交感性眼炎患者房水和血清细胞因子水平的分析△

张锐 钱江 袁一飞

交感性眼炎(sympathetic ophthalmia)是发生于单侧眼球穿通伤或内眼手术后的一种双眼肉芽肿性葡萄膜炎。受伤眼叫做诱发眼或刺激眼(exciting eye)，另一眼称为交感眼(sympathizing eye)［1］。交感性眼炎常常反复发作，治疗棘手，其病因和发病机制目前尚不完全清楚。近年来国内外大量的研究表明，交感性眼炎是一种T细胞介导的自身免疫性炎症［2］。我们抽取了15例交感性眼炎急性发作期患者的房水和血清，进行T细胞亚型相关的细胞因子水平的分析，从而探讨交感性眼炎的发病机制。

1 资料与方法

1.1 资料 选择2009年1月～2011年12月在复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科就诊的交感性眼炎急性发作期患者15例。已经复旦大学附属眼耳鼻喉科医院伦理委员会批准，参与患者均签署知情同意书。诊断标准为:排除其他眼部疾病和眼眶感染性疾病，一只眼明确的穿通伤或内眼手术史，在此基础上炎症的持续存在，另一只眼出现眼红、眼痛、畏光、流泪、视物模糊等症状，查体有典型的肉芽肿性葡萄膜炎表现，包括睫状充血、尘状或羊脂状KP，虹膜结节和后粘连，玻璃体炎性混浊，眼底视网膜水肿甚至出现渗出性视网膜脱离，弥漫性脉络膜炎症。荧光素眼底血管造影早期即可出现视盘及后极部眼底视网膜色素上皮层水平多发的荧光素渗漏，迅速扩大融合，呈大片状强荧光，下方有渗出性视网膜脱离者，染料进入视网膜下，整个脱离区呈强荧光［1］。患者未局部及全身应用糖皮质激素和其他免疫抑制剂治疗，排除其他全身疾病。以1 mL注射器从角膜缘处水平进针，抽取患者交感眼的房水。每个患者可以抽取房水100～150 μL。术前抽取患者静脉血，分离并收集血清。另取15个年龄相关性白内障患者，无青光眼、角膜病、视网膜疾病，否认外伤史和内眼手术史，除外眼内炎症等因素，排除其他全身疾病。在白内障摘除手术中抽取房水作为对照。在术前抽取患者静脉血，分离并收集血清。标本储存于-80℃冰箱备用。

1.2 细胞因子水平的分析 取交感性眼炎急性发作期患者交感眼的房水和血清标本，另取年龄相关性白内障患者房水和血清标本，以酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)分析IFN-γ、IL-4和IL-17细胞因子水平，实验方法按照试剂盒所示。IFN-γ和IL-4的ELISA试剂盒购自美国BD公司，IL-17的ELISA试剂盒购自美国R＆D公司。最小检测值:IFN-γ 为 3 pg/mL，IL-4为 4 pg/mL，IL-17为15 pg/mL。

1.3 统计学处理 应用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料服从正态分布者采用t检验，非正态分布数据采用Mann-Whitney秩和检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本情况 交感性眼炎急性发作期患者和白内障患者各15例，其中交感性眼炎患者男性11例、女性4例，年龄为(43.3±8.9)岁;白内障患者男性10例、女性5 例，年龄为(62.5 ±6.4)岁。

2.2 房水和血清细胞因子水平 交感性眼炎患者房水 IFN-γ 水平为(148.1 ±57.9)pg/mL，血清中 IFN-γ水平为(6.5±5.4)pg/mL，两者相比差异有统计学意义(P＜0.01);交感性眼炎患者房水 IL-4水平为(2.3±3.5)pg/mL，血清 IL-4 水平为(8.9 ±5.0)pg/mL，两者相比差异有统计学意义(P＜0.01)，房水中IL-4水平明显低于血清;交感性眼炎患者房水IL-17水平为(48.3±21.6)pg/mL，血清 IL-17水平为(6.5±9.6)pg/mL，两者相比差异有统计学意义(P ＜0.01)。

对照组房水 IFN-γ 水平为(4.6 ±4.5)pg/mL，与交感性眼炎患者房水IFN-γ水平相比差异有统计学意义(P ＜0.01)，对照血清 IFN-γ 水平为(1.8 ±2.8)pg/mL，与交感性眼炎患者血清IFN-γ水平相比差异有统计学意义(P＜0.05);对照组房水 IL-4水平为(3.0±4.3)pg/mL，与交感性眼炎患者房水 IL-4 水平相比差异无统计学意义(P＞0.05)，对照组血清IL-4水平为(7.3±6.8)pg/mL，与对照组血清 IL-4水平相比差异无统计学意义(P＞0.05);对照组房水和血清IL-17水平均未测出。交感性眼炎患者房水和血清中细胞因子水平见表1。

3 讨论

交感性眼炎的病因和发病机制尚不完全清楚。目前比较认可的是自身免疫学说，认为视网膜抗原的自身免疫反应在疾病的发生中起到重要作用。眼球穿透伤或内眼手术时，隐蔽的视网膜抗原和脉络膜抗原(如视网膜色素上皮细胞、脉络膜黑色素细胞相关抗原等)可以进入房水，并通过伤口进入结膜下和引流的淋巴结，从而诱导机体产生迟发型超敏反应。以往的研究［3］表明，细胞免疫在交感性眼炎的发生中起到重要作用，而辅助性T细胞(Th细胞)的激活是介导自身免疫反应的主要因素。

Th细胞是一大类特殊的T细胞亚群，分泌不同的细胞因子来调节免疫反应。根据分泌细胞因子的不同，Th细胞可以分为Th1细胞(特征性细胞因子为IFN-γ和IL-2)、Th2细胞(特征性细胞因子为 IL-4、IL-5和IL-13)、Th17细胞(特征性细胞因子为IL-17)，每一种细胞亚群及其细胞因子在炎症过程中发挥不同的作用［4］。关于交感性眼炎患者房水和血清细胞因子水平的相关研究目前尚未见报道。我们的研究通过抽取交感性眼炎急性发作期患者房水和血清，进行T细胞相关细胞因子的检测，并探讨T细胞亚型在交感性眼炎发病过程中的作用，从而进一步验证其发病机制。

表1 交感性眼炎患者的临床资料

结果显示，交感性眼炎急性发作期患者房水中Th1细胞相关的细胞因子IFN-γ和Th17细胞相关的细胞因子IL-17水平增高，提示疾病急性发作期的眼部炎症与这两类细胞的作用有关;而Th2细胞相关的细胞因子IL-4水平与对照组差异没有统计学意义，说明Th2细胞及细胞因子可能不参与交感性眼炎急性期的发病过程。这也为我们治疗该病提供了依据，尽量应用选择性的免疫抑制剂才能有针对性地进行治疗，并减少药物的毒副作用。在我们的研究中，采用年龄相关性白内障患者作为对照，并且排除了眼部其他疾病和全身疾病。因这一组对照患者病情和年龄相关，为老年性改变，手术时平均年龄较高，而交感性眼炎患者的受伤年龄和发病年龄均较小，因此在平均年龄上存在着不可避免的差异。以往的相关研究［5］表明，年龄的差异对于眼内细胞因子的水平没有明显影响。

为了探讨房水中细胞因子水平升高是否因血-眼屏障破坏而由血清中溢出所致，我们在取房水的同时检测患者血清中同种细胞因子的水平。结果表明，在炎症发作时，交感性眼炎患者房水IFN-γ和IL-17水平明显高于血清，而房水中IL-4水平明显低于血清，表明眼内局部的细胞因子微环境与炎症的急性发作密切相关，而与全身的细胞因子水平有明显差异。同时，交感性眼炎患者血清IFN-γ和IL-17水平明显高于对照组，IL-4水平与对照组相比差异没有统计学意义。这与眼内局部细胞因子的反应相一致，说明在炎症急性期，眼局部的免疫反应并非独立于全身免疫反应之外，而是伴随着机体的免疫反应，只是眼部的Th1和Th17细胞及其细胞因子明显高于全身的水平，在局部介导严重的免疫损伤。

传统的研究中一直认为自身免疫性葡萄膜炎是由Th1细胞介导的，因为在炎症过程中IFN-γ和IL-2细胞因子水平明显升高，并且在淋巴细胞活化进而损伤感光细胞的过程中起到关键性的作用［6］。IFN-γ还可以激活巨噬细胞，进行抗原呈递，并且可以诱导其他细胞因子，如IL-1、IFN-α等的产生;而Th2型细胞和细胞因子因子则对发病具有保护性作用［7］。

Th17细胞是近年来确定的不同于传统Th1和Th2细胞的一种亚型，是由天然T细胞前体分化而来，具有独立的分化和调节机制，并特异性产生IL-17效应因子，具有强大的招募中性粒细胞的功能及促进多种细胞释放炎性因子(如IL-6、TNF等)的作用，并且可与其他细胞因子相互作用，放大、加强其致炎效应，在葡萄膜炎等自身免疫性疾病的发生和发展中起着关键作用。大量的研究表明，Th17细胞及其特征性细胞因子IL-17与多种自身免疫性疾病的发生有关［8］。Th17细胞在自身免疫性葡萄膜炎的发病中起着重要作用。在葡萄膜炎的急性发作时，Th17细胞数量明显增多;而在治疗后，葡萄膜炎症减轻，Th17细胞数量也随之减少。Th17细胞特征性的细胞因子IL-17的水平也在炎症过程中明显增高。动物实验［9］显示，Th17和IL-17在小鼠实验性自身免疫性葡萄膜炎的发病中起到重要作用。我们在前期的研究［10］中发现，将IL-17的特异性抗体注入自身免疫性葡萄膜炎动物模型的体内，可以延迟发病时间，有效地减轻炎症的严重程度，并且抑制机体的抗特异性细胞免疫反应。

我们的研究表明，Th1和Th17细胞及其细胞因子均参与交感性眼炎的发病，而这2种因素对于炎症的作用尚不明确。有研究［11］表明，Behcet病患者的CD4+T细胞同时分泌 IFN-γ和 IL-17，Vogt-小柳-原田综合征患者的活动期同时存在IFN-γ和IL-17水平升高，而经治疗后两者均明显降低［12］。这些研究都表明在葡萄膜炎中，Th1和Th17细胞相互协同、相互拮抗，细胞因子参与并控制免疫性炎症反应，形成复杂的网络机制。另有报道在炎症的早期可检测到大量的Th17细胞，因此Th17细胞及其细胞因子可能是介导交感性眼炎发生的上游介质［13］。在炎症的晚期，IFN-γ数量逐渐增多，参与炎症的持续发展，并可能拮抗Th17细胞的炎症损伤［14］。这些细胞和细胞因子之间的相互作用可能使交感性眼炎患者葡萄膜处于持续免疫激活状态，从而导致交感性眼炎的发生和迁延不愈［15］。

交感性眼炎的发病机制复杂，涉及多种细胞和细胞因子的参与，其中Th1和Th17细胞及细胞因子在疾病的发生和持续发展中起到重要作用。探讨交感性眼炎的免疫机制对于预防和治疗这种顽固性致盲眼病有着重要的意义。

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