規律運動對維持性血液透析患者Th1、Th2和Th17的免疫調節作用

邢艷芳?柏明軍?秦軍建?李星?黃明聲

【摘要】目的 探討規律運動對維持性血液透析患者外周血輔助性T細胞1（Th1）、Th2和Th17的影響及臨床意義。方法 選擇60例維持性血液透析患者，分為研究組與對照組各30例，研究組患者進行基于家庭的規律運動計劃，持續6個月;對照組未進行運動計劃。分別在入組時、入組6個月后采集2組患者的外周血，分離外周血單個核細胞，流式細胞儀分析2組患者外周血中Th1（CD4+IFN-γ+）、Th2（CD4+IL-4+）和Th17 （CD4+IL-17+）的比例，同時記錄6個月觀察期內2組患者自感用力度指數達12或以上的運動次數及感染情況，比較入組時與入組6個月后的Th1、Th2和Th17比例差異。結果 2組患者均完成6個月的隨訪，其中研究組患者均完成6個月的規律運動計劃。在6個月的觀察期內，研究組達到自感用力度指數達12或以上的運動為（13.8 ±0.5）次/月，對照組則為（8.2±0.3）次/月，組間比較差異有統計學意義（P<0.01）。6個月的觀察期內，研究組患者發生感染（0.90±0.16）次/月，對照組則為（1.30±0.17）次/月，組間比較差異亦有統計學意義（t=9.385，P<0.001）。研究組患者Th1比例由入組時的（25.97±8.55）%下降至入組6個月后的（19.83±7.60）% （P<0.05），Th17細胞比例由入組時的（4.09±2.65）%下降至入組6個月后的（2.25±1.23）% （P<0.05），入組時和入組6個月后的Th2比例比較差異無統計學意義（P>0.05）。對照組在入組時和入組6個月后的Th1、Th2、Th17比例比較差異均無統計學意義（P均>0.05）。結論 規律運動可以使維持性血液透析患者Th1和Th17細胞水平下調，減少感染的發生，提示規律運動對免疫系統可能有一定的調節作用。

【關鍵詞】終末期腎病;規律運動;輔助T細胞

終末期腎病（ESRD）患者存在系統性免疫紊亂，包括全身性炎癥反應和獲得性免疫缺陷[1]。全身性炎癥反應可導致骨質流失，加速動脈粥樣硬化的進展，促進心血管疾病的發生、發展;免疫缺陷可導致感染性疾病增加，心血管疾病及感染是導致ESRD患者死亡的重要原因[2-3]。因此，系統性免疫紊亂對ESRD患者的長期生存有不良影響，調節ESRD患者的免疫系統可能會改善ESRD患者的不良預后[4]。目前的臨床指南及研究均建議ESRD患者進行規律中等強度的運動鍛煉，并認為規律運動有免疫調節作用[5-6]。另有報道，ESRD患者中輔助性T細胞1（Th1）、Th2水平升高，Th17水平在ESRD患者中也升高[7-8]。Th1 、Th2、Th17在動脈粥樣硬化過程中發揮著重要作用[9]。然而，規律運動是否可影響維持性血液透析患者Th1、Th2和Th17的水平，目前尚沒有系統的報道。本研究旨在探討規律運動對維持性血液透析患者Th1、Th2和Th17的影響及其意義，現報告如下。

對象與方法

一、研究對象

2016年6月至2017年9月在廣州醫科大學附屬第三醫院進行維持性血液透析治療的60例患者，其診斷均由2名獨立的腎臟內科醫師確認，且已進入維持性血液透析治療，卡氏行為狀態（KPS）評分>80分。排除急性心力衰竭、嚴重心律失常、不穩定心絞痛、心肌梗死、嚴重的心臟瓣膜病變、下肢功能障礙、骨關節病或截肢者，有嚴重的高血壓病、腦血管疾病、慢性肺疾病者，有精神病或低血糖病史者，透析過程中有低血壓病者，合并急性感染（如肺炎、尿路感染）或慢性感染（包括HIV、HBV、丙型肝炎病毒）者，有腫瘤病史者，其他慢性病（如潰瘍性結腸炎、腸結核、胃潰瘍等）者，孕婦，近3個月內使用腎上腺皮質激素（激素）等可能影響機體免疫功能藥物者，以及任何其他需要住院者。按隨機數字表法分為研究組與對照組，各30例。本研究由廣州醫科大學附屬第三醫院醫學倫理委員會批準，所有患者均已簽署知情同意書。

二、規律運動方案的設計

所有入組患者繼續原有的透析方案及基礎治療。研究組患者進行基于家庭的規律運動計劃，根據最大有氧心率（MAF）180訓練法設計運動計劃，即受試者運動時的最高心率（次/分）=180-年齡，最低心率（次/分）=170 -年齡，運動時心率區間應維持在以上2個心率之間[10]。對于慢性病患者，運動心率整個區間下移5% ～ 10%，開始運動時，從最低心率開始，逐漸接近最高心率，指導研究組患者每周進行5次以上持續30 min的快走或散步，自感用力度指數為12 ～ 14（有些吃力），持續運動6個月，見表1[11-12]。對照組患者可自發運動，但無運動計劃。

三、Th1、Th2、Th17比例的檢測

2組均在入組時和入組6個月后采集外周靜脈血，4℃保存，6 h內使用Ficoll密度梯度離心法分離外周血單個核細胞，然后予加入蛋白轉運抑制劑的細胞刺激復合物刺激3 h，再使用人CD4-PE抗體染色30 min，進而使用胞內固定破膜液破膜和胞內細胞因子染色，上述試劑均購自美國eBioscience公司。使用BD Bioscience流式細胞分析儀檢測，結果使用FlowJo 10.0.7軟件進行分析。記錄并比較2組患者的Th1 （CD4+IFN-γ+）、Th2 （CD4+IL-4+）、Th17 （CD4+IL-17+）。

四、研究方法

入組時收集2組維持性血液透析患者的一般資料，如年齡、性別、BMI和病因。入組6個月后對2組患者進行隨訪，記錄2組患者在6個月的觀察期中每月自感用力度指數達12或以上的運動次數，以及發生感染（體溫≥38.5 ℃，血常規白細胞計數>10.0×109/L、中性粒細胞> 0.80，以及相應部位病原體培養結果陽性）的次數。

五、統計學處理

使用SPSS 20.0分析數據。符合正態分布的計量資料用表示，組內前后對比用配對t檢驗，組間對比用成組t檢驗;不符合正態分布的計量資料用中位數（上、下四分位數）表示，組間對比用Wilcoxon秩和檢驗。計數資料使用χ2檢驗。

P < 0.05為差異有統計學意義。

結果

一、研究組與對照組維持性血液透析患者的基線資料比較

2組患者的年齡、性別構成、BMI和病因構成比較差異均無統計學意義，見表2。

二、研究組與對照組維持性血液透析患者的運動情況比較

2組患者均完成6個月的隨訪，其中研究組患者均完成6個月的規律運動計劃。在6個月的觀察期內，研究組自感用力度指數達12或以上的運動為（13.8±0.5）次/月，對照組則為（8.2±0.3）次/月，組間比較差異有統計學意義（t=53.065，P<0.001）。

三、研究組與對照組維持性血液透析患者的感染情況比較

6個月的觀察期內，研究組患者發生感染（0.90±0.16）次/月，對照組則為（1.30±0.17）次/月，組間比較差異有統計學意義（t=9.385，P < 0.001）。

四、入組時與入組6個月后研究組和對照組維持性血液透析患者的Th1比例比較

研究組患者在入組時的Th1（CD4+IFN-γ+）比例為（25.97±8.55）%，經過6個月規律運動后降至（19.83±7.56）%，入組時與入組6個月后的Th1比例比較差異有統計學意義（t=3.126，P=0.004）。對照組患者在入組時的Th1比例為（27.64±7.59）%，入組6個月后Th1比例為（25.06± 6.47）%，入組時與入組6個月后的Th1比例比較差異無統計學意義（t=1.641，P=0.112），見圖1。

五、入組時與入組6個月后研究組與對照組維持性血液透析患者的Th2比例比較

研究組患者在入組時的Th2（CD4+IL-4+）比例為（2.02±0.78）%，經過6個月規律運動后為（1.82±0.85）%，入組時和入組6個月后的Th2比例比較差異無統計學意義 （t=0.932，P=0.359）。對照組患者在入組時的Th2比例為（2.03±0.99）%，經過6個月規律運動后為（1.90±0.91）%，入組時和入組6個月后的Th2比例比較差異無統計學意義 （t=0.547，P=0.589），見圖2。

六、入組時與入組6個月后研究組與對照組維持性血液透析患者的Th17比例比較

研究組患者在入組時的Th17 （CD4+IL-17+）比例為（4.09±2.65）%，經過6個月規律運動后為（2.25±1.23）%，入組6個月后的Th17比例低于入組時（t=3.334，P=0.002）。對照組患者在入組時的Th17比例為（4.02±2.59）%，經過6個月規律運動后為（3.46±2.59）%，入組時與入組6個月后的Th17比例比較差異無統計學意義（t=0.998，P=0.326），見圖3。

2組Th17比例變化的流式細胞儀典型檢測結果見圖1A、B左方，本圖為定量分析結果，**P<0.01

討論

規律運動對維持性血液透析患者體內免疫和炎癥狀態的影響逐漸受到重視，但具體機制尚未明確[13-14]。既往研究均集中于免疫系統某一方面，并且結果之間的一致性欠佳，存在較大爭議。Th在受到外界刺激后主要向Th1和Th2分化。Th1輔助細胞免疫，Th2增強體液免疫反應。既往研究顯示，ESRD患者存在Th1比例增高，提示Th1參與了ESRD患者體內炎癥狀態的形成[8， 15]。體內炎癥狀態形成導致大量的炎癥因子激活，進一步引起或加重患者的動脈粥樣硬化，因此Th1是ESRD患者發生心血管疾病的非經典風險因素[16]。近年來關于運動對免疫系統的調節作用已有較多研究，同時也有學者研究運動對維持性血液透析患者生活質量的影響[17-19]。目前運動對維持性血液透析患者免疫系統的調節作用尚未見報道。本研究顯示，規律運動后維持性血液透析患者Th1比例下降，可能有助于改善維持性血液透析患者體內的炎癥狀態。

既往研究顯示，ESRD患者的Th2比例升高與腎纖維化有關[8，20-21]。也有研究認為，ESRD患者的Th2比例下降可能與心血管疾病有關[22]。本研究暫未發現規律運動對ESRD患者的Th2產生影響，故Th2在ESRD患者中發揮著怎樣的作用尚需進一步探討。

Th17是促進炎癥的重要因素、既往研究顯示，ESRD患者Th17比例升高[8]。Th17可促進炎癥反應及加速動脈粥樣硬化的進展，這也為ESRD患者心血管疾病風險升高提供了新的解釋[15， 23]。Th17可以通過TNF-α、IL-17A、IL-17F、IL-21等促進CCL2、IL-6等炎癥因子及趨化因子的上調引起炎癥反應，進一步引起組織損傷[23]。既往報道顯示，運動訓練可增加透析患者的最大耗氧量及改善患者的生活質量[24-25]。本研究顯示，規律運動可以下降維持性血液透析患者Th17比例，提示規律運動可能有助于改善其體內炎癥狀態。

既往報道顯示，規律運動對慢性腎臟病免疫紊亂具有良好的調節作用[12-13]。但有報道提示，規律運動對慢性腎臟病的免疫紊亂并未產生影響[14-15]。本研究顯示，規律運動可以下降維持性血液透析患者Th1和Th17比例，從而改善其體內的炎癥狀態。炎癥狀態形成可促進動脈粥樣硬化的進展[26]。運動對心血管事件的影響也有較多報道[27]。心血管事件是引起ESRD死亡的重要原因。規律運動是否可通過調節免疫系統進而減少心血管事件的發生，尚需擴大樣本量及延長隨訪時間進一步研究。

參 考 文 獻

[1] Lech M， Rommele C， Anders HJ. Pentraxins in nephrology： C-reactive protein， serum amyloid P and pentraxin-3. Nephrol Dial Transplant，2013，28（4）：803-811.

[2] Kim ED， Parekh RS. Calcium and sudden cardiac death in end-stage renal disease. Semin Dial，2015，28（6）：624-635.

[3] Gupta V， Yassin MH. Infection and hemodialysis access： an updated review. Infect Disord Drug Targets，2013，13（3）：196-205.

[4] Alves FC， Sun J， Qureshi AR， Dai L， Snaedal S， Bárány P， Heimbürger O， Lindholm B， Stenvinkel P. The higher mortality associated with low serum albumin is dependent on systemic inflammation in end-stage kidney disease. PLoS One，2018，13（1）：e0190410.

[5] Viana JL， Kosmadakis GC， Watson EL， Bevington A， Feehally J， Bishop NC， Smith AC. Evidence for anti-inflammatory effects of exercise in CKD. J Am Soc Nephrol，2014，25（9）：2121-2130.

[6] Gleeson M， Bishop NC， Stensel DJ， Lindley MR， Mastana SS， Nimmo MA. The anti-inflammatory effects of exercise： mechanisms and implications for the prevention and treatment of disease. Nat Rev Immunol，2011，11（9）：607-615.

[7] Libetta C， Esposito P， Sepe V， Guastoni C， Zucchi M， Meloni F， Dal Canton A. Effects of different peritoneal dialysis fluids on the TH1/TH2 balance. Eur Cytokine Netw，2011，22（1）：24-31.

[8] Chung BH， Kim KW， Sun IO， Choi SR， Park HS， Jeon EJ， Kim BM， Choi BS， Park CW， Kim YS， Cho ML， Yang CW. Increased interleukin-17 producing effector memory T cells in the end-stage renal disease patients. Immunol Lett， 2012， 141（2）：181-189.

[9] 楊尋. Th1/Th2/Th17細胞與頸動脈粥樣硬化關系研究.天津：天津醫科大學，2016.

[10] 馬費通. 耐力：無傷、燃脂、輕松的MAF訓練法.譚杰、張祎同，譯. 杭州：浙江人民出版社，2017.

[11] Li P， Liu J， Lu Y， Liu X， Wang Z， Wu W. Effects of long-term home-based Liuzijue exercise combined with clinical guidance in elderly patients with chronic obstructive pulmonary disease. Clin Interv Aging，2018，13：1391-1399.

[12] Kokubo T， Tajima A， Miyazawa A， Maruyama Y. Validity of the low-impact dance for exercise-based cardiac rehabilitation program. Phys Ther Res，2018，21（1）：9-15.

[13] Dungey M， Young HML， Churchward DR， Burton JO， Smith AC， Bishop NC. Regular exercise during haemodialysis promotes an anti-inflammatory leucocyte profile. Clin Kidney J，2017，10（6）：813-821.

[14] Peres A， Perotto DL， Dorneles GP， Fuhro MI， Monteiro MB. Effects of intradialytic exercise on systemic cytokine in patients with chronic kidney disease. Ren Fail，2015，37（9）：1430-1434.

[15] Abdalla M， Yassein S， Darwish KH. T-cell function， T-cell phenotype and its role in responsiveness to recombinant humanerythropoietin in hemodialysis patients. Egypt J Immunol，2010，17（2）：67-80.

[16] Betjes MG. Immune cell dysfunction and inflammation in end-stage renal disease. Nat Rev Nephrol，2013，9（5）：255-265.

[17] Zhao G， Zhou S， Davie A， Su Q. Effects of moderate and high intensity exercise on T1/T2 balance. Exerc Immunol Rev，2012，18：98-114.

[18] de Souza DC， Matos VAF， Dos Santos VOA， Medeiros IF， Marinho CSR， Nascimento PRP， Dorneles GP， Peres A， Müller CH， Krause M，Costa EC， Fayh APT. Effects of high-intensity interval and moderate-intensity continuous exercise on inflammatory，leptin， IgA， and lipid peroxidation responses in obese males. Front Physiol，2018，9：567.

[19] Heidarianpour A， Vahidian Rezazadeh M， Zamani A. Effect of moderate exercise on serum interferon-gamma and interleukin-17 levels in the morphine withdrawal period. Int J High Risk Behav Addict，2016，5（2）：e26907.

[20] Liu L， Kou P， Zeng Q， Pei G， Li Y， Liang H， Xu G， Chen S. CD4+ T lymphocytes， especially Th2 cells， contribute to the progress of renal fibrosis. Am J Nephrol，2012，36（4）：386-396.

[21] Barron L， Wynn TA. Fibrosis is regulated by Th2 and Th17 responses and by dynamic interactions between fibroblasts and macrophages. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2011，300（5）：G723-G728.

[22] Mansouri L， Nopp A， Jacobson SH， Hylander B， Lundahl J. Hemodialysis patients display a declined proportion of Th2 and regulatory T cells in parallelwith a high interferon-γ profile. Nephron，2017，136（3）：254-260.

[23] Azadegan-Dehkordi F， Bagheri N， Shirzad H， Rafieian-Kopaei M. The role of Th1 and Th17 cells in glomerulonephritis. J Nephropathol，2015，4（2）：32-37.

[24] Matsuzawa R， Hoshi K， Yoneki K， Harada M， Watanabe T， Shimoda T， Yamamoto S， Matsunaga A. Exercise training in elderly people undergoing hemodialysis： a systematic review and meta-analysis. Kidney Int Rep，2017，2（6）：1096-1110.

[25] Heiwe S， Jacobson SH. Exercise training in adults with CKD： a systematic review and meta-analysis. Am J Kidney Dis，2014，64（3）：383-393.

[26] 肖碩，熊杏安. CXC趨化因子配體10與心血管疾病.新醫學，2014，45（10）：640-643.

[27] 趙珊，王連生.不同時間段運動對心血管事件影響的研究進展.中國康復，2014，29（5）：381-383.

（收稿日期：2018-05-04）

（本文編輯：林燕薇）