楊 宇,任 利,2#,張靈強,2,樊海寧,2,王海久,2 ,陽丹才讓,2,張耀剛
(1.青海大學附屬醫(yī)院 肝膽胰外科,西寧 810001;2.青海省包蟲病研究重點實驗室,西寧 810001;3.青海大學附屬醫(yī)院中心實驗室,西寧 810001)
泡球蚴與宿主之間產生著復雜的免疫反應,探究體內的炎癥介質的表達水平有助于揭示泡球蚴與宿主相互作用的關系以及疾病的進展情況。
IL-37是一類新發(fā)現的抗炎因子,歸屬于IL-1類家族,目前尚未見到IL-37在泡型包蟲病中的研究報道。本研究選取IL-37以及與其相關的細胞因子IL-18、IL-18BP,探討它們在泡型包蟲病(alveolar echinococcosis,AE)患者血漿中的表達水平及臨床意義。
1.1.1 泡型包蟲病患者
選取青海大學附屬醫(yī)院2017年9月~2018年2月間入院的泡型包蟲病患者21例,男10例,女11例,平均年齡(41.38±12.06)歲。所有患者均符合2015版《肝兩型包蟲病診斷與治療專家共識》所示診斷標準。排除標準:1)合并囊型包蟲病患者;2)合并嚴重感染者;3)合并病毒性肝炎、自身免疫性疾病、腫瘤者;4)長期服用非甾體抗炎藥物者。
1.1.2 健康對照者
選取同期在青海大學附屬醫(yī)院進行健康體檢的健康志愿者25例,男12例,女13例,平均年齡(41.08±12.02)歲。兩組在年齡、性別等方面差異無統(tǒng)計學意義。本研究已通過院倫理委員會審查,且所有研究對象均簽署知情同意書。
1.2.1 標本采集
用EDTA管收集受試者晨起空腹外周靜脈血5 mL,離心(3500r/min)10 min后取上層血漿檢測。
1.2.2 試劑、儀器選擇
運用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測血漿中IL-37、IL-18、IL-18BP的表達水平(ELISA試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司);使用酶標儀(BIO-RAD 680,美國)檢測吸光度(450nm)。
1.2.3 標準曲線構建
根據標準品濃度及其對應的吸光度值繪制標準曲線,建立直線回歸方程,再根據樣品的吸光度值計算出其相對應的濃度。
ELISA檢測結果顯示,AE患者血漿中IL-37、IL-18、IL-18BP的水平均高于健康對照組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
Table 1Expression of IL-37,IL-18,IL-18BP in two
AE:泡型包蟲病患者組;HC:健康對照組
相關性統(tǒng)計學分析結果顯示,AE組患者血漿IL-37表達量與IL-18(r=0.513,P=0.018)、IL-18BP(r=0.574,P=0.010)呈正相關;IL-18與IL-18BP(r=0.612,P=0.003)也呈正相關。見圖1。
圖1IL-37、IL-18、IL-18BP三種細胞因子間的相關性分析圖
Figure1CorrelativeanalysisamongIL-37,IL-18andIL-18BP
相關性統(tǒng)計學分析結果顯示,AE組患者血漿三種細胞因子表達量均與ALT、AST呈正相關。見圖2。
圖2三種細胞因子與ALT、AST相關性分析圖
Figure2CorrelativeanalysisamongthreecytokinesandALTandAST
相關性統(tǒng)計學分析結果顯示,AE患者中,IL-37、IL-18、IL-18BP在肝功能Child評分A級患者低于肝功能Child評分B~C級患者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
Table 2Expression of IL-37,IL-18 and IL-18BP in AE patients with different liver
根據CT影像學資料,將AE患者分為血管侵犯組和無血管侵犯組,結果顯示存在血管侵犯組患者血漿IL-37、IL-18、IL-18BP表達量高于無血管侵犯組患者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。
Table 3Expression of IL-37,IL-18,IL-18BP in vascular invasion group and non-vascular invasion group of AE
本研究發(fā)現AE患者外周血IL-37的表達水平高于健康對照組。提示IL-37與泡型包蟲病的發(fā)展具有一定的相關性。IL-37分子量約為17~25 kDa,是一類新發(fā)現的抗炎因子。IL-37在正常機體中低表達,但有炎癥時表達升高,具有抑制固有免疫、調節(jié)免疫應答的作用[1]。
IL-18是一類促炎因子,歸屬于IL-1類家族,由多種免疫細胞分泌[2]。IL-18作用于NK細胞及Th1細胞產生強大的抗寄生蟲作用[3]。IL-18BP是IL-18的天然拮抗劑,能夠和IL-37結合形成復合物,增強了對IL-18引起的一系列炎癥反應的抑制。在本研究,我們發(fā)現AE患者血漿IL-18、IL-18BP的表達量均高于健康對照組,且IL-37含量與IL-18、IL-18BP含量呈正相關。
此外,我們在三種細胞因子與肝功能相關生化指標分析中發(fā)現,AE患者血漿中的AST、ALT表達水平與三種細胞因子呈正相關。同時,我們還發(fā)現Child A級患者三種細胞因子的表達量低于Child B~C級的患者。劉晶晶[4]、黃太宏[5]等在乙肝的研究中也發(fā)現乙型肝炎患者血漿IL-37表達量與ALT呈正相關。Li等[6]的研究表明IL-37與肝損傷具有一定的關聯,并指出IL-37能抑制炎性肝損傷。Sakai等[7]研究發(fā)現IL-37是通過抑制中性粒細胞的作用降低肝損傷。有研究發(fā)現IL-18表達量的升高能夠誘導肝細胞膜表面Fas以及部分淋巴細胞膜表面FasL的高表達,淋巴細胞FasL與肝細胞Fas結合直接引起肝細胞凋亡[8~11]。同時,IL-18能通過誘導多種細胞因子的產生(如INF-γ、TGF-α等)而造成肝損傷[12,13]。基于上述理論,我們推測AE蟲體寄生于人體肝臟,引起包括T細胞、B細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞[14]在內的多種免疫細胞的活化,活化的免疫細胞釋放多種炎癥介質,如TGF-α、INF-γ、IL-18、IL-2等,一方面對寄生的蟲體形成殺傷作用,另一方面也造成了肝細胞的炎癥性損傷。IL-18、IFN-γ、TGF-α等促炎因子能夠反饋性地引起IL-18BP、IL-37的表達升高[15]。同時,損傷的肝細胞也能間接地使IL-37的表達上調[6],防止免疫反應過強對人體造成損傷。
泡型包蟲病具有血管侵犯的特性。本研究發(fā)現,有血管侵犯的AE患者血漿IL-37、IL-18、IL-18BP的表達量高于無血管侵犯組AE患者。IL-37、IL-18與血管生成調節(jié)相關。Yang等[16]發(fā)現IL-37是一種新型的促血管生成因子,并推測IL-37可能是通過激活ERK1/2以及 AKT信號通路而引起血管生成。但多數關于腫瘤的研究則認為,IL-37能夠抑制腫瘤的轉移及血管的生成。IL-37在泡型包蟲病血管生成調節(jié)中究竟扮演什么樣的角色尚不得而知,有待進一步的研究。Nagai[17]、Tasaki[18]等證實IL-18能夠抑制血管生成。同時,我們還推測AE蟲體對血管造成損傷后,蟲體釋放的生物活性物質[14]也隨之進入血液,打破了原本的寄生蟲免疫逃逸與宿主免疫攻擊的平衡狀態(tài),使機體再次產生炎癥反應,從而引起IL-18、IL-37、IL-18BP表達量升高。
近些年來,隨著對IL-37研究的深入,IL-37對Treg細胞的活化[19,20]、M1型巨噬細胞向M2型巨噬細胞的轉化[21,22]等均有影響,而這些因素的產生,使得人體免疫處于抑制狀態(tài),是AE蟲體躲避人體免疫攻擊的重要一環(huán)。
在AE的發(fā)病的過程中,蟲體與宿主之間發(fā)生了復雜的免疫反應。研究免疫因子有利于揭示疾病的發(fā)展進程、尋找疾病發(fā)生可能的信號通路、探尋潛在的治療靶點。本項目研究了三種細胞因子表達量與AE患者病情間的關系,但樣本量較少,代表性不足,且缺乏對其表達細胞及信號通路的研究,有待后續(xù)研究者做更深層次的探討。
綜上所述,泡型包蟲病患者體內IL-37、IL-18、IL-18BP的表達高于健康對照組。同時,三種細胞因子的表達量與病情嚴重程度可能相關。具體的作用機制目前尚不清楚,有待后續(xù)研究。