蔡清紅 馬松炎 鐘俊鋒
廣東省惠州市第三人民醫(yī)院消化內(nèi)科,廣東惠州 516000
炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)是指一類病因不明的特發(fā)性慢性腸道炎癥性疾病,多累及回腸、結(jié)直腸部位,主要包括兩個獨立的疾?。簼冃越Y(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)、克羅恩?。–rohn disease,CD)[1]。該病主要臨床特征包括腹痛、腹瀉、黏液血便等[2]。近年來,我國IBD 發(fā)病率呈不斷上升趨勢,且易反復(fù)性發(fā)作,對患者生活及工作造成嚴(yán)重不良影響[3]。據(jù)報道,該病可由疲勞、飲食失衡以及精神刺激和免疫異常等因素誘發(fā),但多數(shù)患者為受到免疫異常影響而發(fā)病,患者主要表現(xiàn)出炎性細胞浸潤類型黏膜炎癥,并且有多種趨化因子以及其受體共同參與該病發(fā)展[4-5]。因此,深入探討IBD 發(fā)病機制,并尋找出和該病發(fā)病存在密切聯(lián)系的標(biāo)志物,進而為其治療提供可靠新靶點,以提高臨床IBD 治療效果,是當(dāng)前研究工作的重點。有學(xué)者指出[6-7],CXC 趨化因子受體1(CXC chemokine receptor1,CXCR1)和白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17)均參與IBD 發(fā)病,其中CXCR1屬于促炎多肽性細胞因子有關(guān)超家族的成員之一,其通常由造血微環(huán)境所含的基質(zhì)細胞所分泌,能夠激活及趨化機體內(nèi)白細胞的移動。而IL-17 主要由Th17細胞所分泌,可以激活和募集中性粒細胞不斷聚集在炎癥區(qū)域,同時引起或擴大機體的炎性反應(yīng)。二者在IBD 中的具體表達作用仍需進一步分析。本研究通過分析CXCR1 和IL-17 在炎癥性腸病患者中的表達及其意義,旨在為臨床更好地治療IBD 提供數(shù)據(jù)支持,現(xiàn)報道如下:
2016 年1 月~2017 年12 月惠州市第三人民醫(yī)院(以下簡稱“我院”)收治的80 例IBD 患者進行回顧性分析。入選標(biāo)準(zhǔn):①所有患者的診斷均符合中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會炎癥性腸病學(xué)組在2012 年時制定的IBD 診斷及治療共識意見[8];②年齡≥18 歲;③近6 個月內(nèi)就診次數(shù)>3 次;④全部患者均處于疾病的活動期。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并其他種類的消化系統(tǒng)性疾病者;②有惡性腫瘤者;③有血液疾病者;④有其他嚴(yán)重的內(nèi)科疾病者。IBD 患者中,UC 患者70 例,納入UC 組,其中男42 例,女28 例;年齡30~56 歲,平均(42.37±2.14)歲;病程3~7 個月,平均(4.30±1.47)個月。CD 患者10 例,納入CD 組,其中男7 例,女3 例;年齡32~57 歲,平均(42.41±2.03)歲;病程3~6 個月,平均(4.10±1.39)個月。另選同期在醫(yī)院進行結(jié)腸鏡檢查的健康志愿者50 例納入對照組,其中男36 例,女14 例;年齡31~55 歲,平均(42.50±2.12)歲。三組一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05),具有可比性。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。
1.2.1 主要試劑 cDNA 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(Fermentas 公司,生產(chǎn)批號:20150423);real time PCR 試劑盒(Takara公司,生產(chǎn)批號:20151212);CXCR1 兔抗人的多克隆抗體(Santa Cruz 公司,生產(chǎn)批號:20150129);羊抗兔IgG(H+L)-HRP(天津三箭生物技術(shù)有限公司,生產(chǎn)批號:20150611)。
1.2.2 檢測各組血清IL-17 及CXCR1 mRNA 的表達抽取各組的空腹靜脈血約6 mL,用real time PCR 測定IL-17 及CXCR1 mRNA 的表達情況,相關(guān)引物序列均由Takara 公司提供。通過Trizol 法對靜脈血的RNA 進行提取,取RNA 產(chǎn)物約2 μL,用M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶常規(guī)合成cDNA,再由real time PCR 儀(CFX Connect,BioRad)實施熒光定量擴增,得到CT 值,并用2-△△Ct法進行計算。其中PCR 的反應(yīng)參數(shù)為:預(yù)變性為95℃下5 min,變性為95℃下30 s,退火為56~62℃下30 s,延伸為72℃下1 min,共30 個循環(huán),再給予10 min 72℃的終延伸。IL-17 引物序列:正向引物為:5′-TCGTCCACGGGTCCTCTCTCCC-3′;反向引物:5′-GTACAGTTTTGTAAACGATGG-3′。CXCR1 引物序列:正向引物:5′-CCCGTTGGATTACCAGACGAACG-3′;反向引物為:5′-CGGAAACTCTGTCCTCATGTCATGG-3′。將β-actin 作為內(nèi)對照。
1.2.3 檢測各組腸黏膜IL-17 及CXCR1 mRNA 的表達 將提取的各組腸黏膜組織用real time PCR 法測定IL-17 及CXCR1 mRNA 表達,其中腸黏膜組織均取自結(jié)腸鏡的活檢組織,對照組取志愿者正常腸段的組織。檢測步驟同“1.2.2”,相關(guān)引物序列均由Takara公司提供,嚴(yán)格根據(jù)說明書的要求逐步實施。
1.2.4 蛋白免疫印跡法檢測腸黏膜組織CXCR1 蛋白的表達 通過蛋白免疫印跡法進行測定操作,將各組的20 mg 腸黏膜組織在研磨并粉碎之后添加100 μL冷蛋白裂解液(①50 mmol/L 的Tris-HCL;②pH 為7.5;③150 mmol/L 的NaCl;④1%的NP-40;⑤0.1%的SDS;⑥對每100 μL 的裂解液添加1 μL 100 mmol/L的PMSF 液),待其充分裂解之后給予3 min 4℃下10 000 r/min 的離心,離心半徑12.5 cm,提取上清液并檢測蛋白濃度。將40 μg 蛋白同上樣緩沖液進行混合,并煮沸5 min,給予SDS-PAGE,再電轉(zhuǎn)移到PVDF膜,用5%BSA 配制的脫脂牛奶予以封閉,再添加二抗行室溫孵育2 h,用TBST 緩沖液清洗3 次,最后用增強化學(xué)發(fā)光法進行曝光顯影,并應(yīng)用Image J 軟件進行蛋白質(zhì)定量分析。
比較各組血清及腸黏膜IL-17 及CXCR1mRNA表達水平,各組腸黏膜的CXCR1 蛋白表達水平,分析患者血清及腸黏膜IL-17 與CXCR1 表達的相關(guān)性。
采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,其中計數(shù)資料采用χ2檢驗;計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示;多組間比較采用方差分析,組間計量資料兩兩比較采用LSD-t 檢驗。采用Spearman 進行相關(guān)性分析,以P <0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
與對照組比較,UC 組及CD 組血清IL-17 mRNA表達水平升高(均P <0.05),但UC 組與CD 組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05);各組血清CXCR1 mRNA表達水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05)。見表1。
表1 各組血清IL-17 mRNA 及CXCR1 mRNA 表達比較()
表1 各組血清IL-17 mRNA 及CXCR1 mRNA 表達比較()
注:與對照組比較,*P <0.05。IL-17:白細胞介素-17;CXCR1:CXC趨化因子受體1
與對照組比較,UC 組及CD 組腸黏膜IL-17 mRNA、CXCR1 mRNA 及CXCR1 蛋白表達水平升高(均P <0.05);與CD 組比較,UC 組腸黏膜CXCR1 mRNA 及CXCR1 蛋白表達水平升高(P <0.05),但UC 組與CD 組腸黏膜IL-17 mRNA 表達水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05)。見表2。
表2 各組腸黏膜IL-17、CXCR1 mRNA 表達及CXCR1 蛋白表達水平比較()
表2 各組腸黏膜IL-17、CXCR1 mRNA 表達及CXCR1 蛋白表達水平比較()
注:與對照組比較,*P <0.05;與CD 組比較,#P <0.05。IL-17:白細胞介素-17;CXCR1:CXC 趨化因子受體1
Spearman 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),患者血清及腸黏膜IL-17 與CXCR1 表達呈正相關(guān)(r=0.435、0.505,P=0.043、0.038)。
臨床將IBD 分為UC 以及CD 兩種類型,其中UC 為結(jié)腸黏膜層以及黏膜下層等出現(xiàn)的連續(xù)性炎性反應(yīng),其多數(shù)首先累及患者直腸,而后不斷向全結(jié)腸蔓延。而CD 則是累及整個消化道,屬于非連續(xù)性質(zhì)全層炎癥,最易累及位置包括末端回腸以及結(jié)腸、肛周等。目前臨床對于該病發(fā)病機制以及治病因素等均無確切定論,有學(xué)者指出,該病的發(fā)病機制較復(fù)雜,主要是由環(huán)境、遺傳以及感染和免疫等多種因素共同導(dǎo)致[9-12]。同時,臨床研究顯示,腸道黏膜自身免疫系統(tǒng)發(fā)生異常反應(yīng),并引發(fā)系列炎性反應(yīng),是IBD 患者發(fā)病的關(guān)鍵[13-14]。因此,IBD 發(fā)病與免疫功能異常之間存在直接聯(lián)系,使得有關(guān)腸道免疫功能紊亂問題的研究成為當(dāng)前IBD 疾病研究的重點。
本研究發(fā)現(xiàn),與對照組比較,UC 組及CD 組血清IL-17 mRNA 表達水平更高(P <0.05),但UC 組與CD 組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05);而UC 組及CD 組腸黏膜IL-17 及CXCR1 mRNA 表達水平與對照組比較明顯升高,且UC 組腸黏膜CXCR1 mRNA 表達水平較CD 組明顯更高(P <0.05),但IL-17 mRNA差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05)。這與胡梅等[15]的報道結(jié)果一致。提示IL-17 及CXCR1 均可能參與到IBD的發(fā)病過程中,但二者的作用機制有所差異。CXCR1能夠特異性地結(jié)合IL-17,并介導(dǎo)相應(yīng)的中性粒細胞趨化和磷脂酶D 的活化,及超氧化物的形成,在IBD中重點參與到UC 的發(fā)病過程當(dāng)中,并與UC 的活動性緊密相關(guān)[16]。而IL-17 則主要可能是通過促進白細胞釋放過量的化學(xué)因子引起組織炎癥的發(fā)生,最終強化了腸道內(nèi)的炎性反應(yīng)而導(dǎo)致IBD 的形成[17]。同時,本文還發(fā)現(xiàn),與對照組比較,UC 組及CD 組腸黏膜CXCR1 蛋白表達水平升高(P <0.05),且UC 組較CD組更高(P <0.05),再次提示了CXCR1 蛋白雖然可參與到IBD 的發(fā)病,但以UC 為主。進一步分析發(fā)現(xiàn),患者血清及腸黏膜IL-17 與CXCR1 mRNA 表達呈正相關(guān)。這提示了炎癥因子與趨化因子之間存在著一定程度的聯(lián)系,主要由于多種炎癥細胞不斷向腸道轉(zhuǎn)移,并且釋放出大量趨化因子。以上炎癥細胞以及趨化因子等共同參與IBD 發(fā)生,并造成炎癥損傷[18]。趨化因子是指一種通過組織細胞以及炎癥細胞合成并分泌,具備對炎癥細胞進行趨化募集以及活化等功能的蛋白質(zhì),其能夠和相應(yīng)受體相結(jié)合,并誘導(dǎo)炎癥細胞不斷趨化游走,介導(dǎo)其向發(fā)生炎癥位置聚集,并且活化[19]。CXC為趨化因子一個典型亞家族,與其相結(jié)合的受體則是CXC 受體,CXCR1 為其中一個類型。CXC 與CXCR 可以互相結(jié)合并發(fā)揮出一定生物學(xué)功能,且對炎性反應(yīng)產(chǎn)生一定作用[20-21]。IL-17 則具備較高的炎癥活性,其可通過引起下游多類細胞因子及趨化因子表達,不斷招募機體的中性粒細胞和巨噬細胞遷移至炎癥部位區(qū)域,從而產(chǎn)生組織損傷,而腸道內(nèi)的微生物及局部性的細胞因子微環(huán)境則共同促使了IL-17 的表達[22]。因此,監(jiān)測CXCR1 和IL-17 有利于更好地輔助治療IBD。這在Verstockt 等[23]的報道中也有類似的結(jié)論可加以佐證。
綜上所述,IBD 患者CXCR1 和IL-17 呈高表達,且患者血清及腸黏膜的IL-17 與CXCR1 表達呈正相關(guān),臨床上可考慮監(jiān)測CXCR1 和IL-17 水平,從而更好地輔助治療IBD。