李艷飛,金蓮花,楊思睿,樸金花
(吉林大學白求恩第一醫(yī)院,吉林 長春130021)
川崎?。↘awasaki Disease,KD)是一種好發(fā)于5歲以下兒童的全身性非特異性血管炎。本病在世界范圍內(nèi)均有發(fā)現(xiàn),以亞洲地區(qū)發(fā)病率最高。其病變主要累及冠狀動脈,若未經(jīng)治療,20%-25%的患兒發(fā)生冠狀動脈損傷(coronary artery lesion,CAL)或冠狀動脈瘤[1],由于KD臨床表現(xiàn)不典型、癥狀出現(xiàn)順序及嚴重程度不同,為臨床診斷及治療帶來了困難,尤其是無反應性丙種球蛋白(IVIG)的患兒出現(xiàn),所以KD成為小兒后天獲得性心臟病的主要原因。本組實驗通過檢測川崎病住院患兒外周血清HMGB1、MIF、IL-6水平的變化,分析 KD有關病理機制,探討三組因子與KD、冠狀動脈病變及其丙種球蛋白無反應性的關系。
1.1 對象 (1)實驗組(n=52):為2009年1月-2010年5月在我科住院的患兒,其中男30例,女22例,年齡5個月-6.3歲,平均年齡(2.56±1.77)歲,中位數(shù)為2歲。KD診斷標準使用第7次世界小兒KD研討會修訂的標準[2],所有患兒病程在5-15天內(nèi),入院前未接受過靜脈丙種球蛋白、阿司匹林及激素治療。52例患兒全部于急性期行超聲心動圖檢查:32例合并CAL。(2)發(fā)熱對照組(n=40):為同期住院的非KD的發(fā)熱性疾病患兒,呼吸道感染27例,泌尿道感染13例,其中男25例,女15例,平均年齡(2.43±1.56)歲。(3)正常對照組(n=37):為同期在本科門診體檢的健康兒童,其中男21例,女16例,平均年齡(2.47±1.54)歲,排除炎癥性疾病,化驗檢查未見異常。3組兒童在年齡、性別具有可比性。
同時,根據(jù)IVIG無反應性KD的定義,初治IVIG治療無效,治療36小時以后仍有發(fā)熱,體溫超過38.5℃,將川崎病組分為IVIG敏感組(n=41)與IVIG無反應組(n=11)。
1.2 標本采集 所有實驗組患兒于急性期(入院24小時內(nèi)靜脈丙種球蛋白及阿司匹林治療前)取靜脈血3ml,于病程2周后恢復期(臨床癥狀逐漸消失、血沉、C-反應蛋白恢復正常),取同量血1次。所有標本經(jīng)離心機分離血清,冷凍于-80℃冰箱中保存?zhèn)溆?。發(fā)熱對照組于發(fā)熱前、熱退后采血,正常對照組采血1次,標本處理方法與實驗組相同。
1.3 HMGB1、MIF、IL-6的檢測 采用酶聯(lián)免疫吸附檢測法(ELISA)測定,試劑盒為北京博奧森公司產(chǎn)品(HMGB1)及北京鼎國公司(MIF、IL-6),靈敏度為0.01ng/ml。
1.4 統(tǒng)計學方法 計數(shù)資料分析采用n和所占百分比(%),計量資料用中位數(shù)或±s表示,均數(shù)差異比較采用t檢驗或單因素方差分析。數(shù)據(jù)由SPSS13.0統(tǒng)計軟件分析處理,組間比較采用F檢驗,相關分析用相關系數(shù)r表示。P<0.05示差異有統(tǒng)計學意義。
川崎病組急性期、恢復期患兒血清HMGB1、MIF、IL-6水平較正常對照組明顯增高(P<0.05),且在急性期增高更為顯著,SNK法兩兩比較提示:KD患兒急性期與恢復期HMGB1、MIF、IL-6值比較明顯升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),川崎病患兒急性期與發(fā)熱對照組(急性期)、正常對照組比較亦明顯升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
急性期KD患兒CAL組與NCAL組相比較,有CAL組HMGB1、MIF、IL-6三組因子在血清中含量均較NCAL組中明顯增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。同時經(jīng)SPSS相關分析顯示,KD組患兒急性期HMGB1、MIF、IL-6含量與冠狀動脈擴張程度呈正相關,相關系數(shù)和P值分別為(r=0.928,0.964,0.964,P<0.05),有直線相關關系。
表1 三組血清HMGB1、MIF、IL-6水平的比較
表2 川崎病急性期CAL組與NCAL組HMGB1、MIF、IL-6水平的比較(ng/ml)
IVIG無反應組KD患兒HMGB1含量與IVIG敏感組相比顯著增高,二者有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但兩組 MIF、IL-6的含量在IVIG無反應 KD組有所增高,未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表3 川崎病急性期IVIG敏感組與無反應IVIG組HMGB1、MIF、IL-6含量的比較(ng/ml)
HMGB1在1999年由 Wang[3]等人首次發(fā)現(xiàn),作為一種晚期炎性介質(zhì)參與膿毒癥的發(fā)病過程。HMGB1廣泛存在于高等生物細胞核內(nèi)的非組DNA結(jié)合蛋白,是維持核小體穩(wěn)定、調(diào)控基因復制、重組、轉(zhuǎn)錄等過程中不可缺乏的調(diào)控蛋白。在各種急性炎癥條件下,HMGB1可在細胞外或胞漿中表達,HMGB1釋放到細胞外通過2種方式:機械損傷和壞死的細胞可將核內(nèi)HMGB1釋放至細胞外誘導炎性反應和受損細胞與巨噬細胞聯(lián)合培養(yǎng)可致巨噬細胞核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)核內(nèi)轉(zhuǎn)移,稱活化的單核巨噬細胞主動“分泌”[4]。Kagi T.A[5]的實驗給小鼠注射LPS、IL-1、TNF-α等炎性介質(zhì)后,單核巨噬細胞開始分泌HMGB1,而且在隨后的24h內(nèi)血清HMGB1濃度可維持較高水平;同時,HMGB1也可刺激單核巨噬細胞分泌某些促炎因子,如TNF-α、IL1、II6、IL8,但不包括 10和 12。實驗表明,HMGB1引起的TNF-α分泌曲線呈明顯的雙峰型,峰值分別出現(xiàn)在3h和8~10h,故在延長和維持炎性反應中,HMGB1起重要作用。人體檢測也發(fā)現(xiàn),膿毒癥患兒血清HMGB1水平較正常對照組升高,且升高的程度與感染程度呈正相關。HMGB1在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中可起到一種內(nèi)生性致熱源的作用,介導中樞的炎性反應:當細胞壞死或受損時,核內(nèi)的HMGB1可釋放到胞外,引發(fā)單核巨噬細胞分泌促炎因子;而促炎因子又反過來促HMGB1的分泌,在炎性反應的后期,這種正反饋效應對炎性反應的維持起到了相當重要的作用。此機制可能在川崎病的發(fā)生發(fā)展中有相當重要的意義。上述機制在本實驗顯示川崎病患兒血清HMGB1較正常健康患兒增高,且差異有統(tǒng)計學意義。在急性期水平明顯升高,恢復期有所下降(P<0.01),可能與 HMGB1晚期炎性作用未完全消失有關。Fiuza研究顯示[6],重組人 在與微血管內(nèi)皮細胞共同孵孕下,HMGB1能增加ICAM-1、VCAM-1和 RAGE含量的表達;促使 TNF、MCP-1、IL-8、PAI-1和t-PA 分泌;MAP激酶、ERK激酶、JNK激酶磷酸化,核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和Sp1發(fā)生核移位,影響血管內(nèi)皮細胞的正常功能。本實驗結(jié)果顯示CAL組HMGB1高于NCAL組,差異有統(tǒng)計學意義,表明KD冠狀動脈損傷組炎性反應明顯,血管內(nèi)皮細胞損傷嚴重。相關分析結(jié)果提示HMGB1水平與冠狀動脈擴張有一定的相關性,且在恢復期這一狀態(tài)尚不能完全改善,這可能與HMGB1對心血管系統(tǒng)的炎性損傷和對纖溶凝血系統(tǒng)的影響以及晚期促炎作用相一致。在KD治療中,由于早期大劑量丙種球蛋白在臨床中的應用,使該病在心血管并發(fā)癥上得到了有效地控制,但是,仍有部分患兒應用1個療程的IVIG,36小時后仍有發(fā)熱,體溫超過38.5℃者為IVIG無反應性KD,也成為IVIG抵抗性KD。對于KD急性期,預測IVIG敏感性KD與無反應性KD的研究中,許多學者為了尋找一種理想的指標,經(jīng)過大量臨床資料、實驗室指標及細胞因子的實驗,均未得到滿意的結(jié)果。2009年Taisuke E[7]的臨床試驗表明,在 WBC、PLT、CRP、AST、ALT、TNFα、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10等指標中,IVIG 無反應性 KD 患兒中HMGB1的含量明顯增高,可能成為預測IVIG無反應性KD的顯著指標,且國外Kobayashi等人也證實HMGB1水平在KD靈敏度達86%,特異性達68%[8]。本實驗中,6名IVIG無反應性 KD患兒HMGB1水平較敏感組顯著升高,差異有統(tǒng)計學意義。故在KD患兒急性期,HMGB1有望成為檢測IVIG無反應性KD的一種潛在工具。
MIF是一種含有115個氨基酸殘基的蛋白質(zhì),在活化的T淋巴細胞及許多組織細胞都可以產(chǎn)生和表達MIF。當機體受到微生物代謝產(chǎn)物或其它前炎癥細胞因子刺激或發(fā)生直的抗原特異性反應時[9],T、B淋巴細胞、腺垂體細胞及單核巨噬細胞等釋放大量MIF,MIF不僅有抑制巨噬細胞游走、黏附、吞噬和聚集的功能,還促進其在炎癥局部浸潤、增生、激活及通過調(diào)節(jié)細胞信號轉(zhuǎn)導,促進某些細胞因子表達,分泌細胞因子,如IL-1β、IL-6、8、TNF-α和IFN-γ,同時使一氧化氮(NO)釋放增加和磷脂酶A2表達增強,進而產(chǎn)生促炎作用[10]。Leng等[11]研究發(fā)現(xiàn),CD74可能是MIF的膜受體,MIF通過與細胞膜表面蛋白CD74細胞外基團結(jié)合而發(fā)揮作用。MIF與CD74分子的胞外部分,即73-232位氨基酸殘基高親和力基團結(jié)合后,激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)磷酸化級聯(lián)反應,引起各種細胞的增生及炎性遞質(zhì)的合成與釋放,產(chǎn)生各種生理效應,故2種抗CD74抗體(LN2或M-B741)可明顯阻抑MIF的上述作用。CD74胞外部分的可溶性片段sCD7473-232及抗CD74中和性抗體均可抑制細胞膜上的CD74分子與MIF結(jié)合,從而阻抑MIF的促炎作用。本實驗中,KD患兒血清MIF水平明顯升高,尤以急性期為著(P<0.05),且高于發(fā)熱對照組,差異有顯著性(P<0.05),說明 MIF在KD的發(fā)生過程中起重要作用,同時Lee等研究也發(fā)現(xiàn),KD急性期患兒血清MIF水平明顯升高,在恢復期有所下降,差異具有顯著性,可能和KD的發(fā)病機制有關[12]。MIF還與許多心血管疾病有密切聯(lián)系,早期頸動脈粥樣硬化斑塊和粥樣硬化動物模型的研究發(fā)現(xiàn),MIF的表達水平與血管內(nèi)膜中層增厚和脂質(zhì)沉積增加顯著相關[13-15],Pan等 學者[16]發(fā) 現(xiàn) 低 密 度 脂 蛋 白受體缺陷小鼠的MIF編碼基因缺失,可以防止飲食導致的動脈粥樣硬化斑塊形成;在急性心肌梗死小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn),梗死區(qū)域邊緣存活的心肌細胞數(shù)目與巨噬細胞中MIF的表達水平呈正相關[17];在對基質(zhì)膠原檢測中發(fā)現(xiàn),通過活化MAPK和磷脂酰肌醇-3激酶,MIF可以介導遷移和血管管腔形成,誘導血管生成。本實驗結(jié)果顯示CAL組MIF高于NCAL組,差異有統(tǒng)計學意義,表明KD冠狀動脈損傷組炎性反應明顯,血管內(nèi)皮細胞損傷嚴重,相關分析結(jié)果提示MIF水平與冠狀動脈擴張有一定的相關性,說明,MIF通過損傷血管內(nèi)皮系統(tǒng),參與了KD患兒冠狀動脈損傷機制。但本研究在IVIG無反應性KD與IVIG敏感組相比,差異無顯著性,可能與IVIG組僅有6例樣本有限有關,尚需進一步增加樣本,繼續(xù)觀察。
IL-6是一種作用廣泛的細胞因子,主要由T細胞、單核細胞,成纖維細胞、肉皮細胞和角化細胞等產(chǎn)生,具有多種生物活性,是機體復雜的細胞因子網(wǎng)絡中的一個重要成員,IL-6通過識別靶細胞表面的低親和力受體hIL6R,進而與其高親和力受體gp130相結(jié)合形成三聚體復合物,經(jīng)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導途徑而發(fā)揮多種生物學效應。它可促進B細胞分化、免疫球蛋白的分泌和再次免疫應答;促進細胞毒性T淋巴細胞分化,協(xié)同IL-2增強細胞毒性T淋巴細胞中穿孔素基因的表達,并增加T細胞IL-2產(chǎn)生和IL-2R表達。同時促進并調(diào)節(jié)了諸如免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、炎癥反應中多種細胞的增殖和分化。本研究中KD患兒血清IL6水平明顯升高,尤以急性期為著(P<0.05)。恢復期其水平明顯下降,且高于發(fā)熱對照組,差異有顯著性(P<0.05)。提示KD急性外周血中活化的T細胞及單核巨噬細胞增殖,分泌高濃度的細胞因子,在免疫反應及炎癥反應中發(fā)揮重要作用。CAL組IL-6高于NCAL組,差異有統(tǒng)計學意義,表明KD冠狀動脈損傷組炎性反應明顯,血管內(nèi)皮細胞損傷嚴重,相關分析結(jié)果提示IL-6水平與冠狀動脈擴張有一定的相關性,因此對高IL-6水平的患兒應注意有無冠狀動脈擴張等病變的存在,并注意監(jiān)測其變化,防止冠狀動脈瘤的發(fā)生[18]。近年又認為細胞凋亡減少可能與某些自身免疫性疾病的發(fā)生關聯(lián)[19]。因此推測IL-6可能是導致KD免疫紊亂產(chǎn)生冠狀動脈病變的重要因素。國內(nèi)有研究[20]發(fā)現(xiàn)小兒冠狀動脈內(nèi)徑與IL-6的水平成正相關,提示IL-6水平越高,對冠狀動脈損害導致冠狀動脈擴張或瘤形成的可能性越大。因此,我們認為監(jiān)測KD患兒血清IL-6的水平,有助于對KD患兒病程發(fā)生發(fā)展的監(jiān)測,進一步評估患兒的免疫狀況,為KD早期診斷提供客觀依據(jù)。同時,本研究在IVIG無反應性KD與IVIG敏感組的實驗中,未發(fā)現(xiàn)IL-6與IVIG無反應性的關系,差異無顯著性。因此,IL-6在KD發(fā)病及并發(fā)癥的產(chǎn)生方面仍有許多問題值得研究探討。
本研究探討了KD患兒發(fā)病急性期和恢復期血清 HMGB1、MIF、IL-6 含 量 的 變 化,我 們 認 為HMGB1、MIF和IL-6細胞因子參與KD的病理生理過程,細胞因子的級聯(lián)放大效應是非特異性血管炎性損傷的基礎,可望作為KD患兒急性期的一個判斷指標,特別是HMGB1有望成為檢測IVIG無反應性KD的一種潛在工具。在川崎病早期進行治療,以期減少冠狀動脈后遺癥的機率。
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