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老年与青年肺结核患者免疫功能差异的探讨

2014-03-22段静侯超毛源

实用老年医学 2014年11期
关键词:试剂结核病外周血

段静 侯超 毛源

老年与青年肺结核患者免疫功能差异的探讨

段静 侯超 毛源

目的探索老年肺结核患者与青年肺结核患者细胞免疫和体液免疫的各自特点以及两者的差异和相关免疫指标的临床意义。方法检测175例老年肺结核患者(老年组)和151例中青年肺结核患者(中青年组)免疫功能,并与50例健康人群(健康组)进行比较分析。采用流式细胞术(FCM)检测肺结核患者和健康人群外周血CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、B细胞比率;采用免疫透射比浊法测定免疫球蛋白水平。结果老年组CD3+、CD4+细胞与中青年组和健康组比较明显降低,差异有统计学意义(P<0.01)。中青年组CD4+、CD8+T细胞比率明显高于健康组,差异有统计学意义(P<0.01)。NK细胞老年组最高、健康组次之、中青年组最低,3组间差异均有统计学意义(P<0.01)。老年和中青年肺结核患者血清IgA均高于健康组,差异有统计学意义(P<0.01)。结论中青年肺结核患者免疫功能明显高于健康人群,免疫效应细胞以CD4+、CD8+T细胞为主。老年肺结核患者的细胞免疫功能明显低于健康人群,免疫效应细胞以NK细胞为主。青年肺结核患者与老年肺结核患者在体液免疫功能方面无明显差异。

肺结核;T淋巴细胞;细胞免疫;体液免疫

结核病是一种由结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis)感染引起的传染病,也是单一致病菌感染引起死亡人数最多的疾病[1]。2010年我国结核病流行病学抽样调查结果显示,结核病年发病患者数约为130万,占全球发病的14.3%,居全球第2位[2]。所以在我国结核病的防治是一件非常重要的工作。结核分枝杆菌为胞内寄生菌,故结核病免疫以T细胞介导的细胞免疫为主,淋巴细胞在结核免疫中起着重要作用,NK细胞在对抗结核分枝杆菌的先天性免疫中也起着关键的作用[3]。尽管结核病激发的细胞免疫反应是结核病最重要的免疫反应,但许多实验也证明体液免疫的存在[4⁃5]。虽然大多数研究认为结核杆菌感染后,机体会通过激活细胞免疫功能来抵抗结核杆菌的感染,但是由于年龄的差异,机体免疫激活的情况也不尽相同。目前对于结核病发病后患者免疫状态变化的相关研究相对少见,患者发病之后免疫状态的变化对其疾病的康复及整体机体状态有着较大的影响,因此对其研究分析的价值仍然相对较高[6]。本研究采用流式细胞术检测肺结核患者外周血T细胞和B细胞表达率,采用免疫透射比浊法测定免疫球蛋白,来分析老年和中青年肺结核患者免疫功能改变的差异,进而探讨老年肺结核患者与青年肺结核患者细胞免疫和体液免疫的各自特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2012年6月至2013年12月在我院住院并进行外周血淋巴细胞亚群检测的结核病患者326例,均符合结核病诊断标准。排除免疫系统相关疾病、肿瘤、服用免疫抑制药物及孕妇、哺乳期妇女。按年龄分为老年组和中青年组。其中中青年组151例,男87例,女64例,年龄18~59岁,平均(35±6)岁,老年组175例,男101例,女74例,年龄60~92岁,平均(65±4)岁,同时选择我院同期健康体检者50例作为对照组(健康组),男28例,女22例,年龄25~75岁,平均(50±5)岁。3组间一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 试剂与仪器:德国PARTEC公司PAS流式细胞仪和美国BD公司提供的试剂盒,试剂A:CD45/CD14,异硫氰酸荧光素/PE荧光素(FITC/PE);试剂B:MIgG1/MIgG1,FITC/PE;试剂C:CD3/CD19,FITC/PE;试剂D:CD3/CD4,FITC/PE;试剂E:CD3/CD8,FITC/PE;试剂F:CD3/CD16+56,FITC/PE;免疫球蛋白试剂盒由德赛诊断系统上海公司提供,采用日立7180生化分析仪检测。

1.2.2 检测方法:T细胞检测方法:采集老年组、中青年组和健康组的静脉血2 ml,EDTA抗凝。每份标本用6只流式管,先分别对应加入20μl试剂A、试剂B、试剂C、试剂D、试剂E、试剂F,然后每份标本的试管中准确加入100μl抗凝全血,混匀,室温,避光孵育20 min;每管加入2 ml红细胞裂解液,混匀,室温孵育10 min,至液体透明;1000 r/min离心5 min,弃上清;加入2 ml PBS洗液,1000 r/min离心5 min,弃上清;加入0.5 ml 1%甲醛溶液固定细胞,混匀,24 h内上流式细胞仪分析,参考仪器说明书。

1.3 统计学处理 应用SPSS 13.0统计学软件进行数据分析。计量资料以s表示。2组间比较用Fisher精确概率法;多组间比较用方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各种T细胞表达率的比较 CD3+T细胞表达率:老年组明显低于中青年组和健康组,差异有统计学意义(P<0.01);中青年组与健康组比较差异无统计学意义(P>0.05)。

CD4+T细胞表达率:老年组明显低于中青年组和健康组,差异有统计学意义(P<0.01);中青年组明显高于健康组,差异有统计学意义(P<0.01)。

CD8+T细胞表达率:老年组与中青年组和健康组比较差异均无统计学意义;中青年组明显高于健康组,差异有统计学意义(P<0.01)。

NK细胞表达率:老年组高于中青年组和健康组,差异有统计学意义(P<0.01);中青年组低于健康组,差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1 3组淋巴细胞亚群检测结果比较(s,%)

表1 3组淋巴细胞亚群检测结果比较(s,%)

注:与老年组比较,∗∗P<0.01;与中青年组比较,△△P<0.01

组别CD3+CD4+CD8+CD4+/CD8+NK老年组(n=175)58.55±11.45 31.4±10.54 26.02±11.46 1.51±0.97 24.13±8.24中青年组(n=151)73.61±7.46∗∗41.84±7.29∗∗29.23±7.20 1.60±0.76 11.68±5.36∗∗健康组(n=50)71.21±5.13∗∗34.76±4.74∗∗△△24.50±5.13△△1.65±0.51 16.57±8.33∗∗△△

2.2 3组B细胞以及外周血IgA、IgG、IgM检测结果

3组间B细胞、IgM和IgG表达率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。IgA表达率:老年组与健康组比较差异有统计学意义(P<0.01);中青年组与健康组比较差异有统计学意义(P<0.01);老年组与中青年组之间差异无统计学意义。见表2。

3 讨论

CD3分子分布于成熟的T淋巴细胞表面,其功能是激活T淋巴细胞,诱导机体产生细胞免疫,起信号转导作用。CD4分子主要分布于T淋巴细胞,也分布于胸腺细胞、某些B淋巴细胞、单核吞噬细胞表面,CD4+T淋巴细胞的作用是分泌多种细胞因子而放大免疫反应,属于辅助性T淋巴细胞亚群。孔祥瑞等[7]的研究中没有区分结核病人的年龄,结果显示结核病患者外周血CD3+、CD4+淋巴细胞表达率低于健康人。也就是说结核患者的免疫功能总体上低于健康人,免疫功能受到抑制或受损,这也可能是结核病患者患病的原因。而本研究发现中青年结核病患者外周血CD3+、CD4+淋巴细胞表达率高于健康组,且有统计学差异(P<0.05),说明并非所有的结核病患者的免疫功能在受到抑制或受损后都是不可调节或改变的,对于年轻患者而言,免疫器官和组织一般机能较好,可能因为疲劳、感染等原因导致免疫功能出现一过性或暂时性的减低,此时正因为感染了结核杆菌从而激活了机体的适应性免疫应答来对抗结核杆菌的感染。而老年组患者外周血CD3+、CD4+淋巴细胞表达率显著低于健康组,表明老年结核病患者免疫功能较健康人减低,可能是老年患者机体免疫器官和组织衰老机能降低,感染结核杆菌后经过系统的免疫反应和免疫调节之后也没有激活机体的适应性免疫应答。

表2 3组B细胞以及外周血IgA、IgG、IgM检测结果(s)

表2 3组B细胞以及外周血IgA、IgG、IgM检测结果(s)

注:与健康组比较,∗∗P<0.01

组别B细胞(%)IgA(g/L)IgG(g/L)IgM(g/L)老年组(n=175)13.37±7.49 3.03±1.64∗∗12.47±3.39 1.15±0.51中青年组(n=151)12.36±5.7 2.47±0.97∗∗12.99±3.54 1.23±0.68健康组(n=50)12.77±3.01 2.00±0.57∗∗12.51±2.61 1.01±0.47

CD8+T细胞可按功能再分为抑制性T细胞和细胞毒性T细胞,前者通过释放抑制性T细胞因子,抑制体液免疫和细胞免疫,发挥免疫负调节作用;后者则通过识别靶细胞膜表面MHC⁃Ⅰ类分子与抗原肽复合物,对抗原性靶细胞发挥直接的、特异性的杀伤作用[8]。王志刚等[5]研究显示肺结核组外周血中CD8+T细胞与健康组比较略有升高但差异无显著性,提示结核杆菌感染后会刺激机体细胞免疫的激活。本研究结果显示无论是老年结核病患者还是中青年结核病患者CD8+T淋巴细胞均高于健康人群,和王志刚的研究结论一致,说明结核杆菌感染会刺激机体免疫系统的细胞免疫的激活,结核病患者外周血CD8+T淋巴细胞在抗结核保护中起一定作用。此外本研究中青年患者CD8+T淋巴细胞表达要高于老年结核患者,表明老年结核病患者自身免疫系统激活产生效应T细胞的能力减低。这种减低的情况可能有2种原因导致,第一是由于老年患者本身免疫器官的衰老导致产生免疫效应细胞的能力减低。结核杆菌感染机体后,机体为了对抗病菌的感染,激活细胞免疫对抗胞内菌的感染,所以所有患者细胞免疫均会增强,但青年患者免疫器官和组织机能较好,而老年患者免疫器官和组织一般机能较差,所以导致细胞免疫的效应CD8+T淋巴细胞产生减少。第二是由于CD4+T淋巴细胞表达的情况在老年患者和青年患者中的表达差异导致效应细胞CD8+T淋巴细胞表达不同。青年结核患者感染结核杆菌之后CD4+T淋巴细胞的表达被激活,而老年结核患者感染结核杆菌之后CD4+T淋巴细胞的表达未被激活。也就是说老年患者感染结核杆菌之后,免疫系统没有激活,而青年患者免疫系统是被激活,所以老年患者的CD8+T淋巴细胞表达低于青年患者。

NK细胞是固有免疫系统中的一种颗粒状物质,它们参与同种异体移植排斥反应,能够杀伤变形和病毒微生物感染的细胞,人类的NK细胞和细胞毒性T细胞一样都含有粒溶素,这些小颗粒肽段显示出有杀伤结核菌的性能,在穿孔素的作用下,粒溶素达到胞内结核的部位[9]。NK细胞在结核病人中的表现情况报道各异,于春宝等[10]在对53例肺结核患者的研究中发现NK细胞在结核病人的不同患病类型表现出不同情况,NK细胞在初治组有轻微的降低,在复治组又有所上升,而在难治组的水平最低。而王志刚等[5]研究结果表明NK细胞在肺结核病人组及健康人中无显著差异性。本研究结果显示中青年组结核患者NK细胞表达率低于健康组,而老年组却高于健康组,说明在对结核菌的杀伤过程中,老年患者主要是NK细胞发挥固有免疫的自然杀伤作用。其原因可能是老年患者感染结核杆菌之后,机体固有免疫首先发挥作用,NK细胞被激活。而年轻患者NK细胞被激活后,随着CD4+T淋巴细胞的激活,适应性免疫应答激活,细胞免疫效应CD8+T淋巴细胞被激活,为了避免过多的细胞及正常细胞被杀伤,免疫调节系统又抑制了NK细胞的活性,从而使NK细胞表达减少。

B细胞主要功能是介导体液免疫,在本研究中老年组、中青年组结核患者的B细胞表达率都与健康组无统计学差异,说明肺结核患者免疫功能下降以细胞免疫受损为主,体液免疫受到影响较小。IgA是机体黏膜防御系统的主要成分,它抑制微生物在呼吸道上皮附着,具有抗菌、抗毒素和抗病毒作用。在本研究中,不同组群的IgA水平有差异,表明体液免疫在结核病人的免疫应答过程也发挥一定的作用,机体的黏膜免疫系统是因为结核杆菌的感染而激活。这与肺结核疾病是以空气为媒介通过呼吸道传播有密切的关系。

总之,本组研究显示,老年肺结核患者和青年肺结核患者的免疫功能情况是有差异的,他们各自有不同的特点,青年肺结核患者细胞免疫功能明显高于健康人群,免疫效应细胞以CD4+、CD8+T细胞为主;老年肺结核患者的细胞免疫功能明显低于健康人群,免疫效应细胞以NK细胞为主;青年肺结核患者与老年肺结核患者在体液免疫中以IgA为主的黏膜防御系统是处于激活状态的。这些特点提示在对这类患者应用免疫调节剂纠正和改善机体细胞免疫功能的异常时应当根据不同年龄阶段采取不同的免疫调节剂,只有这样才能有利于病情的缓解和预后的改善。

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Differences in immune function between elderly and young patients w ith pulmonary tuberculosis

DUAN Jing,HOU Chao.Department of Laboratory,Nanjing Chest Hospital,Nanjing 210029,China;MAO Yuan.Nanjing kingmed Cli⁃nical Laboratory,Nanjing 210042,China

ObjectiveTo explore the differences of clinical characteristics in cells and humeral immunity between elderly and young patients with pulmonary tuberculosis,and to explore the clinical significance of the related immunity pa⁃rameters.MethodsThe immune function of 175 elderly and 151 young patients with pulmonary tuberculosis as well as 50 healthy person were analyzed and compared.Flow cytometry(FCM)was used to detect cell ratio of CD3+T cells,CD4+T cells,CD8+T cells,NK cells and B cells,and the level of immunoglobulin was detected by immune nephelometry.Re⁃sultsThe levels of CD3+T cells and CD4+T cellswere lower in elderly group than those in young and healthy group(P<0.01).The levels of CD4+T cells and CD8+T cellswere significantly higher in young group than those in the healthy group(P<0.01).NK cells were highest in elderly group,followed by healthy group and young group,and the difference among the three groups were of statistical significance(P<0.01).Serum IgA of elderly group and young group were higher than that of healthy group(P<0.01).ConclusionsImmune function of young patientswith tuberculosis is significantly higher than healthy people,and CD4+T cells and CD8+T cells are themain immune cells.Cell immune function of elderly pa⁃tients with tuberculosis is significantly lower than healthy people,and themain immune cells are NK cells.There are no significant differences in the humoral immune function between young and elderly patientswith tuberculosis.

tuberculosis;T lymphocytes;cellular immunity;humoral immunity

R 521 [

] A

10.3969/j.issn.1003⁃9198.2014.11.018

2014⁃03⁃09)

210029江苏省南京市,南京市胸科医院检验科(段静,侯超);210042江苏省南京市,南京金域医学检验所(毛源)

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