补肾通督胶囊对RA患者Th17/Treg平衡影响的研究
2014-02-05朱阳春王英旭林琳侯丽萍
朱阳春王英旭林 琳侯丽萍
(1北京中医药大学,北京,100029;2太原市类风湿病医院,山西,030060)
临床研究
补肾通督胶囊对RA患者Th17/Treg平衡影响的研究
朱阳春1王英旭2林 琳1侯丽萍1
(1北京中医药大学,北京,100029;2太原市类风湿病医院,山西,030060)
目的:观察补肾通督胶囊对肾虚寒凝型类风湿性关节炎患者外周血Th17/Treg细胞及血清白细胞介素17A(IL-17A)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、IL-10的影响。方法:入选类风湿性关节炎患者随机双盲分为治疗组(36例)和对照组(35例),治疗组口服补肾通督胶囊,对照组口服雷公藤多苷片,均服药12周,采用流式细胞术观察比较治疗前后两组患者外周血Th17/Treg及采用酶联免疫吸附法(ELISA)观察血清IL-17A、TGF-β1、IL-10的变化。结果:治疗后两组与各自治疗前相比,Th17及Th17/Treg显著降低(P<0.01),Treg显著升高(P<0.01);治疗后两组间比较无统计学意义(P>0.05)。治疗后两组与各自组治疗前相比,IL-17A显著降低(P<0.01),TGF-β1、IL-10显著升高(P<0.01);治疗后两组间比较,治疗组TGF-β1与IL-10升高更加明显(P<0.01),IL-17A无统计学意义(P>0.05)。结论:补肾通督胶囊可以明显降低肾虚寒凝型类风湿性关节炎患者外周血Th17/Treg水平,降低血清IL-17A含量,而使血清TGF-β1、IL-10含量升高。
补肾通督胶囊;类风湿性关节炎;Th17/Treg;IL-17A;TGF-β1;IL-10
类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种慢性、进行性、系统性自身免疫病,以对称性的外周关节持续性滑膜炎为主要特征,我国初步调查该病发病率约为0.32%~0.36%[1]。RA的发病机制尚未全完清晰,其症状与病情的进展与免疫失衡密切相关,主要表现为Th1/Th2比例失衡。随着对RA发病机制的不断深入研究发现Th17/Treg免疫失衡导致了持续的局部关节炎症,造成对骨及软骨的侵袭破坏,最后导致关节强直、畸形、功能丧失[2]。辅助性T细胞17(T help cell 17,Th17)主要功能为介导炎症反应,通过释放白细胞介素17(IL-17)、白介素22(IL-22)等细胞因子,吸引炎性趋化因子和致炎因子聚集在正常细胞周围[3],IL-17还可以与其他致炎信号分子协同作用,增强致炎效应[4]。调节性T细胞(Regulatory Tcell,Treg)是一类特意性表达叉头状转录因子家族蛋白3(Forkhead box protein 3,Foxp3),包括天然的T调节细胞和可诱导的T调节细胞。天然Treg的抑制机制主要是细胞接触依赖性及细胞因子非依赖性,而获得性Treg的抑制机制不依赖于细胞间接触而是依赖细胞因子的作用[5],如转化生长因子-β1(TGF-β1)、IL-10等途径发挥抑炎和维持自身免疫耐受的作用[6]。CD4+CD25+Treg属于天然调节T细胞,而Tr1和Th3属于获得性调节性T细胞[7]。与正常人相比,RA患者外周血CD4+T细胞中,Th17比率上升,而Foxp3+CD+CD25+Treg细胞比率降低,Th17/Treg细胞免疫失衡,向Th17方向偏移[8]。本文从分子水平出发,探讨了补肾通督胶囊对中医辨证属肾虚寒凝型的RA患者外周血Th17/Treg细胞及分泌的细胞因子的影响。
1 临床资料
1.1 一般资料 收集2012年11月至2013年9月太原类风湿病医院符合纳入标准的RA患者。根据随机数表,按1∶1比例随机双盲分为补肾通督胶囊治疗组和雷公藤多苷片对照组,共收入患者74例,脱落3例,最终完成71例。治疗组36例,男性8例,女性28例;年龄28~65岁,平均(54.08±8.25)岁;病程18~335个月,平均(106.00±83.44)个月。对照组35例,男性8例,女性27例;年龄24~63岁,平均(51.23±9.83)岁;病程24~300个月,平均(119.47±88.43)个月。两组性别、年龄、病程经统计学处理,无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 诊断标准 西医诊断标准参照美国风湿病学会及欧洲抗风湿联盟2010年共同制定的《类风湿性关节炎诊断及治疗指南》[9],中医诊断及辨证分型标准参照2008年中华中医药学会《中医内科常见病诊疗指南·中医病证部分》[10]及参照1994年国家中医药管理局《中医病证诊断疗效标准》[11]中尪痹的肾虚寒凝型。
1.3 纳入标准 年龄在18~65周岁之间,符合美国风湿病学会及欧洲抗风湿联盟2010年RA诊断标准,X线分期处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期,中医辨证为肾虚寒凝型。
1.4 排除标准 1)目前正在参加或在本研究前1个月内参加过其他治疗RA临床研究。2)近期准备生育,或处于孕期或哺乳期女性。3)长期服用糖皮质激素治疗RA,且在本研究前至少1个月内未停用药物。4)合并有心血管、肺部、肝脏、肾脏、造血系统等严重疾病。5)重叠其他风湿病如系统性红斑狼疮、干燥综合征、严重的膝骨关节炎等。6)合并严重关节外表现如高热不退、间质性肺炎、肾脏淀粉样变、缩窄性心包炎、中枢神经系统血管炎等,需要使用糖皮质激素治疗。7)伴有活动性胃肠道疾病,或本项研究前30 d内有食物或消化道溃疡。
1.5 脱落标准 1)患者依从性差,中途停止治疗者;2)发生严重并发症,研究无法继续者;3)病情严重恶化,必须采用其他治疗者;4)受试者不能坚持治疗者。
2 方法
2.1 治疗方法 治疗组口服补肾通督胶囊(太原市类风湿病医院院内制剂,药物组成:熟地黄、鹿角、肉桂、芥子、制马钱子、麻黄),3次/d,3粒/次,饭后温水送服;对照组口服雷公藤多苷片,3次/d,1片/次,饭后温水送服。两组疗程均为12周。
2.2 检测方法 两组患者在用药前及用药12周后,于清晨空腹抽取外周血15 mL,其中10 mL加入肝素钠抗凝管中,使用淋巴细胞分离液分离外周血淋巴细胞后,置于1 640培养液、胎牛血清和刺激剂中培养4 h,平均分成2份,分别按试剂盒说明书步骤进行破膜和固定,一份过程中加入PerCP-Cy5.5-CD4抗体、PE-IL-17A抗体;另一份过程中加入FITC-CD4抗体、APC-CD25抗体、PE-FoxP3抗体。之后分别使用BD FACSCalibur流式细胞仪检测其荧光反应,采用BD Cell Quest软件分析测定Th17/Treg的比值;另5 m L加入2%乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝,离心后收集血清,-80℃保存。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测IL-17A、TGF-β1、IL-10含量。
2.3 主要试剂及实验仪器 BD FACSCalibur流式细胞仪(BD,美国);酶标仪DENLEY DRAGON Wellscan MK 2(Thermo,芬兰)使用Ascent software for Multiskan软件进行分析;洗板机为Wellwash 4 MK2(Thermo,芬兰)。
牛的II型胶原(Sigma,美国);人淋巴细胞分离液(天津市灏洋生物制品科技有限责任公司);PerCPCy5.5-CD4抗体(BD,美国);PE-IL-17A抗体(BD,美国);FITC-CD4抗体(BD,美国);APC-CD25抗体(BD,美国);PE-FoxP3抗体(BD,美国);IL-17A、TGF-β1、IL-10酶联免疫吸附法试剂盒(山西普兴生化有限公司)。
2.4 统计方法 应用SPSS 17.0软件进行统计分析。所有结果均以(±s)表示,采用t检验。
3 结果
3.1 流式细胞术检测外周血Th17/Treg 治疗后两组与各自治疗前相比,Th17及Th17/Treg显著降低(P<0.01),Treg显著升高(P<0.01);治疗后两组间比较无统计学意义(P>0.05)。
表1 两组治疗前后Th17/Treg细胞在CD4+T细胞中的表达情况(±s)
表1 两组治疗前后Th17/Treg细胞在CD4+T细胞中的表达情况(±s)
注:与本组治疗前比较,*P<0.05,**P<0.01。
组别例数例时间Th17(CD4+ IL-17A+,%)Treg(CD4+CD25 +FoxP3+,%)Th17/Treg治疗组36治疗前3.74±1.521.21±1.605.13±2.68治疗后2.07±1.76**4.47±2.81**0.89±0.99**对照组35治疗前3.81±1.801.16±1.595.40±3.83治疗后2.49±2.00**3.68±2.86**1.38±2.25**
图1 两组治疗前后Th17/Treg在CD4+T细胞中的表达情况
图2 治疗组Th17/Treg的典型图例
3.2 ELISA检测血清IL-17A、TGF-β1、IL-10 治疗后两组与各自组治疗前相比,IL-17A显著降低(P<0.01),TGF-β1、IL-10显著升高(P<0.01);治疗后两组间比较,治疗组TGF-β1与IL-10升高更加明显(P<0.01),IL-17A无统计学意义(P>0.05)。
表2 两组治疗前后血清IL-17A、TGF-β1、IL-10含量(±s)
表2 两组治疗前后血清IL-17A、TGF-β1、IL-10含量(±s)
注:与本组治疗前比较,*P<0.05,**P<0.01;与对照组治疗后比较,△P<0.05,△△P<0.01。
组别例数时间IL-17A(pg/mL)TGF-β1(pg/mL)IL-10(pg/mL)治疗组36治疗前34.78±3.8117.94±1.2417.15±2.51治疗后20.14±3.80**28.15±4.70**△△24.69±4.00**△△对照组35治疗前34.94±2.9618.35±1.1217.62±4.05治疗后21.61±2.71**25.15±2.21**21.49±2.47**
4 讨论
RA是一种以慢性的自身免疫性疾病,其主要病理改变为关节滑膜的慢性炎性反应,造成骨、软骨及关节周围组织的破坏。RA发病率居自身免疫性疾病的首位[12],未经治疗的RA患者2年致残率达50%,3年致残率达70%,大约有一半的RA患者最终因致残丧失劳动能力[13]。
现代医学对RA的发病机制尚未明确,一般认为是感染引起的遗传易感个体的自身免疫反应。Th17细胞亚群是介导自身免疫性疾病的中药群体。Th17细胞分化并且产生的IL-17是一种强大的前炎性细胞因子,可以诱导RA患者核因子κB受体活化因子配体(RANKL)表达,诱导破骨细胞祖细胞向成熟破骨细胞分化,使破骨增加而成骨减少,造成对关节骨与软骨的侵蚀破坏[14];还可以产生IL-17F/IL-17A蛋白异二聚体,从而促使T细胞介导的免疫应答[15]。可诱导的T调节细胞一种在TGF-β1的诱导下,分化为表达Foxp3的Treg,另一种不表达Foxp3,形成以IL-10高表达为标志的Treg细胞[16]。IL-10能够抑制促炎性细胞因子如TNF-α、IL-6、IFN-γ的生成,可以明显延缓滑膜炎性反应的进展[17]。TGF-β1在低浓度时与IL-6协同作用,促进Th17的分化[18];在高浓度状态下上调Foxp3的表达,促进Treg细胞的产生,抑制炎性反应形成并防止自身免疫性疾病的产生[19]。有研究表明,在RA发病时,血液中的TGF-β1可以游离至组织中,使血液中TGF-β1降低[20]。可见Th17细胞和Treg细胞在分化上具有相互排斥的信号通路,在功能上相互抑制,Th17/Treg细胞比率的平衡对维持正常免疫应答及防止自身免疫具有重要意义。
补肾通督胶囊是由阳和汤化裁而来,主要成分为熟地黄、鹿角胶、肉桂、芥子、制马钱子、麻黄等。全方辛散滋补同伍,通中有补,扶正与祛邪兼顾,以达到补肾通督、化瘀散结消肿的作用。从药理学方面分析,本方具有较好的消炎镇痛、免疫调节和改善骨破坏的作用。方中熟地黄可以提高免疫器官的增长指数,增强巨噬细胞的吞噬能力[21];鹿角胶可以显著增加成骨细胞数量,降低骨转化,提高骨质量[22];马钱子具有显著的镇痛消炎作用,还可以对免疫功能进行双向调节[23]。前期的研究显示补肾通督胶囊对于中医辨证属于肾虚寒凝型的RA有着确切的临床疗效[24]。肾虚寒凝型RA为临床常见证型,主要表现为关节疼痛肿胀,晨僵,活动不利,畏寒怕冷,神倦懒动,腰背酸痛,俯仰不利,天气寒冷加重,舌淡胖,苔白滑,脉沉细。
本研究表明,补肾通督胶囊可以明显降低RA患者外周血Th17细胞比率(P<0.01),而使Treg细胞升高(P<0.01),使Th17/Treg向Treg方向偏移,纠正RA患者的免疫偏移。在Th17/Treg的调节上,与对照组雷公藤多苷片相比较,没有统计学意义(P>0.05)。在细胞因子调节方面,可以使血清中的IL-17A浓度显著降低,而TGF-β和IL-10显著升高(P<0.01);与对照组相比,使TGF-β和IL-10升高的作用要明显优于雷公藤多苷片(P<0.01),而IL-17A的调节没有统计学意义(P>0.05)。本研究的对照组药物雷公藤多苷片是缓解RA病情的有效药物,其主要成分为雷公藤甲素,具有抗炎、免疫抑制、糖皮质激素样作用作用[25],可以改善RA患者的病情。但是雷公藤多苷片的有效成分,也是它的毒性成分,容易发生不良反应。2012年4月国家药品不良反应监测中心公布了2004年至2011年9月雷公藤片不良反应病例报告201例,其中严重者19例(9.5%),主要表现为药物性肝炎、肝肾功能异常、肾衰竭、胃出血、白细胞减少、血小板减少、闭经等[26]。雷公藤多苷片,对于RA病情的控制疗效确切,但不宜耐受且不能长期应用,在应用上有明显的局限性。
以Th17/Treg为靶点研究RA越来越受到人们的关注,但目前此类研究大多围绕动物模型展开。而本项研究表明,补肾通督胶囊在调节Th17/Treg方面与雷公藤多苷片没有统计学意义,对于个别相关细胞因子的作用甚至更有优势,而且安全性更高,在治疗肾虚寒凝型RA上有一定的优势,有着更广阔的开发空间,是中医药在治疗RA方面的重要应用,但其作用机制与有效靶点有待于进一步深入研究。
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(2013-11-27收稿 责任编辑:曹柏)
Study on Effect of Bushen Tongdu capsule on Peripheral Th17/Treg Ratio of Patients with Rheumatoid A rthritis
Zhu Yangchun1,Wang Yingxu2,Lin Lin1,Hou Liping1
(Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China;2 Taiyuan city class rheumatism hospital,Shanxi030060,China)
Objective:To investigate the effectof Bushen Tongdu capsule on peripheral Th17/Treg ratio and serum IL-17A,TGF-β1 and IL-10 of patients with rheumatoid arthritis(RA).Methods:RA patients were divided randomly and double-blinded into treatment group(n=36)that were treated with Bushen Tongdu capsules and control group(n=35)that were treated with Tripterygium glycosides tablets.Patients in both groups were treated for12 weeks.The changes of peripheral blood Th17/Treg ratio and serum IL-17A,TGF-β1 and IL-10 were observed by flow cytometry and ELISA in patients of both teams before and after the treatments.Results:After treatments,Peripheral Th 17%,Th17/Treg ratio significantly decreased and Treg%significantly evaluated(P<0.01)in both groups,and there was no statistically significant difference between the two groups after the treatments(P>0.05).After treatments,the level of serum IL-17A significantly decreased,and TGF-β1 and IL-10 significantly evaluated in both groups(P<0.01).Comparing the two groups,TGF-β1 and IL-10 evaluated more in treatment group(P<0.01),while there was no statistically significant difference between the two groups on the changes of IL-17A(P>0.05).Conclusion:Bushen Tongdu capsule can reduce RA patients`peripheral Th17/Treg ratio and serum IL-17A content,and it also can evaluate serum TGF-β1 and IL-10 content.
Bushen Tongdu capsule;Rheumatoid arthritis;Th17/Treg;IL-17A;TGF-β1;IL-10
R255.9;R259
A
10.3969/j.issn.1673-7202.2014.04.013
山西省科技攻关项目(编号:20120313025-8)
侯丽萍,Tel:13681214238,E-mail:houli_ping@163.com