系统性红斑狼疮患者血清IL-1家族多种细胞因子、拮抗剂及可溶性受体水平表达与疾病活动度的相关性研究

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张帮林,郑 琳,罗 婷(泸州市中医医院检验科,四川泸州 646000)

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)属于一类自身免疫性疾病,此病表现为生成诸多不同以高度保守分子为目标的自身抗体,现今还没有找到其确切病因机制,疾病通常会侵犯机体多种器官与多个系统,病情表现为不断复发和改善交替过程[1]。在临床症状方面,大多为发热、关节肿痛、肾脏损害、皮肤黏膜红斑与皮疹等。现今临床在评估SLE 疾病活动方面,应用最广泛的工具为大不列颠群岛狼疮评估指数(British Isles lupus assessment index,BILAG)以及SLE 疾病活动指数(systemiclupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)[2]。对于细胞因子在SLE 疾病发生发展中的作用仍存在较大争议[3]。其中,白细胞介素-1(IL-1)家族细胞因子过表达是包括自身炎症、自身免疫性疾病、退行性疾病等在内的诸多疾病发生的基础,本次研究对SLE 病人与健康人员的下述指标的血清含量展开测定:IL-18与IL-33 这两类IL-1家族细胞因子;
IL-18 结合蛋白(IL-18BP)与IL-1 受体拮抗剂(IL-1Ra)这两类拮抗剂;
可溶性IL 受体4(IL-1R4),可溶性IL 受体1(IL-1R1),可溶性IL受体3(IL-1R3)与可溶性IL 受体2(IL-1R2)这四类可溶性受体,并探讨其与SLE 疾病活动的关系。

1.1 研究对象 观察组为泸州市中医医院于2018年6月~2020年6月期间收治的60 例SLE 病人,其中,男性24 例,女性36 例,年龄38.7±10.0 岁;
病程半年~20年,均值为5.8年。纳入标准:①符合中国SLE 诊断指南(2020 修订版)相关标准[4];
②临床资料完整。排除标准:①并发良恶性肿瘤;
②并发急慢性炎症、其它自身免疫性疾病;
③肝功、肾功异常者;
④资料不完善者;
⑤近3 个月服用激素、免疫抑制剂等药物。基于SLE 疾病活动指数评分(SLEDAI),将观察组进行如下组别划分:评分<10分,归入稳定组(n=28);
评分≥10分,归入活动组(n=32)。将60 例同期接受体检中心体检服务的健康者归入对照组,其中男性25 例,女性35 例,年龄35.2±9.3 岁,均排除各种自身免疫性疾病,近期无感染及服用药物。在基本资料上,对比两组未见明显差异(P>0.05),可展开对比。此次研究得到泸州市中医医院伦理委员会批准。

1.2 仪器与试剂 酶联免疫吸附法(ELISA)试剂为北京百奥莱博公司产品;
间接免疫荧光法(IIF)试剂为北京和杰创新公司产品;
补体水平测定采用全自动生化分析仪(7180 型,HITACHI 品牌)。

1.3 检测方法 观察组于入院次日清晨采取3ml 静脉血,对照组则于体检当日清晨采集3ml 静脉血,静置60min,3 000r/min 离心10min,留存上清,并移至冰箱(-80℃)内存储,备检。ELISA 法测定细胞因子IL-33,IL-18,IL-1R4,IL-1R1,IL-1R3,IL-1R2,IL-1Ra与IL-18BP 含量;
间接免疫荧光法(IIF)测定病人抗ds-DNA,抗C1q 抗体;
免疫比浊法测定补体C3,C4水平,具体操作规范严格遵循试剂说明书,所有项目室内质控均在控。

1.4 统计学分析 统计学分析部分所借助的工具为SPSS22.0。若正态性检验的结果显示为高斯分布,用均数±标准差(±s)来描述数据,若为中位数用四分位范围表示;
采用Mann-Whitney 检验或非配对t检验来确定患者与对照组、活动组(SLEDAI ≥10)与稳定组(SLEDAI<10分)患者之间的差异,通过Spearman 相关检验进行相关性分析。P<0.05 为差异有统计学意义。

2.1 对照组与观察组患者细胞因子水平 见表1。IL-33 在SLE 患者中显著降低(P<0.002),SLE 患者的IL-1R4,IL-1Ra,IL-18和IL-18BP 均显著高于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05),而游离IL-18(free IL-18),IL-1R1,IL-1R2 无显著差异(均P>0.05)。

表1 IL-1家族细胞因子、受体和拮抗剂在SLE 患者中的水平比较[M(P25~P75)pg/ml]

2.2 SLE 患者细胞因子水平与免疫指标ds-DNA,补体C3,C4,C1q的相关性分析 见表2。通过分析SLE 患者IL-1家族细胞因子、补体和自身抗体滴度之间的关系,发现IL-18,free IL-18,IL-1R2,IL-1R4与多项自身抗体或补体间存在相关性。

表2 SLE 患者细胞因子水平与免疫指标ds-DNA,补体C3,C4,C1q的相关性分析

2.3 细胞因子与疾病活动性相关性研究 见图1。在SLE 患者活动组中,我们检测到的IL-18,free IL-18,IL-1R4,IL-1R1 明显高于稳定组患者(均P<0.05);
而稳定组的IL-1R2 较高(P=0.01);
IL-18BP 在活动组与稳定组间相比无显著差异(P=0.07)。

图1 SLE 患者稳定组、活动组细胞因子水平比较

IL-1家族细胞因子由诸多细胞表达,包括T 细胞、NK 细胞以及B 细胞等,在调控免疫活动、介导信号转导、炎症反应等方面发挥一定作用,对于各细胞或器官,IL-1家族基本都存在一定影响性,在感染性疾病、炎症以及自身免疫性疾病发病方面为主要致病因子[5]。这些年,日渐增多的研究人员投身至细胞因子在以SLE 为代表的自身免疫性疾病中的作用机制探究中[6-7],并且运用细胞因子预测疾病活动度[8]。本研究通过研究单个变量(细胞因子,受体,ds-DNA,补体)表明,IL-1家族成员在SLE 器官受累或疾病活动的生物标志物中发挥着重要作用。

IL-18 作为一种致炎细胞因子,主要来自单核-巨噬细胞和树突状细胞,以前体蛋白的形式产生[9],具有极强地刺激NK 细胞和Th 细胞产生γ-干扰素(IFN-γ)的活性,而IFN-γ 是具有广泛免疫调节的淋巴因子,参与自身免疫的重要过程[10]。IL-18结合蛋白(IL-18BP)对IL-18 活性具有调控作用,前者为后者拮抗剂,IL-18BP 可与成熟IL-18 结合,同时抑制后者和细胞表面受体发生互作,IL-18 能够使IL-18BP的主要诱导剂IFN-γ水平升高,进而在一个反馈回路中间接增加其自身抑制剂的产生,在高水平IL-18 为特征的病理条件下,IL-18BP水平也会升高,以试图抵消IL-18的炎症作用[11],本研究也发现IL-18和IL-18BP 在鉴别SLE 患者和正常对照组之间差异有统计学意义(P<0.001),而IL-18和free IL-18 在SLE 患者常见免疫指标的相关性及活动组中的显著升高,提示其在疾病发展过程中发挥着重要作用,在活动阶段也介导炎症反应。

与IL-18 相比,我们没有检测到不溶性IL-1 受体和拮抗剂的增加,在可溶性IL-1 受体和拮抗剂中,只有IL-1Ra和IL-1R4 患者高于对照组(均P<0.05),以前有报道称SLE 患者单核细胞可以产生更多的IL-1Ra[12],与本研究结果相符。在我们的患者组中,IL-1Ra与疾病活性、补体或自身抗体水平没有相关性,分析认为与类风湿关节炎等其它炎症不同,IL-1Ra 在SLE 中对IL-1 激活调解的参与度有限。同ITALIANI 等[13]报道一致,本结果显示SLE 患者中IL-1R4水平较高,且与多个免疫指标、疾病活动性相关,IL-1R4 同补体C3,C4 间的关系为负相关,同C1q,ds-DNA 间的关系为显著负相关,经线性回归分析发现,IL-1R4 可独立预测活动性疾病,同时也是活动性肾炎和血液病变的预测因素。

IL-33 主要通过结合ST2/IL-1R4 信号通路,协调2型免疫,也促进巨噬细胞和固有淋巴细胞(ILCs)的修复能力[14]。在IL-33 血清含量上,相较对照组,SLE 病人明显偏低,可能是因为IL-1R4 限制了IL-33的炎症作用,类似IL-18BP 在控制IL-18 信号传导中的作用,从这个角度看,低IL-33水平的紊乱,其特征是细胞死亡率增加和死亡细胞清除率降低,可能是可溶性受体生产过剩的结果,IL-33及其受体在SLE 中的作用还有待进一步探讨[15]。

本研究通过研究IL-1家族细胞因子、受体和拮抗剂在SLE 患者中的作用,分析它们在传统生物标志物如ds-DNA,补体C3,C4,C1q 中的相关性,加强了对IL-18 实用性的观察,并引入IL-1R4 作为新的生物标志物,证实了其在疾病诊断、活动性监测中的意义。但本文尚未对IL-1与SLE 患者具体器官损害相关性进行统计分析,且IL-1家族细胞因子具体作用机制尚待下一步研究。

综上所述,IL-18和IL-1R4 参与系统性红斑狼疮疾病的发生和发展过程,与疾病活动度密切相关,可能成为预测SLE 患者疾病活动度的候选生物标志物。

致谢:由衷感谢四川大学华西医院风湿免疫科梁燕教授对本研究的大力支持和指导!

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