時 鵬,屈洪黨,李 強,陳育華,李倩倩,謝 靜
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·臨床醫(yī)學·
帕金森病患者血清活化T細胞趨化因子和炎癥因子水平及其臨床意義
時鵬,屈洪黨,李強,陳育華,李倩倩,謝靜
目的:檢測帕金森病(PD)患者血清活化T細胞趨化因子(RANTES)水平及炎癥因子白細胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α的變化,探討其在PD免疫異常發(fā)病機制中的作用。方法:采用ELISA法檢測60例PD患者(PD組)和35名健康體檢者(對照組)血清RANTES、IL-1β、IL-6、TNF-α水平,采用Hoehn-Yahr、UPDRS量表分別對PD患者進行病情評估,同時對2組年齡、性別、吸煙、飲酒、血糖、血壓、血脂差異一般狀況進行檢查。結果:PD組患者血清RANTES、IL-1β、IL-6和TNF-α水平均顯著高于對照組(P<0.01);PD 1~5期患者血清RANTES水平差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05~P<0.01),而1~5期患者血清IL-1β、IL-6 和TNF-α水平差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);PD患者UPDR評分組間血清RANTES水平輕、中和重度組差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01),而IL-1β、IL-6 和TNF-α水平輕、中和重度各組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),且PD組血清RANTES水平與UPDRS評分呈顯著正相關關系(P<0.01)。結論:PD患者血清RANTES、IL-1β、IL-6、TNF-α水平均較對照組有顯著升高,提示炎癥因子可能發(fā)動并維持了PD的發(fā)病進程,可為PD患者早期發(fā)現(xiàn)、防治提供優(yōu)先依據。
帕金森病;活化T細胞趨化因子;白細胞介素-1β;白細胞介素-6;腫瘤壞死因子-α
帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是一種常見的進行性神經退行性疾病,發(fā)病率高,病因不明,可能的發(fā)病機制有氧化應激、神經營養(yǎng)因子缺乏、多巴胺(dopamine,DA)能神經元凋亡等,并可能與細胞免疫系統(tǒng)介導的免疫異常有一定的關系。NEHER等[1-2]發(fā)現(xiàn)PD患者黑質紋狀體區(qū)存在T淋巴細胞、激活的小膠質細胞及炎細胞的浸潤。活化T細胞趨化因子(RANTES)是趨化因子家族成員,主要由激活的T淋巴細胞、巨噬細胞等分泌。活化的小膠質細胞通過分泌一系列前炎性因子及趨化因子,一方面直接作用于外周T淋巴細胞,導致外周免疫失調;另一方面誘導外周T淋巴細胞進入中樞神經系統(tǒng)(central nerve system,CNS),直接或通過激活小膠質細胞間接造成DA能神經元損傷。本研究通過檢測PD患者和正常健康對照者血清RANTES、白細胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平差異,探討其在PD免疫異常發(fā)病機制中的作用。
1.1一般資料收集2014年2月至2015年8月在我科住院的PD患者60例;其中男39例,女21例;年齡42~80歲;病程1.1~11年。均符合英國帕金森病協(xié)會腦庫臨床診斷標準且均征得患者及其家屬同意,符合醫(yī)學倫理學道德規(guī)范。排除標準:(1)嚴重肝腎功能不全者及心肺疾病者;(2)血管炎、風濕性心臟病患者及有感染并發(fā)癥者;(3)血液系統(tǒng)疾病者;(4)腫瘤患者;(5)近6個月內急性創(chuàng)傷出血、感染及心腦血管疾病者。對照組為35名健康體檢合格者;其中男17名,女18名;年齡45~75歲。
1.2Hoehn-Yahr分級據Hoehn-Yahr分級表標準對PD患者進行評分。Ⅰ期:單側身體受影響,功能減退很??;Ⅱ期:身體雙側或中線明顯受影響,沒有平衡功能障礙;Ⅲ期:平衡受影響,輕度到中度疾病,但患者可以獨立生活;Ⅳ期:嚴重的無活動能力,但患者可以自行走動和站立;Ⅴ期:在沒有他人幫助的情況下,只能臥床或坐輪椅。
1.3帕金森UPDRS評分參考LANGSTON等[3]從精神、行為和情感、日常生活、運動檢查和藥物治療的并發(fā)癥4大項進行評分,總分199分,分輕、中、重3組。輕度 0~50分,13例;中度 >50~100分,24例;重度>100~199分,23例。評分均由經專業(yè)培訓的神經內科醫(yī)生完全按照測評標準完成。
1.4樣本采集及測定PD組及對照組抽取空腹靜脈血4 mL,1 h內離心,收集血清,放置-80 ℃冰箱內貯存。采用ELISA法測定RANTES、IL-1β、IL-6、TNF-α,試劑盒由晶美生物工程有限公司提供,操作嚴格按照試劑盒說明書進行。
1.5統(tǒng)計學方法采用方差分析及、q檢驗、t(或t′)檢驗、χ2檢驗和直線相關分析。
2.12組一般資料比較2組年齡、性別、吸煙、飲酒、高血糖、高血壓和高血脂差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有良好的均衡性(見表1)。
2.22組血清 RANTES、IL-1β、IL-6 和TNF-α水平比較結果顯示,PD組血清RANTES、IL-1β、IL-6 和TNF-α水平均明顯高于對照組(P<0.01)(見表2)。
表1 2組一般情況比較
Δ示t值
*示t′值
2.3PD患者Hoehn-Yahr分期間血清RANTES、IL-1β、IL-6 和TNF-α水平比較PD 3、4和5期患者血清RANTES水平均高于1期與2期患者(P<0.05~P<0.01),4期和5期患者血清RANTES水平亦均高于2期與3期患者(P<0.05~P<0.01),5期患者血清RANTES水平明顯高于4期患者(P<0.01);而1~5期患者血清IL-1β、IL-6 和TNF-α水平比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表3)。
q檢驗:與1期比較*P<0.05,**P<0.01;與2期比較▲▲P<0.01;與3期比較##P<0.01;與4期比較++P<0.01
2.4PD患者UPDRS評分組間RANTES、IL-1β、IL-6 和TNF-α水平比較UPDR評分組間血清RANTES水平中、重度組均明顯高于輕度組(P<0.01),重度組也明顯高于中度組(P<0.01);而IL-1β、IL-6 和TNF-α水平輕、中和重度各組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表4)。
q檢驗:與輕度組比較★★P<0.01;與中度組比較▲▲P<0.01
2.5PD組血清RANTES水平與UPDRS評分的相關性分析結果顯示,2者呈顯著相關關系(r=0.708,P<0.01)。
PD是一種常見的神經系統(tǒng)變性疾病,在我國65歲人群中患病率高達1.7%,隨著老齡化的加劇,患病總數(shù)正持續(xù)增長。其確切發(fā)病機制尚不清楚,可能機制如下:(1)泛素-蛋白酶系統(tǒng)(UPS)降解障礙;(2)蛋白質錯誤折疊和聚集;(3)炎癥反應、氧化應激、線粒體功能障礙。自1988年在PD患者腦黑質致密部發(fā)現(xiàn)激活的小膠質細胞及T淋巴細胞的聚集,越來越多的研究提示神經系統(tǒng)炎癥反應在PD的發(fā)病過程中發(fā)揮著重要作用[4-6]。RANTES是一種CC類趨化蛋白,由活化的小膠質細胞分泌,對外周T淋巴細胞、單核巨噬細胞有很強的趨化作用,血清中其水平在一定程度上可以反映以小膠質細胞為主的神經炎癥反應的嚴重程度。
細胞因子是由機體的免疫細胞和非免疫細胞合成和分泌的多肽類因子,參與機體的免疫應答和炎癥反應。關于神經內分泌免疫網絡的研究近年日益受到重視。越來越多的研究[7]表明多種神經變性疾病的發(fā)生、發(fā)展均與細胞因子有關,如在PD患者腦內IL-2等表達增加。HARMS等[8]實驗結果顯示TNF在黑質DA能神經元退行性變過程中發(fā)揮重要的調節(jié)作用,lenti-DN-TNF可減緩PD大鼠模型黑質DA能神經元損傷。KIM等[9]的實驗提示在小膠質細胞激活劑(lipopolysaccharide,LPS)誘導的PD小鼠模型中,抑制IL-6的表達可對DA能神經元起保護作用。
本研究結果表明,PD組血清RANTES、IL-1β、IL-6 和TNF-α水平較對照組均顯著升高(P<0.01),這與朱瑜齡等[10-11]的研究結果相同。本研究結果還顯示,PD患者血清RANTES水平在Hoehn-Yahr分級間及UPDRS分期間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05~P<0.01),且與UPDRS分期呈明顯正相關(P<0.01);血清IL-1β、IL-6 和TNF-α水平與Hoehn-Yahr分級和UPDRS評分各組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但許繼平等[12]的研究則提示炎性因子IL-1β等與病程呈正相關。分析其原因可能是:(1)RANTES細胞作用于外周T細胞,引起PD患者免疫損害加重,導致DA能神經元細胞凋亡;(2)同時誘導外周T淋巴細胞進入中樞神經系統(tǒng),直接和/或間接引起PD患者DA能神經元損害;(3)隨著病情進展及癥狀加重,神經炎性反應的持續(xù)進展,血腦屏障破壞、通透性增加,RANTES外漏致外周血中RANTES水平增高,增多的RANTES通過招募更多的淋巴細胞和單核巨噬細胞進入炎性反應區(qū)域發(fā)揮生物學效應,從而引起PD患者病情加重;而IL-1β、IL-6、TNF-α均是促炎型細胞因子,可以引起并維持炎性反應,引起神經元凋亡。BLOCK等[13]提出PD病理過程中:炎性反應引起DA能神經元的凋亡,DA能神經元的受損導致更進一步的炎性反應。BANKS等[14]報道腦內增高的炎癥因子可以通過血腦屏障進入血循環(huán),從而引起血清炎癥因子的升高。CICCHETTI等[15]發(fā)現(xiàn)小膠質細胞富集的黑質,對炎性因子介導的神經變性比較敏感。BRASSESCO等[16]的研究發(fā)現(xiàn)缺乏TNF-α受體的小鼠可對抗MPTP毒性,均進一步支持炎性細胞因子在PD發(fā)病中的作用。理論推測IL-1β、IL-6、TNF-α與PD患者病情進展及臨床癥狀評分可能呈正相關性,但本研究未發(fā)現(xiàn)其特征,我們推測:(1)IL-1β、IL-6 、TNF-α相關炎性因子作用于PD患者,引起DA能神經元凋亡與損害較緩慢和緩和,對病情加重影響相對RANTES較小;(2)本實驗2組樣本量相對仍較小,仍需大樣本、多中心來證實;綜合本實驗結果,我們認為,炎癥因子可能發(fā)動PD的發(fā)病進程,中樞神經系統(tǒng)炎癥等因素引起小膠質細胞的激活,激活的小膠質細胞可分泌TNF-α、IL-1β、IL-6等,TNF-α、IL-1β、IL-6又可誘導小膠質細胞,使其釋放RANTES,同時RANTES進一步刺激小膠質細胞分泌大量炎癥因子,并通過激活caspases凋亡通路致使神經元凋亡;或通過激活神經酰胺途徑發(fā)揮神經毒性作用,致神經元變性、死亡。
綜上所述,炎癥在PD發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用,干預炎癥因子的釋放有助于阻遏PD進展??寡字委熡型蔀橹委烶D的重要手段之一。
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(本文編輯劉璐)
The serum levels of activated T cells chemokines RANTES and inflammatory cytokines in Parkinson′s disease patients and its significance
SHI Peng,QU Hong-dang,LI Qiang,CHEN Yu-hua,LI Qian-qian,XIE Jing
(DepartmentofNeurology,TheFirstAffiliatedHospitalofBengbuMedicalCollege,BengbuAnhui233004,China)
Objective:To detect the levels of serum activated T cells chemokines(RANTES) and inflammatory cytokines[including interleukin(IL)-1β,IL-6 and tumor necrosis factor(TNF)-α] in Parkinson′s disease(PD) patients,and explore its roles in abnormal immune pathogenesis of PD.Methods:The serum levels of RANTES,IL-1β,IL-6 and TNF-α in 60 PD patients(PD group) and 35 healthy people(control group) were examined using the ELISA method.The disease of PD patients was evaluated using the UPDRS and Hoehn-Yahr score.The age,sex,smoking,drinking alcohol,blood glucose,blood pressure and blood lipid in two groups were examined.Results:The serum levels of the RANTES,IL-1β,IL-6 and TNF-α in PD group were significantly higher than those in control group(P<0.01).The differences of the serum RANTES levels in stage 1 to 5 PD patients were statistically significant(P<0.05 toP<0.01),but for the differences of the serum levels of IL-1β,IL-6 and TNF-α were not statistically significant(P>0.05).The differences of the serum RANTES levels between the mild,moderate and severe PD patients identified by the UPDRS were statistically significant(P<0.01),but for the differences of the levels of IL-1β、IL-6 and TNF-α were not statistically significant(P>0.05),and the level of RANTES was significantly positive correlation with the UPDRS score(P<0.01).Conclusions:Compared with control group,the levels of RANTES,IL-1β,IL-6 and TNF-α in PD patients increase,which suggest that the inflammatory cytokines may initiate and sustain the process of pathogenesis of PD,and provide the reference in early finding and treating the PD.
Parkinson′s disease;activated T cells chemokines;interleukin-1β;interleukin-6;tumor necrosis factor-α
2016-03-17
安徽省教育廳自然科學一般項目(KJ2015B094by)
單位] 蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院 神經內科,安徽 蚌埠 233004
[作者簡介] 時鵬(1981-),男,博士研究生.
屈洪黨,碩士研究生導師,主任醫(yī)師,副教授.E-mail:qhd820@sohu.com
1000-2200(2016)09-1132-04
R 742.5
ADOI:10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2016.09.004