李 志,楊婷婷,李文哲
(1.大連市中心醫(yī)院 檢驗科,遼寧 大連116033;2.大連醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,遼寧 大連116044)
特應(yīng)性皮炎(Atopic dermatitis,AD)是一種發(fā)病過程漫長且反復(fù)發(fā)作的皮膚病,在兒童期發(fā)病較高,呈上升趨勢,雖然治療的方法有很多[1],但是由于其發(fā)病機制沒有全部弄清,并不能進行特效治療,給患者帶來巨大的痛苦。因此對特應(yīng)性皮炎的發(fā)病機制進行深入的研究有著重大的意義。AD的發(fā)病機制十分復(fù)雜,目前普遍認為本病是由先天免疫缺陷和后天環(huán)境因素相互作用引起的。而CD4+T細胞在AD的發(fā)病中所發(fā)揮重要的作用已得到普遍認同。CD4+T細胞是一類功能復(fù)雜的細胞群,根據(jù)其所產(chǎn)生的細胞因子不同,可以分為多個亞群。傳統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)AD的發(fā)病機制與Th1/Th2細胞失衡有著密切的關(guān)系,近年來,多種CD4+T細胞亞群的發(fā)現(xiàn)更加完善了Th1/Th2細胞失衡理論。很多學(xué)者已經(jīng)通過大量的研究發(fā)現(xiàn)T細胞22(Th22)、調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)等細胞均參與AD的病理過程并在其中扮演著非常重要的角色。皮膚中的Th22大多數(shù)是由樹突狀細胞和朗格漢斯細胞分化而來,其分泌的IL-22能夠破壞皮膚的屏障功能。Cosmi等發(fā)現(xiàn)[2],Treg細胞就有抑制Th1和Th2的作用,并且對于Th2活性的抑制低于Th1。本研究主要通過檢測AD患者的外周血中Th22細胞和Treg細胞的比例以及血清IL-22、TGF-β的表達,并分析這些細胞及其細胞因子與AD嚴重程度之間的關(guān)系,從而進一步的討論Th22細胞和Treg細胞在AD患者發(fā)病機制中的價值,以便于臨床采取更好的治療措施來控制患者的病情。
選取2017年8月至2018年3月在大連市中心醫(yī)院就醫(yī)的特應(yīng)性皮炎患者52例初診病例作為患者組,這些患者的病情嚴重程度按照歐洲特應(yīng)性皮炎評分標準(SCORAD)進行評分[3],按分值從高到低分為3組,>50分為重度組,25-50分為中度組,0-25分為輕度組。其中輕度AD組20例,中度AD組18例,重度AD組14例。4組對象在性別、年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。20例健康人為對照組。
FITC標記-抗人CD4單克隆抗體(CD4-FITC)、IntraPrepTM固定劑以及破膜劑均購自美國Beck-Man公司;PE-IL-22,PE-Foxp3 單抗均購自美國eBioscience公司;淋巴細胞分離液、RPMI-1640培養(yǎng)基等均購自美國Sigma-Aldrich公司;人IL-22 ELISA試劑盒、人TGF-βELISA試劑盒,購自美國R&D公司。(2)主要儀器設(shè)備:流式細胞儀購自美國Beck-Man公司。
采集受檢者在清晨空腹條件下的靜脈血各3 ml于EDTA抗凝管和促凝管中,EDTA抗凝管中的血用于Treg細胞的檢測以及用密度梯度離心法Ficoll分離單個核細胞(PBMCs)后對Th22細胞的檢測。促凝管中的血分離血清后,取上層血清置于-70℃的冰箱中保存用于ELISA檢測細胞因子IL-22和TGF-β的濃度。
1.4.1Th22細胞和Treg細胞的流式檢測
將分離后的外周血單個核細胞(PBMCs)進行兩次洗滌后重懸于RPMI-1640培養(yǎng)液中,然后將CD4-FITC單抗加入細胞懸液中進行混勻后避光孵育20 min。再在標記后的PBMCs中加入刺激培養(yǎng)液,使得細胞濃度調(diào)整至1×106/ml,隨后置入培養(yǎng)箱孵育4 h后,用PBS洗滌兩次。再將洗滌后的細胞懸液采用IntraPrepTM試劑進行固定和破膜,將破膜后的懸液再經(jīng)過兩次洗滌后平均分成2管,分別加入PE-IL-22和同型對照IgG1-PE各10 μl,再避光孵育30 min后洗滌兩次。最后,采用流式細胞儀測定已經(jīng)標記細胞的熒光強度。
取外周全血200 μl加入CD4-FITC單抗,用于Treg細胞的標記,將標記后的全血樣本用PBS洗滌兩次后,用試劑ItraPrepTM 進行固定和破膜。將破膜后的懸液再經(jīng)過兩次洗滌后平均分成2管,分別加入PE-Foxp3抗體和Foxp3對照抗體進行細胞內(nèi)細胞因子的標記,孵育30 min。最后,采用流式細胞儀測定已經(jīng)標記細胞的熒光強度。
1.4.2ELISA檢測血清中IL-22和TGF-β濃度
將已經(jīng)分離好的上層血清取出后,用ELISA的方法檢測血清中細胞因子IL-22和TGF-β的濃度,在檢測時嚴格按照IL-22和TGF-β各自的ELISA試劑盒的操作說明進行操作。
與健康對照組相比,輕、中、重度特應(yīng)性皮炎患者外周血中Th22 細胞的比例均顯著增高(P<0.000 1),Treg細胞的比例顯著降低(P<0.000 1);與輕度、中度特應(yīng)性皮炎患者相比,重度特應(yīng)性皮炎患者外周血Th22 細胞的比例顯著增高(P<0.000 1),Treg 細胞的比例顯著降低(P<0.000 1),見表1。
表1 各組受試者外周血中Th22和Treg細胞表達比列
注:與健康對照組相比較,*P<0.0001,△P<0.0001,☆P<0.0001;與輕度、中度AD患者相比較★P<0.0001。
與健康對照組相比,輕、中、重度特應(yīng)性皮炎患者血清中IL-22 細胞因子的水平均顯著增高(P<0.0001),中、重度特應(yīng)性皮炎患者TGF-β細胞因子的水平顯著降低(P<0.0001),輕度特應(yīng)性皮炎患者TGF-β細胞因子的水平與健康對照組無顯著差異(P=0.1430);與輕度、中度特應(yīng)性皮炎患者相比,重度特應(yīng)性皮炎患者血清中IL-22 細胞因子的水平顯著增高(P<0.0001),TGF-β細胞因子的水平顯著降低(P<0.0001),見表2。
表2 各組受試者血清中IL-22和TGF-β細胞因子表達水平
注:與健康對照組相比較,*P<0.0001,△P<0.0001,☆P<0.0001;與輕度、中度AD患者相比較★P<0.0001。
特應(yīng)性皮炎通常開始發(fā)生于嬰幼兒時期,其病程漫長呈反復(fù)發(fā)作的過程[4]。在大約三分之一的患者中,AD與過敏表現(xiàn)有關(guān)(如哮喘、食物過敏、季節(jié)性過敏)。最近,協(xié)會也報告了其他的疾病,包括類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、胃腸病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡。還有數(shù)據(jù)顯示這種疾病是增加心血管疾病的危險因素[5]?;颊咂つw往往會發(fā)生劇烈瘙癢,嚴重影響了患者的正常生活。在發(fā)達國家中兒童的AD患病率可高達10%-20%[6]。在我國,AD的患病率也是穩(wěn)中有升[7,8]。
AD的發(fā)病機制十分復(fù)雜,是免疫、遺傳、環(huán)境、病理、生理等各種各樣的因素相互作用從而產(chǎn)生的結(jié)果。傳統(tǒng)的觀點認為免疫畸變是AD起始發(fā)展的一個主要事件(“從內(nèi)到外的假設(shè)”)。而現(xiàn)在有另一種假設(shè)認為AD是因為表皮屏障存在固有缺陷。由于表皮屏障缺陷,刺激物或者是過敏原可以非常輕易地穿透表皮屏障,然后會誘發(fā)免疫反應(yīng)(“由外到內(nèi)假設(shè)”)。近年來,由于在AD患者中發(fā)現(xiàn)絲聚合蛋白突變使得表皮屏障的缺損比免疫畸變得到了更多的支持[9]。皮膚屏障要發(fā)揮正常功能必須依賴絲聚合蛋白,因此絲聚合蛋白基因(FLG基因)的缺陷是導(dǎo)致皮膚屏障缺陷的至關(guān)重要的因素。早在2006年McLean等通過對北歐人群進行調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)近20%的AD病例與FLG基因的突變失活有關(guān)[10]。然而FLG基因發(fā)生突變的大多數(shù)患者病情最終也得到緩解,況且還存在著大部分AD患者的FLG基因并沒有發(fā)生突變,因此單純的FLG基因突變并不能解釋所有的AD發(fā)病機制。與此同時,claudin蛋白與皮膚屏障的缺損也有著非常重要的關(guān)系,它在角質(zhì)層不能發(fā)揮正常功能時,可以起到額外的屏障作用[11]。Kuo等[12]的研究已經(jīng)證實AD患者存在著表皮claudin蛋白含量下降的臨床表現(xiàn)。不僅Th2細胞與表皮claudin蛋白的表達呈負相關(guān),而且皮損區(qū)Th2細胞因子水平與表皮claudin蛋白的表達也呈負相關(guān),這提示Th2細胞因子具有使上皮細胞claudin蛋白下調(diào)的作用。
Th22 是和Th2細胞、Th1 細胞等不一樣的新型輔助性T 細胞亞群,主要通過分泌IL-22等的細胞因子從而對皮膚屏障功能產(chǎn)生破壞作用[13,14]。Th22細胞的作用主要與疾病的內(nèi)在機制有關(guān),它可誘導(dǎo)表皮增生,也可抑制蛋白參與不真皮分化和皮膚屏障功能,并上調(diào)包括S100A8和S100A9的抗菌肽。本研究發(fā)現(xiàn),特應(yīng)性皮炎患者的病情嚴重程度與Th22細胞及IL-22細胞因子的表達成正相關(guān)。是因為在發(fā)炎的皮膚中,Th22可以通過增強趨化因子和TNF-α誘導(dǎo)的細胞因子來促進免疫反應(yīng)[15],并且在角化細胞中,IL-22降低了絲聚合蛋白的表達,加劇了表皮屏障功能障礙[16]。它主要是通過抑制角質(zhì)絲聚合蛋白轉(zhuǎn)錄后加工酶的表達從而使絲聚合蛋白的表達降低,進而加重皮膚的損傷[17]。任小麗[18]等研究證實Th22細胞在特應(yīng)性皮炎患者中分泌的IL-22升高,且與特應(yīng)性皮炎患者的病情嚴重程度和發(fā)病機制有著一定的關(guān)系,與本研究結(jié)果相似。Th22在特應(yīng)性皮炎的免疫發(fā)病機制中起著重要的作用,但是其具體以什么方式參與的還有待研究,隨著越來越徹底的研究會使針對細胞因子的靶向治療在特應(yīng)性皮炎的治療中發(fā)揮重要作用。
Tregs通過抑制不同免疫細胞的分化和增殖,在免疫反應(yīng)中有著很關(guān)鍵的作用[19]。本研究發(fā)現(xiàn),Treg細胞及TGF-β細胞因子在特應(yīng)性皮炎患者體內(nèi)表達減少。Treg主要是通過產(chǎn)生TGF-β和IL-10來抑制免疫反應(yīng)的,其機制是通過表達CTLA-4,然后CTLA-4通過攜帶酪氨酸抑制基序(ITIM)與B7結(jié)合后從而抑制T細胞的增殖和分化[20]。Cosmi等[21]發(fā)現(xiàn)Treg細胞具有抑制Th1和Th2的作用,并且對Th1的抑制強于Th2,從而導(dǎo)致Th1/Th2的比例失衡。Ma L[22]等研究發(fā)現(xiàn)Treg細胞及TGF-β與特應(yīng)性皮炎存在著一定的關(guān)系,在特應(yīng)性皮炎中比例降低,與本研究結(jié)果相似。然而Ou LS[23]等研究中指出AD患者外周血中Treg細胞明顯升高,與本研究結(jié)果截然相反,可能是由于AD的發(fā)病機制十分復(fù)雜,其他的免疫因素改變了Treg細胞的數(shù)量,從而削弱和掩蓋了Treg細胞及其細胞因子在AD中的作用。隨著研究的深入,會使通過對TGF-β細胞因子的靶向治療以及利用抗CTLA-4單抗來阻斷Treg細胞從而減輕Treg對免疫的抑制作用成為可能。
不同的免疫細胞通過其分泌的細胞因子在機體的微環(huán)境中相互作用,發(fā)揮各自的功能,維持機體的免疫穩(wěn)態(tài)。Th22和Treg細胞及其細胞因子IL-22和TGF-β在特應(yīng)性皮炎發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用,可以為特應(yīng)性炎的實驗室診斷提供重要參考,對特應(yīng)性炎的療效評估具有重要意義。