王建紅李紅趙龍鳳
慢性乙型肝炎患者腸源性內(nèi)毒素血癥中免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子表達(dá)變化的研究*
王建紅①李紅②趙龍鳳②
目的:研究慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者腸源性內(nèi)毒素血癥(intestinal endotoxemia,IETM)中與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg)、Th17細(xì)胞相關(guān)免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的表達(dá)變化。方法:應(yīng)用ELISA法分別對(duì)80例CHB患者和20例健康對(duì)照者的血漿IL-10、TGF-β、IL-6、IL-17、IL-23及內(nèi)毒素水平進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)測(cè)定的內(nèi)毒素水平,將CHB患者分為內(nèi)毒素陽性組和內(nèi)毒素陰性組。結(jié)果:CHB患者血漿IL-10、TGF-β、IL-6、IL-17、IL-23水平均明顯高于健康對(duì)照組(Z值分別為5.265、6.859、6.894、5.028、6.877,均P<0.01)。內(nèi)毒素陽性組患者明顯高于內(nèi)毒素陰性組和健康對(duì)照組(H值分別為45.833、48.423、48.984、75.184、75.814,均P<0.01)。結(jié)論:CHB患者IETM時(shí)血漿中與Treg、Th17細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子水平進(jìn)一步增高。
乙型肝炎; 慢性; 腸源性內(nèi)毒素血癥; 細(xì)胞因子
乙型肝炎病毒(HBV)是一種在世界范圍廣泛流行、嚴(yán)重危害人類健康的傳染病[1]。HBV感染后致肝臟損害主要由機(jī)體對(duì)HBV免疫應(yīng)答介導(dǎo)[2]。目前,HBV感染后慢性化進(jìn)程中免疫應(yīng)答的確切機(jī)制還不清楚,但可以肯定的是細(xì)胞免疫在其中起重要作用。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg)、Th17細(xì)胞是近年來新發(fā)現(xiàn)的兩類免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞,兩者密切相關(guān),來源與同一初始CD4+T淋巴細(xì)胞群,在分化和功能上既相互聯(lián)系,又相互制約[3]。Treg/Th17細(xì)胞失衡可導(dǎo)致多種慢性感染性疾病、自身免疫疾病及腫瘤等的發(fā)生、發(fā)展。已有研究報(bào)道,慢性乙型肝炎(CHB)患者體內(nèi)亦存在Treg/Th17失衡,參與HBV感染慢性化的進(jìn)程[4-5]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn),CHB患者體內(nèi)長(zhǎng)期持續(xù)患有腸源性內(nèi)毒素血癥(intestinal endotoxemia,IETM)時(shí)可以導(dǎo)致機(jī)體的免疫功能低下,造成HBV難以清除[6]。那IETM與Treg/Th17平衡關(guān)系如何呢?本研究通過檢測(cè)內(nèi)毒素水平,將CHB患者分為內(nèi)毒素陽性組和內(nèi)毒素陰性組,通過比較兩組患者外周血Treg、Th17細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子的的水平,間接探討IETM中CHB患者外周血Treg/Th17平衡的改變。
1.1 一般資料 選取2013年2月-2013年11月在本院住院的80例CHB患者,其中男58例,女22例,年齡18~69歲,平均(30±6)歲。CHB患者診斷均符合《慢性乙型肝炎防治指南》(2010年版)[7],近半年均未服用過抗病毒及免疫調(diào)節(jié)劑藥物,排除其他肝炎病毒感染及其他原因引起的肝損害。同時(shí)選取20例健康對(duì)照者,男14例,女6例,年齡20~55歲,平均(25±9)歲,肝功能正常,HBV血清學(xué)標(biāo)志物陰性。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)同意,所有患者均簽署知情同意書。兩組研究對(duì)象一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 檢測(cè)方法 抽取受試對(duì)象晨間空腹靜脈血1 mL,離心分離血清,-20 ℃保存。待所有樣本收集完全后,取凍存血清,ELISA雙抗體夾心法檢測(cè)血漿IL-10、TGF-β、IL-6、IL-17、IL-23及內(nèi)毒素水平。根據(jù)檢測(cè)的內(nèi)毒素水平,將CHB患者分為內(nèi)毒素陽性組和陰性組,內(nèi)毒素陽性的標(biāo)準(zhǔn)為健康者內(nèi)毒素水平95%可信區(qū)間的上限值36.68 pg/mL,>36.68 pg/mL為內(nèi)毒素陽性組,≤36.68 pg/mL為內(nèi)毒素陰性組。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用(±s)表示;采用兩個(gè)樣本比較的Mann-Whitney U檢驗(yàn)或多個(gè)獨(dú)立樣本比較的Kruskal-Wallis H檢驗(yàn);以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 健康者與CHB患者內(nèi)毒素、IL-10、TGF-β水平的比較 80例CHB患者中,45例發(fā)生IETM,占56.25%。內(nèi)毒素陽性組與陰性組的年齡、性別比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與健康者比較,CHB患者內(nèi)毒素水平明顯升高(P<0.01),且IL-10、TGF-β水平均明顯升高(Z值分別為5.265、6.859)。內(nèi)毒素陽性組IL-10、TGF-β水平均較陰性組升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見表1。
2.2 健康者與CHB患者IL-6、IL-17、IL-23水平的比較 與健康者比較,CHB患者IL-6、IL-17、IL-23水平均明顯升高(Z值分別為6.894、5.028、6.877)。內(nèi)毒素陽性組IL-6、IL-17、 IL-23水平均較陰性組升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見表2。
表1 健康者與CHB患者內(nèi)毒素、IL-10、TGF-β水平的比較(±s)
表1 健康者與CHB患者內(nèi)毒素、IL-10、TGF-β水平的比較(±s)
*與健康對(duì)照組比較,P<0.01;△與內(nèi)毒素陰性組比較,P<0.01
組別 內(nèi)毒素(pg/mL) IL-10(pg/mL) TGF-β(ng/mL)健康對(duì)照組(n=20) 36.91±6.66 60.22±9.73 46.03±2.00 CHB組(n=80) 41.03±6.69* 80.82±15.15* 66.13±8.87*內(nèi)毒素陰性組(n=35) 33.82±1.80* 71.54±8.75* 57.03±4.11*內(nèi)毒素陽性組(n=45) 46.63±2.08*△ 88.03±15.22*△ 73.21±3.32*△H值 70.975 45.833 48.423 P值 <0.01 <0.01 <0.01
表2 健康者與CHB患者IL-6、IL-17、IL-23水平的比較(±s) g/mL
表2 健康者與CHB患者IL-6、IL-17、IL-23水平的比較(±s) g/mL
*與健康對(duì)照組比較,P<0.01;△與內(nèi)毒素陰性組比較,P<0.01
組別 IL-6 IL-17 IL-23健康對(duì)照組(n=20) 71.69±2.40 70.22±2.68 3233.89±124.77 CHB組(n=80) 98.96±10.31* 82.20±9.73* 4002.85±412.28*內(nèi)毒素陰性組(n=35) 96.31±8.94* 72.87±4.39* 3558.88±93.25*內(nèi)毒素陽性組(n=45) 101.03±10.92*△ 89.46±5.66*△ 4348.16±140.47*△H值 48.984 75.184 75.814 P值 <0.01 <0.01 <0.01
TGF-β不僅是Treg分泌的發(fā)揮抑制作用的主要細(xì)胞因子,體外研究還表明相對(duì)較低濃度的TGF-β主要促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化,而高濃度的TGF-β則主要促進(jìn)Treg的分化而抑制Th17細(xì)胞的分化[8]。IL-10是Treg分泌的另一主要細(xì)胞因子,它可調(diào)控IL-12的產(chǎn)生,進(jìn)而抑制Th1型細(xì)胞免疫反應(yīng)[3]。有研究表明,CHB患者血漿TGF-β、IL-10水平明顯升高,且與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)[3]。本研究發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組比較,CHB患者TGF-β、IL-10水平亦均明顯升高,按內(nèi)毒素水平分組后,內(nèi)毒素陽性組二者均明顯高于內(nèi)毒素陰性組,初步提示內(nèi)毒素可影響CHB患者TGF-β、IL-10的表達(dá)水平,二者可能參與了IETM的病變過程。
IL-6聯(lián)合TGF-β可促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子ROR?t的表達(dá)和STA-T3通路的活化,從而可誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的分化與增殖[9]。在關(guān)于糖尿病的研究中發(fā)現(xiàn),IL-6不僅可誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的分化與增值,且可以抑制Treg的分化,使Treg/Th17平衡向Th17方向偏移[10]。IL-23屬于IL-12家族,主要由mDC細(xì)胞分泌,是維持Th17細(xì)胞分化及功能發(fā)揮的細(xì)胞因子,IL-23缺乏使其存活及增殖受限[11]。IL-17是Th7細(xì)胞分泌的主要致炎性細(xì)胞因子,可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞等分泌IL-6、IL-8、前列腺素E2,增強(qiáng)TNF-α的功能及細(xì)胞間黏附分子的表達(dá),在炎癥性疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[12]。IL-23/IL-17信號(hào)通路參與多種炎性疾病,有研究發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎的病變中亦有IL-23/IL-17信號(hào)通路的參與[13]。本發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組比較,CHB患者血漿IL-6、IL-23、IL-17水平均明顯升高,按內(nèi)毒素水平分組后,內(nèi)毒素陽性組三者均明顯高于內(nèi)毒素陰性組,初步提示CHB患者IETM時(shí)IL-6、IL-23、IL-17的表達(dá)水平亦發(fā)生了變化,它們亦可能參與了IETM的病理生理過程。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn),CHB患者IETM時(shí)與Treg、Th17細(xì)胞密切相關(guān)的細(xì)胞因子表達(dá)均升高,初步提示Treg、Th17細(xì)胞可能都參與了IETM的病變過程,下一步筆者將直接研究CHB患者IETM時(shí)外周血Treg、Th17細(xì)胞表達(dá)的變化,為通過降低內(nèi)毒素水平來改善CHB患者病情提供免疫治療方面的新視角。
[1]林格.核苷類抗乙肝病毒藥物的研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2011,8(26):186-188.
[2]鐘大妮,李國堅(jiān),吳繼周,等.廣西地區(qū)乙肝病毒基因分型與臨床表現(xiàn)及機(jī)體免疫功能關(guān)系的研究[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2013,10 (2):1-3.
[3] Weaver C T,Hatton R D.Interplay between the Th17 and Treg cell lineages:a (co-) evolutionary perspective[J].Nat Rev Immunol,2009,9(12):883-889.
[4] Xue-Song L,Cheng-Zhong L,Ying Z,et al.Changes of Treg and Th17 cells balance in the development of acute and chronic hepatitis B virus infection[J].BMC Gastroenterol,2012,12(1):43.
[5] Su Z J,Yu X P,Guo R Y,et al.Changes in the balance between Treg and Th17 cells in patients with chronic hepatitis B[J].Diagn Microbiol Infect Dis,2013,76(4):437-444.
[6]趙龍鳳,李紅,王勤英,等.慢性肝炎患者內(nèi)毒素血癥與免疫功能的關(guān)系[J].中華傳染病雜志,2004,22(1):45-47.
[7]中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì),中華醫(yī)學(xué)會(huì)感染病學(xué)分會(huì).慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)[J].中華臨床感染病雜志,2011,4(1):1-13.
[8] Zhou L,Lopes J E,Chong M M,et al.TGF-β-induced Foxp3 inhibits Th17 cell differentiation by antagonizing RORγ function[J]. Nature,2008,453(7192):236-240.
[9] Mangan P R,Harrington L E,O’Quinn D B,et al.Transforming growth factor-β induces development of the TH17 lineage[J].Nature,2006,441(7090):231-234.
[10] Monika R S,Skrzypkowska M,Mymliwska J,et al.The serum IL-6 profile and Treg/Th17 peripheral cell populations in patients with type 1 diabetes[J].Mediators Inflamm,2013,20(13):20 524.
[11] Volpe E,Servant N,Zollinger R,et al.A critical function for transforming growth factor-β,interleukin 23 and proinflammatory cytokines in driving and modulating human TH-17 responses[J]. Nature Immunol,2008,9(6):650-657.
[12] Qu N,Xu M,Mizoguchi I,et al.Pivotal roles of T-Helper 17-Related cytokines,IL-17,IL-22,and IL-23,in inflammatory diseases[J].Clin Dev Immuno,2013,25(13):968 549.
[13] Wang Q,Zhou J,Zhang B,et al.Hepatitis B virus induces IL-23 production in antigen presenting cells and causes liver damage via the IL-23/IL-17 axis[J].Plos Pathog,2013,9(6):e1003410.
Change of Immunological Cytokines Expression in Chronic Hepatitis B Patients with Intestinal Endotoxemia/
WANG Jian-hong,LI Hong,ZHAO Long-feng.//Medical Innovation of China,2014,11(12):020-022
Objective:To investigate the change of the Treg/Th17-related cytokines in chronic hepatitis B patients with intestinal endotoxemia.Method:The serum levels of Treg/Th17-related cytokines and endotoxin(ET)in 80 patients with chronic hepatitis B(CHB) and 20 healthy controls(NC) were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). According to serum ET levels,all CHB patients were divided into two groups: ET positive and ET negative.Result:Compared to NC,the serum concentration of IL-10,TGF-β,IL-6,IL-17,IL-23 were all significantly increased in CHB patient groups(Z=5.265,6.859,6.894,5.028,6.877,all P<0.01).The levels of IL-10,TGF-β,IL-6,IL-17,IL-23 in ET positive group were significantly higher than ET negative group and NC(H=45.833,48.423,48.984,75.184,75.814,all P<0.01).Conclusion:The Treg/Th17-related cytokines were increased in CHB patients with intestinal endotoxemia.
Hepatitis B; Chronic; Intestinal endotoxemia; Cytokines
10.3969/j.issn.1674-4985.2014.12.007
2014-01-16) (本文編輯:歐麗)
山西省高等學(xué)校科技項(xiàng)目(20121123);省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任基金項(xiàng)目(3);山西省基礎(chǔ)研究計(jì)劃(自然科學(xué)基金)項(xiàng)目(2013011054-3)
①山西醫(yī)科大學(xué) 山西 太原 030001
②山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院
李紅
First-author’s address:Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China