溃疡性结肠炎患者血清Elabela,LRG1水平表达与疾病活动指数的相关性研究
2024-01-30胡秀娟吕竹洁仝高成运城市中心医院消化内科消化内镜室山西运城044000
王 燕,胡秀娟,张 丽,吕竹洁,王 龙,仝高成(运城市中心医院 .消化内科;.消化内镜室,山西运城 044000)
溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是临床常见的炎症性肠病,该病病程长且易反复发作,不仅可导致累积性肠道损伤,引起心肌梗死、中风等并发症,且具有潜在癌变风险,尤其是在疾病活动期间[1]。UC 发病机制尚不明确,目前认为肠道上皮血管通透性增加和肠屏障损伤与UC 的发生相关[2]。Elabela 是维持血管功能的重要调节因子,具有抗凋亡、抗炎和抗氧化作用,被认为是预测血管损伤的潜在指标[3]。富亮氨酸α2 糖蛋白1(leucine-rich α2 glycoprotein 1,LRG1)是一种50 kDa 的糖蛋白,含有富含亮氨酸基序的重复序列,在白细胞介素(interleukin,IL)-22,肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α,IL-1β 等刺激下,在神经细胞、肝细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和肠上皮细胞等细胞中表达升高,参与血管生成,与关节炎、感染、心力衰竭等多种疾病有关[4-5]。Elabela和LRG1 在UC 的报道并不多见,鉴于此,本研究检测UC 患者血清Elabela,LRG1 水平,探讨两者与UC 疾病活动指数的相关性,以期为临床诊治提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究对象 选取2022年1~12月运城市中心医院收治的98 例UC 患者为UC 组,其中男性55 例,女性43 例,年龄32~43(36.62±2.85)岁,体质量指数21~23(22.15±0.63)kg/m2。纳入标准:①符合《溃疡性结肠炎诊疗指南》[6]中诊断标准;②行结肠镜检查,内镜评估内容和黏膜病理学资料完整;③年龄>18 岁。排除标准:①急性或慢性肝病;②并发或既往慢性免疫介导性炎症疾病(炎症性肠病除外)、既往结肠切除术史、活跃侵蚀性胃肠黏膜疾病;③正在接受任何形式的UC 治疗;④妊娠患者。参考《溃疡性结肠炎诊疗指南》[6],根据黏膜病理学检查结果将UC患者分为活动期组(n=62)和缓解期组(n=36)。根据病情严重程度将UC 患者分为轻度组(n=26)、中度组(n=43)和重度组(n=29)。另选择收治的51 例结肠息肉患者为对照组1,体检中心体检健康的50 例志愿者为对照组2。对照组1 中男性29 例,女性22 例,年龄30~41(36.01±2.71)岁,体质量指数20~23(22.01±0.60)kg/m2。对照组2 中男性28 例,女性22 例,年龄31~45(36.72±2.49)岁,体质量指数20~23(22.06±0.57)kg/m2。三组性别、年龄、体质量指数比较,差异均无统计学意义(F/χ2=0.010,1.023,0.685,均P>0.05)。本研究经运城市中心医院伦理委员会批准,并获得所有研究对象的知情同意。
1.2 仪器与试剂 XE-2100 全自动血细胞分析仪(日本Sysmex 株式会社),ESR40 全自动动态血沉分析仪(济南博坤科学仪器有限公司),Multiskan FC 全自动酶标仪(美国赛默飞公司),Elabela 试剂盒(上海语纯生物科技有限公司),LRG1 试剂盒(上海研启生物科技有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 内镜分级、黏膜愈合情况评估:根据内镜活动指数(endoscopic activity index,EAI)[7]对患者进行评分,其中造粒散射反射光:是记0 分,否记2 分;血管分型:正常记0 分,扭曲记1 分,缺失记2 分;黏膜出血:无记0 分,接触性出血记2 分,自发性出血记4 分;黏膜病变:主要包括黏液、渗出物、糜烂、溃疡等,无记0 分,轻度记2 分,显著记4 分。总分0~12 分,0~3 分为正常[8],分值越高表示疾病活动性越强。本文根据EAI 将UC患者分为Ⅰ级组(4~6 分,n=25)、Ⅱ级组(7~9分,n=40)和Ⅲ级组(10~12 分,n=33)。所有UC 患者接受氨基水杨酸类抑制剂、糖皮质激素或免疫抑制剂治疗后再次接受内镜检查。根据内镜下黏膜愈合情况将患者分为愈合组(n=65 例)和未愈合组(n=33)。
1.3.2 实验室指标检测:采集所有受试者入组当日空腹静脉血7ml,取2ml 采用全自动血细胞分析仪检测血红蛋白水平,另取2ml 采用全自动动态血沉分析仪检测红细胞沉降率(ESR)水平。取3ml 经离心后(3 000r/min,5min)分离血清,-80℃保存待检。应用酶联免疫吸附试验检测血清Elabela 及LRG1 水平,具体操作根据试剂盒说明进行。
1.4 统计学分析 采用SPSS 25.00进行数据分析。计量资料符合正态分布以均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验,三组间比较采用单因素方差分析。计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验。Pearson 法分析UC 患者血清Elabela 及LRG1 水平与EAI,HB,ESR 的相关性。受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)分析血清Elabela,LRG1 及联合检测对内镜下黏膜愈合的预测价值。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 三组血清Elabela,LRG1 表达水平及HB,ESR水平比较 见表1。UC 组血清Elabela,LRG1 和ESR 水平高于对照组1 和对照组2,HB 低于对照组1 和对照组2,差异具有统计学意义(t=11.410,12.269;39.000,38.194;15.065,15.483;7.192,7.412,均P<0.05)。
表1 三组血清Elabela,LRG1 表达水平及HB,ESR 水平比较(±s)
项 目UC 组(n=98)对照组1(n=51)对照组2(n=50)F 值P 值Elabela(ng/ml)4.77±1.362.51±0.532.35±0.42132.2890.000 LRG1(ng/ml )352.12±39.45121.02±21.06120.35±23.491 304.2430.000血红蛋白(g/L)102.35±10.93115.32±9.43116.15±10.2741.2430.000 ESR(mm/h)28.35±6.4913.65±3.4913.02±3.6598.9870.000
2.2 活动期组和缓解期组血清Elabela,LRG1 水平比较 活动期组血清Elabela(5.26±0.54ng/ml),LRG1(370.42±12.49ng/ml)水平高于缓解期组(3.93±0.42ng/ml,320.60±8.47ng/ml),差异具有统计学意义(t=12.705,21.242,均P<0.05)。
2.3 不同病情严重程度患者血清Elabela,LRG1 水平比较 见表2。重度组血清Elabela,LRG1 水平高于中度组和轻度组,差异有统计学意义(t=10.751,35.077;3.205,11.771,均P<0.05),中度组血清Elabela,LRG1 水平高于轻度组,差异有统计学意义(t=4.130,7.625,均P<0.05)。
表2 不同病情严重程度患者血清Elabela,LRG1 水平比较(±s)
表2 不同病情严重程度患者血清Elabela,LRG1 水平比较(±s)
项 目轻度组(n=26)中度组(n=43)重度组(n=29)F 值P 值Elabela(ng/ml)3.95±0.214.51±0.675.89±0.20127.9360.000 LRG1(ng/ml)3 25.65±10.14356.12±18.75369.92±16.5953.2870.000
2.4 不同内镜分级患者血清Elabela,LRG1 水平比较 见表3。Ⅲ级组血清Elabela,LRG1 水平高于Ⅱ级组和Ⅰ级组,差异有统计学意义(t=19.466,48.725;3.854,8.710,均P<0.05),Ⅱ级组血清Elabela,LRG1 水平高于Ⅰ级组,差异有统计学意义(t=8.447,8.812,均P<0.05)。
表3 不同内镜分级患者血清Elabela,LRG1 水平比较(±s)
表3 不同内镜分级患者血清Elabela,LRG1 水平比较(±s)
项 目Ⅰ级组(n=25)Ⅱ级组(n=40)Ⅲ级组(n=33)F 值P 值Elabela(ng/ml)3.86±0.164.49±0.355.80±0.18434.8140.000 LRG1(ng/ml)324.15±8.71355.46±16.34369.16±13.4777.9030.000
2.5 愈合组和未愈合组血清Elabela,LRG1 水平比较 未愈合组血清Elabela(5.12±0.42ng/ml),LRG1(367.12±14.27ng/ml) 水平高于愈合组(4.08±0.37ng/ml,322.57±10.35ng/ml),差异有统计学意义(t=12.043,15.917,均P<0.05)。
2.6 UC 患者血清Elabela,LRG1 水平与EAI,HB,ESR 的相关性 UC 患者血清Elabela,LRG1水平与EAI,HB 呈正相关(r=0.602,0.298;0.576,0.302,均P<0.05),与血红蛋白水平呈负相关(r=-0.351,-0.334,均P<0.05)。
2.7 血清Elabela,LRG1 对内镜下黏膜愈合的预测价值 见表4 和图1。血清Elabela,LRG1 联合预测内镜下黏膜愈合的曲线下面积高于Elabela,LRG1单独预测,差异有统计学意义(Z=4.101,4.228,均P<0.05)。
图1 血清Elabela,LRG1 预测内镜下黏膜愈合的ROC 曲线
表4 血清Elabela,LRG1 对内镜下黏膜愈合的预测价值
3 讨论
溃疡性结肠炎(UC)病因尚不明确,被认为与遗传、环境、黏膜免疫失调等有关。自进入21世纪以来,抗肿瘤坏死因子治疗显著改善了UC 的治疗结果,治疗目标从症状缓解转变为内窥镜下组织学愈合。结肠镜检查是评估UC 患者病情的金标准,但作为一种可对患者造成明显疼痛的侵入性检查,其仅适宜诊断,并不适合实时评估患者的肠黏膜病变。因此有必要探寻能够准确地评估UC 患者的肠黏膜情况的生物学标志物。研究报道,免疫反应失调,血管壁损伤和血管通透性增高在UC 的发病中起重要作用[9]。研究发现,UC 小鼠模型中可观察到结肠黏膜区血管周围水肿,提示UC 小鼠肠道内皮损伤,肠道血管通透性增加,肠屏障功能障碍[10]。结肠炎期间瞬时受体电位香草素4 通道激活,通过降低血管内皮钙黏素的表达,增加血管内皮通透性促进结肠炎症的发展[11]。血管通透性增加提示肠道上皮屏障功能障碍,通常与UC 风险增加和疾病活动性增加有关[9]。
血清Elabela 是一种含有32 个氨基酸的激素肽,被认为是Apelin 受体的第二内源性配体,广泛分布于不同的组织器官中,在血压控制、心脏形态发生、细胞凋亡、血管生成、细胞增殖、迁移等生理过程中发挥重要作用,与心功能障碍、心力衰竭、高血压、肾脏疾病、癌症和中枢神经系统疾病等病理状况有关[12]。Elabela 在未分化胚胎干细胞中高度表达,调控内胚层分化,在血管内皮细胞中也有表达,可趋化血管内皮细胞迁移和增殖分化,对正常血管发育至关重要[12]。现有研究显示Elabela 通过抑制IL-6/信号转导子与激活子3 信号通路和激活谷胱甘肽过氧化物酶4 信号通路,缓解血管紧张素Ⅱ诱导的心脏成纤维细胞增殖、迁移和氧化应激,抑制不良心肌重塑和纤维化[13]。Elabela 也是一种新的apelin 受体(apelin receptor,APJ)内源性配体,Elabela/APJ 轴通过抑制血管紧张素转换酶(angiotensin I converting enzyme,ACE)表达和血管紧张素II 信号通路,抑制ACE 2 水平预防压力过载诱导的高血压和心力衰竭[14]。Elabela 还可通过激活成纤维细胞生长因子21-ACE2 信号通路,抑制动脉外膜成纤维细胞凋亡,并缓解氧化应激和炎症反应,修复受损血管和维持血管正常功能[3]。临床报道显示,肢端肥大症患者血清Elabela 水平高于健康对照组,血清Elabela 水平与收缩压、N-末端B 型利钠肽原水平呈正相关,血清Elabela 水平是肢端肥大症患者早期心血管受累的标志[15]。本研究发现UC 患者血清Elabela 水平显著高于对照组1 和对照组2,且随着疾病活动、病情严重程度、内镜分级的增加而增加。推测Elabela 参与UC的机制为:Elabela 在血管损伤早期代偿性升高以促使血管内皮细胞迁移和增殖,促使新生血管形成,修复受损血管。随着UC 活动度增加和病情加重,Elabela 水平虽增加,但其血管保护的生物学作用减弱,继而引起血管损伤程度加重,通透性增加,导致肠道上皮屏障功能障碍和UC 病情进展。
富亮氨酸α2 糖蛋白1(LRG1)是富亮氨酸重复序列蛋白家族的重要成员,作为转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β) 上游重要信号分子,通过激活TGF-β 信号通路介导TGF-β 的生物学效应,比如LRG1 与TGF-β 受体结合激活下游smad1/5/8 通路,启动血管生成信号通路,LRG1 还与TGF-β 受体1/激活素受体样激酶5 结合形成复合物,调节T 细胞分化,促进内皮型一氧化氮合酶合成等,与感染、恶性肿瘤、免疫疾病、心血管疾病等发病有关[16-17]。现有研究显示克罗恩病患者血清LRG1 水平显著升高,且与内镜活动性增加有关[18],提示LRG1 可能作为炎症性肠病的标志物。本研究发现UC 患者血清LRG1 水平显著增高,并与UC 活动期、病情加重以及内镜分级增加有关,血清LRG1 水平与EAI 分级呈正相关,表明LRG1 过度合成可能促使UC 活动性增加和病情加重。分析LRG1 参与UC 的机制为:内皮细胞调节血管张力、血管通透性和白细胞黏附,在维持血管稳态中起着重要作用,促炎细胞因子可诱导核因子-κB 活化,激活内皮细胞中LRG1 并迅速释放。LRG1 作为一种新型的血管生成调节因子,通过激活内皮细胞中TGF-β 及其下游Smad1/5/8 通路,发挥促血管生成作用,并介导单核细胞捕获、黏附和随后的跨内皮迁移[19],与血管炎症损伤、通透性增加以及肠屏障功能障碍有关。另外LRG1 过度表达可促使肠上皮血管异常增生,增加癌变风险[20]。ROC 分析结果显示,血清Elabela,LRG1 水平可预测UC 内镜下黏膜愈合情况,联合两者检测预测效能更高,表明血清Elabela,LRG1 对临床疗效判断具有一定价值。
综上,UC 患者血清Elabela,LRG1 水平增高,且与UC 活动期、病情加重和内镜分级增加有关。血清Elabela,LRG1 可作为UC 疾病活动、病情严重程度、内镜下黏膜愈合评估的标志物,通过靶向Elabela,LRG1 可能为UC 治疗提供新的方向和思路。本研究不足之处在于样本例数较少,且为单中心研究,可能存在一定偏倚,仍需进一步扩大样本例数加以证实。