IL-18及IL-18结合蛋白、IFN-γ等血清炎性介质在囊型包虫病致Th1/Th2细胞偏移中的意义

郭忠帅, 张峰波, 向　阳, 林雨薇, 庞楠楠, 赵　慧, 张　佳, 马秀敏, 丁剑冰

(新疆医科大学1基础医学院免疫教研室, 乌鲁木齐　830011, 2第一附属医院医学检验中心, 乌鲁木齐　830054,

3附属中医医院临床检验中心, 乌鲁木齐　830000)



IL-18及IL-18结合蛋白、IFN-γ等血清炎性介质在囊型包虫病致Th1/Th2细胞偏移中的意义

郭忠帅1,2, 张峰波2, 向阳2, 林雨薇3, 庞楠楠2, 赵慧2, 张佳1, 马秀敏2, 丁剑冰1

(新疆医科大学1基础医学院免疫教研室, 乌鲁木齐830011,2第一附属医院医学检验中心, 乌鲁木齐830054,

3附属中医医院临床检验中心, 乌鲁木齐830000)

摘要:目的探讨联合检测血清中白介素18(IL-18)和白介素18结合蛋白(IL-18BP)在囊型包虫病致Th1/Th2细胞偏移发生和发展中的作用。方法以25例健康者为HC组，28例囊性包虫病患者为CE组，28例囊性包虫病术后患者为PCE组。采用酶联免疫吸附法检测3组患者血清IL-18、干扰素γ(IFN-γ)、白介素2(IL-2)和IL-18BP、白介素4(IL-4)水平；采用免疫比浊法检测3组患者血清C反应蛋白(CRP)、补体3(C3)、补体4(C4)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白E(IgE)水平。结果CE组血清 IL-18、IFN-γ、IL-2、C3及C4水平明显低于HC组和PCE组,差异有统计学意义(P<0.05)；CE组血清 IL-18BP、IL-4、CRP、IgM、IgG及IgE水平明显高于HC组和PCE组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论血清IFN-γ、IL-18 及 IL-18BP 在肝囊型包虫病所致的Th1/Th2偏移发生和发展过程中具有协同及相互制约的作用。

关键词:肝囊性包虫病； 白细胞介素18； 白细胞介素18结合蛋白

包虫病(Echinococcosis)也称为棘球蚴病(Hydatid disease),其是棘球属绦虫幼虫在续绦期寄生于人类或动物的体内而引起人兽可患的寄生虫病中的一种。棘球绦虫常引起人体2种类型的包虫病,1种是细粒棘球绦虫，在全球范围内均有发现,导致囊型包虫病,另1种是多房棘球绦虫，只在北半球有发现可以引起泡型包虫病[1]。普遍认为在棘球蚴感染的不同阶段中机体内Thl/Th2型细胞免疫反应发生偏移[2]。有研究发现白介素18(IL-18)和18结合蛋白(IL-18BP)体系失衡与系统性红斑狼疮、获得性人类免疫缺陷病以及血吸虫感染患者体内发生的Thl/Th2失衡有着密切关系[3]。然而,关于IL-18和IL-18BP体系失衡是否激发了棘球蚴患者体内Thl和Th2的中介反应,是否导致棘球蚴患者体内Thl/Th2发生偏移方面的研究,目前尚未见报道。

本实验采用酶联免疫吸附法检测肝囊型包虫病患者血清IL-18、IL-18BP、Th细胞因子的水平，探讨IL-18和IL-18BP体系失衡在棘球蚴患者体内Thl/Th2发生偏移中的作用，为了更进一步了解肝囊型包虫病患者机体内基础免疫情况,通过检测血清相关炎性介质C反应蛋白(CRP)、补体3(C3)、补体4(C4)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白E(IgE)的水平,探讨在肝囊型包虫病患者机体内基础免疫的变化，从而提高囊性包虫病患者的早期诊断能力以及为囊性包虫病患者靶向治疗提供潜在靶点,并将其作为囊性包虫病术后随访及预测复发的指标。

1材料与方法

1.1研究对象选择2013年2月-2014年1月就诊于新疆医科大学第一附属医院肝胆包虫外科的患者和本院体检中心的健康体检人员作为研究对象。采用世界卫生组织(WHO)包虫病非官方工作组(informal working group on echinococcosis, IWGE)[4-5]制定的肝囊型包虫病分型诊断标准选择合格病例,并经术中及术后病理明确证实。所有受试者均签署知情同意书,本研究过程均遵循新疆医科大学第一附属医院伦理委员会有关人体试验的相关伦理学标准并获得所有入选对象的知情同意(伦审号：20120220-126)。将研究对象分为3组：囊性包虫病(CE组)28例，囊性包虫病术后(PCE组)28例，25例健康者(HC组)(表1)。

1.2酶联免疫吸附法检测细胞因子3组受试者空腹静脉采血5 mL，3 000 r/min离心10 min后，取血清在-70℃冰箱保存。采用商品化的双抗夹心法(ELISA)试剂盒进行检测，商品制造商推荐在检测前要对标本进行1∶10稀释并平行检测2支管。使用酶标仪在波长450 nm处测定吸光度值，根据标准曲线算出IL-18、干扰素γ(IFN-γ)、白介素2(IL-2)和IL-18BP、白介素4(IL-4)含量。试剂盒性能参数显示批内精密度为5%～8%，批间精密度为5.2%～10.1%，与本实验样本检测结果变异系数一致。

表1　3组受试者的临床资料分布/例

1.3免疫比浊法检测炎性介质本实验检测炎性介质项目包括：CRP、C3、C4、IgG、IgM、IgE，均采用美国贝克曼公司制造的Immage800免疫比浊仪进行测定。检测过程严格按照制造商操作规程实施，本实验检测结果变异系数均小于厂家声明。

2结果

2.13组受试者血清IL-18、IL-18BP水平比较CE组血清IL-18水平明显低于HC组(t=3.43，P=0.002)和PCE组(t=2.81，P=0.010)。CE组血清IL-18BP水平明显高于HC组(t=4.83，P=0.001)和PCE组(t=3.91，P=0.001)(表2)。

表23组受试者血清中IL-18及IL-18BP水平比较

细胞因子HC组(n=25)CE组(n=28)PCE组(n=28)IL-1865.45±17.47△50.86±16.0462.54±16.11△IL-18BP87.70±14.59△121.67±34.4496.98±21.01△IL-18/IL-18BP0.72±0.18△0.46±0.220.65±0.14△

注: 与CE组比较，△P<0.05。

2.23组受试者血清Th1和Th2型细胞因子水平检测CE组血清IFN-γ水平低于HC组(t=4.23，P=0.001)和PCE(t=4.36，P=0.001)。CE组血清IL-2水平低于HC组(t=3.23, P=0.001)和PCE组(t=2.85, P=0.009)。PCE组血清IFN-γ水平高于HC组,但差异无统计学意义(t=0.24, P=0.918)。CE组血清IL-4 水平高于HC组(t=2.33, P=0.014)和PCE组(t=2.15, P=0.028)。PCE组血清IL-4 水平高于HC组,但差异无统计学意义(t=1.12, P=0.198)(表3)。

表33组受试者血清中IFN-γ、IL-2及IL-4水平比较

细胞因子HC组(n=25)CE组(n=28)PCE组(n=28)IFN-γ10.75±3.88△7.17±1.9911.04±2.65△IL-212.86±4.78△9.70±2.5011.99±4.34△IL-422.06±5.09△29.02±8.2625.55±6.87△

注: 与CE组比较，△P<0.05。

2.33组受试者血清炎性介质(CRP、C3、C4、IgG、IgM、IgE)比较CE组血清CRP、IgM、IgG、IgE水平高于HC组和PCE组,差异有统计学意义(P<0.05),血清C3、C4水平低于HC组和PCE组,差异有统计学意义(P<0.05)(表4)。

表4　3组受试者血清中CRP、C3、C4、IgG、IgM、IgE的比较

注: 与CE组比较，△P<0.05。

3讨论

3.1血清IL-18、IL-18BP及Th1和Th2型细胞因子在肝囊性包虫患者的作用目前,很多人体和动物实验表明，包虫病发生的免疫逃避现象主要原因为囊性包虫病患者体内或局部病变区Th1/Th2 免疫应答失衡,主要表现为Th2 型免疫应答上调[12-14]。最近有研究发现IL-18和IL-18BP在Th1/Th2 免疫应答偏移导致的一系列疾病中发挥重要作用[15-17]。本实验发现棘球蚴在宿主体内寄生过程中,免疫系统受到不同强度的调节,导致多种细胞受到免疫活性成分不同程度的作用。本实验结果显示肝囊型包虫病患者体内单核细胞分泌IL-18BP的增多可拮抗IL-18的功能，最终导致IFN-γ的分泌显著减少, 导致Thl/Th2偏移,有助于棘球蚴逃避宿主免疫系统的攻击，为棘球蚴继续寄生在宿主体内创造有利环境。本研究结果亦显示血清IFN-γ、IL-18及IL-18BP 在肝囊型包虫病的发生、发展过程中具有协同及相互制约的作用。囊型包虫病患者手术后血清IFN-γ、IL-18的浓度水平升高,可能原因为包囊被清除后虫体抗原急剧减少,宿主体内免疫应答逐渐恢复,从而使IL-18、IFN-γ产生增多，加强机体的抗寄生虫免疫作用,更有利于恢复机体的功能。

3.2血清炎症介质指标在肝囊型包虫病手术前后的变化为了更进一步了解肝囊型包虫病患者机体内基础免疫情况,本研究通过检测血清相关炎性介质CRP、C3、C4、IgG、IgM、IgE,比较HC组、CE组及PCE组患者血清中炎性介质水平,探讨在肝囊型包虫病患者机体内基础免疫的变化。CRP具有激活补体、促进巨噬细胞的吞噬作用,可以增强T辅助细胞的功能。多种细胞因子均能作用于肝脏细胞促进其分泌。本实验结果显示肝囊性包虫病术前、术后血清CRP水平均升高,但升高不明显。这可能与肝囊性包虫病患者处于免疫抑制状态有关，或由于手术影响肝脏细胞的合成功能。C3和C4作为补体的代表,其参与免疫调理和炎症反应及清除免疫复合物。本实验结果显示肝囊性包虫病患者血清补体大幅下降,这可能与肝囊性包虫病补体大量消耗有关。本实验结果显示肝囊性包虫病患者血清IgM、IgG、IgE均升高,这可能与肝囊性包虫病引起的体液免疫相关，IgE是在寄生虫免疫过程中最主要的免疫球蛋白,IgE水平受Thl和Th2型细胞因子的相互调节,IL-4促进IgE的合成,IFN-γ抑制IL-4所诱导的IgE合成。

综上所述，联合检测IFN-γ、IL-18 及 IL-18BP可作为肝囊型包虫病的血清辅助诊断指标，同时可为肝囊型包虫病人靶向治疗提供潜在靶点，也可作为肝囊型包虫病术后随访及预测复发的指标。

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(本文编辑杨晨晨)

The potential significance of IFN-γ,IL-18 and IL-18BP in Th1/Th2 3 caused in patients with hepatic cystic echinococcosis

GUO Zhongshuai1,2, ZHANG Fengbo2, XIANG Yang2, LIN Yuwei3, PANG Nannan2, ZHAO Hui2,ZHANG Jia1, MA Xiumin2, DING Jianbing1

(1DepartmentofImmunology，BasicMedicalCollege,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China,2MedicalDiagnosticCentre,TheFirstAffiliatedHospital,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China,3ClinicalLaboratoryCenter,TraditionalChineseMedicineHospital,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830000,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the significance of combined detection of the serum levels of interleukin 18 (IL-18) and interleukin 18 binding protein (IL-18BP) in hepatic cystic echinococcosis caused by Th1/Th2 imbalance. Methods28 patients with cystic echinococcosis as CE group, 28 patients with cystic echinococcosis preoperative surgery as PCE group, 25 cases of healthy persons as HC group, Enzyme-linked immunosorbent method to detect the serum IL-18 and IL-18 BP and Th cytokines in each group;Immune turbidimetric method to detect the serum CRP, C3, C4 and IgG, IgM, IgE level in each group. Results(1)Serum IL-18, IFN-γ, IL-2, C3 and C4 concentrations were remarkably lower in CE compared with HC and PCE group (P<0.05). (2) Serum IL-18BP, IL-4, CRP, IgE, IgM and IgG concentration was higher CE compared with HC and PCE group (P<0.05). ConclusionThe imbalance of IL-18 and IL-18BP may one of the possible mechanisim that echinococcus granulosusused to actively modulate and suppress host immune system so that Th1/Th2 immune offset.

Keywords:Echinococcisis; IL-18; IL-18BP

[收稿日期：2015-12-07]

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.04.011

中图分类号：R392.1

文献标识码：A

文章编号：1009-5551(2016)04-0430-04

作者简介：郭忠帅 (1986-)，男，在读硕士，主管技师，研究方向:寄生虫免疫。通信作者：丁剑冰，女，博士，教授，博士生导师，研究方向: 感染免疫，E-mail:djbing002@sina.com。

基金项目：国家自然科学基金(81460307，81160200，81060135, 81160378); 新疆自治区包虫病重点实验室开放课题(XJDX0202-2010-04)