冠心病患者血浆白细胞介素-38与效应性T细胞亚群的相关性研究

傅 宴， 俞坤武， 彭昱东， 钟禹成， 郑国燕， 贾国良， 揭英纯， 曾秋棠

冠心病(coronary artery disease,CAD)是我国居民的主要死因之一。《中国心血管健康与疾病报告2019概要》[1]显示，我国心血管病现患人数约为3.3亿，其中CAD患者约1 100万人。CAD的发生主要是动脉粥样硬化和冠状动脉血栓形成的结果，包括稳定型心绞痛(stable angina pectoris,SAP)、不稳定型心绞痛(unstable angina pectoris,UAP)和急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)等多种临床类型。除了高脂血症、高血压和糖尿病等传统危险因素外，低水平的慢性炎症在CAD发生中也起着关键性作用[2]。有研究表明，炎症与动脉粥样硬化和病变破裂的形成及发展有关，抗炎疗法也被认为具有治疗CAD的前景[3]。对于心肌梗死患者，如果处于持续低水平炎症激活状态，其更容易发生心血管不良事件。近年有研究显示，白细胞介素(interleukin,IL)-1β单克隆抗体卡那单抗能改善此类人群的临床预后[3-4]。除IL-1β外，IL-1家族成员还包括IL-1α、IL-1Rα、IL-18、IL-33、IL-36α、IL-36β、IL-36γ、IL-36Rα、IL-37和IL-38。其中IL-1α、IL-1β、IL-1Rα、IL-18和IL-33不仅参与动脉粥样硬化的形成，而且与CAD的发生和预后有关，具有成为动脉粥样硬化疾病治疗靶点的前景[5-7]。IL-38是IL-1配体家族中的一种新型抗炎细胞因子[8]。研究发现其在AMI患者中呈高水平，且在入院后24 h达到高峰[9]，而重组IL-38蛋白可显著改善小鼠心肌梗死后的心室重构，且该作用与IL-38抑制Th1和Th17免疫反应有关，提示IL-38是CAD的一种新型生物标志物[9-10]。但目前对于血浆中IL-38水平在其他CAD类型中的变化情况仍鲜有研究，鉴此，本研究对SAP、UAP和AMI患者血浆IL-38水平进行检测，并分析其与效应性T细胞亚群Th1、Th2和Th17的相关性。现报告如下。

1 对象与方法

1.1研究对象 选择2019年3月至2019年7月华中科技大学同济医学院附属协和医院收治的CAD患者120例，分为SAP组、UAP组、AMI组各40例。SAP组男28例，女12例，年龄(62.00±9.40)岁，患者有典型的劳力性胸部不适(运动试验中ST段下倾或水平压低>1 mm)，肌钙蛋白Ⅰ水平正常。UAP组男24例，女16例，年龄(58.43±8.40)岁，患者静息时胸痛伴明确缺血性心电图改变，ST段改变和(或)T波倒置，肌钙蛋白Ⅰ水平正常。AMI组男24例，女16例，年龄(58.95±8.49)岁，为肌钙蛋白Ⅰ水平显著升高证实的心肌梗死。另选择同期胸痛综合征(chest pain syndrome,CPS)患者40例作为对照组，其中男21例，女19例，年龄(57.55±8.91)岁，为肌钙蛋白Ⅰ、心电图及冠状动脉正常的CPS患者。排除标准：(1)合并心脏瓣膜病；(2)合并血栓栓塞；(3)合并胶原疾病；(4)合并弥散性血管内凝血；(5)合并晚期肝病；(6)合并肾功能衰竭；(7)合并肿瘤等恶性疾病；(8)正在接受类固醇治疗。

1.2研究方法

1.2.1 一般临床资料采集 在入院时采集、记录患者的年龄、性别、身高、体重、病史和药物使用情况等一般临床资料。

1.2.2 检测指标及方法 AMI组在患者到达急诊室时采集血样，其他组在入院后第二天早晨采集空腹血样。将样品收集到肝素钠真空采样器(Becton-Dickinson)中，采用Ficoll密度梯度法制备外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)，应用流式细胞仪(BD Immunocytometry Systems)检测Th1、Th2和Th17水平。离心后的血浆保存于-80 ℃待测，检测前统一解冻，通过酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血浆IL-38、干扰素(interferon,IFN)-γ、IL-4和IL-17的水平。总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、肌酐、空腹血糖、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)、肌钙蛋白Ⅰ等生化指标采用迈瑞BS-280全自动生化分析仪进行检测。应用飞利浦EPIQ7C进行心脏超声检查，在左室长轴切面，选择心脏舒张期末期，通过二尖瓣腱索水平，测量室间隔左室内膜面至左室后壁内膜面之间的距离，即左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)；左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)采用双平面Simpson法进行测量。

2 结果

2.1四组临床资料比较 四组总胆固醇、HDL-C、空腹血糖、CRP、BNP、肌钙蛋白Ⅰ、LVEF水平及使用他汀类药物的人数比例比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 四组临床资料比较

2.2四组炎症因子水平比较 四组IL-38、IL-4、IL-17和IFN-γ水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。AMI组IL-38、IL-17水平显著高于SAP组(P<0.05)，但与UAP组比较差异无统计学意义(P>0.05)。SAP组IL-4水平高于UAP组和AMI组，且UAP组IL-4水平高于AMI组，差异均有统计学意义(P<0.05)。AMI组IFN-γ水平高于UAP组和SAP组，且UAP组IFN-γ水平高于SAP组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 四组炎症因子水平比较

2.3四组效应性T细胞亚群水平比较 四组Th1、Th2、Th17水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。AMI组Th1水平显著高于SAP组和UAP组(P<0.05)；SAP组Th2水平显著高于UAP组和AMI组(P<0.05)；AMI组Th17水平显著高于SAP组(P<0.05)。见表3。

表3 四组效应性T细胞亚群水平比较

2.4血浆IL-38水平与效应性T细胞亚群及其他临床参数的相关性分析结果 Pearson相关分析结果显示，血浆IL-38水平与Th1、Th17、IFN-γ、IL-17、空腹血糖、CRP、肌钙蛋白Ⅰ、BNP、LVEDD呈正相关(P<0.05)，与IL-4、LVEF呈负相关(P<0.05)。见表4。

表4 血浆IL-38水平与效应性T细胞亚群及其他临床参数的相关性分析结果

3 讨论

3.1本研究结果显示，CAD患者IL-38水平显著升高，且以AMI患者IL-38升高最为显著，这与本课题组前期研究[9]结果相似。另外，本研究结果还显示，IL-38与Th1、Th17呈正相关，提示IL-38与Th1、Th17存在密切联系，其机制值得进一步探讨。

3.2IL-38是IL-1家族的新成员，被发现于2001年[8]。与其他IL-1家族成员相似，IL-38基因位于人类2号染色体上，基因组结构高度保守。IL-38蛋白与IL-36Ra的同源性为43%，与IL-1Ra的同源性为41%。IL-38前体由152个氨基酸组成，无信号肽和caspase-1共有裂解位点。IL-38在心脏、脾脏、淋巴结、胸腺和扁桃体等人体器官组织中表达，与IL-36Rα共享同一特异性受体IL-36R，且其对IL-36R的亲和力显著高于IL-36Rα，可阻止IL-36α、IL-36β、IL-36γ与IL-36R的结合，从而介导其生物学效应。IL-1R9被发现是IL-38的另一个受体，介导IL-38对炎症细胞因子产生的拮抗作用[11]。

3.3IL-38是一种新型的抗炎细胞因子[8]。Mora等[11]研究发现，截短的IL-38(IL-38aa20-152)较全长的IL-38(IL-38aa1-152)对IL-6具有更强的抑制效果。无论是在体内还是体外，Th17的免疫应答效应都受到IL-38的显著抑制[8]。近年来，许多研究揭示了IL-38与人类自身免疫性疾病的密切关系，例如，原发性干燥综合征患者唾液腺中IL-38表达上调[12]；IL-38水平升高分别与系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)和银屑病的严重程度相关[13]；在哮喘患儿中，IL-38水平与IL-10和Treg淋巴细胞百分比呈负相关[14]。上述研究结果提示，IL-38作为一种新型的抗炎细胞因子参与了自身免疫和炎症性疾病的进展。

3.4动脉粥样硬化斑块的免疫组化研究揭示了IL-38在动脉粥样硬化中的潜在作用，并提示IL-38表达与局部炎症激活有关[15]。本课题组的前期研究结果显示，AMI急性期患者IL-38蛋白水平和mRNA水平均升高，但发病后第7天与对照组无显著差异，IL-38水平恢复；早期再灌注治疗，包括急诊经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention,PCI)和溶栓治疗，使其浓度在24 h达到峰值后提前大幅度降低，提示再灌注策略对IL-38水平有显著影响。另外，与前期研究[9]结果相似，本研究结果显示IL-38水平与IFN-γ、IL-17、空腹血糖、CRP、肌钙蛋白Ⅰ、BNP、LVEDD、IL-4和LVEF存在相关性。

3.5越来越多的临床研究表明，CAD患者Th1和Th17免疫反应显著占优，且与斑块破裂和不良预后存在关联，而Th2免疫反应有利于降低心血管事件的发生风险[16-17]。本研究结果也显示，CAD患者Th1和Th17水平上调，而Th2水平下调，对此进行了验证。本研究结果还显示，IL-38与Th17呈正相关。尽管IL-38具有抑制Th17应答的特性，但许多研究表明，IL-38和Th17在原发性干燥综合征、儿童哮喘和克罗恩病中均上调[8，18]。Kim等[19]研究发现，除了IL-17和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α外，IFN-γ也可显著提升PBMCs+上皮角质形成细胞培养系统中IL-38的产生，提示Th1免疫反应能有效地诱导IL-38的表达。本研究结果也显示，Th1与IL-38呈正相关。此前，Vigne等[20]不仅发现IL-36受体主要表达于幼稚的CD4+T细胞，而且证明IL-36β与IL-12通过协同作用促进Th1极化，IL-36信号转导参与介导Th1免疫应答。由于IL-38是IL-36的天然拮抗剂，其可能通过负反馈机制抑制Th1、Th17免疫反应。

综上所述，CAD患者血浆IL-38水平显著升高，且与Th1、Th17水平呈正相关，提示IL-38可能通过负反馈机制参与动脉粥样硬化性疾病的发生发展，其具体机制有待进一步探讨。