潰瘍性結腸炎患者血清IDO 與機體免疫失衡、炎癥因子水平相關性研究

胡明富 盧海巧 陳偉琴

潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC）是結直腸非特異性、慢性炎癥性疾病，病程漫長且反復發作，給患者帶來巨大痛苦且有癌變風險[1-2]。UC 發病原因尚未完全明確，診斷主要依靠臨床癥狀以及纖維結腸鏡檢。UC 患者根據病情嚴重程度不同，治療方案也存在較大差異。纖維結腸鏡檢是UC 診斷及病情評估的金標準，但其屬于有創性操作、無法重復進行。吲哚胺2，3-雙加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）屬于色氨酸代謝酶，通常由單核巨噬細胞產生并廣泛分布于胃腸道中，已經有研究發現在腸道菌群紊亂小鼠腸黏膜中IDO 表達異常，推測其與腸道黏膜病變相關[3]。目前關于IDO 與UC 病情的內在聯系研究開展不多，本研究通過檢測UC 患者血清IDO 表達水平，評估IDO 表達水平與機體免疫失衡、炎癥反應的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014 年12 月—2018 年5 月在浙江省寧海縣第一醫院消化內科確診的UC 患者103 例，根據病情嚴重程度分為輕度組49 例、中重度組54 例；取同期在本院進行體檢的健康志愿者100名作為正常對照組。本研究經醫院倫理委員會審核通過，所有研究對象知情同意。

1.2 納入與排除標準 納入標準：（1）符合UC 診斷及病情分級標準[4]；（2）首次確診UC、既往無相關治療史；（3）年齡≥18 周歲。排除標準：（1）既往腸道手術史；（2）合并肺炎等全身感染性疾病；（3）合并強直性脊柱炎、類風濕性關節炎等基礎性自身免疫性疾病；（4）合并惡性腫瘤；（5）妊娠或者哺乳期患者。

1.3 病例脫落標準 （1）拒絕相關檢查，導致數據收集困難或者數據缺失；（2）研究過程中出現其他急癥、被動退出研究。

1.4 血清IDO 水平檢測 入組即刻（UC 患者未經相關治療），采集三組研究對象晨起空腹外周靜脈血標本5.0mL，經貝克曼庫爾特Optima XPN 超速離心機分離血清。采用酶聯免疫吸附法（ELISA，試劑盒購自武漢默沙克生物科技公司，批號20160721）檢測血清中IDO 表達水平。

1.5 免疫失衡、炎癥反應相關指標檢測 以相同方式獲取三組研究對象空腹外周靜脈血標本5.0mL×3份，其中1 份直接經賽默飛Attune NxT 流式細胞儀測定Treg 細胞、Th17 細胞分布情況，另2 份分離血清后采用免疫速率比濁法（試劑盒均購自上海西唐生物有限公司，批號分別為20170911、20161205、20151016）測定其中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）表達水平，采用ELISA（試劑盒購自武漢默沙克生物科技公司，批號分別為20141205、20160714、20171103、20150918）檢測血清中炎癥因子白介素-4（IL-4）、白介素-6（IL-6）、白介素-23（IL-23）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）表達水平。

1.6 統計學方法 應用統計軟件SPSS 21.0。計量資料比較采用方差分析、組間兩兩比較采用LSD 法；兩類數據的相關性分析采用Pearson 檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 各組一般資料比較 輕度組中男25 例、女24例，年齡22～49 周歲，平均（31.64±6.88）周歲；中重度組中男28 例、女26 例，年齡20～51 周歲，平均（32.05±7.11）周歲；正常對照組中男53 名、女47 名，年齡21～50 周歲，平均（31.38±7.79）周歲。三組研究對象性別、年齡分布差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較

UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者血清IDO 表達水平高于正常對照組；中重度組患者血清IDO 表達水平高于輕度組，差異有統計學意義（P 均＜0.05）。見表1。

表1 UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較（U/L，±s）

表1 UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較（U/L，±s）

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與輕度組比較，△P＜0.05；UC：潰瘍性結腸炎；IDO：吲哚胺2，3-雙加氧酶

組別正常對照組輕度組中重度組F 值P 值例數100 49 54 IDO 34.28±5.10 59.73±8.24*120.64±16.07*△1344.11 0.000

2.3 UC 患者與正常對照組血清Treg/Th17 細胞分布比例比較 UC 患者與正常對照組外周血Treg 細胞、Th17 細胞分布比例差異有統計學意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者外周血Treg 細胞比例低于正常對照組，Th17 細胞比例高于正常對照組；中重度組患者外周血Treg 細胞比例低于輕度組，Th17 細胞比例高于輕度組，差異均有統計學意義（P 均＜0.05）。見表2。

2.4 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者血清IgG、IgA、IgM 表達水平高于正常對照組；中重度組患者血清IgG、IgA、IgM 表達水平高于輕度組，差異均有統計學意義（P 均＜0.05）。見表3。

表2 UC 患者與正常對照組外周血Treg/Th17 免疫細胞分布比例比較（%）

表2 UC 患者與正常對照組外周血Treg/Th17 免疫細胞分布比例比較（%）

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與輕度組比較，△P＜0.05；UC：潰瘍性結腸炎；Treg：調節抗T 細胞；Th17：輔助抗T 細胞17

組別正常對照組輕度組中重度組F 值P 值例數100 49 54 Treg 細胞比例4.36±0.59 3.98±0.53*3.41±0.48*△782.516 0.000 Th17 細胞比例1.38±0.21 1.99±0.32*2.81±0.40*△406.182 0.000

表3 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較（g/L±s）

表3 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較（g/L±s）

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與輕度組比較，△P＜0.05；UC：潰瘍性結腸炎；IgG：免疫球蛋白G；IgA：免疫球蛋白A；IgM：免疫球蛋白M

組別正常對照組輕度組中重度組F 值P 值例數100 49 54 IgG 7.23±0.81 9.04±1.53*11.27±1.95*△152.585 0.000 IgA 1.32±0.17 1.59±0.21*1.78±0.29*△83.294 0.000 IgM 1.30±0.15 1.42±0.18*1.58±0.21*△45.209 0.000

2.5 UC 患者與正常對照組血清炎癥因子表達水平比較 UC 患者與正常對照組血清炎癥因子表達水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平高于正常對照組；中重度組患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平高于輕度組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

2.6 Pearson 相關分析 應用Pearson 相關分析，UC患者血清IDO 表達水平與Treg 細胞比例呈負相關，與Th17 細胞比例呈正相關（r=-0.418、0.394，P 均＜0.05）；與免疫球蛋白IgG、IgA、IgM 表達水平呈正相關（r=0.376、0.445、0.409，P 均＜0.05）；與炎癥因子IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平呈正相關（r=0.501、0.471、0.379、0.552，P 均＜0.05）。

3 討 論

IDO 是除肝臟外，唯一可催化色氨酸沿犬尿氨酸途徑分解代謝的限速酶。卞秀梅等[5]研究認為，IDO在炎癥反應時表達活性發生改變，是參與UC 及克羅恩病等炎癥性腸病的重要因子之一。本研究結果顯示，UC 患者血清IDO 表達水平較健康人群高，且隨UC 病情程度加重進一步上升，說明IDO 表達參與UC 發生及病情進展。

表4 UC 患者與正常對照組血清炎癥因子表達水平比較（pg/mL，x±s）

免疫功能異常是公認的UC 發生發展最重要病因之一，最新國內外研究均指出，CD4+T 淋巴細胞亞群——調節性T 細胞（Treg）、輔助性T 細胞（Th17）均在UC 病情進展中扮演重要角色[6-8]。Treg 細胞在控制腸道炎癥反應方面也有一定作用；Th17 細胞主要通過分泌細胞因子IL-17 而加劇腸黏膜炎癥性損傷[9-11]。本研究結果顯示，UC 患者外周血Treg 細胞分布比例異常降低，Th17 細胞分布比例異常增高，且隨UC 病情進展、上述免疫細胞分布比例變化加劇，說明UC 患者存在Treg/Th17 免疫失衡。相關性分析顯示，UC 患者血清IDO 含量與Treg 細胞比例呈負相關，與Th17 細胞比例呈正相關，證實UC 患者IDO含量與機體Treg/Th17 免疫失衡程度呈正相關，這與IDO 抑制T 細胞克隆增殖活化、誘導免疫耐受等均直接相關[12]。

除細胞免疫外，體液免疫異常也是導致UC 發生發展的重要免疫學因素。UC 患者B 淋巴細胞被激活并導致大量免疫球蛋白過度釋放，可導致腸道及機體其他組織器官免疫反應過度亢進并導致一系列損傷發生[13-14]。本研究結果顯示，UC 患者血清IgG、IgA、IgM 等主要免疫球蛋白的釋放量較健康人群高，且隨UC 病情加重上述免疫球蛋白含量進一步上升，明確了體液免疫過度激活在UC 病情發展中發揮的作用。相關性分析提示，UC 患者血清IDO 表達水平與IgG、IgA、IgM 含量呈正相關，說明IDO 高表達可進一步促使機體體液免疫計劃，這也是IDO 導致UC病情進展的另一免疫學機制。

UC 最直觀的病理改變就是腸黏膜局部及全身炎癥反應，在不同作用機制下IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 等大量炎癥因子分泌，共同加重機體炎癥反應[15-16]。IL-4 屬于抗炎因子，IL-6、IL-23、TNF-α 則主要發揮促炎作用，在UC 患者IL-6、IL-23、TNF-α 大量分泌并導致UC 患者腸黏膜功能損傷及一系列臨床癥狀出現，IL-4 含量可反應性增加以限制全身炎癥反應過度擴大，但其增加幅度有限[17-18]。本研究結果顯示，UC 患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平均較健康者上升，且隨UC 病情加重上述炎癥因子表達水平進一步增加，這與患者的炎癥病情吻合。相關性分析提示，UC 患者血清IDO 表達水平與IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 呈正相關，說明IDO 可客觀反映UC 患者的全身炎癥反應程度、間接反映其病情嚴重程度。

綜上所述，UC 患者血清IDO 表達水平明顯高于健康人群，并與機體免疫失衡程度、炎癥反應程度呈正相關。