冠心病合并慢性牙周炎患者外周血调节性T细胞检测的临床意义
2018-01-09王倩,丁畅,王治,吴娟
王 倩, 丁 畅, 王 治, 吴 娟
(1. 江苏省南京市胸科医院 心内科, 江苏 南京, 210029; 2. 江苏省南京市口腔医院 牙周科, 江苏 南京, 210008)
冠心病合并慢性牙周炎患者外周血调节性T细胞检测的临床意义
王 倩1, 丁 畅1, 王 治1, 吴 娟2
(1. 江苏省南京市胸科医院 心内科, 江苏 南京, 210029; 2. 江苏省南京市口腔医院 牙周科, 江苏 南京, 210008)
冠心病; 牙周炎; 调节性T细胞; 动脉粥样硬化
炎症反应不仅在冠状动脉粥样硬化性心脏病(AS)斑块的形成和发展中起着重要作用,还决定着它的稳定性[1]。牙周炎是牙周支持组织的慢性炎症,能够通过被感染的牙周组织释放炎症介质,诱导内皮细胞功能障碍,导致AS[2]。T淋巴细胞介导的细胞免疫参与了AS的炎症反应过程,在促进斑块进展和保持斑块稳定中都起到一定的作用[3-4]。调节性T细胞(Treg)的数量减少或者功能下降、甚至其分化及分布的异常都会导致自身免疫失调,这可能是T淋巴细胞参与AS进展的重要作用机制[5]。本研究检测患者的CD4+CD25+FoxP3+Treg含量以及细胞因子TGF-β1的浓度,分析冠心病合并慢性牙周炎患者的调节性T细胞数量及功能的变化,报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2015年3月—2017年9月南京市胸科医院心血管内科首诊疑似冠心病住院患者122例,年龄40~65岁,平均(56.74±6.82)岁,男62例,女60例。根据冠状动脉造影结果和牙周炎诊断标准将患者分为4组。对照组(C组)32例,男15例,女17例,年龄(56.48±5.93)岁,冠脉造影正常且牙周组织健康或仅有牙龈炎; 冠心病组(CHD组)28例,男15例,女13例,年龄(58.16±7.19)岁,有冠心病但牙周组织健康或仅有牙龈炎; 冠心病合并牙周炎组(CHD-P组)32例,男17例,女15例,年龄(57.40±7.47)岁; 牙周炎组(P组)30例,男15例,女15例,年龄(55.01±6.60)岁,冠脉造影正常有慢性牙周炎。
排除标准: 合并感染性疾病; 应用炎症抑制药物; 严重肝肾功能不全者; 周围血管栓塞性疾病者; 恶性肿瘤患者; 糖尿病和风湿性疾病; 严重高脂血症(总胆固醇>6.5 mmol/L、甘油三酯>3.0 mmol/L、低密度脂蛋白>4.0 mmol/L)和高血压病3级以上的患者。研究经伦理委员会批准,并获取研究对象的知情同意。
1.2 研究方法
1.2.1 冠心病的诊断: 行冠状动脉造影并依据哈里森内科学标准诊断,冠状动脉狭窄<50% 者为正常。冠状动脉狭窄程度采用Gensini(GS)评分法进行评分; 对主要冠状动脉左主干、左前降支、左回旋支、右冠状动脉中任何一支狭窄进行积分: ≤25%为1.0分,26%~49%为1.5分,50%为2.0分,51%~74%为3.0分,75%为4.0分,76%~89%为6.0分,90%为8.0分,91%~98%为12.0分,99%为16.0分,100%为32.0分。
1.2.2 牙周炎的诊断: 由南京市口腔医院同一位牙周科医生依据患者牙龈炎症、牙周袋形成、牙槽骨吸收和牙齿松动等方面进行诊断。牙周组织健康或仅有牙龈炎者列为无牙周炎。
1.2.3 标本采集: 抽取受试者入院后第2天空腹静脉血12 mL, 其中6 mL全血样本送本院检验中心进行常规血脂、CRP检测; 2 mL全血样本采用EDTA抗凝行流式细胞术检测; 4 mL全血样本用肝素抗凝管采集送本院中心试验室行ELISA检测。
1.2.4 CD4+CD25+Foxp3+Treg/CD4+T的检测: 抽取静脉血1 mL, 用PBS 1︰1稀释,加入等量的人淋巴细胞分离液中, 2 200 r/min离心20 min, 取单个核细胞层,加入PBS洗涤, 1 500 r/min离心10 min去上清液; 取A(同型对照管)、B(检测管)两管,每管加入约5.0×105个细胞,以CD4/CD25混合抗体孵育30 min, 洗涤后加入1 mL固定/破膜工作液孵育60 min, A管加入IgG抗体,B管加入Foxp3抗体,孵育30 min, 洗涤后加入适量流式缓冲液重悬细胞,流式细胞仪检测。试剂购自美国BD公司。
1.2.5 TGF-β1浓度的检测: 静脉血4 mL以4 ℃低温离心机3 000 转/min离心20 min, 收集血清并分装至多个1.5 mL的EP管中,封膜,编号, -80 ℃超低温冰箱保存待用。取上清液(血浆)用ELISA法测定TGF-β1浓度。TGF-β1ELISA试剂盒购自北京达科为生物技术有限公司。
1.3 统计学处理
用SPSS 18.0 软件进行分析,计数资料采用卡方检验; 计量资料方差齐性检测后,正态分布数据以均数±标准差表示,多组均数间采用单因素方差分析,组间两两比较采用SNK方差分析; 相关检验性采用Spearman。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
C组、CHD组、CHD-P组和P组在年龄、性别、吸烟率、血压、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)、CRP等方面比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。CHD组的GS评分为(13.91±6.37),较C组(2.97±1.90)和P组(2.90±1.91)显著升高 (P<0.01)。CHD-P组的GS评分为(22.98±13.36),较C组和P组显著升高(P<0.01)。CHD-P组较CHD组显著升高(P<0.01)。C组和P组无显著差异(P=0.973)。CD4+CD25+Foxp3+Treg/CD4+T在CHD-P组中为(1.97±0.38)%,较C组(2.58±0.74)%、CHD组(2.34±0.51)%和P组(2.34±0.34)%显著降低(P<0.01); CHD组和P组较C组下降,但差异无统计学意义(P>0.05); CHD组与P组无显著差异(P=0.983)。CHD-P组TGF-β1水平为(13.41±2.96) μg/L, 较C组(23.32±5.60) μg/L、CHD组 (18.98±3.95) μg/L和P组(18.41±3.54) μg/L显著降低(P<0.01)。CHD组和P组较C组均降低,且差异均有统计学意义(P<0.01); CHD组较P组无显著差异(P=0.606)。Spearman相关性分析发现,血浆TGF-β1浓度与CD4+CD25+Foxp3+Treg/CD4+T呈中等相关(r=0.455,P<0.01)。
表1 4组一般资料比较
3 讨 论
研究[6]认为冠心病的主要病因是AS,但是在AS的发展过程中,细胞基质的反应、各种细胞因子以及生长因子的产生与作用,都与炎症反应过程很类似。AS是一种炎症性疾病,炎性细胞浸润是AS的重要过程。多种免疫细胞如巨噬细胞、DC细胞、淋巴细胞参与AS斑块的形成,其中T细胞在斑块形成各个时期均发挥着重要的作用,而且斑块部位浸润的T细胞中最主要的是CD4+T细胞[7]。
近年来,大量的流行病学调查[8]显示牙周炎患者发生AS的风险增高,病因学调查[9]提示牙周炎患者罹患心血管疾病的风险比无牙周炎患者高,重度牙周炎与血管内膜增厚相关。牙周炎还可以导致血小板活化因子和脂蛋白相关性磷脂酶A2等炎症因子释放,它们也是已知的冠心病的危险因子,可以促进血小板聚集,加剧冠状动脉粥样硬化斑块内的炎症反应,使斑块的不稳定性加剧[10]。本研究中CHD-P组较CHD组GS评分明显升高,提示CHD-P组较CHD组患者的冠状动脉的狭窄程度更高,进而预测慢性牙周炎可能与冠状动脉粥样硬化的进展相关。
牙周炎引起的感染诱导出T淋巴细胞免疫应答反应,不同亚群的T淋巴细胞在AS形成过程中的作用不同。Treg细胞是负向调节免疫T细胞,通过分泌抑炎因子IL-10和TGF-β1对炎症反应负调控,抑制AS的形成。有研究[11]发现,冠心病患者外周血中Treg细胞数目和功能均下调,且分泌的细胞因子IL-10和TGF-β1水平也随之下降。Hagiwara等[12]研究表明,牙龈卟啉单胞菌疫苗舌下使用可缓解牙龈卟啉单胞菌感染引起的AS斑块形成,且上调淋巴结Treg细胞数量。还有研究提示牙龈卟啉单胞菌可分泌外膜蛋白、牙龈素,当毒力因子进入循环系统能诱导内皮细胞的促AS应答反应[13]。由此可见,Treg在T淋巴细胞参与的AS过程中可能起关键作用。
CD4+CD25+Foxp3+Treg是最为重要的Treg细胞。Foxp3在CD4+T细胞的稳定表达是Treg分化过程完成的标志,Foxp3是控制Treg发育及发挥其生物功能的重要参与者[14]。Roland等[15]利用白喉毒素注射获得选择性缺失Foxp3的小鼠,将小鼠骨髓移植至Ldlr-/-小鼠,结果显示Foxp3缺失后AS斑块比对照组明显增大,血浆胆固醇也明显增高,证明Foxp3+Treg可通过调节脂蛋白代谢抑制AS。本研究中CHD-P组较CHD组、P组、C组的CD4+CD25+FoxP3+Treg/CD4+T均明显下降,提示冠心病合并慢性牙周炎患者的Treg数量明显下降,推测牙周炎加重了冠心病患者的慢性炎症反应、促进了冠心病患者AS斑块的进展。本研究中CHD组、P组和C组的CD4+CD25+FoxP3+Treg/CD4+T组间无显著差异。作者推测虽然CHD组和P组患者存在慢性炎症反应,但是该反应相对比较轻微是不同于急性炎症反应的,因此与C组患者间无明显差异,也有可能是本研究的样本量偏小所致。
TGF-β是许多具有共同生物学特性的信号分子组成的大家族,它参与了Treg细胞分化的许多环节。TGF-β1是TGF-β1家族中的一员,它参与了冠状动脉粥样硬化的形成、冠状动脉的狭窄、心肌梗死后重塑、细胞凋亡等过程,反映了Treg的功能。有研究[16]表明斑块不稳定的冠心病患者血清TGF-β1水平较正常人明显降低; 心肌梗死者的血浆活性TGF-β1水平更低。由此可见,血浆TGF-β1浓度水平的降低更易于斑块的破裂和血栓的形成。TGF-β1在AS的形成过程中是炎症免疫调节和斑块稳定因子[17]。本研究中CHD-P组、CHD组、P组的TGF-β1水平均比C组降低, CHD-P组的TGF-β1水平较CHD组进一步下降。另外,本研究提示患者的血浆TGF-β1水平与Treg含量呈中等相关。作者认为,牙周炎与冠心病都存在慢性炎症反应,慢性牙周炎导致了冠心病患者TGF-β1水平的进一步下降,继而引起 Treg的含量和功能的降低,破坏了AS斑块的稳定性。
[1] 丁士芳, 张运, 张梅, 等. 斑块稳定性与炎症反应在急性冠状动脉综合征中作用的研究[J]. 中华心血管病杂志, 2006, 34: 512-514.
[2] Nakajima T, Yamazaki K. Periodontal disease and risk of atherosclerotic coronary heart disease[J]. Odontology, 2009, 97(2): 84-91.
[3] Hansson G K, Jonasson L. The discovery of cellular immunity in the atherosclerotic plaque[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2009, 29(11): 1714-1717.
[4] Libby P, Okamoto Y, Rocha V Z, et al. Inflammation in atherosclerosis: transition from theory to practice[J]. Circ J, 2010, 74(2): 213-220.
[5] Rodrigues P H, Reyes L, Chadda A S, et al. Porphyromonas gingivalis strain specific interactions with human coronary artery endothelial cells: a comparative study[J]. PLoS One, 2012, 7(12): e52606.
[6] Beck J D, Offenbacher S. The association between periodontal diseases and cardiovascular diseases: a state-of-the-science review[J]. Ann Periodontal, 2001, 6(1): 9-15.
[7] BETTELLI E, CARRIER Y, GAO W, et al. Reciprocal developmental pathways for the generation of pathogenic effector TH17 and regulatory T cells [J]. Nature, 2006, 441(7090): 235-238.
[8] Hansen GM, Egeberg A, Holmstrup P, et al. Relation of Periodontitis to Risk of Cardiovascular and All-Cause Mortality (from a Danish Nationwide Cohort Study)[J]. The American journal of cardiology, 2016, 118(4): 489-493.
[9] KHADER Y S, ALBASHAIREH Z S, ALOMARI M A. Periodontal diseases and the risk of coronary heart and cerebrovascular diseases: a meta-analysis[J]. Journal of periodontology, 2004, 75(8): 1046-1053.
[10] Garza C A, Montori V M, McConnell J P, et al. Association between lipoprotein-associated phosphorlipase A2 and cardiovascular disease: asystematic review[J]. Mayo Clin Proceedings, 2007, 82: 159-165.
[11] Potekhina A V, Pylaeva E, Provatorov S, et al. Treg/Th17 balance in stable CAD patients with different stages of coronary atherosclerosis [J]. Atherosclerosis, 2015, 238(1): 17-21.
[12] Hagiwara M, Kurita-Ochiai T, Kobayashi R, Hashizume-Takizawa T, Yamazaki K, Yamamoto M. Sublingual Vaccine with Groel Attenuates Atherosclerosis[J]. Journal of Dental Research, 2014, 93(4): 382-387.
[13] ZHANG B, SIRSJO A, KHALAF H, et al. Transcriptional profiling of human smooth muscle cells infected with gingipain and fimbriae mutants of Porphyromonas gingivalis [J]. Scientific reports, 2016, 6: 21911.
[14] ZHENG Y, RUDENSKY A Y. Foxp3 in control of the regulatory T cell lineage [J]. Nature immunology, 2007, 8(5): 457-462.
[15] Roland K, Gerdes N, Badeau R M, et al. Depletion of FOXP3+ regulatory T cells promotes hypercholesterolemia and atherosclerosis[J]. J Clin Invest, 2013, 123(3): 1323-1334.
[16] Djurovic S, Thelle D S, Ringstad J, et al. Altered serum concentration of TGF-betaland LP (a)lipoprotein and their correlation in patients with first acute myocardial infarction[J]. Nutr MetabCardiovaac Dis, 1996, 9(5): 250-254.
[17] Cipollone F, Fazia M, Mincione G, et al. Increased expression of transforming growth factor-beta1 as astabilizing factor in human atherosclerotic plaques[J]. Stroke, 2004, 35(10): 2253-2257.
R 541.4
A
1672-2353(2017)24-142-03
10.7619/jcmp.201724059
2017-10-10
国家自然科学基金项目(81570365); 南京市医学科技发展项目(YKK15165)
丁畅