高水平IFN-γ可能是布鲁杆菌病慢性化的特征之一

韩丽红, 刘日宏, 刘志国, 崔步云

高水平IFN-γ可能是布鲁杆菌病慢性化的特征之一

韩丽红1, 刘日宏2, 刘志国2, 崔步云3

目的比较急、慢性布鲁氏菌病患者外周血细胞因子IFN-γ、IL-4、TGF-β1、 IL-10和IFN-γ/IL-4水平，寻找布病慢性化细胞因子标志物。方法随机抽取乌兰察布市地方病防治中心急、慢性布鲁杆菌病患者各42名作为研究对象，当地健康人群20名作为对照组。采用单因素方差分析对比急性布病患者、慢性布病患者和健康人群IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IL-10和IFN-γ/IL-4水平。急性布病患者和慢性布病患者血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、 IL-10和IFN-γ/IL-4水平比较采用t检验。结果

布鲁氏杆菌病；γ干扰素； 转化生长因子β1

布鲁氏菌病(简称布病)是布鲁杆菌(简称布氏菌)引起的全球主要的人兽共患传染性疾病，羊、牛等疫畜为主要传染源。对于布氏菌，尽管人类是被感染的偶然宿主，每年全世界仍有50万新报告病例。目前仍没有对人间慢性布病有效的治疗措施和防治疫苗。布病慢性化生物学标志临床研究甚少。本文比较了急慢性布病患者外周血细胞因子IFN-γ、IL-4、TGF-β1、 IL-10和IFN-γ/IL-4的水平，以期寻找慢性布病细胞因子的生物学标志。

1 材料与方法

1.1 研究对象 采用前瞻性设计,按照随机、分组、对照的选样原则，将2016年3月—2016年4月的所有患者纳入样本范围，有明确病程的急、慢性布病住院患者及生活在疫区、无重大疾病的当地居住人群各42名作为研究对象。同时选取生活在疫区、健康且无重大疾病的当地居住人群20名作为对照组。其中急性布病患者42人，年龄27-58岁,平均年龄(50.15±9.91)岁, 男性26人，女性16人，男女比例为1.6∶1.0，病程0.3-1.3月,病程平均0.9月；慢性布病患者42人，年龄39-67岁,平均年龄( 55±9.91)岁，男性28人，女性14人，男女比例为2.0∶1.0，病程24-48月，平均16.5月；健康人群平均年龄(50.14±8.23)岁, 男性13人，女性7人，男女比例为1.86∶1.0。 3组人群年龄比较差异无统计学意义(F=0.98、P>0.05)。所有研究对象同意参与研究，并签署知情同意书。

1.2 诊断方法 布病的诊断标准按《布鲁氏菌病防治手册》[1]执行，即结合病人流行病学接触史、临床表现和实验室检查综合判断。

1.2.1 主要仪器与试剂 Bio-Tek宝特 ELX800酶标仪购自美国；IFN-γ、IL-4、TGF-β1和IL-10试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司mlbio。

1.2.2 血清细胞因子检测 标本采集：采静脉血4 mL, 离心4 000 r/min 5 min,分离血清后, 保存至-20 ℃待测。采用双抗体夹心法测定3组血清中IL-4、 IFN-γ、TGF-β1和IL-10水平，按照说明书操作及判定结果。

2 结 果

2.1 急、慢性布病患者和健康对照组血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IFN-γ/IL-4指标比较有统计学意义(P<0.05)；3组指标IL-10比较无统计学意义(P>0.05)。

表1 急性期、慢性期布病患者与健康对照IL-4、 IFN-γ、TGF-β1、IL-10和IFN-γ/IL-4指标对比Tab.1 Comparison of IL-4, IFN-γ, TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 level between acute brucellosis, chronic brucellosis and healthy group

*P<0.05

2.2 急性布病患者和慢性布病患者血清TGF-β1和IL-10水平比较，无统计学意义(P>0.05)；急性布病患者和慢性布病患者血清IL-4、 IFN-γ和IFN-γ/IL-4比较，有统计学意义(P<0.05)。

Note:*P<0.05

3 讨 论

布鲁氏菌病是由革兰氏阴性杆菌引起的分布广泛的人兽共患病，严重威胁着发展中国家动物和人类的身体健康。布鲁氏菌感染的特征之一是它能够建立慢性感染。许多病原微生物有能力在他们的宿主中建立慢性感染，前提是它们必须能够克服在感染过程中引发的免疫反应[2]。布鲁氏菌慢性化与机体的免疫状况有密切的关系。IFN-γ是Th1 细胞发挥细胞免疫的关键细胞因子，有效清除细胞内寄生菌布鲁菌。IL-4是 Th2细胞发挥体液免疫的主要细胞因子，不利于布病的治愈。IFN-γ/IL-4比值反映体内细胞免疫与体液免疫的相对程度。IL-10和TGF-β1是与布病慢性化有关的细胞因子。本课题研究急、慢性布病细胞因子IFN-γ、IL-4、IL-10、TGF-β1和IFN-γ/IL-4，试图从细胞因子水平解释和寻找布病慢性化的标志，为临床提供客观的生物学指标。

布氏菌进入人体后参与免疫应答, 使人体免疫细胞活化。细胞因子作为重要的效应分子调节宿主的免疫反应。急、慢性布病患者和健康对照组血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IFN-γ/IL-4指标比较有统计学意义，说明布鲁杆菌在人体中引发了机体的免疫反应。研究表明有效清除布鲁菌需要机体的Th1细胞通过分泌IFN-γ、 IL-2和TNF-a等介导的细胞免疫，其中IFN-γ是介导Th1 细胞免疫的关键细胞因子[3-4]，而Th2细胞分泌的IL-4 和 IL-10介导的体液免疫抑制巨噬细胞的激活，不利于布病的治愈[5-6]。本实验结果慢性布病IFN-γ比急性布病高，而急性布病IL-4比慢性布病高。该结果令人诧异，慢性布病患者是以IFN-γ细胞因子为主的Th1反应，该实验结果似乎与Th1细胞因子有助于机体抵抗布鲁杆菌，而Th2细胞因子有助于机体发展成布鲁菌病的结论相背[7-8]。有研究表明未接受治疗的布病患者体内T淋巴细胞激活，同时体内以IFN-γ细胞因子为主的Th1细胞因子环境，但是发现外周血单核细胞吞噬效应活性降低[9]，因此IFN-γ水平的增高未必与其功能成正比。也有人研究发现复发的布病患者Th1反应的细胞因子明显增多[10]。因此不能仅仅因为急性布病的治疗效果和转归较慢性布病好而认为急性布病的细胞因子的内环境以IFN-γ为主的Th1细胞因子环境, 布病IFN-γ水平和功能可能与病程有关。

本实验急、慢性布病患者和健康对照组血清IFN-γ/IL-4指标有差异，慢性布病患者IFN-γ/IL-4比急性布病患者明显增高，说明急、慢性布病患者机体内的Th1细胞免疫和Th2体液免疫稳态平衡的功能被打破。研究进行如下猜想，一旦在急性期布病患者细胞免疫Th1反应没有能够发挥足够威力消灭体内布鲁杆菌而转为慢性，体内持续存在布鲁杆菌引发持续存在的细胞免疫反应，但是单核吞噬细胞的功能有可能受损。由此推断对于慢性布病患者IFN-γ水平增高不能代表IFN-γ活性增高的Th1反应，可能仅代表布病慢性化的一个标志之一。高水平的抗炎因子IL-10和TGF-β1已观察到可以促进布病慢性化[11-12]。IL-10和TGF-β1的功能是控制调节过多的和潜在的有害的炎症反应[13]。Radhika研究表明C57BL/6小鼠IFN-γ增加，同时IL-10产生减少有助于清除体内的布鲁杆菌[14]。在慢性布病中TGF-β1有可能抑制淋巴细胞的吞噬功能的作用[15]。本实验3组指标IL-10比较无差异，慢性布病患者血清TGF-β1和IL-10水平比急性布病患者高但差异不明显。说明慢性布病患者体内有高水平的IFN-γ，增高的调节细胞因子IL-10和TGF-β1反馈抑制IFN-γ的反应。

慢性布病患者可能存在体内免疫细胞因子紊乱的免疫内环境，因此结合调节因子TGF-β1和IL-10，高水平IFN-γ可能是布鲁杆菌病慢性化的特征。当然临床上判断布鲁杆菌病慢性化也需要结合患者的病史和临床表现等。如若能够结合患者的体内生物学的客观指标则更有说服力，同时为临床进一步的个性化治疗提供依据。

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HighlevelIFN-γmaybeoneofthecharacteristicsofchronicbrucellosis

HAN Li-hong1, LIU Ri-hong2, LIU Zhi-guo2, CUI Bu-yun3

(1.MedicalTechnologyInstituteofBaotouMedicalCollege,Baotou014060,China；2.UlanqabCenterforEndemicDiseasePreventionandControl,Jining012000,China; 3.NationalInstituteofInfectiousDiseasesControlandPrevention,ChineseCenterforDiseaseControlandPrevention，Beijing102206,China)

We sought to compare the level of peripheral blood gamma interferon(IFN-γ),interleukin 4(IL-4), TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 between acute brucellosis and chronic brucellosis to look for biochemical markers for chronic brucellosis. A total of 42 acute brucellosis and 42 chronic brucellosis cases were selected randomly from the Endemic Disease Prevention and Control Center of Ulanqab City as the research subjects with 20 local healthy persons as healthy control. Comparisons of IFN-γ，IL-4，TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 in the three groups were tested by One-Way ANOVA analysis. Parameters of IL-4，IFN-γ，TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 in peripheral blood were analyzed with T-test between acute brucellosis with chronic brucellosis. Results showed that the mean of IFN-γ,IL-4,TGF-β1 and IFN-γ/IL-4 was significant difference in the three groups(F=6.86,11.90,12.25,4.60,P<0.01),but not of IL-10(F=2.72,P>0.05). The mean of IFN-γ, IL-4 and IFN-γ/IL-4 was significant difference between acute brucellosis with chronic group(t=-1.99,82,-3.3,P<0.05), but not of TGF-β1 and IL-10(t=-1.90, -1.81,P>0.05).Combined with TGF-β1 and IL-10 levels, high level IFN-γ may be regarded as one of the biochemical markers for chronic brucellosis.

brucellosis; gamma interferon; transforming growth factor β1

10.3969/j.issn.1002-2694.2017.08.010

2013年内蒙古自治区高等学校科学研究项目(No.NJZY13249)资助

崔步云，Email:cuibuyun@icdc.cn

1.包头医学院医学技术学院临床生化教研室，包头 014060； 2.乌兰察布市地方病防治中心，乌兰察布 012000； 3.中国疾病预防控制中心传染病预防控制所，北京 102206

Funded by the Science Research Project of the Inner Mongolia Autonomous Region University in 2013(No.NJZY13249) Corresponding author：CUI Bu-yun，Email:cuibuyun@icdc.cn

急、慢性布病患者和健康对照组血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IFN-γ/IL-4指标比较有统计学意义(F=6.86、11.90、12.25、4.60,P<0.01)；三组指标IL-10比较无统计学意义(F=2.72,P>0.05)。急性布病患者和慢性布病患者血清TGF-β1和IL-10水平比较无统计学意义(t=-1.90, -1.81,P>0.05)；急性布病患者和慢性布病患者血清IFN-γ、IL-4和IFN-γ/IL-4比较，有统计学意义(t=-1.99、82、-3.3，P<0.05)。结论联合TGF-β1和IL-10水平变化，高水平IFN-γ可能是布鲁氏菌病慢性化的生物化学标志物之一。

R378

：A

：1002-2694(2017)08-0716-04

2016-10-14编辑：梁小洁