王軍寧,郭維娟,杜 虹,于海濤,蔣 偉,白雪帆,王平忠
腎綜合征出血熱(hemorrhagic feverwith renal syndrome,HFRS)是由漢坦病毒引起的以發(fā)熱、出血、PLT減少及不同程度腎損傷為臨床特征的急性傳染病[1]。典型病例有5期臨床經(jīng)過(guò),分別為發(fā)熱期、低血壓休克期、少尿期、多尿期和恢復(fù)期。根據(jù)疾病的嚴(yán)重程度,可分為輕型、中型、重型和危重型。本病的基本病理變化是全身廣泛性毛細(xì)血管損傷及通透性增加,但其具體致病機(jī)制至今尚未闡明。已有大量研究證實(shí)機(jī)體的固有免疫及適應(yīng)性免疫在HFRS發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要作用,腫瘤壞死因子(tumour necrosis factor,TNF)-α、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6、IL-4、IL-8和干擾素(interferon,IFN)γ等細(xì)胞因子在HFRS發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用[2-3]。IL-18是一種促炎癥細(xì)胞因子,與機(jī)體多種炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[4-5],但I(xiàn)L-18在HFRS患者不同病期和臨床型中的動(dòng)態(tài)變化尚未見(jiàn)報(bào)道。為了探討IL-18在HFRS發(fā)病中的作用,我們檢測(cè)了不同病期及不同臨床型HFRS患者血漿IL-18水平變化,并進(jìn)一步探討其與病程及病情的相關(guān)性,以期為HFRS發(fā)病機(jī)制研究提供依據(jù)。
1.1 對(duì)象 選取第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院2011年10月—2014年1月收治的81例HFRS患者不同病期血樣145份。所有患者經(jīng)血清學(xué)檢查HFRS特異性IgG和IgM陽(yáng)性而確診,并排除合并其他病毒性感染、腎臟疾病、自身免疫相關(guān)性疾病及腫瘤性疾病,治療期間未用激素及其他免疫抑制劑。另選取15名來(lái)自本科室的志愿者為健康對(duì)照。共收集患者輕型12例,中型21例,重型25例,危重型23例。以及收集發(fā)熱/低血壓期血樣40份,少尿期血樣35份,多尿期血樣49份,恢復(fù)期血樣21份。根據(jù)疾病過(guò)程特點(diǎn),把發(fā)熱/低血壓期和少尿期歸為急性期,把多尿期和恢復(fù)期歸為恢復(fù)期[6]。本項(xiàng)研究通過(guò)第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院倫理委員會(huì)審批同意,所有患者都簽署知情同意書。
1.2 研究方法 無(wú)菌采集患者3ml靜脈血,1500 r/min離心10min,收集血漿并分裝,-80℃保存。采用購(gòu)買于美國(guó)R&D公司的ELISA試劑盒測(cè)定血漿中的IL-18水平,實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行,每個(gè)樣本做2個(gè)復(fù)孔,取平均值。同時(shí)登記采血當(dāng)天患者的 WBC、PLT、BUN、CRE(由本院檢驗(yàn)科檢測(cè))。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 用SPSS 17.0軟件和GraphPad Prism 5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料呈非正態(tài)分布,用中位數(shù)表示,多組間比較用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)比較總體差異,用Nemenyi秩和檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較。急性期輕型/中型組與重型/危重型組IL-18水平呈正態(tài)分布且組間方差齊,2組比較用成組t檢驗(yàn)。IL-18與其他檢測(cè)指標(biāo)的相關(guān)性分析用Spearman相關(guān)分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 患者4個(gè)病期IL-18水平變化 患者IL-18水平的中位數(shù)在發(fā)熱/低血壓期、少尿期、多尿期、恢復(fù)期和正常對(duì)照值分別為 811、1008、581、485、167 pg/ml。其中發(fā)熱/低血壓期、少尿期、多尿期及恢復(fù)期IL-18水平均高于正常對(duì)照值(P均<0.05)。發(fā)熱/低血壓期與少尿期IL-18水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但此2期均高于多尿期和恢復(fù)期(P均<0.05);多尿期與恢復(fù)期IL-18水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明患者IL-18水平在發(fā)熱/低血壓期和少尿期上升到最高水平,到多尿期和恢復(fù)期明顯下降,但是仍然高于正常對(duì)照值。見(jiàn)圖1。
圖1 81例4個(gè)病期血漿IL-18水平變化發(fā)熱/低血壓期、少尿期、多尿期、恢復(fù)期及正常對(duì)照的樣本量分別為 40、35、49、21和 15;5組比較用 Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn),H=70.990,P=0.000,組間多重比較用 Nemenyi秩和檢驗(yàn);*P<0.05,**P<0.001Figure 1 Changes of p lasma IL-18 level in 81 HFRS patients at 4 phases
2.2 急性期和恢復(fù)期IL-18水平變化 將4個(gè)病期合并為急性期和恢復(fù)期2個(gè)病期,發(fā)現(xiàn)血漿IL-18水平在急性期和恢復(fù)期均高于正常對(duì)照值(P均<0.05),并且急性期高于恢復(fù)期(P<0.05)。說(shuō)明患者IL-18水平在急性期處于最高水平,到恢復(fù)期明顯下降,但是仍然未降到正常值范圍。見(jiàn)圖2。
圖2 患者急性期和恢復(fù)期IL-18水平變化3 組比較用 Kruskal-Wallis H檢驗(yàn),H=58.220,P=0.000,組間多重比較用Nemenyi秩和檢驗(yàn),***P<0.001Figure 2 Changes of IL-18 level in patients at acute and convalescent phases
2.3 4種臨床型患者在急性期和恢復(fù)期IL-18水平變化 4種臨床型患者IL-18水平在急性期和恢復(fù)期均高于正常值(P均<0.05),輕型患者急性期與恢復(fù)期比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義(P>0.05),而中型、重型和危重型患者急性期均高于恢復(fù)期(P均<0.05)。見(jiàn)圖3。
圖3 4種臨床型患者急性期和恢復(fù)期IL-18水平變化A.輕型;B.中型;C.重型;D.危重型。3 組比較用 Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn),A,H=23.980,P=0.000;B,H=39.800,P=0.000;C,H=40.040,P=0.000;D,H=38.190,P=0.000。組間多重比較用 Nemenyi秩和檢驗(yàn),*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001Figure 3 Changes of IL-18 level in 4 clinical types of HFRS patients at acute and convalescent phases
2.4 患者急性期IL-18水平變化 將75例急性期4種臨床型合并為重型/危重型和輕型/中型,發(fā)現(xiàn)在急性期,重型/危重型IL-18水平較輕型/中型升高更為明顯(P<0.05)。32例輕型/中型患者中僅有5例(15.6%)IL-18水平超過(guò)1000 pg/ml,然而43例重型/危重型患者中有22例(51.5%)超過(guò)1000 pg/ml,超過(guò)率是輕型/中型的3.3倍。見(jiàn)圖4。
圖4 急性期患者IL-18水平在輕型/中型組與重型/危重型組的比較2組之間比較用成組t檢驗(yàn),t=3.527,**P<0.010Figure 4 Changes of IL-18 level in HFRS patients at acute phase between them ild/moderate group and the severe/critical group
2.5 IL-18與其他檢測(cè)指標(biāo)相關(guān)性分析 患者IL-18水平與反映疾病進(jìn)程和嚴(yán)重程度的指標(biāo)WBC和BUN呈中等正相關(guān)(圖5A、5C),與CRE呈弱正相關(guān)(圖5D),與PLT呈中等負(fù)相關(guān)(圖5B)。見(jiàn)圖5。
圖5 患者血漿IL-18與WBC、PLT、BUN和CRE的相關(guān)性Figure 5 Correlations between plasma IL-18 level and WBC,PLT,BUN and CRE
HFRS是由漢坦病毒感染引起的一種人獸共患傳染病,主要臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、低血壓休克、PLT減少、出血和腎損傷。血管內(nèi)皮細(xì)胞是病毒感染的主要靶細(xì)胞[1]??梢鹑硇⊙芎兔?xì)血管的廣泛性損傷,其基本病理改變?yōu)檠獫{外滲。近年發(fā)現(xiàn),漢坦病毒可通過(guò)β3-整合素受體破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞間緊密連接,使鈣黏蛋白內(nèi)化分解,從而增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子的敏感性,使血管通透性增加[7-8]。但是單獨(dú)血管內(nèi)皮緊密連接的損傷也難以解釋病毒感染后的血管通透性升高。目前普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為,HFRS的發(fā)病機(jī)制可能是多因素共同作用的結(jié)果。其中漢坦病毒感染后免疫介導(dǎo)的病理?yè)p傷是主要的誘導(dǎo)因素。體內(nèi)外研究均表明漢坦病毒感染可誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子/趨化因子的高水平表達(dá)[1-2],它們?cè)贖FRS發(fā)病機(jī)制中可能發(fā)揮了重要作用。
IL-18 屬 IL-1 超家族成員[9],是 Okamura等[10]于1995年從滅活的丙酸桿菌致敏后注射脂多糖的裸鼠肝細(xì)胞中分離并克隆出來(lái)的一種細(xì)胞因子,是主要由單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的一種多生物活性的前炎性細(xì)胞因子,可誘導(dǎo)急性期炎性反應(yīng)的產(chǎn)生,促進(jìn)多種免疫細(xì)胞的分化及活化,同時(shí)可誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞產(chǎn)生IFNγ,對(duì)固有免疫及適應(yīng)性免疫均有調(diào)節(jié)作用。其作用已在糖尿病、多發(fā)性硬化癥、神經(jīng)性皮炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、銀屑病等自身免疫性疾病、敗血癥及AIDS等感染性疾病發(fā)病機(jī)制研究中有所報(bào)道[9,11-12]。
HFRS患者細(xì)胞因子/趨化因子的變化及與疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系有諸多報(bào)道。Saksida等[13]研究發(fā)現(xiàn)血漿IL-10、IFNγ和TNF-α幾乎在所有HFRS早期都升高,重癥患者IL-10和TNF-α與正常對(duì)照值比較也明顯升高。這表明促炎癥因子和調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子的失衡在HFRS發(fā)病中起著重要作用。
本研究檢測(cè)了 HFRS 患者 TNF-α、IL-6、IL-4、IL-8、IFN γ 和 IP-10 水平[2],發(fā)現(xiàn)血漿 TNF-α、IL-6、IFNγ、IL-8和IP-10濃度與正常對(duì)照值相比明顯升高,最高濃度峰一般在發(fā)熱期、低血壓期及少尿期,并與疾病嚴(yán)重程度相一致。這表明漢坦病毒感染產(chǎn)生大量炎癥因子,導(dǎo)致超強(qiáng)免疫反應(yīng),在疾病早期可能引起“細(xì)胞因子風(fēng)暴”,在調(diào)節(jié)免疫和清除病毒的同時(shí),導(dǎo)致免疫損傷。
我們的研究表明,HFRS患者血漿IL-18水平在發(fā)熱期開始升高,在少尿期達(dá)峰值,同時(shí)腎損傷也是開始于發(fā)熱期,少尿期損傷最為嚴(yán)重。當(dāng)進(jìn)入多尿期,隨著尿量的增加,腎功能逐漸恢復(fù)正常,IL-18水平開始下降。恢復(fù)期IL-18水平與正常對(duì)照相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,此期患者的腎功能也恢復(fù)正常。相關(guān)分析還發(fā)現(xiàn)HFRS患者血漿IL-18水平與BUN、CRE呈中等程度正相關(guān),BUN和CRE是腎損傷程度的主要標(biāo)志,這些結(jié)果表明HFRS患者血漿IL-18在一定程度上反映了疾病的嚴(yán)重程度。已有研究表明血漿IL-18水平可預(yù)測(cè)肝移植后急性腎損傷,與糖尿病腎病密切相關(guān),還可預(yù)測(cè)危重型患者急性腎損傷腎臟替代治療的短期預(yù)后[14-17]。
HFRS病毒血癥是短暫的,在發(fā)熱期末漢坦病毒基本被機(jī)體清除[18]。血漿IL-18在發(fā)熱期開始升高,少尿期達(dá)最高峰,并與疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)。這表明血漿IL-18在清除漢坦病毒方面的作用非常微弱,主要是通過(guò)炎癥介質(zhì)介導(dǎo)的免疫反應(yīng)參與HFRS的病理過(guò)程。IL-18可刺激T淋巴細(xì)胞的增殖,促進(jìn)輔助性T細(xì)胞免疫應(yīng)答,誘導(dǎo)IFNγ產(chǎn)生,增強(qiáng)FasL介導(dǎo)的細(xì)胞毒效應(yīng),另一方面IL-18直接作用于自然殺傷細(xì)胞,增強(qiáng)其自然殺傷活性[19],從而在HFRS的發(fā)病過(guò)程中起了重要作用。
本研究發(fā)現(xiàn)IL-18水平不僅與疾病進(jìn)程有關(guān),而且重型/危重型患者在急性期明顯高于輕型/中型,同時(shí)血漿IL-18水平與WBC和PLT水平密切相關(guān)。WBC也是機(jī)體固有免疫充分活化的標(biāo)志,PLT與疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān),并可預(yù)測(cè)急性腎損傷[20]。這表明IL-18血漿濃度與疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)。
綜上所述,IL-18在HFRS急性期明顯升高,在不同病期和臨床型之間有明顯變化,并且與反映疾病嚴(yán)重程度的臨床指標(biāo)密切相關(guān)。因此,IL-18可用作臨床判斷病情變化的一個(gè)參考指標(biāo)。此外,如果在HFRS早期阻斷IL-18的分泌,或者干預(yù)IL-18與其受體結(jié)合,可能會(huì)減輕疾病的嚴(yán)重程度、縮短病程,為HFRS的治療提供更多的措施。但是IL-18在HFRS中的致病機(jī)制尚不明確,還有待進(jìn)一步研究。
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