曹 丹 李曉紅 任 艷,*
曹 丹1,2,李曉紅1,任 艷1
1中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,沈陽110001; 2沈陽市第四人民醫(yī)院,沈陽110031
帕金森病(Par kinson Disease,PD)是以黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元變性壞死為病理特征的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。近年來研究發(fā)現(xiàn),免疫異常可能與PD的發(fā)病機(jī)制有關(guān),特別是細(xì)胞因子作為免疫炎性反應(yīng)產(chǎn)物參與該疾病的發(fā)生和發(fā)展日益受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[1]。干擾素-γ(IFN-γ)和白介素-10(IL-10)分別是具有代表性的 Th1型和 Th2型細(xì)胞因子,近年來研究發(fā)現(xiàn)兩者的比例失調(diào)對自身免疫性疾病和慢性炎癥性疾病有著重要作用[2,3]。刀豆蛋白 A (Con A)是一種植物血凝素,能在體外激活非特異性T細(xì)胞絲裂原,對調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)具有重要作用。已有作者使用Con A來活化PD患者外周血單個核細(xì)胞(Peripheral Blood Mononuclear Cell,PBMC),在一定程度上調(diào)節(jié)了機(jī)體的免疫反應(yīng)[4],進(jìn)一步證實免疫機(jī)制參與了PD的發(fā)病。目前國內(nèi)外對PD患者外周血中細(xì)胞因子作用的研究報道不一致。因此,本文收集PD患者PBMC進(jìn)行體外Con A刺激培養(yǎng),分析其上清液中IL-10和IFN-γ的濃度變化,借以探討 Th1/Th2細(xì)胞因子在PD發(fā)病機(jī)制中的作用。
23例PD患者均為本院神經(jīng)內(nèi)科門診和住院患者,并符合文獻(xiàn)診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。采用改良Hoenh and Yahr Scale分級量表(HYS)將患者病情分為I~Ⅴ期,并據(jù)此分為兩組,即早中期組(I~Ⅲ期)和晚期組(Ⅳ~Ⅴ期)。早中期組患者12例(男6例,女6例),病程4個月~5年;晚期組患者11例(男6例,女5例),病程5年~10年。健康對照組20例(男10例,女10例),年齡55~75歲,均來自本院健康體檢中心。三組間年齡、性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
Con A購自美國Sig ma公司。精確稱取Con A粉劑 用 RPMI-1640 液 配 制 成 10μg/ml溶 液,0.22μM濾膜過濾滅菌,4℃保存?zhèn)溆?。人IFN-γ和IL-10檢測試劑盒購自武漢博士德公司;酶標(biāo)儀為瑞士SUNRISE RC。
參照有關(guān)文獻(xiàn)[6],于清晨6∶00~8∶00空腹?fàn)顟B(tài)下采取各組受試者肘靜脈血5 ml,以密度梯度離心法提取PBMC。即在所取靜脈血中加入Hank’s緩沖液和淋巴細(xì)胞分離液(比重1.077),收集血漿與淋巴細(xì)胞分離液交界處PBMC,將其懸浮于含0.05%(g/ml)小牛血清的RPMI-1640中,用臺盼藍(lán)染色計數(shù)活細(xì)胞數(shù)>95%,用含小牛血清的RPMI-1640溶液均勻稀釋至2.5×106/ml后,加入24孔板中。以普通培養(yǎng)基(RPMI-1640)和Con A(終濃度10μg/ml[7])培養(yǎng)基(RPMI-1640+ Con A)分別對各組PBMC進(jìn)行培養(yǎng),即置于37℃、5%CO2孵箱內(nèi)孵育48h。離心取上清液,于-80℃冰箱內(nèi)凍存。
于37℃水浴箱內(nèi)解凍各組上清液,采用ELISA分別測定各組兩種培養(yǎng)上清液中IL-10及IFN-γ水平。檢測過程嚴(yán)格遵照試劑盒說明書進(jìn)行操作。酶標(biāo)儀檢測吸光度(OD)后,計算IFN-γ或IL-10濃度。
所有數(shù)據(jù)采用SPSS 10.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。同組樣本的不同培養(yǎng)方法之間作配對t檢驗,分組樣本同一培養(yǎng)方法之間行組間t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
對照組和早中期組PD 患者PBMC在Con A培養(yǎng)條件下分泌IL-10水平高于普通培養(yǎng),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);晚期組普通培養(yǎng)的PBMC分泌IL-10水平最低,受Con A刺激培養(yǎng)亦無顯著增加(P>0.05)。與對照組相比,早中期組PBMC在兩種培養(yǎng)條件下分泌IL-10水平均有升高,但無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。而晚期組與早中期組相比均明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表1和圖1。
表1 各組PBMC普通培養(yǎng)和Con A培養(yǎng)條件下分泌IL-10和IFN-γ水平比較(±s,pg/ml)
表1 各組PBMC普通培養(yǎng)和Con A培養(yǎng)條件下分泌IL-10和IFN-γ水平比較(±s,pg/ml)
注:與組內(nèi)普通培養(yǎng)比較,1)P<0.05,2)P<0.01;與對照組同種培養(yǎng)比較,3)P<0.05,4)P<0.01;與早中期組同種培養(yǎng)比較,5)P<0.05,6)P<0.01
細(xì)胞因子 對照組(n=20)普通培養(yǎng) Con A培養(yǎng)早中期組(n=12)普通培養(yǎng) Con A培養(yǎng)晚期組(n=11)普通培養(yǎng) Con A培養(yǎng)IL-10 5.82±3.74 7.87±3.211) 7.14±2.63 10.02±4.071) 3.81±1.046) 5.25±2.596)IFN-γ 202.32±30.68 323.63±37.77 1) 282.32±41.86 3) 721.43±65.73 2)4) 221.72±36.24 5) 414.63±40.69 1)6)
圖1 各組培養(yǎng)PBMC分泌IL-10水平比較
圖2 各組培養(yǎng)PBMC分泌IFN-γ水平比較
各組PD患者PBMC分泌IFN-γ水平Con A培養(yǎng)比普通培養(yǎng)升高(P<0.05,P<0.01)。早中期組Con A培養(yǎng)的IFN-γ濃度最高,顯著高于晚期組和對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),晚期組與對照組相比無顯著差異(P>0.05)。見表1和圖2。
越來越多的證據(jù)表明,PD發(fā)病與細(xì)胞免疫異常有關(guān)。Bogdan等[8]對PD患者外周血淋巴細(xì)胞進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其IL、TNF-α和INF-γ分泌比正常健康人顯著提高,Bongioanni等[9]研究證實PD患者外周血淋巴細(xì)胞上細(xì)胞因子的受體表達(dá)異常,還有一些關(guān)于外周血淋巴細(xì)胞亞群的研究也提示PD患者外周血中存在T細(xì)胞異常激活[10]以及淋巴細(xì)胞亞群比例失調(diào)的現(xiàn)象[3,11]?;罨疶細(xì)胞分泌的Th1/Th2兩種類型的細(xì)胞因子中,Th1主要包括IL-2、IFN-γ、IL-12等,而 Th2包括IL-4、IL-10等。Con A是一種植物凝集素,可直接誘導(dǎo)靜息T細(xì)胞活化、增生、分化,繼而激活細(xì)胞因子引發(fā)炎癥反應(yīng),調(diào)控機(jī)體免疫反應(yīng)。
本研究選取23例PD患者,根據(jù)其病情進(jìn)行分期,檢測其PBMC在Con A誘導(dǎo)培養(yǎng)時的IL-10和IFN-γ分泌水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對照組相比,早中期患者普通培養(yǎng)PBMC分泌IL-10有所增加,IFN-γ增加較多(P<0.05),Con A刺激培養(yǎng)后的IFN-γ增加最明顯(P<0.01)。提示早期PD患者外周免疫系統(tǒng)已存在異?,F(xiàn)象,表現(xiàn)為外周免疫細(xì)胞分泌抗炎因子基礎(chǔ)水平上升,受Con A刺激后進(jìn)一步升高,而抑炎因子基礎(chǔ)水平也有所升高,刺激后升高明顯,從而發(fā)揮一定的炎癥調(diào)控作用,表明早期PD外周免疫系統(tǒng)存在異常激活和炎癥,此時免疫細(xì)胞具備一定調(diào)節(jié)能力。因此推測外周免疫系統(tǒng)的過度激活參與了PD的早期發(fā)病過程,如果能在此時加強(qiáng)免疫調(diào)控,有可能對PD病情進(jìn)展實現(xiàn)有效干預(yù)。而PD晚期免疫系統(tǒng)功能進(jìn)一步紊亂,體外培養(yǎng)PBMC分泌IL-10水平低于健康對照組(P<0.05),Con A刺激后亦無顯著變化,表現(xiàn)為抑炎因子下降,并對刺激反應(yīng)不靈敏,提示免疫系統(tǒng)調(diào)控能力進(jìn)一步下降,抑炎系統(tǒng)分泌抑炎因子拮抗炎癥的能力喪失殆盡。而IFN-γ在PD晚期基礎(chǔ)水平表達(dá)與對照組相近,當(dāng)PBMC受到Con A刺激后,分泌IFN-γ顯著增加。提示PDⅣ~Ⅴ期患者的PBMC激活進(jìn)入衰退期,對有絲分裂原的刺激只存在有限的反應(yīng)能力。但由于基礎(chǔ)水平下降,外周免疫細(xì)胞參與、啟動免疫反應(yīng)的能力與早期相比明顯下降。PD晚期外周免疫功能全面下降和失衡,對腦內(nèi)神經(jīng)變性進(jìn)展的參與能力也同樣下降,腦內(nèi)神經(jīng)變性繼續(xù)加重。
總之,PD的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫系統(tǒng)的紊亂在PD發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。以往研究證實,多種細(xì)胞因子參與PD的進(jìn)程,Mizuta等[12]研究發(fā)現(xiàn)早期IFN-γ濃度增加可能有助于延緩疾病的進(jìn)程。因此,對PD進(jìn)行早期免疫反應(yīng)干預(yù)可能對病程進(jìn)展起延緩作用。
1 Kummer A,Teixeira AL.Depressive disorders in Par kinson’s disease may be due to a shared immune-mediated neurodegenerative process[J].Med Hypotheses,2008,70(1):201~202.
2 楊克平,張玉峰,李 欣.擴(kuò)張型心肌病患者Th17/Treg的變化及意義[J].微循環(huán)學(xué)雜志,2011,21(1):32~34.
3 Ni wa F,Kuriyama N,Nakagawa M,et al.Effects of peripheral lymphocyte subpopulations and the clinical correlation with Parkinson’s disease[J].Geriatr Gerontol Int,2012,12(1):102~107.
4 Bessler H,Djaldetti R,Sal man H,et al.IL-1 beta,IL-2,IL-6 and TNF-alpha production by peripheral blood mononuclear cells from patients with Parkinson's disease[J].Biomed Phar macother,1999,53(3):141~145.
5 中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會運(yùn)動障礙及帕金森病學(xué)組.帕金森病的診斷[J].中華神經(jīng)科雜志,2006,39(6):408~409.
6 蘇定雷,李元媛,王慧娟,等.霉酚酸對系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者外周血單個核細(xì)胞細(xì)胞因子分泌Th亞群的影響[J].免疫學(xué)雜志,2006,22(5):555~558.
7 蘇 聞,陳海波,王新德.帕金森病治療藥物對患者外周血單核細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的影響[J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志,2004,23(7):454~456.
8 Brodacki B,Staszewski J,Toczylowska B,et al.serum interleukin (IL-2,IL-10,IL-6,IL-4),TNF-alpha,and INF-gamma concentrations are elevated in patients with atypical and idiopathic parkinsonism[J].Neurosci Lett,2008,441(2):158~162.
9 Bongioanni P,Mondino C,Borgna M,et al.T-lymphocyte immunointerferon binding in the parkinsonian patients[J].J Neural Transm,1997,104(2~3):199~207.
10 Stypula G,Kunert-Radek J,Stepien H,et al.Evaluation of interleukins,ACTH,cortisol and prolactin concentrations in the blood of patients with Parkinson's disease[J].Neuroimmunomodulation,1996,3(2~3):131~134.
11 Baba Y,Kuroi wa A,Uitti RJ,et al.Alterations of T-lymphocyte populations in Parkinson disease[J].Par kinsonism Relat Disord,2005,11(8):493~498.
12 Mizuta I,Nishi mura M,Mizuta E,et al.Relation between the high production related allele of the interferorr gamma(IFN-gamma)gene and age atonsetof idiopathic Parkinson’s disease in Japan[J].J Neur ol Neurosur g Psychiatry,2001,71(6):818~819.