葉文芳+劉健+黃永平+黃雄峰+王敘德+潘淳
【摘 要】目的:分析39例強直性脊柱炎患者和20例健康體檢者的血清免疫球蛋白(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、SIgA、IgM)、淋巴細胞自噬蛋白Beclin1、自噬指標微管相關(guān)蛋白l輕鏈(LC3-Ⅱ)、磷脂酰肌醇三磷酸激酶(PI3K)、AKT、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR),觀察上述指標的變化并對其相關(guān)因素進行分析。方法:選取39例強直性脊柱炎患者為AS組,另設20例健康體檢者為健康對照組,采用ELISA方法檢測2組血清免疫球蛋白(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、SIgA、IgM),運用Western blot方法檢測2組淋巴細胞自噬蛋白Beclin1、LC3-Ⅱ、PI3K、AKT、mTOR的變化。結(jié)果:①2組
免疫球蛋白比較,IgA、IgG1、IgG3較健康對照組顯著升高(P < 0.05或P < 0.01)。②2組細胞自噬相關(guān)指標比較,PI3K、mTOR較健康對照組明顯升高(P < 0.05或P < 0.01)。③相關(guān)性分析結(jié)果顯示,AS患者PI3K與LC3-Ⅱ呈負相關(guān)。④相關(guān)性分析結(jié)果顯示,AS患者IgG1、IgG2、IgG3、IgG4與mTOR呈正相關(guān),SIgA與Beclin1呈正相關(guān)。結(jié)論:AS患者存在體液免疫功能的紊亂和細胞自噬指標的變化,且各項指標存在一定的相關(guān)性。
【關(guān)鍵詞】 脊柱炎,強直性;免疫球蛋白;自噬蛋白;自噬通路
Changes and Correlation Analysis of Immunoglobulin and Autophagy in Patients with Ankylosing Spondylitis
YE Wen-fang,LIU Jian,HUANG Yong-ping,HUANG Xiong-feng,WANG Xu-de,PAN Chun
【ABSTRACT】Objective:To observe the changes and analyze the related factors of serum immunoglobulin(IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgA,SIgA,IgM),lymphocyte autophagy protein Beclin1,LC3-Ⅱ,PI3K,AKT and mTOR in 39 patients with ankylosing spondylitis and 20 healthy subjects.Methods:Thirty nine cases of ankylosing spondylitis were selected as an AS group,and 20 healthy subjects were selected as a control group,using ELISA method to detect serum immunoglobulin(IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgA,SIgA,IgM) of the two groups,and using Western blot to detect the changes of Beclin1,LC3-Ⅱ,PI3K,AKT and mTOR.Results:①According to the comparison of immunoglobulin of the two groups,the levels of IgA,IgG1 and IgG3 in the AS group were significantly higher than those in the control group(P < 0.05 or P < 0.01).②PI3K and mTOR of the AS group were obviously higher than those in the control group(P < 0.05 or P < 0.01).③Correlation analysis showed that PI3K in the AS group was negatively correlated with LC3-Ⅱ.④Correlation analysis showed that IgG1,IgG2,IgG3 and IgG4 in the AS group were positively correlated with mTOR,and SIgA were positively correlated with Beclin1.Conclusion:There are changes of humoral immune function and autophagy index in patients with ankylosing spondylitis,and there is a certain correlation between the indexes.
【Keywords】spondylitis,ankylosing;immunoglobulin;autophagy protein;autophagy pathway
強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是一種慢性進行性脊柱關(guān)節(jié)病,屬于自身免疫性疾病。本病早期無特異性癥狀,可出現(xiàn)炎癥性腰背痛和腰背部僵硬,晚期可發(fā)生永久性關(guān)節(jié)畸形。早期診斷有助于控制病情進展,減少致殘率,對AS的治療具有重要意義[1]。據(jù)報道,AS患者體內(nèi)存在免疫球蛋白的異常[2]。筆者分別對20例健康體檢者和39例AS患者的血清免疫球蛋白(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、SIgA、IgM)、淋巴細胞自噬蛋白Beclin1、自噬指標微管相關(guān)蛋白l輕鏈(LC3-Ⅱ)、磷脂酰肌醇三磷酸激酶(PI3K)、AKT、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)進行檢測,并對各項指標進行分析,從免疫球蛋白和細胞自噬的新角度研究,希望能指導AS的早期診斷、治療及預后。
1 臨床資料
1.1 一般資料 選取2013年10月至2014年3月在安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院住院的AS患者39例為AS組,其中男31例,女8例,男女比為3.9∶1;年齡15~65歲,平均(33.15±11.24)歲;病程0.08~40年,平均(6.51±6.86)年。20例健康對照組均選自同一時間的門診健康體檢者,男
14例,女6例;年齡20~65歲,平均(30.62±
9.07)歲。2組患者在性別、年齡等方面比較,差異無統(tǒng)計學意義(P > 0.05),具有可比性。
1.2 診斷標準 符合1984年美國風濕病學會(ACR)修訂的紐約診斷標準[3]。
1.3 納入標準 ①符合上述診斷標準;②患者知情同意,并簽署知情同意書。
1.4 排除標準 ①合并心、腎、肝、肺、造血系統(tǒng)等基礎(chǔ)疾病者;②伴有其他自身免疫性疾病等嚴重原發(fā)性疾病者;③不能配合治療的精神病患者。
2 研究方法
2.1 ELISA方法檢測IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、
IgA、SIgA、IgM 于清晨采集所有研究對象空腹肘靜脈血10 mL,置普通采血管內(nèi),將標本放置于試管架上,在室溫下靜置2 h。隨后,將標本放入水平離心機內(nèi)3000 r·min-1離心15 min,用滴管分離出血清并放于-80 ℃冰箱中直至使用,避免反復凍融。各亞型免疫球蛋白的測定均采用ELISA試劑盒S進行,操作前將試劑在室溫下平衡30~60 min。實驗過程嚴格按照說明書進行操作。
2.2 Western blot方法檢測Beclin1、LC3-Ⅱ、PI3K、
AKT、mTOR 室溫下采集所有研究對象空腹靜脈血10 mL于2個真空肝素鈉抗凝管中,并加入與血液等量的淋巴細胞分離液,水平移動抗凝管,放入離心機內(nèi)2000 r·min-1離心20 min,試管中云霧狀層,為單個核細胞層,吸取該層,用等量的PBS沖洗兩次后,放置于離心機內(nèi)1500 r·min-1離心5 min,上述操作重復2次。沉于試管底部呈淡黃色者即為淋巴細胞,吸取該層存于EF管內(nèi),置于-80 ℃冰箱中保存,用于Western blot檢測。采血、分離淋巴細胞的整個過程不得超過2 h,避免標本反復凍融[4]。
2.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以表示,采用Spearman相關(guān)性分析,分析數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
3 結(jié) 果
3.1 2組免疫球蛋白亞型比較 2組比較,AS 組IgG1、IgG3、IgA較健康對照組顯著升高(P < 0.05或P < 0.01)。見表1。
3.2 2組細胞自噬相關(guān)指標比較 2組比較,AS組PI3K、mTOR較健康對照明顯升高(P < 0.05或P < 0.01)。見表2。
3.3 AS患者細胞自噬蛋白與PI3K-AKT-mTOR信號通路相關(guān)性分析 AS患者PI3K與LC3-Ⅱ呈負相關(guān),AKT、mTOR與Beclin1、LC3-Ⅱ均無相關(guān)性。見表3。
3.4 AS患者免疫球蛋白與細胞自噬指標的相關(guān)性分析 Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示:AS患者IgG1、IgG2、IgG3、IgG4與mTOR呈正相關(guān),SIgA與Beclin1呈正相關(guān);免疫球蛋白各亞型與LC3-Ⅱ、PI3K、AKT無明顯相關(guān)性。見表4。
4 討 論
AS是一種較為常見的自身免疫性疾病,以中軸關(guān)節(jié)、骶髂關(guān)節(jié)、外周關(guān)節(jié)及肌腱附著點的慢性炎癥為特征。早期表現(xiàn)為腰背僵痛,晚期可發(fā)生脊柱強直以及嚴重功能障礙。王倩倩等[5-6]認為,可能有多種免疫炎癥因子參與了AS的發(fā)病。免疫球蛋白是重要的免疫學指標,其異常對AS診斷、治療和預防具有一定的意義。防止感染、防御異物是體液免疫的兩大基本功能[7]。B細胞是體液免疫的重要執(zhí)行細胞,其活化是機體產(chǎn)生保護性抗體的關(guān)鍵步驟[8]。人體執(zhí)行體液免疫功能是免疫球蛋白,免疫球蛋白是由B淋巴細胞經(jīng)抗原刺激而產(chǎn)生[9]。起主要作用的免疫球蛋白有IgG、IgM和IgA,它們是人體內(nèi)重要的免疫抗體,免疫球蛋白在體內(nèi)的水平可以反映體液免疫的情況[10]。細胞自噬是自我平衡的一個過程,通過溶酶體降解受損的細胞器及大分子物質(zhì)的過程,它不僅對多種組織細胞具有保護作用,還可防止細胞壞死[11]。自噬功能的缺陷會增加自身免疫性疾病的發(fā)病[12]。BAFF主要作用于外周B淋巴細胞,通過其受體BAFF-R激活PI3K/AKT/mTOR信號通路,進而促進各亞型免疫球蛋白的分化[13]。PI3K/Akt/mTOR信號通路參與了淋巴細胞增殖和存活[14]。此外,該信號通路在細胞自噬中也起著調(diào)節(jié)作用[10]。PI3K/Akt/mTOR信號通路是目前研究的熱點之一。本實驗結(jié)果顯示,AS患者存在體液免疫功能的紊亂和細胞自噬指標的變化,且各項指標存在一定的相關(guān)性。
張鳳等[1]研究發(fā)現(xiàn),AS患者體內(nèi)常存在免疫球蛋白含量的異常,這提示著AS患者存在體液免疫功能亢進。參與體液免疫的免疫球蛋白主要有IgG、IgA、IgM,其中IgG是血清中含量最高的免疫球蛋白,它是反映機體免疫水平的重要指標之
一[15]。人IgG有IgG1、IgG2、IgG3和IgG4共
4個亞類。有研究表明,自身免疫性抗體增多時,患者常伴有IgG1的升高[16]。這與臨床實踐相符,臨床上IgG1升高的患者,常伴有自身免疫性疾
病[17]。IgG中IgG3活性最強[18]。在自身免疫性疾病過程中有顯著性變化,它對疾病的選擇治療措施和干預藥物有輔助指導意義[19]。IgG4是免疫球蛋白G中含量最低的一種亞型,其敏感性和特異性分別為95.1%和90.76%[20]。既往研究表明,AS患者存在血清IgG4水平升高[21]。有研究表明,IgA水平可以反映AS的疾病活動度。AS患者關(guān)節(jié)病痛加重時,IgA含量相對增加[22]。IgM是急性免疫炎癥反應的指標,它出現(xiàn)時間早、存留時間最短[9]。IgM也是體液免疫應答中最早出現(xiàn)的抗體,不過目前研究較少[7]。
Beclin-1基因是最早發(fā)現(xiàn)的自噬基因,為自噬標記蛋白,參與自噬體膜形成過程[23]。微管相關(guān)蛋白輕鏈3(LC3)的表達強度與自噬活性密切相關(guān)[24]。LC3修飾泛素樣蛋白的過程在自噬泡形成中至關(guān)重要[25-26]。LC3是自噬標志性蛋白,有
Ⅰ型和Ⅱ型之分,Ⅰ型向Ⅱ型的轉(zhuǎn)化,為自噬小體形成的標志[27]。LC3-Ⅱ定位于前自噬體和自噬體,是自噬體特異性標記蛋白[28]。
PI3K/AKT/mTOR信號通路是重要的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通路,是細胞自噬主要的發(fā)生機制[29]。PI3K是一種膜蛋白[30],自噬體形成中,PI3K也具有重要的調(diào)控作用[31]。AKT是細胞生存的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,PI3K活性的增加能促進AKT的活
性[32]。PI3K激活后,PIP2受到催化,生成PIP3,
激活AKT[33]。mTOR能調(diào)節(jié)細胞的生長與增殖,為細胞自噬負調(diào)控分子[28]。BAFF通過PI3K的磷酸化作用增加Akt和mTOR的表達[34]。
本研究發(fā)現(xiàn),AS患者IgG1、IgG2、IgG3、IgG4與mTOR呈正相關(guān),SIgA與Beclin1呈正相
關(guān);PI3K與LC3-Ⅱ呈負相關(guān)。B細胞激活因子(BAFF)能誘導B淋巴細胞增殖、分化和分泌免疫球蛋白,增強體液免疫應答[14]。BAFF與BAFF-R的結(jié)合還可激活PI3K,從而活化AKT和mTOR,促進B細胞存活的信號通路[35-36]。有研究稱,PI3K/Akt/mTOR信號通路的上游可能是BAFF/BAFF-R,BAFF/BAFF-R能促進B淋巴細胞存活、增殖、抗原呈遞[14]。PI3K/AKT/mTOR信號通路與類風濕關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病密切相關(guān),也是目前的研究熱點[37]。體液免疫與PI3K/AKT/mTOR信號通路相關(guān),AS患者細胞自噬與PI3K/AKT/mTOR信號通路也相關(guān),當機體體液免疫增強的同時,PI3K/AKT/mTOR信號激活,細胞自噬受到抑制[4]。目前自身免疫性疾病細胞自噬的研究尚少,本文從免疫球蛋白和細胞自噬的新角度,加強對AS患者細胞自噬的研究,探究其與體液免疫的關(guān)系,研究AS的發(fā)病機制,希望為AS的治療提供新思路。
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收稿日期:2017-01-01;修回日期:2017-06-20