)2D3水平、IL-17和IL-10采用酶聯免疫吸附測定法（ELISA）測定，具體步驟嚴格按照試劑盒說明書執行。維生素D水平判斷標準：<10ng/m l為維生素D嚴重缺乏；≥10且<20ng/m l為維生素D缺乏；≥20且<30ng/ml為維生素D不足；≥30ng/ml則為維生素D充足[10]。1.4統計學處理 利用SPSS 19.0統計軟件分析，所有數據以均數±標準差（x±s）表示，組間差異比較采用獨立樣本t檢驗；指標間相關性利用Spearman分析，P＜0.05視為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 UC 患者 1，25-(OH)2D3、IL-10 和 IL-17 水平比較 UC患者血清1，25-(OH)2D3和IL-10均顯著低于對照組，而IL-17則高于對照組水平，差異均有統計學意義。見表1。按照維生素D不同狀態分組時，UC組維生素D缺乏和不足患者比例雖與對照組相應比例間無顯著差異，但維生素D充足患者比例顯著低于對照組比例，也說明UC組維生素D缺乏+不足患者總比例顯著高于對照組，見表2。

表1 UC組患者血清1，25-(OH)2D3、IL-10和IL-17水平與對照組間比較

表2 不同狀態1，25-(OH)2D3對應研究對象比例

2.2 不同嚴重程度UC患者血清1，25-(OH)2D3水平比較 按照不同嚴重程度UC患者分組分析1，25-(OH)2D3的差異發現，重度活動組患者水平最低，顯著低于中度和輕度活動組患者；此外，中度活動組患者水平亦顯著低于輕度活動組，差異顯著。見表3。

2.3 UC 患者血清 1，25-(OH)2D3與 IL-10、IL-17濃度及Mayo評分間的關系 分析UC患者血清1，25-(OH)2D3與IL-10、IL-17濃度及Mayo評分間的關系發現，1，25-(OH)2D3與IL-10呈顯著正相關，與Mayo評分和IL-17呈顯著負性相關關系；此外，Mayo評分與IL-10也存在負相關關系，與IL-17存在正相關性，見表4。

2.4 UC患者美沙拉嗪聯合康復新液治療后血清1，25-(OH)2D3與IL-10、IL-17濃度的變化 對納入研究的中重度UC患者收集治療前后的隨訪數據。比較美沙拉嗪聯合康復新液治療前后血清1，25-(OH)2D3與IL-10、IL-17濃度的變化，結果發現治療后UC患者血清1，25-(OH)2D3和IL-10濃度顯著上調，但仍低于健康人群。而IL-17則顯著下降，但仍然高于健康對照組。見表5。

表3 不同活動度患者1，25-(OH)2D3水平

表4 UC患者血清1，25-(OH)2D3與IL-10、IL-17濃度及Mayo評分間的關系

表5 UC患者治療后血清1，25-(OH)2D3與IL-10、IL-17濃度的變化

3 討論

UC病因學涉及多種因素，遺傳易感性、環境及飲食因素、腸道微生態及免疫平衡紊亂均與其相關。免疫平衡紊亂在其發生發展過程中尤為關鍵，如既往研究已經證實的Th1/Th2，以及新近越來越多證據發現可能是UC發病另一關鍵免疫因素的Th17/Treg平衡[11，12]。效應細胞因子IL-17由Th17細胞分泌，而IL-10是Treg細胞的效應細胞因子，促炎性IL-17和抑炎性IL-10失衡已被證實在多種炎癥性疾病中證實發揮致病作用。既往研究發現UC患者外周血和腸道粘膜均存在IL-17異常上調，而IL-10顯著下降的趨勢，而經治療后這一紊亂得以改善[13-16]。如美沙拉嗪聯合康復新液治療UC患者后IL-17顯著下降，而IL-10濃度則顯著上升[17]。此外，IL-17及IL-10的蛋白表達水平亦與UC的炎癥活動程度存在一定相關性，可用來評估UC的炎癥程度。可見，IL-17與IL-10這一促炎-抑炎細胞因子作用軸在UC發病機制中可能扮演重要角色。本研究中確也發現UC患者外周血IL-17濃度異常上調，同時伴IL-10異常下降。故而找尋調控這一免疫平衡，糾正其紊亂的藥物，或可用于UC輔助治療。

維生素D與免疫細胞相互作用可通過其胞內受體實現，進而發揮免疫調節效應，有研究認為維生素D水平缺乏與自身免疫性疾病的發生發展均存在一定的關聯[18]，而其中最重要的是維生素D的活性成分1，25-(OH)2D3，被認為是新型免疫調節因子，與1型糖尿病、多發性硬化癥、自身免疫性腦脊髓炎等多種疾病病因學密切相關，并在治療中發揮重要作用[19]。目前其已經用于包括UC在內的多種炎癥性疾病的輔助治療，但潛在機制尚不清楚。H Zhao等利用1，25-(OH)2D3治療DSS誘導的小鼠腸炎模型，結果顯示1，25-(OH)2D3可抑制細菌移位至腸系膜淋巴結，通過增加細胞間緊密連接蛋白的表達，并顯著改善腸道粘膜損傷的愈合程度，發揮保護粘膜屏障的作用，進而推測其可作為UC的輔助治療藥物[20]。本研究初步發現1，25-(OH)2D3在UC患者外周血中顯著下降，并與疾病嚴重程度相關，這與先前研究證實25-羥基維生素D3在UC患者中的結果類似，但本研究是對生物活性成分1，25-(OH)2D3展開的研究。相關性分析發現UC患者1，25-(OH)2D3與IL-10呈顯著正相關，與IL-17呈顯著負性相關關系，提示1，25-(OH)2D3在UC患者中可能與IL-17/IL-10免疫平衡軸存在關聯。而1，25-(OH)2D3負性調控Th17細胞分化間接抑制IL-17分泌，以及促進Treg細胞分化的生物效應或可解釋這一結果[21，22]。但UC中1，25-(OH)2D3是否是通過調控IL-17/IL-10參與致病機制仍需進一步實驗探究，未來將對臨床患者展開維生素D輔助治療前IL-17/IL-10的變化研究，以及體外分析1，25-(OH)2D3是否會影響Th17及Treg細胞分泌IL-17/IL-10的能力。