段慶寧
【摘要】 目的:探索Th17細(xì)胞及IL-17、IL-21在牛奶蛋白過(guò)敏(CMA)嬰兒發(fā)病機(jī)制中的作用。方法:采集病例組治療前后和健康對(duì)照組各25例患者的空腹外周靜脈血,用流式細(xì)胞儀技術(shù)測(cè)定Th17細(xì)胞在CD4+T細(xì)胞中的占比,用ELISA法檢測(cè)上清IL-17、IL-21水平,比較兩組的各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果:病例組治療前Th17細(xì)胞占比(8.97±2.81)%,治療后(3.72±2.52)%,對(duì)照組(1.92±1.38)%,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。IL-17在對(duì)照組、病例組治療前、病例組治療后分別為(3.05±1.61)、(25.58±7.89)、(13.07±9.63)ng/mL,IL-21在對(duì)照組、病例組治療前、病例組治療后分別為(1.88±1.62)、(13.43±4.3)、(9.13±4.67)ng/mL,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:Th17細(xì)胞、IL-17和IL-21可能為CMA的研究及治療提供了靶向依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】 牛奶蛋白過(guò)敏(CMA); Th17細(xì)胞; IL-17; IL-21
【Abstract】 Objective:To explore the role of Th17 cells,IL-17 and IL-21 in the pathogenesis of cows milk allergy(CMA).Method:The fasting peripheral venous blood in control group of 25 cases and before and after treatment in case group of 25 cases were collected,the percentage of Th17 cells in CD4+ T cells was measured by flow cytometry,the levels of IL-17 and IL-21 in supernatant were detected by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA),those indicators of two groups were compared.Result:The proportion of Th17 cells was (8.97±2.81)% before treatment,(3.72±2.52)% after treatment and (1.92±1.38)% in the control group,the differences were statistically significant(P<0.05).In the control group,the case group before treatment and after treatment IL-17 were respectively (3.05±1.61),(25.58±7.89)and (13.07±9.63)ng/mL;IL-21 were respectively (1.88±1.62),(13.43±4.3) and (9.13±4.67)ng/mL, compared of those,the differences were statistically significant(P<0.05).Conclusion:Th17 cells,IL-17 and IL-21 may provide potential targets for the study and therapy of CMA.
【Key words】 Cows milk allergy(CMA); Th17 cells; IL-17; IL-21
First-authors address:Nantong University Affiliated Taizhou Peoples Hospital,Taizhou 225300,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.28.012
牛奶蛋白過(guò)敏(Cows milk allerge,CMA)是嬰兒最常見(jiàn)的食物過(guò)敏,在歐洲發(fā)病率2%~3%[1]。國(guó)內(nèi)尚無(wú)CMA的發(fā)病率統(tǒng)計(jì),但有關(guān)我國(guó)兩歲以下兒童一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),食物過(guò)敏的發(fā)生率為5.5%~7.3%[2]。CMA可涉及各個(gè)系統(tǒng),臨床表現(xiàn)多樣,以胃腸道及皮膚癥狀為主,如胃食管反流、嘔吐、腹脹、腹瀉、便血、便秘、濕疹、蕁麻疹等,還可表現(xiàn)為缺鐵性貧血、生長(zhǎng)發(fā)育緩慢、喘息、慢性咳嗽等[3]。目前已發(fā)現(xiàn)多種免疫細(xì)胞及因子參與其中,但具體機(jī)制尚不明確。治療方法包括療效確切的飲食回避法和結(jié)論不一的口服益生菌法等[4]。Th17是近幾年發(fā)現(xiàn)的Th細(xì)胞亞群,由初始T細(xì)胞在TGF-β、IL-6、IL-1β和IL-23刺激后分化而來(lái)[5],并通過(guò)其特征性細(xì)胞因子IL-17、IL-21、IL-22發(fā)揮生物學(xué)作用。已證實(shí)Th17及其相關(guān)細(xì)胞因子廣泛參與到多種炎癥、風(fēng)濕性疾病、變態(tài)反應(yīng)性疾病中[6-10],但尚無(wú)與CMA有關(guān)的報(bào)道。本文通過(guò)對(duì)CMA嬰兒及健康嬰兒外周血Th17比例,IL-17、IL-21水平的測(cè)定,探索其在CMA發(fā)病機(jī)制中的作用,現(xiàn)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 參照文獻(xiàn)[11-12]選取2016年1-10月泰州市人醫(yī)院門(mén)診就診的疑診為CMA的嬰兒40例。所有患兒經(jīng)食物回避3周,剔除不遵醫(yī)囑者4例,結(jié)果臨床癥狀無(wú)明顯改善者4例,明顯改善者32例。選擇癥狀明顯改善者32例行開(kāi)放性口服食物激發(fā)試驗(yàn)(OFC),1周內(nèi)觀察反應(yīng),最終確診CMA共計(jì)25例進(jìn)入病例組。選擇同期本院兒童保健科健康體檢嬰兒25例作為對(duì)照組。病例組25例患兒就診時(shí)主要癥狀以腹瀉、皮疹(反復(fù)、嚴(yán)重的濕疹)、便血為主,另外還有少數(shù)表現(xiàn)腹脹、易激惹、生長(zhǎng)發(fā)育落后、貧血等。對(duì)照組25例健康兒童中9例表現(xiàn)為輕度濕疹。兩組患兒年齡、性別比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)存在先天性免疫功能異常;(2)存在先天性腸道結(jié)構(gòu)異常;(3)入組前3個(gè)月及入組后存在嚴(yán)重感染,如敗血癥、膿毒血癥、重癥肺炎等;(4)入組前3個(gè)月及入組后使用靜脈人血丙種球蛋白、口服或靜脈糖皮質(zhì)激素;(5)其他可能影響機(jī)體免疫功能、腸道正常功能的情況。本研究取得了泰州市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),入組患兒家長(zhǎng)均簽署知情同意書(shū)。endprint
1.2 方法
1.2.1 病例組患兒干預(yù)方法 病例組CMA患兒飲食上采取營(yíng)養(yǎng)干預(yù)為主,(1)純母乳喂養(yǎng)者7例:繼續(xù)鼓勵(lì)母乳喂養(yǎng),乳母回避牛奶及奶制品、堅(jiān)果、海鮮以及其他食用后引起患兒癥狀反復(fù)的食物。(2)混合喂養(yǎng)者16例:乳母回避可疑食物,同時(shí)根據(jù)患兒病情選用不同配方奶粉。深度水解配方奶粉15例,氨基酸配方奶粉1例。(3)配方奶喂養(yǎng)者2例,均改為深度水解配方奶粉喂養(yǎng)。另外,有胃腸道癥狀者加用培菲康散劑或者媽咪愛(ài)口服,有嚴(yán)重濕疹者局部使用氫化可的松霜?jiǎng)?∶1混合維生素E霜短期外用,并且堅(jiān)持補(bǔ)充維生素D3。由本科經(jīng)驗(yàn)豐富的2名護(hù)理人員跟蹤指導(dǎo)CMA患兒日常護(hù)理方法,密切隨訪,監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)發(fā)育情況,6個(gè)月后所有CMA患兒再次行激發(fā)試驗(yàn),所有研究對(duì)象均無(wú)病例失訪。
1.2.2 流式細(xì)胞儀檢測(cè)Th17比例 兩組患兒均采集晨空腹頸靜脈血3 mL,置肝素抗凝管中,6個(gè)月后行激發(fā)試驗(yàn)前所有CMA患兒再次采集晨空腹頸靜脈血3 mL。向新鮮肝素化外周血中加入等體積淋巴細(xì)胞分離液,離心后獲得外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)懸液,以12孔板培養(yǎng),加入補(bǔ)充10%胎牛血清的RPMI-1640、佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯、離子霉素,室溫孵育4 h,前1 h內(nèi)加入莫能菌素。再加入人CD4抗體,4 ℃避光孵育30 min。加入PE標(biāo)記的IL-17單抗,4 ℃避光孵育20 min。離心后以PBS液洗滌2遍,以流式細(xì)胞儀(BD,美國(guó))檢測(cè)Th17比例。除PE標(biāo)記的IL-17單抗購(gòu)自上海研盟生物科技有限公司,余試劑及抗體均購(gòu)自美國(guó)BD公司。
1.2.3 ELISA法檢測(cè)血漿IL-17、IL-21水平 試劑盒購(gòu)自江蘇凱基生物股份有限公司,按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)嚴(yán)格操作。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以(x±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn)或Fishers精確概率法,流式分析數(shù)據(jù)以Th17細(xì)胞在CD4+T淋巴細(xì)胞中的百分比表示,率的比較采用 字2檢驗(yàn),以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 兩組患兒Th17比例、IL-17及IL-21水平比較 病例組治療前Th17占CD4+T淋巴細(xì)胞比例(8.97±2.81)%,治療后占比(3.72±2.52)%,對(duì)照組占比(1.92±1.38)%,比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)圖1。兩組患兒IL-17及IL-21水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表2。
2.2 病例組患兒營(yíng)養(yǎng)干預(yù)處理后耐受情況比較 根據(jù)療效判定標(biāo)準(zhǔn)分為耐受者(顯效和有效)22例,耐受失敗者(無(wú)效)3例[13],干預(yù)有效率達(dá)88.0%。單獨(dú)分析耐受失敗的3例患兒發(fā)現(xiàn)其三組指標(biāo)治療前后比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表3。
3 討論
食物過(guò)敏是嬰兒常見(jiàn)的過(guò)敏性疾病,由多種因素、多個(gè)系統(tǒng)、多種機(jī)制共同參與,常分為IgE介導(dǎo)(速發(fā)型過(guò)敏反應(yīng))、非IgE介導(dǎo)(遲發(fā)型過(guò)敏反應(yīng))、IgE和非IgE混合介導(dǎo)三種類(lèi)型。常見(jiàn)的過(guò)敏原包括牛奶、雞蛋白、見(jiàn)過(guò)、貝殼類(lèi)、海鮮等,牛奶蛋白過(guò)敏是常見(jiàn)的食物過(guò)敏,可能與腸道黏膜屏障破壞、腸道通透性增加、口服不耐受等有關(guān)[14]。以胃腸道為主要表現(xiàn)的牛奶過(guò)敏通常是非IgE介導(dǎo)和混合介導(dǎo)型。牛奶蛋白性直腸炎是最常見(jiàn)的CMA性消化道疾病,主要表現(xiàn)為腹瀉及血便,診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是牛奶蛋白激發(fā)試驗(yàn)[15]。
CMA治療的關(guān)鍵是牛奶蛋白回避,并進(jìn)行飲食替代,目前治療CMA的配方奶主要有豆奶粉、部分及深度水解配方奶粉、游離氨基酸配方奶粉。使用替代治療干預(yù)后,患兒臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)可有明顯改善,孫燦等[16]發(fā)現(xiàn)干預(yù)治療后6個(gè)月患兒的總有效率可達(dá)到97.6%。本研究結(jié)果有效率88.0%,也說(shuō)明了飲食替代治療的有效性。豆奶粉生物利用度低,長(zhǎng)期使用可引起生長(zhǎng)發(fā)育不良,故不被大多營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),游離氨基酸配方奶粉在治療效果方面優(yōu)于水解配方奶粉,建議有條件的家庭建議使用游離氨基酸配方奶粉[17-18]。但對(duì)CMA患兒來(lái)說(shuō),由于治療過(guò)程中奶制品、母乳的剝離,會(huì)有較多心理及生理的遠(yuǎn)期影響。有研究發(fā)現(xiàn),CMA兒童到了學(xué)齡期,會(huì)有嚴(yán)重而頻繁的精神障礙[19],且CMA與哮喘、過(guò)敏性鼻炎等變應(yīng)性疾病關(guān)系密切。所以探索CMA發(fā)病機(jī)制,找出有效的治療方法顯得尤為重要。
謝廣清等[20]對(duì)IgE及非IgE介導(dǎo)的CMA患兒行胃鏡檢查發(fā)現(xiàn),他們的胃黏膜病理均呈慢性炎癥性改變,伴部分病例的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),提示炎癥反應(yīng)在CMA中的普遍存在。Th17活化是促進(jìn)炎癥性疾病發(fā)生發(fā)展的重要因素,主要介導(dǎo)中性粒細(xì)胞性炎癥反應(yīng)[21]。本研究中,病例組Th17在CD4+T細(xì)胞中的占比明顯高于對(duì)照組,且治療前后Th17比例也有明顯改變,支持了上述觀點(diǎn)。
IL-17是Th17代表性細(xì)胞因子,在哮喘的研究中發(fā)現(xiàn)其通過(guò)誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞分泌TNF-α、IL-6等炎性介質(zhì),促進(jìn)中性粒細(xì)胞成熟和活化[22]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),應(yīng)用IL-17單抗后可抑制肺部中性粒細(xì)胞的募集[23]。本研究發(fā)現(xiàn),IL-17在病例組(包括治療前和治療后)均比對(duì)照組明顯增高,提示CMA患兒體內(nèi)可能存在炎癥反應(yīng)的失衡。
IL-21由活化的各亞型CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生,對(duì)多種免疫細(xì)胞有重要調(diào)節(jié)作用,Korn等[24]發(fā)現(xiàn)IL-21能協(xié)同TGF-β通過(guò)非IL-6依賴(lài)途徑使Th17細(xì)胞分化,而且能抑制Treg細(xì)胞的表達(dá)和活性[25]。Treg細(xì)胞能維持免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分的耐受,使機(jī)體保持免疫穩(wěn)態(tài)。楊希晨等[26]研究發(fā)現(xiàn),CD4+CD25+FOXP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞有助于減少牛奶蛋白過(guò)敏的發(fā)生,并幫助誘導(dǎo)免疫耐受。本研究發(fā)現(xiàn),IL-21在病例組水平比對(duì)照組明顯增高,提示其可能通過(guò)活化Th17和抑制Treg細(xì)胞造成CMA患兒炎癥狀態(tài)。此外,單獨(dú)分析耐受失敗的3例患兒發(fā)現(xiàn),其治療前后IL-17、IL-21水平比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),推測(cè)還有其他因素參與到CMA發(fā)病機(jī)制中。endprint
綜上所述,Th17細(xì)胞比例及IL-17、IL21水平在CMA患兒及健康對(duì)照組中存在差異,可能為CMA研究及治療提供了靶向依據(jù)。但是本研究病例數(shù)少,且未對(duì)Th17細(xì)胞上游及下游具體機(jī)制進(jìn)行研究,存在局限性,有待進(jìn)一步的研究。
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