趙瑞梅, 孫永平

(山東省昌樂縣人民醫(yī)院 風濕免疫科, 山東 昌樂, 262400)

強直性脊柱炎患者外周血TNF-α、IL-17、IL-23的表達及相關性分析

趙瑞梅, 孫永平

(山東省昌樂縣人民醫(yī)院 風濕免疫科, 山東 昌樂, 262400)

摘要:目的探討強直性脊柱炎(AS)患者外周血腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-17及IL-23的表達及與疾病活動程度的相關性。方法選取AS患者83例為AS組，其中Bath強直性脊柱炎活動性指標(BASDAI)評分≤4分40例，BASDAI評分>4分43例。選取同期體檢的健康人群65例為對照組。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測受試者外周血中血清IL-17、IL-23及TNF-α水平。結果AS患者外周血TNF-α、IL-17及IL-23水平均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01); BASDAI>4分患者外周血TNF-α、IL-17及IL-23水平高于BASDAI≤4分患者，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。經(jīng)Pearson相關分析，TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI為各自正相關。結論TNF-α、IL-17及IL-23均在AS患者中高表達，且TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI指標變化存在相關性。

關鍵詞:強直性脊柱炎; 白細胞介素-17; 白細胞介素-23; 腫瘤壞死因子-α; 細胞因子

強直性脊柱炎(AS)是一種致病機制不明的慢性進行性自身免疫性疾病，具有明顯的家族聚集傾向，致殘率極高。AS主要侵犯中軸骨關節(jié)系統(tǒng)及外周大關節(jié)，累及滑膜關節(jié)、軟骨關節(jié)，及肌腱、韌帶附著于骨的部位，常引起纖維性和骨性強直[1]。目前普遍認為AS與患者體內(nèi)免疫功能失衡密切相關，其中T細胞免疫功能異常在發(fā)病中尤為重要。Th17細胞亞群在炎癥性腸病、實驗性自身免疫性腦脊髓炎等自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要的作用，其分化和功能受到各種細胞因子的調控[2]。白細胞介素(IL)-23細胞因子參與Th17細胞的增殖及免疫應答的過程[3]。而IL-17是Th17細胞主要的效應因子，在多種自身免疫性疾病中表達上調[4]。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是參與炎癥反應和一系列病理生理過程的重要遞質。有研究[5]表明, TNF-α是AS患者骶髂關節(jié)中介導炎癥的一種重要細胞因子。本研究通過檢測AS患者IL-23、IL-17及TNF-α的表達，并分析各個指標間的相關性，探討其臨床表達意義，現(xiàn)報告如下。

1資料與方法

1.1　一般資料

選取2011年8月—2013年9月昌樂縣人民醫(yī)院收治的符合中華醫(yī)學會風濕病學分會制定的《強直性脊柱炎診斷及治療指南》[6]中診斷標準的患者83例，設為AS組。排除: ① 合并炎癥性腸病、銀屑病、活動性前葡萄膜炎、多發(fā)性硬化疾病等患者; ② 嚴重心、肝、腎等重要臟器和血液、內(nèi)分泌系統(tǒng)病變及病史者; ③ 曾經(jīng)接受過抗TNF藥物治療者; ④ 處于急、慢性感染期者。其中男65例，女18例；年齡8～69歲，平均(24.81±10.72)歲；病程0.4～38.2年，平均(0.84±10.92)年; Bath強直性脊柱炎活動性指標(BASDAI)[7]評分≤4分40例, BASDAI評分>4分43例。選取同期體檢的健康人群65例，設為對照組。其中男46例，女19例；年齡10～68歲，平均年齡(26.17±9.76)歲。2組受試者性別、年齡等一般資料差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2　方法

受試者均于清晨空腹采集肘靜脈血2 mL, 肝素鈉抗凝，以離心半徑15 cm, 3 000 r/min離心10 min, 棄上清液，置于-80 ℃保存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測外周血中血清IL-17、IL-23及TNF-α水平，嚴格按照試劑盒說明書操作。

2結果

2.1　各組受試者外周血TNF-α、IL-17及IL-23

水平比較

AS患者外周血TNF-α、IL-17及IL-23水平均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01); BASDAI>4分患者外周血IL-17、IL-23及TNF-α水平高于BASDAI≤4分患者，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表1。

分組NIL-17IL-23TNF-αAS組8326.24±5.20**379.23±98.62**34.33±4.12**BASDAI≤4分4012.14±3.78**228.36±56.71**14.12±3.09**BASDAI>4分4339.98±8.23**##592.81±108.78**##42.78±6.23**##對照組658.62±2.17180.82±34.297.65±2.10

與對照組比較, **P<0.01; 與BASDAI≤4分患者比較, ##P<0.01。

2.2　AS組患者TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI指標之間的相關性

經(jīng)Pearson相關分析可知, TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI指標之間各自為正相關的關系，見表2。

表2　AS組患者TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI

3討論

AS是一種慢性炎性疾病，炎癥、骨破壞和新骨形成是其發(fā)展過程中三個典型的病理改變。隨疾病進展，炎癥累及滑膜關節(jié)、軟骨關節(jié)，以及肌腱、韌帶附著于骨的部位，引起纖維性和骨性強直，后期脊柱呈“竹節(jié)樣”變化，致使患者發(fā)生殘疾甚至喪失勞動力，給家庭和社會帶來沉重負擔[8]。流行病學調查顯示，其患病率男性高于女性，發(fā)病年齡集中在15～30歲，與HLA-B27表達強相關[9]。炎癥是導致AS殘疾的重要環(huán)節(jié)，控制炎癥是延緩疾病進展的關鍵[10]。機體免疫功能紊亂是AS炎癥發(fā)生、發(fā)展過程中的關鍵因素，而T淋巴細胞亞群的改變在導致機體免疫功能的紊亂中有著重要作用。Th17細胞是新近發(fā)現(xiàn)的CD4+T細胞亞群，已被證實在自身免疫病、感染性疾病中發(fā)揮重要作用[11]。

IL-17細胞因子主要由Th17細胞分泌，可進一步誘導促炎性細胞因子如IL-6、TNF-α、趨化因子及基質金屬蛋白酶的表達，引起并加重炎性細胞浸潤和組織損害[12], 在各類炎性疾病患者血清及累受器官均可檢測到IL-17的高表達。Kotake等[13]研究也表明，類風濕關節(jié)炎患者關節(jié)滑液中IL-17的含量顯著高于骨性關節(jié)炎患者，提示IL-17的表達與自身免疫性疾病的直接相關。IL-23-Th17-IL-17軸在自身免疫性疾病中的致病作用已被證實[14]，IL-23主要由樹突狀細胞和巨噬細胞分泌，其對Th17細胞分化、維持及功能均有重要作用，在銀屑病、克羅恩病及AS患者體內(nèi)均過表達。IL-23可促進AS患者外周血單核細胞分泌IL-17。本研究結果顯示，AS患者外周血IL-17及IL-23水平均高于對照組，且在BASDAI>4分患者外周血IL-17及IL-23水平高于BASDAI≤4分患者，提示IL-17及IL-23在AS患者中高表達，在疾病活動患者中表達更高，與張海龍等[15]研究結果一致。此外，本研究還顯示IL-23與IL-17的表達呈正相關，提示IL-23細胞可能參與IL-17的分泌過程。

TNF-α主要由單核細胞和吞噬細胞分泌，通過結合相應受體發(fā)揮生物學作用，是特異性免疫應答和急性炎癥之間的重要聯(lián)系。TNF-α的生物學作用與濃度有關，適量表達TNF-α可調節(jié)適應性免疫、殺傷靶細胞和誘導細胞凋亡，從而對機體發(fā)揮保護作用，而當其過量表達則導致全身性毒性反應。TNF-α可激活多形核細胞，刺激前列腺素產(chǎn)生，抑制堿磷酶和膠原合成，造成骨和軟骨破壞。TNF-α可促進軟骨細胞分泌纖維蛋白溶酶激活劑，促使纖維蛋白溶酶原轉變?yōu)槔w維蛋白溶酶，從而加快關節(jié)炎損傷過程。此外還可促使巨噬細胞、滑膜細胞、纖維母細胞和軟骨細胞產(chǎn)生IL-1、IL-8等細胞因子而加重組織損傷[16]。應用TNF-α拮抗劑可在一定程度上緩解患者晨僵程度和時間、胸廓擴張度、炎性背痛等。本研究結果顯示，AS患者外周血TNF-α高于對照組，在BASDAI>4分患者中表達更高。此外，Pearson相關分析結果顯示，TNF-α與IL-17、IL-23及BASDAI指標均為正相關，提示，TNF-α表達與AS患者病情嚴重程度有顯著相關，AS病情程度越嚴重，活動度越差，IL-17、IL-23表達越高，TNF-α的表達也越高。

參考文獻

[1]杜旭娜, 李晏, 張勝利, 等. 強直性脊柱炎病情活動度評分對強直性脊柱炎患者病情活動性判斷的價值[J]. 中華內(nèi)科雜志, 2012, 51(3): 206.

[2]王新衛(wèi), 林智明, 廖澤濤, 等. IL-23 與 IL-17 在強直性脊柱炎患者中表達的初步研究[J]. 中國免疫學雜志, 2009, 25(3): 266.

[3]Di Meglio P, Di Cesare A, Laggner U, et al. The IL23R R381Q gene variant protects against immune-mediated diseases by impairing IL-23-induced Th17 effector response in humans[J]. PloS one, 2011, 6(2): e17160.

[4]Bartlett H S, Million R P. Targeting the IL-17-TH17 pathway[J]. Nat Rev Drug Discov, 2015, 14(1): 11.

[5]黃建武, 黃建華, 黃影. 腫瘤壞死因子-α在強直性脊柱炎活動期患者中的表達[J]. 中醫(yī)正骨, 2013, 25(11): 22.

[6]中華醫(yī)學會風濕病學分會. 強直性脊柱炎診斷及治療指南[J]. 中華風濕病學雜志, 2010, 14(8): 557.

[7]Machado P, Landewé R, Lie E, et al. Ankylosing Spondylitis Disease Activity Score (ASDAS): defining cut-off values for disease activity states and improvement scores[J]. Ann Rheum Dis, 2011, 70(1): 47.

[8]王景豐, 田德潤, 王植. 198 例強直性脊柱炎臨床特點分析[J]. 天津醫(yī)科大學學報, 2012, 18(2): 251.

[9]吳珊珊. 強直性脊柱炎流行病學研究進展[J]. 安徽醫(yī)科大學學報, 2013, 48(8): 988.

[10]范曉云, 沈南, 王元. IL-23R基因在強直性脊柱炎患者外周血中的表達研究[J]. 安徽醫(yī)學, 2009, 30(7): 804.

[11]Kenna T J , Davidson S I, Duan R , et al. Enrichment of circulating interleukin-17-secreting interleukin-23 receptor-positive γ/δ T cells in patients with active ankylosing spondylitis[J]. Arthritis & Rheumatism, 2012, 64(5): 1420.

[12]Heiner A, Rene M, Peihua W, et al. IAnalysis of IL-17+ cells in facet joints of patients with spondyloarthritis suggests that the innate immune pathway might be of greater relevance than the Th17-mediated adaptive immune response[J]. Arthritis Res Ther, 2011, 13(3): 95.

[13]Kotake S, Udagawa N, Takahashi N, et al. IL-17 in synovial fluids from patients with rheumatoid arthritis is a potent stimulator of osteoclastogenesis[J]. J Clin Invest, 1999, 103(9): 1345.

[14]Gaffen S L, Jain R, Garg A V, et al. The IL-23/IL-17 immune axis: from mechanisms to therapeutic testing[J]. Nat Rev Immunol, 2014, 14(9): 585.

[15]張海龍, 張俊英, 晉學英, 等. Th17 細胞、調節(jié)性T 細胞、Th1 細胞平衡失調與AS 病情活動度的關系[J]. 醫(yī)學綜述, 2014, 20(24): 4545.

[16]張璐, 鄒紅云, 余伍忠, 等. 強直性脊柱炎患者TNF-α表達水平測定分析[J]. 中國實驗診斷學, 2014, 18(4): 589.

Expression and relevance of TNF-α,

IL-17 and IL-23 in peripheral blood

of patients with ankylosing spondylitis

ZHAO Ruimei, SUN Yongping

(DepartmentofRheumatology,ChanglePeople′sHospital,Changle,Shandong, 262400)

ABSTRACT:ObjectiveTo explore the expression and relevance of tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-17 (IL-17) and IL-23 in the peripheral blood of patients with ankylosing spondylitis (AS). MethodsA total of 83 AS patients were selected as AS group, in whom 40 were with Bath AS disease activity index (BASDAI) ≤4 scores and 43 with BASDAI>4 scores. Another 65 healthy people underwent physical examination were selected as control group. Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) was used to detect the serum IL-17, IL-23 and TNF-α levels in the peripheral blood of both groups. ResultsPeripheral blood TNF-α, IL-17 and IL-23 levels were evidently higher in AS group than those in control group, and were also remarkably higher in patients with BASDAI >4 scores than those ≤4 scores(P<0.01). Pearson relevance analysis showed positively associations between TNF-α, IL-17, IL-23 and BASDAI, respectively. ConclusionTNF-α, IL-17 and IL-23 express highly in AS patients, and they are in a certain relationship with BASDAI indexes.

KEYWORDS:ankylosing spondylitis; interleukin-17; interleukin-23; tumor necrosis factor-α; cytokine

基金項目:中國高校醫(yī)學期刊臨床專項資金(11520350)

收稿日期:2014-12-10

中圖分類號:R 593.23

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)09-038-03

DOI:10.7619/jcmp.201509011