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TNF-α及白細胞介素參與兒童炎癥性腸病發(fā)病的作用研究

盧平, 高世蓉

(湖北省荊州市中心醫(yī)院, 湖北 荊州, 434020)

關(guān)鍵詞:兒童; 炎癥性腸病; TNF-α; 白細胞介素; 腸道菌群

炎癥性腸病(IBD)包括克羅恩病(CD)及潰瘍性結(jié)腸炎(UC), 是一組非特異性慢性腸道炎癥，易反復(fù)發(fā)作，嚴重影響患兒學(xué)習(xí)及生活質(zhì)量[1]。IBD發(fā)病機制尚不明確，但目前普遍認為多種細胞炎癥因子參與介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在IBD發(fā)病過程中起到重要的作用[2]。TNF-α, IL-23是新近發(fā)現(xiàn)參與IBD炎癥反應(yīng)的細胞因子，IL-23可通過介導(dǎo)Th17細胞而大量生成IL-17擴大炎癥反應(yīng)，TNF-α在IBD中可引起機體免疫炎癥反應(yīng)，使得炎癥過程持續(xù)加重[3]。近年研究[4]發(fā)現(xiàn)，IBD病情的發(fā)生及進展除了與炎癥因子表達異常有關(guān)外，還與腸道菌群結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。本研究探討小兒炎癥性腸病外周血炎癥因子水平的變化及意義，并觀察IBD患兒腸道菌群結(jié)構(gòu)的變化，分析二者在IBD發(fā)病中的關(guān)系及作用機制。

1資料及方法

1.1　臨床資料

選取2014年4月—2015年4月65例兒童IBD患兒為研究對象，均符合中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)會炎癥性腸病協(xié)會制定的診斷標準，患兒家屬均簽署知情同意書。同時排除自身免疫性疾病、嚴重心腦血管疾病、合并腹膜炎、腸穿孔、巨結(jié)腸者、心肺功能不全者及其他炎癥反應(yīng)性疾病。其中克羅恩病(CD組)30例，男 18例，女12例，年齡 3～12歲，平均(7.25±1.58)歲；潰瘍性結(jié)腸炎(UC組)35例，男 22例，女13例，年齡3～13歲，平均(6.98±1.39)歲；健康體檢兒童(對照組)25例，男17例，女18例，年齡3～12歲，平均(7.15±1.22)歲。3組患兒性別、年齡無顯著差異(P>0.05)，具有可比性。

1.2　方法

1.2.1腸道菌群數(shù)量檢測：取3組患兒新鮮糞便0.5 g，采用蒸餾水將糞便稀釋，取稀釋液10 μL進行接種培養(yǎng)，大腸桿菌、腸球菌采用需氧培養(yǎng)基培養(yǎng)，雙歧桿菌、乳酸桿菌采用厭氧基培養(yǎng)液進行培養(yǎng)，于37 ℃下恒溫培養(yǎng)48 h, 觀察菌落數(shù)量。細菌經(jīng)革蘭染色后，在高倍鏡下進行鑒定，計算每克糞便含細菌數(shù)量(CFU/g), 結(jié)果以對數(shù)形式表示。

1.2.2血清炎癥因子檢測：分別于清晨空腹收集患者靜脈血3 mL, 經(jīng)離心處理后留取患者上清液，采用ELISA法測定各組血清炎癥因子水平。TNF-α試劑盒由上海恒遠生物科技有限公司提供，

1.3　統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS17.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，組間數(shù)標準差以均數(shù)±標準差表示，組間計量資料采用成組t檢驗，多組計量資料采用方差分析，進一步兩兩分析采用LSD檢驗，相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1　各組炎癥因子水平對比

UC組、CD組血清TNF-α、IL-8、IL-17、IL-23水平顯著高于對照組(P<0.05)，與CD組相比，UC組血清TNF-α、IL-8、IL-17、IL-23水平顯著升高(P<0.05)，見表1。

表1　各組炎癥因子水平對比　pg/mL

與對照組相比，*P<0.05; 與CD作組相比，#P<0.05。

2.2　各組腸道菌群數(shù)量對比

與對照組相比，CD組及UC組大腸桿菌、腸球菌數(shù)量顯著升高，而雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量顯著下降(P<0.05), 見表2。

表2　各組腸道菌群數(shù)量對比

與對照組相比，*P<0.05。

2.3　IBD患者血清炎癥因子水平與腸道菌群的關(guān)系

經(jīng)Pearson相關(guān)因素分析顯示，血清TNF-α, IL-8、IL-17、IL-23水平與大腸桿菌、腸球菌數(shù)量呈正相關(guān)，而血清TNF-α, IL-8、IL-17、IL-23水平與雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量呈負相關(guān)(P<0.05), 見表3。

表3　IBD患者血清炎癥因子水平與腸道菌群的關(guān)系

*P<0.05，**P<0.01。

3討論

目前普遍認為促炎因子與抑炎性細胞因子失衡在IBD發(fā)生及病情進展中具有重要的作用。TNF-α是TNF中重要的一員，參與腸道上皮細胞增生及凋亡過程，同時在IBD發(fā)病過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用，是腸黏膜性炎癥反應(yīng)的核心介導(dǎo)物質(zhì)[5]。TNF-α在IBD患者中的作用機制可能與其誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細胞大量凋亡，促使結(jié)腸上皮細胞脫落，并參與黏膜固有層炎癥反應(yīng)，進而增加結(jié)腸上細胞通透性。同時通過促進及活化核因子(NF)-κB, 進一步促使TNF-α分泌，進而加重炎癥反應(yīng)過程[6]。IL-8是一種由表皮細胞、上皮細胞、T淋巴細胞及成纖維細胞及外源性因子在核多糖刺激下而產(chǎn)生的，具有活化中性粒細胞的作用，同時可促進中性粒細胞溶酶體對嗜堿性粒細胞及T淋巴細胞趨化作用[7]。有研究[8]指出，TNF-α可通過誘導(dǎo)IL-8產(chǎn)生而進一步擴大炎癥反應(yīng)，當中性粒細胞與IL-8接觸后可促使機體釋放活性產(chǎn)物，并加重局部炎癥反應(yīng)，從而達到損傷細胞的目的，進而促使?jié)兗梆つp傷。IL-17是由Th17細胞分泌，通過激活及募集中性粒細胞聚集到炎癥部位進而引起機體擴大炎癥反應(yīng)[9]。IL-23通過對機體進行免疫調(diào)節(jié)來維持及增加Th17擴增及生存，進而促使Th17生成及分泌IL-17, 進一步擴大機體炎癥反應(yīng)[10]。本研究結(jié)果顯示，與正常健康對照組相比，UC及CD患兒血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23水平顯著升高，從而提示血清炎癥炎癥在IBD發(fā)病過程中起到重要的作用，這些炎癥炎癥可通過誘導(dǎo)IBD患者淋巴細胞效應(yīng)應(yīng)答，進而促使腸黏膜炎性反應(yīng)。與UC組相比，CD組患者血清炎癥因子水平較高，這可能由于該類患者腸黏膜形成炎癥肉芽增生，使得腸壁黏膜厚度增加，加重了黏膜組織損傷有關(guān)。

在正常狀態(tài)下，腸道中寄生了超過500多種細菌，可分為與人體共生的生理性細菌、與人體共存的病原菌及致病菌，前兩種是腸道固有的菌群，在維持宿主生理病理性功能起到重要的作用。近年相繼有研究指出，IBD患者中普遍存在腸道細菌失衡的情況。Strisciuglio等[11]采用實時熒光PCR方法對IBD患者腸道菌群進行分析，結(jié)果顯示乳酸桿菌數(shù)、雙歧桿菌等益生菌數(shù)量顯著下降，而大腸桿菌、糞腸球菌等病原菌數(shù)量顯著增加。Wang等[12]研究指出，潰瘍性結(jié)腸炎患者存在明顯的腸道菌群失調(diào)現(xiàn)象，患者腸道內(nèi)病原菌數(shù)量顯著下降。本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，與正常健康對照組相比，UC及CD患兒大腸桿菌、腸球菌數(shù)量顯著升高，而雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量顯著下降(P<0.05)，這提示在IBD患者體內(nèi)存在明顯的菌群失衡現(xiàn)象，進而導(dǎo)致腸道黏膜屏障功能下降，機體免疫功能失衡，從而導(dǎo)致腸道內(nèi)炎癥反應(yīng)持續(xù)增強有關(guān)。此外，本研究結(jié)果還顯示，血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23水平與大腸桿菌、腸球菌數(shù)量呈正相關(guān)，而與雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量呈負相關(guān)(P<0.05)，從而提示炎癥因子水平改變與腸道菌群失衡有密切的關(guān)系，通過改變腸道菌群狀態(tài)能有效抑制IBD患者炎癥因子的產(chǎn)生及分泌，進而為IBD患者臨床治療提供新的研究方向。

綜上所述，IBD患者存在腸道菌群失調(diào)現(xiàn)象，且改現(xiàn)象與血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23等炎癥因子水平升高有密切的關(guān)系。IBD患者發(fā)病機制與血清炎癥因子水平升高及腸道菌群失調(diào)有密切的關(guān)系。

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通信作者:高世蓉

收稿日期:2015-05-11

中圖分類號:R 574

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)17-192-02

DOI:10.7619/jcmp.201517073