分枝桿菌感染性肺病患者細(xì)胞因子和急性蛋白檢測(cè)的臨床意義分析

李祥芳，王 瑄，丁壽鵬，馬楓茜，吳利先

（1.大理大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，云南大理 671000；2.南昌大學(xué)瑪麗女王學(xué)院，南昌 330031）

分枝桿菌感染是一個(gè)嚴(yán)重影響人類健康的公共衛(wèi)生問題，尤其是耐藥菌株出現(xiàn)后，這一問題變得更加嚴(yán)重〔1〕。分枝桿菌包括結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）和非結(jié)核分枝桿菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）兩大類，多數(shù)情況下NTM 可引起與肺結(jié)核難以區(qū)分的肺部疾病〔2〕。分枝桿菌侵入機(jī)體后，主要在巨噬細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，刺激機(jī)體產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等細(xì)胞因子，誘導(dǎo)CD4+細(xì)胞分化為Th1 細(xì)胞，并分泌相應(yīng)的細(xì)胞因子。機(jī)體免疫功能的系列變化導(dǎo)致不同細(xì)胞因子的改變，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致多種急性蛋白的含量發(fā)生變化。目前，同時(shí)檢測(cè)2 種分枝桿菌感染血清細(xì)胞因子和急性蛋白的報(bào)道較少，本研究分析比較目標(biāo)人群血清中白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1、白細(xì)胞介素-2 受體（interleukin-2 receptor，IL-2R）、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、α2-巨球蛋白（α2-macroglobulin，AMG）、補(bǔ)體C1q 和B 因子的含量，探討分枝桿菌感染性肺病患者機(jī)體內(nèi)細(xì)胞因子的分泌和急性蛋白的變化情況，為疾病發(fā)病機(jī)制的研究及診斷提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 將收集得到的肺結(jié)核痰培養(yǎng)陽性患者血清65 份（MTB組），NTM 肺病痰培養(yǎng)陽性患者血清50 份（NTM組）納入研究，以大理大學(xué)第一附屬醫(yī)院健康體檢者血清50 份為健康對(duì)照（對(duì)照組）。

1.2 儀器和試劑 酶標(biāo)儀（美國(guó)Bio-RAD 公司）；細(xì)胞因子IL-1、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α，急性蛋白AMG 和C1q 的ELISA 試劑盒均購自德國(guó)Siemens 公司。

1.3 細(xì)胞因子測(cè)定 嚴(yán)格按照ELISA 試劑盒說明書操作，測(cè)定IL-1、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 等細(xì)胞因子含量。

1.4 急性蛋白測(cè)定 使用ELISA 法測(cè)定AMG 和C1q 含量，使用免疫比濁法檢測(cè)B 因子含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 應(yīng)用SPSS 26.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，2組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 細(xì)胞因子含量測(cè)定結(jié)果 與對(duì)照組比較，MTB組和NTM組中IL-2R、TNF-α 含量均顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；其余細(xì)胞因子含量略有升高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。與MTB組比較，NTM組各細(xì)胞因子含量差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3組人群細(xì)胞因子含量比較（x±s）

2.2 急性蛋白含量測(cè)定結(jié)果 與對(duì)照組相比，MTB組、NTM組AMG 含量顯著下降，C1q 和B 因子含量顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。從結(jié)果來看，MTB組中AMG 和C1q 兩種急性蛋白變化趨勢(shì)均較NTM組明顯，但組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2 3組人群急性蛋白含量比較（x±s）

3 討論

在應(yīng)對(duì)分枝桿菌感染時(shí)，宿主防御會(huì)引發(fā)全身炎癥反應(yīng)，并影響某些生理和全身性的代謝變化，這些變化被稱為急性期反應(yīng)。該反應(yīng)常導(dǎo)致各種異常的血漿蛋白釋放到血液中〔3〕。AMG 是急性蛋白中的一種糖蛋白，分子量約為720 kDa，在血液中具有抑制細(xì)胞免疫功能的作用，其含量降低提示MTB感染患者的細(xì)胞免疫功能下降。但本研究結(jié)果顯示，MTB組和NTM組患者血清中AMG 的含量均較對(duì)照組顯著下降，可能是由于患者處于藥物治療前的急性感染期，細(xì)胞免疫功能較健康人群弱。Janciauskiene 等〔4〕研究結(jié)果表明，AMG 可作為炎癥狀態(tài)下或急性期反應(yīng)期間免疫系統(tǒng)紊亂的生物標(biāo)志物，而Okada 等〔5〕則認(rèn)為AMG 反映的是疾病的慢性炎癥狀態(tài)，而非急性炎癥狀態(tài)。研究〔6〕發(fā)現(xiàn)，AMG 對(duì)血鐵、鋅、銅離子的結(jié)合能力強(qiáng)于白蛋白，在人體血液中起到血清銅轉(zhuǎn)運(yùn)體的作用。由于獲取金屬離子對(duì)細(xì)菌生存至關(guān)重要，宿主抵御感染的一種策略是通過AMG 等蛋白質(zhì)隔離這些金屬離子。Kumar 等〔7〕研究發(fā)現(xiàn)，治療失敗的肺結(jié)核患者的AMG 水平顯著高于治愈患者，AMG 在區(qū)分治療失敗與治愈個(gè)體方面具有較高的敏感性（100%）和特異性（100%）。因此，AMG 是非常準(zhǔn)確的結(jié)核病治療失敗的預(yù)測(cè)因子。同時(shí)，本研究還檢測(cè)了補(bǔ)體C1q和B 因子在血清中的含量，結(jié)果顯示MTB組和NTM組兩種補(bǔ)體含量均較對(duì)照組顯著升高，與Lubbers 等〔8〕的研究結(jié)果一致。補(bǔ)體系統(tǒng)是宿主免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在先天免疫和后天免疫應(yīng)答的過程中起著免疫調(diào)節(jié)作用。巨噬細(xì)胞通過識(shí)別細(xì)菌表面蛋白或分泌蛋白吞噬分枝桿菌，激活補(bǔ)體通路。補(bǔ)體的經(jīng)典途徑由C1q 激活，C1q 是一種六聚體分子（460 kDa），不是典型的急性蛋白，可以直接與細(xì)菌表面結(jié)合，也可以通過與抗體-抗原復(fù)合物結(jié)合，在適應(yīng)性免疫反應(yīng)中激活補(bǔ)體通路，因此，C1q 的含量可能為活動(dòng)性結(jié)核病的診斷提供附加價(jià)值。補(bǔ)體激活的替代途徑則需要B 因子，B 因子可裂解成Bb 和Ba 亞基，形成C3bBb 轉(zhuǎn)化酶，再經(jīng)一系列酶轉(zhuǎn)化，最終導(dǎo)致細(xì)胞裂解。除此之外，B 因子，尤其是其Bb 亞基，對(duì)細(xì)胞有凋亡作用〔9〕，這些功能在宿主對(duì)分枝桿菌的免疫應(yīng)答中是非常重要的。

分枝桿菌抗原激活免疫系統(tǒng)與細(xì)胞因子水平升高有關(guān)，分析細(xì)胞因子水平，如TNF-α、IL-1、IL-6 和IL-2R，可為開發(fā)非侵入性方法來研究患病和健康個(gè)體的體內(nèi)免疫激活狀態(tài)提供基礎(chǔ)。TNF-α 由Th1 型細(xì)胞分泌，可對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有害影響，如急性期病理生理反應(yīng)（發(fā)燒、組織壞死），同時(shí)它還對(duì)分枝桿菌感染起保護(hù)作用〔10〕。本研究中，MTB組和NTM組患者血清中的TNF-α 水平顯著高于對(duì)照組，與Buha 等〔11〕研究結(jié)果一致。TNF-α 已被證實(shí)是發(fā)病機(jī)制和疾病進(jìn)展的關(guān)鍵參與者，高水平的TNF-α 可促進(jìn)肉芽腫的播散、感染進(jìn)展，還能增加病理損傷的嚴(yán)重程度〔12〕，由此提示，TNF-α 可能參與了肺結(jié)核和NTM 肺病的發(fā)病機(jī)制。除TNF-α 外，IL-2 也是參與免疫激活最重要的細(xì)胞因子之一，IL-2 主要在T 細(xì)胞膜上促進(jìn)其自身特異性受體IL-2R 的表達(dá)，在B 細(xì)胞和單核細(xì)胞上也有少量表達(dá)〔13〕。當(dāng)免疫刺激強(qiáng)烈且持續(xù)時(shí)，血清中IL-2R 以可溶性形式（sIL-2R）分泌。IL-2R 是由3 種糖蛋白形成的異源三聚體，分別為α（p55 或Tac）、β（p75）和γ（p64）亞基，α 亞基（IL-2R-α）是一種低親和力受體，約45 kDa，在淋巴細(xì)胞激活時(shí)表達(dá)，并以可溶性形式脫落（sIL-2R-α），它可以在體液中被檢測(cè)到。在肺結(jié)核患者中，慢性刺激的淋巴細(xì)胞表達(dá)大量的IL-2R，相應(yīng)數(shù)量的sIL-2R 被釋放到血液中，可作為T 細(xì)胞活化的標(biāo)志〔14〕。在本研究中，與對(duì)照組相比，MTB組和NTM組患者血清IL-2R 水平均顯著升高，但NTM組升高水平較MTB組略低，是因?yàn)镹TM 和MTB 的致病性并不相同，NTM 屬于條件致病菌，大多數(shù)情況下只對(duì)免疫力低下（HIV 患者）的人群致病，即HIV 合并感染抑制了NTM 肺病患者CD4+T 淋巴細(xì)胞亞群的激活和增殖，從而通過直接抑制IL-2 途徑來抑制IL-2R 的表達(dá)，這可以通過Lawn 等〔15〕的研究結(jié)果得到證實(shí)。

總之，細(xì)胞因子和急性蛋白檢測(cè)是一種無創(chuàng)、可靠的方法，適用于所有臨床生化實(shí)驗(yàn)室，對(duì)分枝桿菌感染性肺病的診斷、預(yù)后及致病機(jī)制的研究具有重要價(jià)值。