细胞因子在结核性胸膜炎中的诊断研究进展

万方，程义局，张先明

（贵州医科大学附属医院呼吸与危重症医学科，贵州 贵阳）

0 引言

结核病是结核分枝杆菌引起的慢性肺部感染性疾病。结核性胸膜炎是最常见的肺外结核，在结核病高患病地区，结核性胸膜炎引起的胸腔积液约占50%[1]，且发病率呈上升趋势。胸膜腔中分枝杆菌抗原的出现可激发强烈的免疫反应，以中性粒细胞启动，继以巨噬细胞和T淋巴细胞，最终产生淋巴细胞为主的渗出液，细胞介导的免疫反应激发T淋巴细胞将生物酶及细胞因子释放入胸膜腔，故可以通过测量胸液中的多种细胞因子水平协助提高对结核性胸膜炎的诊断准确率。本文就与结核性胸膜炎相关的细胞因子作如下综述。

1 细胞因子概述

细胞因子是由机体细胞对各种体内外刺激所分泌的小分子可溶性蛋白质，通过传导在细胞之间的信号，从而对机体细胞产生影响。肺结核的发病与机体免疫能力有关。当结核分枝杆菌感染宿主机体后在巨噬细胞内进行复制，此时机体以T细胞免疫为主，多种细胞因子被产生释放并相互协同参与机体免疫应答反应。由T细胞介导的细胞免疫是宿主获得性抗结核保护作用的最主要机制，其中以CD4+细胞最重要，它产生和释放多种细胞因子放大免疫反应。

2 肿瘤坏死因子-α(tumornecrosis facto r-α, TN F-α)

2.1 TN F-α生物学活性

TN F-α是一种多肽类物质，它不仅是一种肿瘤细胞杀伤因子，还介导了炎性及免疫应答反应。活化的巨噬细胞， NK 细胞及T淋巴细胞是产生TNF的主要细胞。 TN F-α生物学活性： ①刺激单核细胞，激活巨噬细胞发挥免疫调节作用；② 上调黏附因子表达，活化中性粒细胞、巨噬细胞, 增强其吞噬功能；③调节机体T、B淋巴细胞对抗原和丝裂原刺激的增殖反应；④激活IL-8 等细胞因子，形成相互协调作用的细胞因子网络系统。

2.2 TNF-α与结核性胸膜炎

TN F-α是一种多效性炎症细胞因子和免疫调节因子，TNF-α的作用效应与其浓度密切相关。结核性胸腔积液中的巨噬细胞功能异常活跃，在结核分枝杆菌细胞壁的蛋白-肽多糖复合物和阿拉伯甘聚糖脂刺激下，刺激胸水中巨噬细胞引起依赖性 TNF-α释放，同时TNF-α又反作用于巨噬细胞，使其吞噬功能增强，因此在结核性胸腔积液中有高水平的TNF-α[2]。谢育琴等[3]应用ELISA方法对结核性及恶性胸腔积液中的TNF-α水平进行测定，结果显示结核性胸膜炎组胸腔积液中TNF-α浓度明显高于恶性胸腔积液组。结核性胸腔积液中的TNF-α水平不仅反映了结核性胸膜炎中炎性反应的不同状态，而且也有助于结核性胸腔积液的鉴别诊断。

3 γ-干扰素（interferon γ，IFN-γ）

3.1 IFN-γ的来源及生物学特性

机体对结核分枝杆菌的感染存在着以Th1细胞介导的保护性免疫反应，在保护性免疫中IFN-γ是关键的细胞因子，CD4+T细胞向Th1细胞分化，其是分枝杆菌感染早期IFN-γ 的主要来源 。国外学者研究发现，CD4+ Th1细胞并不是唯一产生IFN-γ的来源。 Villarreal-Ramos 等[4]通过用牛分枝杆菌感染牛试验来证实了，CD8 +CD69 +T细胞也能产生抗原特异性的IFN-γ。研究发现，机体在接种卡介苗或感染结核分枝杆菌后会被诱导而产生γδT细胞。结核性胸腔积液中的γδT细胞对结核抗原刺激反应可迅速的产生IFN-γ[5]。此外，当人感染结核分枝杆菌后，早期阶段自然杀伤细胞细胞可被迅速活化，产生大量IFN-γ和穿孔素（perforin）[6]。IFN-γ的生物学特性：（1）能激活巨噬细胞、NK细胞和血管内皮细胞并促进其活性；（2）促进前体T细胞和B淋巴细胞的分化；（3）抑制病毒蛋白和DNA的合成，有助于人类MHCII类分子的表达并呈递抗原多肽，增强机体的免疫反应。

3.2 IFN-γ对结核性胸膜炎的诊断意义

机体受结核分枝杆菌感染后，首先是感染部位的抗原递呈细胞(APC)吞噬处理抗原，并经过APC表面的主要M HC- Ⅱ或M HC- Ⅰ将抗原肽递呈给抗原特异性的CD4 + T细胞或 CD8 + T 细胞，T 细胞受到刺激后，克隆增殖并产生大量的细胞因子，其中最关键的是IFN-γ。目前有2种不同的方法用于检测胸水IFN-γ水平，第1种是检测未被刺激的单核细胞释放的IFN-γ（主要通过酶联免疫吸附法/ELISA）,第2种是检测在结核分枝杆菌特异性抗原刺激下由胸水中的单核细胞释放的IFN-γ水平（IFN-γ释放试验/IGRA）。 吴秋玲等[7]证实了结核性胸腔积液的IFN-γ水平显著高于恶性胸腔积液,其对结核性胸膜炎诊断的敏感度和特异度分别为97%和87%。IFN-γ释放试验（interferon-gamma release assay,IGRA）是用早期分泌抗原靶-6蛋白(early secretary antigenic target 6ku prottein，ESAT-6)和短期培养滤过蛋白-10(culture filtrate protein-10，CFP-10)作为抗原，体外刺激受检者全血或外周血单个核细胞,使少量T细胞受到充分刺激后 ,从而分泌大量IFN-γ , 然后用ELISA或酶联免疫斑点法检测IFN-γ浓度或计数释放IFN-γ的细胞的方法。章淑梦等[8]认为IGRA对诊断活动性结核病有较高的敏感度和特异度，但对于结核分枝杆菌潜伏感染和活动性结核病仍无法鉴别。然而结核性胸膜炎中结核菌感染具有隔室化特征。和外周血比较，胸腔积液中抗原特异性T细胞数量可能受结核分枝杆菌潜伏感染的影响较小。据文献报道，结核性胸膜炎患者胸腔中效应T细胞数量与外周血比较可增高10-15倍[9]。Losi等[10]对结核性胸腔积液患者进行IGRA，结果显示，其对结核性胸腔积液诊断的敏感度和特异度分别为77.8%、63.3%。刘菲等[11]研究应用IGRA方法，通过受试者工作曲线( receiver operating characteristic ROC曲线)分析其对结核性胸膜炎诊断的敏感度和特异度分别为91.5%和90.4%，诊断的准确性较高。

4 白 细 胞 介 素-2（interleukin-2，IL-2）与可溶性白细胞介素-2受体（soluble interleukin-2 receptor，SIL-2R）

IL-2是一种淋巴激活因子，与机体抗肿瘤和抗病毒有关，在增强机体免疫反应中起重要作用。IL-2主要由CD4+T细胞和CD8+T细胞产生。IL-2R主要表达在活化的T细胞上，由α、β和γ 3个不同的亚单位组成，通过与IL-2R相互结合后引起其构型改变，之后通过多条信号传导通路来发挥作用。可溶性IL-2R ( SIL-2R)为IL-2Rα链从细胞膜上脱落后进入血清形成。当淋巴细胞被激活后，表达在淋巴细胞膜表面的sIL-2R可从细胞膜上脱落，并释放入外周血循环中。SIL-2R通过以下两种机制来调节IL-2的水平：①间接调节IL-2功能: 细胞膜表面的sIL-2R脱落后使得细胞膜表面mIL-2R的数量减少,能够让IL-2发挥作用的靶细胞数量减少 ,② SIL-2R作为一种低亲和力受体，其和mIL-2R竞争结合IL-2,抑制已活化的T细胞增殖、分化,同时抑制了IL-2的功能，从而来抑制机体的免疫反应。

5 展望

目前胸腔积液原因的正确诊断仍是一个难题，在我国这样一个结核病高负担国家，引起胸腔积液的常见原因仍为结核，寻求快速、简便、费用低的诊断方法能使患者获得及时诊治，胸水中细胞因子的检测是一项有用的辅助检查，理想的细胞因子对结核性胸腔积液的诊断具有相当的敏感度和特异度[12]。通过几种细胞因子联合检测可减少漏诊率，同时提高诊断的特异度和灵敏度。细胞因子与结核性胸腔积液的研究已经取得了许多进展，具有很高的临床价值和广阔应用前景。