肺结核病人血清中IL-22和IL-17的表达水平及临床意义分析

梁 华，孙国宏，余艺萍，周爱明，杨军平

（江西中医药大学附属医院，1、检验科；2、药剂科，江西南昌330006）

肺结核病人血清中IL-22和IL-17的表达水平及临床意义分析

梁 华1，孙国宏1，余艺萍1，周爱明2，杨军平1

（江西中医药大学附属医院，1、检验科；2、药剂科，江西南昌330006）

目的研究肺结核病人血清IL-22和IL-17的表达水平并分析其临床意义。方法采用ELISA法检测59例肺结核患者（TB）和44例健康志愿者（HD）外周血清IL-22和IL-17的表达水平，同时检测了白细胞计数（WBC）、红细胞沉降率（ESR）、C反应蛋白（CRP）的水平，并分析细胞因子之间及细胞因子与三项炎症指标的相关性。结果TB组外周血清IL-22和IL-17的浓度分别为26.70±10.63pg/ml和128.02±6.96pg/ml，均显著高于HD组IL-22和IL-17的浓度（12.21±1.79pg/ml，109.07±3.02pg/ml，P＜0.05）；使用常规化疗药物治疗后TB病人血清IL-22和IL-17的浓度分别为15.12±1.08pg/ml和115. 63±2.98pg/ml，均显著低于治疗前IL-22和IL-17的浓度水平（26.70±10.63pg/ml，128.02±6.96pg/ml，P＜0.05）；痰涂片TB菌检测阳性患者IL-22和IL-17的浓度分别为30.68±9.13pg/ml和131.67±4.96pg/ml，均显著高于痰涂片TB菌检测阴性患者的水平（19.89±2.54pg/ml，125.15±4.58pg/ml，P＜0.05）。Pearson相关性分析显示，TB患者外周血清IL-22的浓度和IL-17的浓度呈显著正相关（P＜0.05），且TB患者血清中IL-22和IL-17的浓度与ESR、CRP的水平均为正相关（P＜0.05），与WBC的水平无明显相关性（P＞0.05）；痰涂片TB菌阳性患者血清IL-22的浓度和IL-17的浓度呈显著正相关（P＜0.05），且TB菌阳性患者血清IL-22和IL-17的浓度分别与WBC、ESR、CRP的水平均为正相关（P＜0.05）。结论IL-22和IL-17在机体的抗结核免疫过程中发挥重要作用。

肺结核；白细胞介素22；白细胞介素17

目前，由结核分枝杆菌感染所致的结核病仍然是全球感染率和死亡率最高的传染病之一［1］，据世界卫生组织统计，全球约有20亿人感染结核分枝杆菌，每年新增结核病患者900万人，300万人死于结核病。在我国，结核病已经成为发病率和死亡率最高的传染病［2］。因此，深入探寻机体的抗结核感染免疫机制，寻找有效的途径控制结核病的发病率和病死率是我国当今亟需面临的重大课题。既往研究证实，临床结核病是一个T细胞介导的保护性免疫反应和病原性免疫反应的调控紊乱性疾病，CD4+和CD8+T细胞以及巨噬细胞在抗结核感染的保护性免疫中起重要作用。Th17和Th22细胞则是近年来先后报道发现的参与机体免疫调节功能新的CD4+T辅助细胞，在机体抗结核免疫中可能发挥重要作用［3，4］。细胞因子IL-17、IL-22分别作为Th17、Th22细胞的典型效应分子，在参与细胞或体液免疫、免疫调节、促炎或抑炎反应等方面具有重要的生物学作用，其在血清中的浓度水平的高低，正是其相应Th细胞免疫调控功能的客观体现，本实验通过检测外周血清IL-22、IL-17的含量，并结合全血白细胞计数（WBC）、红细胞沉降率（SR）和C反应蛋白（CRP）测定，旨在探讨不同细胞因子的抗结核免疫调控机制和促炎、抑炎效应。

1 材料与方法

1.1 一般资料收集2015年9月至2016年2月来自江西省胸科医院和南昌市传染病医院的新发肺结核患者（TB）59例，年龄18～84岁，平均40.5±2.1岁，男性31例，女性28例，其临床诊断符合中华医学会2005年出版的《临床诊疗指南结核病分册》的标准［5］，病史不超过3个月，均有肺结核临床表现，其中痰涂片检测阳性22例，阴性37例；选取本院体检科健康志愿者（HD）44例，年龄18～57岁，平均36.5±1.8岁，男性20例，女性24例，其胸部X透视正常且近期无接触结核病史者。

1.2 主要仪器与试剂酶标仪Synergy 2型为美国BioTek公司产品，BC-6800型血液分析仪为深圳迈瑞公司产品，特定蛋白分析仪A15型为西班牙BioSystems公司生产，血沉分析仪PUC-2068A为北京普朗公司生产，IL-22和IL-17 ELISA试剂盒购自美国Cloud Clone公司，CRP免疫散射比浊试剂盒购自湖南永和公司，抗酸染液购自贝索公司。

1.3 方法

1.3.1 标本采集与保存所有肺结核患者（TB）和健康志愿者（HD）分别采用干燥管、EDTA-K2抗凝管、枸橼酸钠抗凝管各采集全血2ml，将干燥管全血标本1500r/min离心5min，收集血清于4℃冰箱保存，用于检测IL-22和IL-17以及CRP；EDTAK2抗凝管和枸橼酸钠抗凝管全血标本则分别用于检测WBC和SR，同时收集每位患者的痰液标本，收集方法参照《全国临床检验操作规程（第3版）》方法进行，每份标本的采集均征得本人书面知情同意。

1.3.2 细胞因子检测采用ELISA方法检测血清IL-22和IL-17的水平，操作步骤严格按照说明书进行。设立标准孔、对照孔和样本孔，以450nm波长检测，建立以标准品浓度为横坐标，以实测吸光度（A）值为纵坐标的标准曲线，根据样品的A值和标准曲线获得样品浓度。

1.3.3 其他检测将EDTA-K2抗凝全血和枸橼酸钠抗凝全血分别在BC-6800型血液分析仪和PUC-2068A型血沉分析仪上检测WBC和SR，并在A15型特定蛋白分析仪采用免疫散射比浊法检测各血清标本CRP的浓度，同时将痰标本作抗酸染色，染色方法严格按说明书进行。

1.4 统计学方法采用SPSS 17.0统计分析软件进行统计学分析，计量资料以均值±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验，相关性分析采用Pearson相关分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

图1 TB组和HD组之间外周血清IL-22和IL-17水平比较

2.1 血清IL-22和IL-17水平比较TB组血清IL-22和IL-17的浓度分别为26.70±10.63pg/ml和128.02±6.96pg/ml，均显著高于HD组IL-22和IL-17的浓度（12.21±1.79pg/ml，109.07±3.02pg/ml），两组分别比较差异均有统计学意义（t=2.679，P= 0.012；t=2.458，P=0.018），结果见图1所示。

2.2 血清IL-22和IL-17的水平与肺结核患者临床特征的关系使用常规化疗药物治疗后TB病人血清IL-22和IL-17的浓度分别为15.12±1.08pg/ ml和115.63±2.98pg/ml，均显著低于治疗前IL-22和IL-17的浓度水平（26.70±10.63pg/ml，128.02± 6.96pg/ml），两组分别比较差异均有统计学意义（t= 1.764，P=0.047；t=2.238，P=0.028）；痰涂片TB菌检测阳性患者IL-22和IL-17的浓度分别为30.68± 9.13pg/ml和131.67±4.96pg/ml，均显著高于痰涂片TB菌检测阴性患者的水平（19.89±2.54pg/ml，125.15±4.58pg/ml），两组分别比较差异均有统计学意义（t=1.961，P=0.038；t=2.325，P=0.019）；不同性别或年龄TB患者血清IL-22和IL-17的浓度比较，差异无统计学意义（P＞0.05），结果见表1，表2所示。

2.3 其他三项检测指标的比较在检测细胞因子的同时，我们还对反映结核病活动程度的三项炎症性指标WBC、SR、CRP进行了比较（见表1、表2），TB患者在治疗前WBC、SR、CRP分别为（9.72± 1.23）×109/L、61.3±10.3mm/h、33.54±3.25mg/L，均显著高于治疗后的水平（P＜0.5）；同时痰涂片TB菌阳性患者WBC、SR、CRP分别为（10.81±1.82）×109/ L、75.2±11.3mm/h、36.12±4.28mg/L，均显著高于痰涂片TB菌阴性患者的水平（P＜0.5）。

2.4 相关性分析通过Pearson相关性分析显示，TB患者外周血清IL-22的浓度和IL-17的浓度呈显著正相关（γ=0.940，P=0.015），且TB患者血清中IL-22的浓度与SR、CRP的水平均为正相关（γ= 0.778，P=0.026；γ=0.850，P=0.019），与WBC的水平无明显相关性（γ=0.256，P=0.426）；TB患者血清中IL-17的浓度与SR、CRP的水平也均为正相关（γ= 0.698，P=0.031；γ=0.784，P=0.024），与WBC的水平无明显相关性（γ=0.451，P=0.51）；痰涂片TB菌阳性患者血清IL-22的浓度和IL-17的浓度呈显著正相关（γ=0.972，P=0.012），且TB菌阳性患者血清IL-22和IL-17的浓度分别与WBC、SR、CRP的水平均为正相关（P值均为＜0.05）。

表1 TB治疗前后组之间外周血清细胞因子浓度和其他三项指标的比较（x±s）

表2 TB菌阳性和阴性组之间外周血清细胞因子浓度和其他三项指标的比较（±s）

表2 TB菌阳性和阴性组之间外周血清细胞因子浓度和其他三项指标的比较（±s）

注：与TB菌阴性组比较，*P＜0.05。

痰涂片TB菌检测例数阳性阴性22 37 IL-22（pg/ml）IL-17（pg/ml）WBC（×109）SR（mm/h）CRP（mg/L）30.68±9.13*19.89±2.54 131.67±4.96*125.15±4.58 10.81±1.82*7.32±1.45 75.2±11.3*35.2±12.3 36.12±4.28*25.42±5.36

3 讨论

机体的抗结核免疫主要是通过活化T淋巴细胞介导巨噬细胞效应的细胞免疫反应，从而杀灭结核分枝杆菌，使机体免于发病或使病灶局限。研究证实［6］，CD4+T细胞是机体抗结核保护性免疫的核心，特别是在机体清除体内结核分枝杆菌过程中至关重要，其产生的IFN-γ可有效控制结核分枝杆菌的持续感染。CD4+T淋巴细胞亚群包括Th1、Th2、Th17、Th22和Treg产生一系列细胞因子，协同控制器官结核病［7，8］，长期以来，Th1和Th2细胞失衡的理论在抗结核感染免疫中始终成为关注的热点，特别是前者下调后者上调与结核病的发病有关，但详细机制仍未阐明。近年来研究发现，白细胞介素家族在参与感染性疾病的发病机制中可能出于关键地位［9，10］，而白细胞介素本身在介导T、B细胞活化、增殖与分化、激活与调节免疫细胞、传递信息及在炎症反应中都起到非常重要的作用，因而研究和探讨机体IL-17和IL-22的总水平，则有助于探寻Th17和Th22的抗结核感染免疫机制及和其他CD4+T细胞的协同作用。

IL-22是2000年发现的细胞因子，在机体中由Th22、Th17、Th1、NK22及γδT细胞分泌［11，12］，它在许多自身免疫性疾病、慢性炎症性疾病和感染性疾病中作为炎性因子发挥着重要的生物学作用，当机体发生炎症或感染时，IL-22在宿主的防御体系中扮演第一道防线的作用，特别是在银屑病、异位性皮炎和溃疡性结肠炎患者中尤为突出［13］。Zheng等研究发现，IL-22是CD4+T细胞膜表面成熟的细胞因子，IL-22阳性细胞可在细胞表面产生效应分子，发挥抗结核菌作用，去除CD4+T细胞表面的IL-22因子，将会抑制巨噬细胞抗结核作用。IL-17是Th17细胞分泌的主要效应因子，同时也是一种强力促炎症因子。在抗微生物感染过程中，IL-17诱导T细胞活化、刺激巨噬细胞和上皮细胞产生多种促炎介质，促进炎症和协同刺激T细胞活化的作用［14］。国内蒯守刚［15］等报道采用ELISA法检测67例肺结核患者和34例正常体检者外周血清IL-17的水平，结果显示肺结核患者血清IL-17水平明显高于健康对照组。邓黎［16］等采用RT-PCR的方法检测了脊柱结核患者的IL-17的表达水平，发现结核组IL-17的表达显著高于对照组。

本实验发现肺结核病人外周血清IL-22和IL-17的表达水平高于正常对照组，经常规化疗药物治疗后IL-22和IL-17的水平则迅速降低至正常人水平，同时结核菌涂片阳性病人IL-22和IL-17的表达水平高于阴性病人，TB病人血清IL-22和IL-17呈显著正相关，这表明肺结核病人组中机体的炎症和免疫应答高于对照组，在机体感染结核菌，巨噬细胞产生大量细胞因子，促使淋巴细胞和单核细胞在感染部位聚集和白介素上调，包括IL-22和IL-17，同时CD4+T细胞分化为高活性Th17和Th22细胞亚群，IL-22和IL-17等多种细胞因子分泌产生，刺激巨噬细胞吞噬杀灭结核菌，并诱导T细胞进一步分化，同时产生促炎介质，外周血WBC上升，细胞因子进入系统循环，导致CRP和SR的增高，因此细胞因子IL-22、IL-17的水平不仅在一定程度上反映了患者的免疫状态，而且还可以通过其变化趋势来判断患者治疗或预后的效果。尽管IL-22和IL-17在结核病的发生、发展中可能具有一定的作用，但在抗结核免疫中CD4+T细胞各亚群之间及各亚群与IL-22、IL-17的协同机制尚不明确，仍需进一步探讨。

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Expression and clinical significance of serum IL-22 and IL-17 in patients with pulmonary tuberculosis

LIANG Hua1，SUNGuohong1，YU Yiping1，ZHOU Aiming2，YANG Junping1.
1.Department of Clinical Laboratory，the Affiliated Hospital of Jiangxi U-niversity of Traditional Chinese Medicine，2.Department of Pharmacy，the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine，Nanchang 330006，China.

Objective To investigate the expression levels and clinical significance of serum IL-22 and IL-17 in pulmonary tuberculosis patients.Methods The serum levels of IL-22 and IL-17 were quantified by using enzyme-linked immunosorbent assays（ELISA）in 59 pulmonary tuberculosis patients（TB）and 44 healthy donors（HD）.At the same time WBC，ESR and CRP were also detected.Pearson correlation analysis was used to analyze the correlation between cytokines and three inflammatory p

.Results The concentrations of serum IL-22 and IL-17 in TB group were respectively 26.70±10.63pg/ml and 128.02±6. 96pg/ml，which were both significantly higher than in HD group（12.21±1.79pg/ml，109.07±3.02pg/ml，both P＜0.05）；the concentrations of serum IL-22 and IL-17 in TB patients after routine chemotherapy treatment were respectively 15.12±1.08pg/ml and 115. 63±2.98pg/ml，which were both significantly lower than that before treatment（26.70±10.63pg/ml，128.02±6.96pg/ml，both P＜0.05）；the concentrations of serum IL-22 and IL-17 in sputum smear positive TB group were respectively 30.68±9.13pg/ml and 131.67± 4.96pg/ml，which were both significantly higher than that in sputum smear negative TB group（19.89±2.54pg/ml，125.15±4.58pg/ml，both P＜0.05）.There was a significant positive correlation of serum IL-22 with IL-17in TB group（P＜0.05），and it was the same between cytokines and ESR，CRP（both P＜0.05），but there was no significant correlation between cytokines and WBC in TB group（P＞0.05）；there was also significantly positive correlation between serum IL-22 and IL-17 in sputum smear positive TB group，and it was the same result between cytokines and WBC，SR，CRP in sputum smear positive TB group（both P＜0.05）.Conclusion These findings indicated that IL-22 and IL-17 may play an important role in the immune response against Mycobacterium tuberculosis.

Pulmonary tuberculosis；Interleukin 22；Interleukin 17

R521，R446.62

A

1674-1129（2016）05-0553-04

10.3969/j.issn.1674-1129.2016.05.005

2016-05-18；

2016-07-07）

江西中医药大学校级课题（2012ZR041）

梁华，男，1975年12月出生，医学硕士，主管技师，研究方向：临床免疫和分子诊断。