血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF在溃疡性结肠炎患者中的表达变化及临床意义*
2021-10-30徐水亮
徐水亮,张 婷
鄂东医疗集团黄石市中心医院/湖北理工学院附属医院检验科,湖北黄石 435000
溃疡性结肠炎(UC)多伴有肠道多种免疫细胞的活化及炎症级联反应的发生,涉及大量趋化因子的产生[1-2]。白细胞介素-8(IL-8)又称趋化因子8(CXCL8),UC患者血清IL-8水平升高,能结合相应受体如CXCR1/2,招募中性粒细胞。CXCL9属于CXC亚家族成员,能激活T细胞,参与UC的发生发展[3]。单核细胞趋化蛋白(MCP)-1属于CC亚家族成员,MCP-1表达上调能诱导单核细胞趋化至肠黏膜局部,促进炎性肠病的发展[4]。肝细胞生长因子(HGF)的表达增加参与UC肠道炎症修复过程[5]。本研究通过检测UC患者血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF的表达,初步探讨其临床意义。
1 资料与方法
1.1一般资料 选取自2018年3月至2019年3月期间本院诊治的106例UC患者作为UC组,其中男60例,女46例,年龄19~49岁,平均(36.4±7.5)岁。病变范围:直乙状结肠型36例,左半结肠型41例,全结肠型29例;根据改良Willians活动指数[7],将UC患者分为活动性(>9分)66例和非活动性(≤8分)40例;采用Truelove-Witts 分级标准将UC组患者分为轻度35例,中度48例,重度23例[8]。纳入标准:(1)参考中华医学会消化病学分会炎症性肠病协作组制定的《中国炎症性肠病诊断治疗规范的共识意见》中UC诊断标准进行诊断[6],所有患者均接受临床、实验室检查、胃肠道造影或钡灌肠等影像学检查、内镜及病理组织学检查。(2)患者年龄18~80岁。(3)对本研究知情理解并愿意参加本研究。排除标准:(1)排除肠道细菌性感染、病毒性感染及非感染性肠炎等疾病。(2)类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等免疫相关疾病。(3)严重心肺肝肾等脏器功能障碍、恶性肿瘤等疾病。选择50例体检健康者作为对照组,其中男27例,女23例,年龄20~52岁,平均(37.7±6.3)岁。纳入标准:(1)年龄1~14岁。(2)无腹泻、腹痛、血便等肠道症状。(3)无贫血、营养不良及生长发育迟缓等全身症状。(4)既往无非甾体消炎药、激素类及免疫抑制剂等药物治疗史。两组研究对象性别、年龄比较差异均无统计学意义(P>0.05)。所有研究对象均知情理解并签字,并经本院伦理委员会审核批准通过。
1.2检测方法 采取研究对象清晨空腹静脉血约6 mL,枸橼酸钠抗凝,4 ℃ 4 000 r/min离心10 min,离心半径10 cm,取上清血清转移到新EP管,-80 ℃冰箱保存待测。应用酶联免疫吸附实验(ELISA)双抗体夹心法检测血浆中IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平。试剂盒购自武汉博士德生物技术公司,货号EK0413、BA1843-2、PB0762、EK0369,实验步骤严格按照试剂盒说明书进行。步骤:准备标准品及试剂,每孔添加100 μL样品及标准品,37 ℃反应90 min,每孔加入100 μL生物素标记抗体,37 ℃反应60 min,0.01 M TBS液洗涤3次,每孔添加100 μL ABC,37 ℃反应30 min,0.01 M TBS洗涤5次,加入TMB 37 ℃避光反应30 min,加入TMB终止液,读数。以标准品的浓度梯度为横坐标,以各标准品的吸光度(A)值为纵坐标,绘制标准曲线。应用酶标仪测A450nm吸光值,待测样本浓度与测得的A值呈正比,得出样本中样本浓度。
2 结 果
2.1两组血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF表达水平比较 与对照组相比,UC组血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF表达水平明显较高,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 两组血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF表达水平比较
2.2UC组血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF与临床特征的关系 UC组患者血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平与病变严重程度有关(P<0.05),而与患者性别、年龄、病变范围及疾病活动性无关(均P>0.05)。UC病变重度的UC患者血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平明显高于轻度及中度,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 UC组血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF与临床特征的关系
2.3多因素Logistic回归分析影响UC病情严重程度的危险因素 将性别、年龄、IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平纳入多因素Logistic回归分析,并以UC病情严重程度作为因变量,结果血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平是UC病情严重程度的独立危险因素(均P<0.05),表明血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平升高发生重度UC风险增加。见表3。
表3 多因素Logistic回归分析影响UC病情严重程度的危险因素
2.4血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平预测UC病情严重程度诊断价值 应用ROC曲线分析血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平预测UC患者病情严重程度诊断价值,结果血清IL-8、MCP-1、CXCL-9、HGF及联合检查的曲线下面积分别为0.616、0.726、0.674、0.802及0.891,表明血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF对评价UC患者病情严重程度具有一定的价值,四者联合检测的灵敏度为91%,特异度为68%,联合检测对预测UC病情严重程度的价值高于任一单一指标。见图1、表4。
图1 ROC曲线分析血清IL-8、MCP-1、CXCL-9、HGF及联合检测对预测UC病情严重程度的价值
表4 血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平对预测UC病情严重程度价值
3 讨 论
UC是炎症性肠病的一种类型,病理上,由直肠连续性向近端扩散至结肠甚至全结肠,病变多累及黏膜层。近年来,我国UC的发病率有上升的趋势,严重威胁人民身体健康及生活质量。UC的病因与炎症、免疫等因素有关,多种因素损伤肠黏膜上皮,引起肠免疫系统功能失调,肠黏膜大量免疫细胞浸润,同时释放大量趋化因子、细胞因子等,诱导白细胞向肠道病变局部聚集,导致疾病进展。检测血清炎症因子水平,对于UC诊断、评估病情及指导治疗等均具有重要的临床意义。
趋化因子是趋化细胞定向移动的多肽,长度约70~100个氨基酸,根据氨基端前两个半胱氨酸之间是否插入氨基酸,分为CXC、CC、CX3C及C四个亚家族。IL-8及CXCL-9均属CXC亚家族成员,UC患者肠黏膜组织中IL-8和CXCL-9表达水平升高,两者能够招募单核细胞及粒细胞,参与肠道局部炎症的进展,并可能是UC患者潜在的治疗靶点[8]。本研究中,UC患者血清IL-8及CXCL-9水平明显升高,其机制尚不明确,目前研究认为与UC发病时机体免疫功能异常有关。研究表明,UC病变肠黏膜局部大量免疫细胞浸润,导致促炎及抗炎系统失衡,IL-1及肿瘤坏死因子显著性水平升高,进而上调 IL-8及CXCL-9的表达[9]。此外,UC患者血清IL-8及CXCL-9水平与UC疾病严重程度有关,并且两者是UC病情严重程度的危险因素,表明血清IL-8及CXCL-9水平升高发生重度UC的风险增加。其原因可能是IL-8及CXCL-9具有较强的中性粒细胞、淋巴细胞趋化的功能,大量中性粒细胞及炎症细胞招募到肠道病变位置,释放大量炎症因子,加重UC病变的进展[10]。MCP-1又称CCL-2,属于CC亚家族成员,该细胞因子对单核细胞和嗜碱性粒细胞的具有趋化活性,但对中性粒细胞或嗜酸性粒细胞没有趋化活性。研究表明,UC患者血清中MCP-1水平升高,并且UC经免疫治疗后,MCP-1水平降低是UC患者预后良好的重要指标[11]。本研究中,UC患者血清MCP-1明显高于对照组,其机制尚不清楚。有研究报道,UC肠黏膜细胞外基质中糖蛋白肌腱蛋白C(TNC)表达水平显著升高,TNC能通过激活Toll样受体4(TLR4),促进MCP-1等细胞因子的表达[12]。此外,血清MCP-1与UC疾病的严重程度有关,并且血清高水平MCP-1是UC病情严重程度的独立危险因素。其原因是血清MCP-1能够招募单核细胞至病变肠段,上调肠黏膜局部免疫反应,加重局部炎性反应。有研究发现在敲除MCP-1表达的UC动物模型中,肠道局部T细胞及巨噬细胞浸润显著减少,IL-1及干扰素水平降低,UC病变严重程度明显降低[13]。
HGF基因位于7q21.11,主要由间充质细胞分泌,其编码产生的蛋白原经蛋白酶水解加工以产生形成成熟异二聚体的α和β链,在上皮来源的细胞中充当多功能细胞因子,在肠黏膜上皮细胞炎症及黏膜修复过程中发挥重要的调控作用。本研究中,UC患者血清HGF水平高于对照组,表明UC患者血清HGF水平升高。研究发现,肠黏膜上皮损伤后,局部免疫细胞释放转化生长因子β等因子,刺激肠黏膜上皮细胞HGF的表达,导致血清HGF水平升高[14]。此外,UC患者血清HGF与UC疾病的严重程度有关,并且血清高水平HGF的UC患者发生重度UC的风险增加。可能是高水平HGF结合细胞表面的HGF受体c-Met后,刺激肠黏膜上皮细胞的增殖,促进肠黏膜上皮屏障的修复,但重度UC患者,过高水平的HGF引起炎症系统的平衡失衡,机体正常免疫功能障碍,加重肠道病变的发展,并易引起细胞恶变的发生[15]。本研究进一步分析血清IL-8、MCP-1、CXCL-9、HGF及联合检测对UC病情严重程度诊断价值,结果联合检测的价值高于任一单一指标,灵敏度高于任意单一指标。表明四者联合检测有助于预测UC患者病情严重程度,有可能成为判断UC病情程度血清标志物,但四者能否作为UC治疗及随访的特异性标志物,有待进一步深入研究。
综上所述,UC患者血清IL-8、MCP-1、CXCL-9及HGF水平升高。四者与UC病情严重程度有关,并且均是UC病情严重程度的独立危险因素。四者联合检测有助于预测UC患者病情严重程度,具有一定的临床价值。