龐 盼 張 甜 關(guān)建萍 張峰波 扈會整 彭巧君

(陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院檢驗(yàn)科，咸陽 712000)

布魯氏菌病(Brucellosis，簡稱布病)是由布魯氏菌(Brucella)感染引起的呈世界范圍分布的人畜共患傳染性疾病[1]。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球布病發(fā)病率約為2.93/10萬人，而我國僅在2012年布病發(fā)病率已高達(dá)3.11/10萬人，且呈現(xiàn)逐年增長趨勢[2，3]。新疆是我國的五大牧區(qū)之一，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2014年新疆布病的發(fā)病率達(dá)33.02/10萬人，而2015～2016年新疆布病的發(fā)病率高達(dá)33.50/10萬人，是目前新疆疾病防控的重點(diǎn)之一[4-6]。布魯氏菌屬于革蘭陰性胞內(nèi)寄生菌，人主要通過疤痕和皮膚上的傷口及吸入被污染的空氣等感染布魯氏菌[7]。人感染布魯氏菌后多表現(xiàn)為骨關(guān)節(jié)和脊柱受累[8-10]。Ebrahimpour等[11]在研究伊朗地區(qū)布病流行時(shí)發(fā)現(xiàn)，350例布病患者發(fā)生骨關(guān)節(jié)受累的概率為75.4%。Jia等[12]在研究新疆布病流行特點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，81.0%的布病患者均出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)疼痛癥狀。Li和Paul等[13]研究指出，當(dāng)布病患者出現(xiàn)脊柱受累時(shí)，77%的患者會出現(xiàn)局灶性終板破壞，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。

有學(xué)者認(rèn)為布魯氏菌的感染與免疫系統(tǒng)中的免疫細(xì)胞和免疫分子的功能改變密切相關(guān)[14-16]。Li和Paul等[17,18]研究發(fā)現(xiàn)，在布魯氏菌感染過程中，Th1細(xì)胞分泌的IFN-γ和IL-2水平降低，而Th2細(xì)胞分泌的IL-4水平增高，影響Th1/Th2型細(xì)胞因子模式向Th2方向漂移，不利于宿主產(chǎn)生有效的免疫應(yīng)答，導(dǎo)致布魯氏菌發(fā)生免疫逃逸。Im、Zhang和Lundtoft等[19-21]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)患者被布魯氏菌、艾滋病毒和結(jié)核桿菌感染時(shí)，炎性因子IL-6和TNF-α的水平增高，宿主的炎性反應(yīng)加強(qiáng)。但當(dāng)布病患者出現(xiàn)脊柱炎和關(guān)節(jié)炎等并發(fā)癥時(shí)，不同疼痛分值所對應(yīng)的患者IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-4和IL-2水平目前并不清楚。本研究通過對2016年2月～2017年12月新疆布病流行情況、人口學(xué)分布、臨床特征和疼痛分值進(jìn)行回顧性分析，并檢測了不同疼痛分值時(shí)患者的細(xì)胞因子水平，分析其臨床特點(diǎn)，為布病的診治提供新的觀察指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1資料 選取新疆維吾爾自治區(qū)傳染病醫(yī)院2016年2月～2017年12月入院的307例布病患者(其中104例脊柱炎、133例關(guān)節(jié)炎、70例既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎)治療前的血標(biāo)本作為病例組，同時(shí)選取100例新疆維吾爾自治區(qū)傳染病醫(yī)院的健康職工的血標(biāo)本作為正常對照組。所有研究對象均需填寫知情同意書，實(shí)驗(yàn)經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理學(xué)委員會批準(zhǔn)(20150225-94)。布病的納入標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國2012年頒布的《布魯氏菌病診療指南(試行)》標(biāo)準(zhǔn)[22]:有明確的流行病學(xué)史、有典型的臨床表現(xiàn)(發(fā)熱、乏力、多汗、骨關(guān)節(jié)疼痛，肝、脾、淋巴結(jié)和睪丸腫大等)、琥紅平板凝集實(shí)驗(yàn)陽性、試管凝集實(shí)驗(yàn)(Serum agglutination test，SAT)滴度1∶100及以上(或病程1年以上者滴度為1∶50及以上；或半年內(nèi)有布魯氏菌疫苗接種史者，滴度雖然達(dá)1∶100 及以上，2～4周后應(yīng)再查，滴度升高4倍及以上)或菌培養(yǎng)陽性，病程在6個(gè)月以內(nèi)痊愈為急性期，超過6個(gè)月仍未痊愈為慢性期。排除傷寒、副傷寒、風(fēng)濕熱及結(jié)核、敗血癥等疾病。

1.2方法

1.2.1疼痛評分工具的選擇 采用面部表情量表(Wong-Banker)[23]，即面部表情疼痛評分量表(Faces pain scale，F(xiàn)PS)和數(shù)字評分法(Numeric rating scale，NRS)[24]與詞語相結(jié)合制成評估尺[25]。評估人員依據(jù)患者疼痛時(shí)呈現(xiàn)的面部表情來評估。疼痛分值用0～10共11個(gè)數(shù)字表示，“0”即為無疼痛，“10”即為最劇烈的疼痛。交由研究對象選擇一個(gè)數(shù)字，這個(gè)數(shù)字就是代表患者自身的疼痛程度，或由評估者詢問研究對象疼痛的嚴(yán)重程度，并根據(jù)研究對象的自述，選擇相應(yīng)的數(shù)字。根據(jù)疼痛量表對應(yīng)標(biāo)注的數(shù)字，將疼痛評分劃分為4個(gè)不同的程度:“0”即為無痛，“1～3”即為輕度程度的疼痛，“4～6”即為中度程度的疼痛，“7～10”即為重度程度的疼痛。

1.2.2樣本處理及細(xì)胞因子微球檢測技術(shù)(Cytometric bead array，CBA)檢測 收集所有研究對象的全血標(biāo)本，放置離心機(jī)內(nèi)3 000 r/min離心20 min，用移液槍將血清分裝至1.5 ml的Ep管中，若不能及時(shí)檢測，將樣本放置-80℃冰箱保存。采用CBA技術(shù)檢測布病患者在不同疼痛分值下血清中IFN-γ、IL-2、TNF-α、IL-4和IL-6的水平(Human Th1/Th2-ⅡPE Detection Reagent，BD 公司)，將標(biāo)準(zhǔn)品按1∶2、1∶4、1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128、1∶256梯度稀釋，實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作，用流式細(xì)胞儀分析讀取數(shù)據(jù)(流式細(xì)胞儀為BD公司產(chǎn)品)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣本中IFN-γ、IL-2、TNF-α、IL-4和IL-6的濃度值。

2 結(jié)果

2.1流行病學(xué)特點(diǎn) 從新疆布病的流行病學(xué)特點(diǎn)對納入本研究的布病患者資料進(jìn)行分析總結(jié)，結(jié)果顯示新疆布病主要在3～5月高發(fā)，主要感染人群為牧民，其最主要的感染途徑是牛羊養(yǎng)殖和接觸史，試管凝集實(shí)驗(yàn)滴度多為1∶100及以上，見表1。

2.2人口學(xué)分布特征 從新疆布病的人口學(xué)分布特征對納入本研究的布病患者資料進(jìn)行分析總結(jié)，結(jié)果顯示布病患者男性多于女性，發(fā)病年齡主要集中在40～49歲，漢族發(fā)病率最高，其次為維吾爾族、回族、哈薩克族、錫伯族、東鄉(xiāng)族和蒙古族，見表2。

2.3臨床特征 從新疆布病的臨床特征對納入本研究的布病患者資料進(jìn)行分析總結(jié)，結(jié)果顯示布病患者主要以發(fā)熱(體溫38～38.9℃，以波浪熱型最為典型)、乏力、多汗、肝脾淋巴結(jié)腫大、骨關(guān)節(jié)炎和脊柱炎為主，少數(shù)患者會出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)損害、心血管系統(tǒng)損害、睪丸炎等并發(fā)癥，見表3。

表1 新疆布病患者的流行病學(xué)特點(diǎn)(n=307)

Tab.1 Epidemiological characteristics of brucellosis in Xinjiang(n=307)

GroupsClassificationn(%)Incidence monthJanuary to February54(18)March to April156(51)June to September67(22)October to December30(9)Popular areasChangji Hui Autonomous Prefecture77(25)Tacheng41(14)Ili Kazakh Autonomous Prefecture35(11)Aksu24(8)Altay23(7)Bayin Guoyu Mongolian Autonomous Prefecture21(7)Kashgar19(6)Hetian14(5)Bortala Mongolian Autonomous Prefecture15(5)Hami13(4)Turpan13(4)Urumqi12(4)Career distributionHerder140(46)Self-employed persons33(11)worker21(7)veterinary15(5)student18(6)Faculty9(3)Civil servant9(3)chef12(4)driver16(5)retiree17(5)Unemployed17(5)History of infectionCattle and sheep breeding and exposure history264(86)Eating uncooked meat and dairy history31(10)No clear history of infection12(4)SAT 1∶5018(6)1∶10080(26)1∶200113(37)1∶40096(31)

2.4疼痛分值 本研究根據(jù)布病患者的臨床特征將病例組分為脊柱炎組、關(guān)節(jié)炎組和既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎組，通過3組研究對象對疼痛的自述，根據(jù)疼痛量表對應(yīng)標(biāo)注的數(shù)字，將疼痛評分劃分為3個(gè)不同的程度。統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，布病患者合并脊柱炎出現(xiàn)重度疼痛的占55%，布病患者合并關(guān)節(jié)炎出現(xiàn)重度疼痛的占57%，而既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎的布病患者出現(xiàn)重度疼痛的占33%，見表4。

2.5不同疼痛分值的布病合并脊柱炎患者組細(xì)胞因子的變化特點(diǎn) 本研究通過CBA法檢測出布病合并脊柱炎患者疼痛分值為“1～3”，“4～6”，“≥7”時(shí)細(xì)胞因子的水平，發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，布病合并脊柱炎患者中IFN-γ和IL-2的水平明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。疼痛分值為“1～3”、“4～6”和“≥7”時(shí)，細(xì)胞因子IFN-γ和IL-2水平無明顯變化，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；且布病合并脊柱炎患者疼痛分值越高，TNF-α、IL-6和IL-4的水平也越高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見表5、圖1。

2.6不同疼痛分值的布病合并關(guān)節(jié)炎患者組細(xì)胞因子的變化特點(diǎn) 本研究通過CBA法檢測出布病合并關(guān)節(jié)炎患者疼痛分值為“1～3”、“4～6”和“≥7”時(shí)細(xì)胞因子的水平，發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，布病合并關(guān)節(jié)炎患者中IFN-γ和IL-2的水平明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。疼痛分值為“1～3”、“4～6”和“≥7”時(shí)，細(xì)胞因子IFN-γ和IL-2水平無明顯變化，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；且布病合并關(guān)節(jié)炎患者疼痛分值越高，TNF-α、IL-6、IL-4的水平也越高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見表6、圖2。

表2 新疆布病患者的人口學(xué)分布特征(n=307)

Tab.2 Demographic distribution characteristics of brucello-sis in Xinjiang(n=307)

GroupsClassificationn(%)GenderMale patient255(83)Female patient52(17)Age (Average,y)4-9 16(5)10-19 14(5)20-29 23(7)30-39 50(16)40-49 126(41)50-59 58(19)60-69 13(4)70-79 5(2)≥80 2(1)EthnicityHan120(39)Uighur54(17)Hui45(15)Kazakh29(9)Xibo37(12)Dongxiang14(5)Mongolian8(3)

表3 布病患者的臨床特征(n=307)

Tab.3 Clinical characteristics of patients infected withBrucella(n=307)

GroupsClassificationn(%)Fever36℃0(0)37-37.9℃94(31)38-38.9℃144(47)≥39℃69(22)WeakYes266(87)No41(13)Excessive sweatYes184(60)No123(40)Weight lossYes147(48)No160(52)Lymph node enlargementYes213(69)No94(31)HepatosplenomegalyYes170(55)No137(45)Joint painYes239(78)No68(22)Spinal painYes223(73)No84(27)Liver damageYes101(33)No206(67)Nervous system damageYes11(4)No296(96)Cardiovascular system injuryYes9(3)No298(97)OrchitisYes14/255(5)No241/255(95)Other complicationsYes49(16)No258(84)

表4 布病患者疼痛分值

Tab.4 Pain score of patients infected with Brucella

GroupsPain scoreDegree of painn(%)Spondylitis(n=104)1-3Mild23(22)4-6Moderate24(23)≥7Severe57(55)Arthritis(n=133)1-3Mild24(18)4-6Moderate33(25)≥7Severe76(57)Both spondylitis and arthritis(n=70)1-3Mild12(17)4-6Moderate14(20)≥7Severe44(63)

圖1 布病合并脊柱炎患者不同疼痛分值細(xì)胞因子水平Fig.1 Levels of cytokines in brucellosis patients with spondylitis complications under different painscoreNote: A.The level of IFN-γ for different pain scores；B.The level of TNF-a for different pain scores；C.The level of IL-6 for different pain scores；D.The level of IL-4 for different pain scores； E. The level of IL-2 for different pain scores.Compared with normal control,**.P<0.01；"1-3 score" compared with "4-6 score",##.P<0.01；"4-6 score" compared with "≥7 score",▲▲.P<0.01.

表5 不同疼痛分值的布病合并脊柱炎患者細(xì)胞因子水平

Tab.5 Levels of cytokines in brucellosis patients with spondylitis complications under different pain score

GroupsPain scoreIFN-γTNF-αIL-6IL-4IL-2Spondylitis1-34.83±1.0713.57±2.8216.63±4.8214.20±2.991.24±0.244-65.44±1.1219.16±5.622)21.02±5.582)18.09±5.202)1.20±0.22≥75.43±1.9326.36±6.343)29.09±3.653)22.22±5.033)1.30±0.19Normal control9.97±2.421)4.32±0.971)3.02±1.331)3.22±1.131)6.39±1.021)

Note：Compared with the spondylitis group,1)P<0.01；"1-3 score" compared with "4-6 score",2)P<0.01； "4-6 score" compared with "≥7 score",3)P<0.01.

表6 布病合并關(guān)節(jié)炎患者不同疼痛分值細(xì)胞因子水平

Tab.6 Levels of cytokines in brucellosis patients with arthritis complications under different pain score

GroupsPain scoreIFN-γTNF-αIL-6IL-4IL-2Arthritis1-35.97±1.8310.32±2.686.79±2.2411.40±4.182.37±0.464-65.69±1.2113.21±3.642)19.99±6.712)14.88±3.972)2.04±0.36≥75.47±0.9429.16±5.363)28.42±4.613)19.30±4.993)2.10±0.50Normal control9.97±2.421)4.32±0.971)3.02±1.331)3.22±1.131)6.39±1.021)

Note：Compared with the arthritis group,1)P<0.01； "1-3 score" compared with "4-6 score"，2)P<0.01； "4-6 score" compared with "≥7 score"，3)P<0.01.

表7 布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎時(shí)不同疼痛分值細(xì)胞因子水平

Tab.7 Levels of cytokines in brucellosis patients with spondylitis and arthritis complications under different pain score

GroupsPain scoreIFN-γTNF-αIL-6IL-4IL-2Spondylitis and arthritis1-35.28±0.7521.24±6.6719.54±5.8519.71±4.902.89±0.474-65.74±0.9727.03±5.632)25.30±5.862)23.04±5.372)2.49±0.51≥75.49±0.9332.79±5.403)44.77±6.563)29.57±4.023)2.64±0.14Normal control 9.97±2.421)4.32±0.971)3.02±1.331)3.22±1.131)6.39±1.021)

Note：Compared with the spondylitis and arthritis group,1)P<0.01； "1-3 score" compared with "4-6 score"，2)P<0.01； "4-6 score" compared with "≥7 score"，3)P<0.01.

圖3 布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎時(shí)不同疼痛分值細(xì)胞因子水平Fig.3 Levels of cytokines in brucellosis patients with spondylitis and arthritis complications under different pain scoreNote: A.The level of IFN-γ for different pain scores；B.The level of TNF-α for different pain scores；C.The level of IL-6 for different pain scores；D.The level of IL-4 for different pain scores； E.The level of IL-2 for different pain scores.Compared with normal control,**.P<0.01；"1-3 score" compared with "4-6 score",##.P<0.01；"4-6 score" compared with "≥7 score",▲▲.P<0.01.

2.7不同疼痛分值的布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎時(shí)細(xì)胞因子的變化特點(diǎn) 本研究通過CBA法檢測出布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎且疼痛分值為“1～3”、“4～6”和“≥7”時(shí)細(xì)胞因子的水平，發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎時(shí)IFN-γ和IL-2的水平明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。疼痛分值為“1-3”、“4-6”和“≥7”時(shí)，細(xì)胞因子IFN-γ和IL-2水平無明顯變化，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；且布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎時(shí)疼痛分值越高，TNF-α、IL-6和IL-4的水平也越高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見表7、圖3。

3 討論

布病是一種呈世界性分布的傳染病，該病在以畜牧業(yè)為主的國家和地區(qū)較為常見[26，27]。由于新疆是布病流行的重災(zāi)區(qū)，因此對布病的深入研究就顯得尤為重要，本研究通過收集、整理、分析明確診斷為布病的患者臨床資料發(fā)現(xiàn)，新疆布病流行特點(diǎn)主要以3～5月為發(fā)病高峰期，男性患者多于女性，主要感染人群為牧民，這一結(jié)果與Lou、Muhetaer和Zhang等[28-30]研究中國新疆布病流行特點(diǎn)的報(bào)道相一致。 布病的感染者大多為青壯年男性，感染人群主要為牛羊養(yǎng)殖者、獸醫(yī)、加工病畜皮毛的工人、屠宰場的工人、銷售加工病畜乳制品和肉類的工人，其次為飲用病畜未煮熟的肉類和奶制品的人群等，涉及各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，故患病率明顯增高。

免疫系統(tǒng)是體內(nèi)最重要的防御系統(tǒng)，適當(dāng)?shù)拿庖哒{(diào)控可以有效地保護(hù)機(jī)體免受病原體的侵害，而當(dāng)機(jī)體的免疫調(diào)控異常時(shí)可能會導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能紊亂，出現(xiàn)免疫功能過強(qiáng)的高免疫反應(yīng)或免疫功能減弱的低免疫反應(yīng)，形成超敏反應(yīng)或腫瘤及病原體免疫逃逸，發(fā)揮重要的雙向作用。布魯氏菌屬于革蘭陰性胞內(nèi)寄生菌，感染宿主后，巨噬細(xì)胞會發(fā)揮相應(yīng)的免疫應(yīng)答對體內(nèi)的異物布魯氏菌進(jìn)行清除，但從布病患者的發(fā)病情況來看，巨噬細(xì)胞發(fā)揮的免疫攻擊作用并不能有效地將宿主體內(nèi)的布魯氏菌徹底清除。殘存的布魯氏菌通過不斷刺激宿主免疫細(xì)胞活化，導(dǎo)致宿主體內(nèi)形成復(fù)雜的免疫細(xì)胞及分子網(wǎng)絡(luò)，最終造成免疫功能發(fā)生紊亂[31,32]。本研究通過分析不同疼痛分值時(shí)布病合并脊柱炎、關(guān)節(jié)炎患者血清中IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-4和IL-2的水平，發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，布病合并關(guān)節(jié)炎和脊柱炎患者中IFN-γ和IL-2的水平明顯降低，當(dāng)布病患者疼痛分值改變時(shí)，IFN-γ和IL-2的水平無明顯變化，我們認(rèn)為，在布魯氏菌感染過程中存在Th1細(xì)胞因子水平的降低，宿主的免疫保護(hù)功能減弱，并且當(dāng)布病患者疼痛分值改變時(shí)，Th1細(xì)胞的免疫功能不受影響。本研究結(jié)果還顯示，與正常對照組相比，布病合并脊柱炎和布病合并關(guān)節(jié)炎患者中TNF-α、IL-6和IL-4的水平增高，且患者疼痛分值越高，細(xì)胞因子的水平也越高；當(dāng)布病患者既有脊柱炎又有關(guān)節(jié)炎時(shí)，TNF-α、IL-6和IL-4的水平隨著疼痛分值的增高而增加的幅度更大。我們認(rèn)為當(dāng)布魯氏菌感染宿主時(shí)，Th2細(xì)胞的負(fù)性調(diào)控作用增強(qiáng)，分泌的相應(yīng)細(xì)胞因子IL-4增高，出現(xiàn)偏向Th2細(xì)胞的Th1/Th2細(xì)胞因子的免疫失衡，不利于布魯氏菌被宿主體內(nèi)的免疫細(xì)胞有效清除；而TNF-α和IL-6的水平隨著疼痛分值的增高而增高，我們推測在布魯氏菌感染出現(xiàn)關(guān)節(jié)炎和脊柱炎等并發(fā)癥時(shí)，TNF-α和IL-6的水平越高，患者體內(nèi)的炎性反應(yīng)越強(qiáng)，疼痛程度增加，并發(fā)癥增多，易出現(xiàn)多系統(tǒng)多器官受累的癥狀。綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)，布病合并脊柱炎和關(guān)節(jié)炎患者疼痛分值越高，患者血清中TNF-α、IL-6和IL-4的水平也越高，因此在臨床醫(yī)護(hù)工作中，可以預(yù)見性的檢測血清中TNF-α、IL-6和IL-4這3種細(xì)胞因子，并積極地對患者采取針對性的治療與護(hù)理，幫助患者得到及時(shí)的治療，促進(jìn)康復(fù)。