潰瘍性結腸炎患者血清免疫球蛋白水平、Th17/Treg平衡與腸道菌群分布的相關性研究*

戈惠麗 鄧一脈 陸錦雅 江蘇省常熟市醫學檢驗所 215500

潰瘍性結腸炎是一種慢性非特異性腸道炎癥性疾病,常表現為黏液膿血便、腹痛、間斷性腹瀉等[1]。目前病因不明確,主要與腸道微生態、免疫相關。免疫球蛋白是一類免疫活性分子,T淋巴細胞是重要免疫細胞,其中輔助性T細胞17(Th17)、調節性T細胞(Treg)是新近發現的T淋巴細胞亞群,Th17/Treg失衡嚴重影響免疫功能,與潰瘍性結腸炎的發生、發展密切相關[2]。并且臨床研究報道[3-4],腸道黏膜免疫系統失衡極易導致炎癥發生,進而使得腸道菌群紊亂,導致消化道損傷,從而反饋產生免疫損傷效應機制,故研究潰瘍性結腸炎患者腸道菌群分布與免疫力的相關性具有重要的意義[5]。鑒于此,本文為了研究潰瘍性結腸炎患者血清免疫球蛋白水平、Th17/Treg平衡與腸道菌群分布的相關性,選取2020年12月—2022年12月收治的42例活動期潰瘍性結腸炎患者、42例緩解期潰瘍性結腸炎患者、42例體檢健康者進行研究。報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020年12月—2022年12月收治的42例活動期潰瘍性結腸炎患者為試驗A組,42例緩解期潰瘍性結腸炎患者為試驗B組,42例體檢健康者為對照組。試驗A組男20例、女22例;年齡41～50(45.57±4.22)歲;病程1～8(4.29±1.02)年;病變累及部位:左半結腸20例、直腸6例、乙狀結腸16例。試驗B組男21例,女21例;年齡41～51(45.60±4.25)歲;病程1～7(4.18±1.01)年;病變累及部位:左半結腸21例、直腸6例、乙狀結腸15例。對照組男22例,女20例;年齡41～51(45.58±4.23)歲。三組一般資料無統計學差異(P>0.05)。納入標準:(1)依據《炎癥性腸病診斷與治療的共識意見(2018年,北京)》確診者[6];(2)知情本次研究者。排除標準:(1)無法與醫護人員正常溝通者;(2)腸梗阻患者;(3)心、肝、腎功能損害者;(4)近4周服用過抗生素、免疫抑制劑、激素者。本次研究獲得醫學倫理委員會的認證。

1.2 方法 (1)血清免疫球蛋白水平:抽取三組空腹靜脈血各5ml,加入ETDA抗凝劑,以(3 000±200)r/min離心5min,取血清,采用南京諾爾曼生物技術有限公司生產的NORMAN型散射比濁分析儀通過速率散射比濁法測定免疫球蛋白(Ig)A、IgG、IgM水平。(2)外周血Th17、Treg細胞百分比:取空腹靜脈血后梯度離心得單核細胞,加入CD3-藻紅蛋白Cy5、CD8a-異硫氰酸熒光素、白介素-17藻紅蛋白,孵育30min。然后加入固定劑100μl,孵育30min,加入破膜劑100μl,孵育15min,用磷酸緩沖鹽溶液洗滌后,以(1 000±200)r/min的速度離心5min,收集細胞,加入100μl破膜劑、白介素-17抗體,孵育20min,再用磷酸緩沖鹽溶液洗滌,用流式細胞儀測定Th17占比。取空腹靜脈血后,加入CD25-Cy5、CD127-藻紅蛋白-Cy5、CD4-異硫氰酸熒光素,孵育20min,加入溶血素1ml,混勻后加入磷酸緩沖鹽溶液2ml,以(1 000±200)r/min的速度離心5min,棄上清,用流式細胞儀測定Treg細胞占比。并計算Th17/Treg。(3)腸道內菌群數目:分別取三組1g自然排出糞便,反轉錄試劑盒轉錄合成cDNA,加入細菌DNA引物,實時定量聚合酶鏈反應擴增,根據擴增曲線計算細菌數目。

2 結果

2.1 三組血清免疫球蛋白水平比較 相比對照組,試驗A組和試驗B組IgA、IgG、IgM水平明顯更低,且試驗A組顯著低于試驗B組(P<0.05)。見表1。

表1 三組血清免疫球蛋白水平比較

2.2 三組外周血Th17、Treg細胞百分比比較 相比對照組,試驗A組和試驗B組Th17水平及Th17/Treg明顯更高,且試驗A組顯著高于試驗B組;相比對照組,試驗A組和試驗B組Treg水平明顯更低,且試驗A組顯著低于試驗B組(P<0.05)。見表2。

表2 三組外周血Th17、Treg細胞百分比比較

2.3 三組腸道內菌群數目比較 相比對照組,試驗A組和試驗B組腸球菌、腸桿菌數目明顯更高,且試驗A組顯著高于試驗B組;相比對照組,試驗A組和試驗B組擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數目明顯更低,且試驗A組顯著低于試驗B組(P<0.05)。見表3。

表3 三組腸道內菌群數目比較

2.4 三組潰瘍性結腸炎患者血清免疫球蛋白水平、Th17/Treg平衡與腸道菌群分布相關性研究 經Pearson相關分析發現,潰瘍性結腸炎患者腸球菌、腸桿菌數目與IgA、IgG、IgM、Treg水平呈負相關,與Th17水平及Th17/Treg呈正相關;擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數目與IgA、IgG、IgM、Treg水平呈正相關,與Th17水平及Th17/Treg呈負相關(P<0.05)。見表4。

表4 潰瘍性結腸炎患者血清免疫球蛋白水平、Th17/Treg平衡與腸道菌群分布相關性研究

3 討論

潰瘍性結腸炎是一種以潰瘍為主,侵犯直腸和結腸的炎性疾病[7]。目前臨床上普遍認為免疫失衡是潰瘍性結腸炎發病的重要因素,而免疫球蛋白是具有抗體活性或化學結構上與抗體相似的球蛋白,是一類重要的免疫效應分子;Th17、Treg是CD4+T淋巴細胞中的兩個亞群,在多種免疫性疾病中起到重要作用,并且臨床研究報道[8],潰瘍性結腸炎是自身免疫紊亂導致黏膜損傷、糜爛、潰瘍而發病。同時腸道內菌群與多種消化道疾病發生、發展密切相關,研究潰瘍性結腸炎患者血清免疫球蛋白水平、Th17/Treg平衡與腸道菌群分布的相關性具有重要的臨床意義[9]。

本次研究發現,相比對照組,試驗A組和試驗B組IgA、IgG、IgM水平明顯更低,且試驗A組顯著低于試驗B組,說明潰瘍性結腸炎患者免疫力下降。并且當機體處于穩態時,T細胞趨向于Treg細胞分化,維持免疫耐受;當機體處于炎癥狀態時,T細胞趨向于Th17細胞分化,出現自身免疫疾病[10-11]。故本次研究發現,相比對照組,試驗A組和試驗B組Th17水平及Th17/Treg明顯更高,且試驗A組顯著高于試驗B組;相比對照組,試驗A組和試驗B組Treg水平明顯更低,且試驗A組顯著低于試驗B組。分析原因為:潰瘍性結腸炎患者腸壁內存在明顯過度免疫反應,使得腸道菌群抗原過度應答,損傷消化道,激活免疫系統,使T淋巴細胞傾向Th17分化,使得患者Th17水平及Th17/Treg明顯提高,最終產生免疫損傷效應機制,從而使其免疫出現紊亂。

另外本次研究發現,相比對照組,試驗A組和試驗B組腸球菌、腸桿菌數目明顯更高,且試驗A組顯著高于試驗B組;相比對照組,試驗A組和試驗B組擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數目明顯更低,且試驗A組顯著低于試驗B組,說明潰瘍性結腸炎患者出現腸道菌群紊亂。分析原因為:腸桿菌、腸球菌屬于機會致病菌,擬桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌屬于人體共生細菌,能夠調節免疫功能和對抗機會致病菌侵入人體腸黏膜,而潰瘍性結腸炎患者胃腸道正常內環境發生紊亂,引發消化道黏膜屏障功能失調,使得微生態系統失調,故導致腸球菌、腸桿菌數目增加,擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數目降低。

同時經Pearson相關分析發現,潰瘍性結腸炎患者腸球菌、腸桿菌數目與IgA、IgG、IgM、Treg水平呈負相關,與Th17水平及Th17/Treg呈正相關;擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數目與IgA、IgG、IgM、Treg水平呈正相關,與Th17水平及Th17/Treg呈負相關。分析原因為:機體免疫力下降會導致機體腸球菌、腸桿菌大量繁殖,破壞腸道黏膜屏障,進而降低擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數目;并且當腸道菌群失調,會通過直接影響能量代謝、分化方向、細胞因子,使得機體免疫反應異常,導致機會致病菌繁殖,并侵襲腸道黏膜,破壞屏障,引起機體腸黏膜反應。這與葉佳等[12]研究的腸道菌群紊亂可通過各種機制影響Th17/Treg免疫平衡,參與潰瘍性結腸炎發生和發展相一致。

綜上分析,潰瘍性結腸炎患者血清免疫球蛋白水平、Th17/Treg平衡受腸道菌群分布影響嚴重,且三者參與潰瘍性結腸炎發生和發展。但是本次研究僅選取樣本病例較少,且探索不夠深入,望廣大醫學研究者擴大樣本量,以進一步證實本次研究的臨床優勢。