包文霞 李 嶺 陶麗華 劉 憶 張海玲 龐 智
蘇州大學附屬第一醫(yī)院消化科1(215006) 蘇州市立醫(yī)院北區(qū)消化科2
活動期炎癥性腸病患者血清內(nèi)脂素水平及其臨床意義*
包文霞1#李 嶺1陶麗華1劉 憶1張海玲1龐 智2&
蘇州大學附屬第一醫(yī)院消化科1(215006) 蘇州市立醫(yī)院北區(qū)消化科2
背景:近年炎癥性腸病(IBD)的發(fā)病率呈逐年增長趨勢,但其發(fā)病機制目前仍不明確。既往研究發(fā)現(xiàn)一些脂肪因子在腸道炎癥調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。目的:探討脂肪細胞因子內(nèi)脂素(visfatin)在IBD中的作用及其臨床意義。方法:收集2015年5月—2015年12月蘇州大學附屬第一醫(yī)院和蘇州市立醫(yī)院91例活動期IBD患者,包括61例克羅恩病(CD)和30例潰瘍性結(jié)腸炎(UC),以ELISA法檢測血清內(nèi)脂素水平。48名健康體檢者作為對照組。分析血清內(nèi)脂素水平與IBD患者臨床特征的關(guān)系,以ROC曲線評估血清內(nèi)脂素水平對IBD的診斷效能。結(jié)果:活動期CD和UC患者的血清內(nèi)脂素水平顯著高于對照組[(385.24±112.64) pg/mL和(378.91±118.57) pg/mL對(321.11±96.27) pg/mL,P均<0.05]。血清內(nèi)脂素水平與UC患者的疾病活動性Mayo評分呈顯著正相關(guān)(r=0.398,P<0.05),與CD患者的疾病活動性以及IBD患者的臨床常用炎性指標CRP、ESR和病變部位均無關(guān)(P均>0.05)。血清內(nèi)脂素水平診斷CD和UC的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.654和0.622,診斷準確性較低。結(jié)論:血清內(nèi)脂素水平可能與IBD炎癥活動有一定關(guān)聯(lián),并可能成為活動期UC的臨床指標。
內(nèi)脂素; 脂肪因子類; Crohn??; 結(jié)腸炎,潰瘍性; 診斷
炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD)是一組病因不明的慢性非特異性胃腸道炎性疾病,主要包括克羅恩病(Crohn’s disease, CD)和潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)。近年IBD發(fā)病率呈逐年增長趨勢,但其發(fā)病機制目前仍不明確,可能與遺傳易感人群在持續(xù)腸道感染、腸黏膜屏障缺陷、環(huán)境改變等多種因素的作用下出現(xiàn)腸道免疫系統(tǒng)異常有關(guān)。很早以前就有研究發(fā)現(xiàn)CD患者存在腸系膜脂肪肥厚和爬行脂肪(creeping fat,指腸系膜附著處的異位脂肪組織延伸并覆蓋50%以上的結(jié)直腸和小腸表面),有學者指出腸系膜脂肪肥厚和腸道脂肪包裹(fat-wrapping,即爬行脂肪)是CD的特征性表現(xiàn)[1]。組織學分析顯示,CD患者的腸系膜脂肪組織中有巨噬細胞和T細胞浸潤,表明存在活動性炎癥[2],提示脂肪組織可能在腸道炎癥反應(yīng)中發(fā)揮一定作用。脂肪組織能產(chǎn)生多種細胞因子和脂肪因子,亦為腸系膜脂肪參與腸道炎癥反應(yīng)提供了一定依據(jù)。巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)、移行抑制因子(MIF)等在CD患者的腸系膜脂肪組織中呈特異性高表達[3],一些脂肪因子在腸道炎癥調(diào)節(jié)中亦起關(guān)鍵作用,目前研究較多的有趨化素(chemerin)、瘦素(leptin)、脂聯(lián)素(adiponectin)、抵抗素(resistin)等,而本研究旨在探討脂肪因子內(nèi)脂素(visfatin)在IBD中的作用及其臨床意義。
一、研究對象
收集2015年5月—2015年12月在蘇州大學附屬第一醫(yī)院和蘇州市立醫(yī)院住院或門診就診、臨床資料完整、彼此間無血緣關(guān)系的活動期IBD患者91例,其中CD患者61例,UC患者30例,IBD的診斷和疾病活動性的評估均采用我國IBD診治共識中的相關(guān)標準[4]。另納入同期健康體檢者48名作為對照組。61例CD患者中,男性39例,女性22例,平均年齡(34.5±11.2)歲,平均病程(6.5±3.2)年;回腸病變(L1)24例,結(jié)腸病變(L2)12例,回結(jié)腸病變(L3)22例,單純累及上消化道(L4)3例。30例UC患者中,男性18例,女性12例,平均年齡(44.5±13.6)歲,平均病程(5.8±3.6)年,直腸炎(E1)2例,左半結(jié)腸炎(E2)13例,全結(jié)腸炎(E3)15例。排除標準:合并其他自身免疫性疾病;近1個月使用糖皮質(zhì)激素,近3個月使用免疫抑制劑;近期明確感染性疾病史,嚴重心、肺、神經(jīng)、精神疾病,糖尿病以及其他內(nèi)分泌疾病,肝腎功能損害;服用避孕藥的育齡女性;有創(chuàng)傷者。48例對照者中,男性27例,女性21例,平均年齡(41.6±11.9)歲,體檢結(jié)果無異常。IBD組與對照組間性別構(gòu)成和年齡差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
二、方法
1. 血清內(nèi)脂素水平檢測:常規(guī)采血,離心、分離血清,置于EP管中,-20 ℃保存待測。以ELISA法檢測血清內(nèi)脂素水平,人內(nèi)脂素ELISA試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司,具體操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。于450 nm波長處測定各孔吸光度(A)值,繪制標準曲線,計算血清內(nèi)脂素水平(pg/mL)。
2. C反應(yīng)蛋白(CRP)和紅細胞沉降率(ESR)檢測:采用常規(guī)實驗室方法檢測臨床常用炎性指標CRP和ESR。
3. 疾病活動性評估[4]:CD疾病活動性的評估采用Best CD活動指數(shù)(CDAI),UC疾病活動性的評估采用改良Mayo評分系統(tǒng)。
三、統(tǒng)計學分析
一、血清內(nèi)脂素水平
ELISA檢測顯示,CD組和UC組血清內(nèi)脂素水平均高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。
二、血清內(nèi)脂素水平與IBD患者臨床特征的關(guān)系
1. 與疾病活動性的關(guān)系:CD組和UC組血清內(nèi)脂素水平、CRP、ESR檢測結(jié)果以及疾病活動性的Best CDAI或Mayo評分見表1。Pearson相關(guān)系數(shù)分析顯示,CD組和UC組血清內(nèi)脂素水平與炎性指標CRP、ESR均無相關(guān)性(CD組:內(nèi)脂素與CRP,r=-0.063,P>0.05,內(nèi)脂素與ESR,r=-0.005,P>0.05;UC組:內(nèi)脂素與CRP,r=-0.092,P>0.05,內(nèi)脂素與ESR,r=-0.037,P>0.05);UC組血清內(nèi)脂素水平與Mayo評分呈顯著正相關(guān)(r=0.398,P<0.05),CD組血清內(nèi)脂素水平與Best CDAI無相關(guān)性(r=0.215,P>0.05)。
2. 與病變部位的關(guān)系:CD組和UC組各病變部位亞組間血清內(nèi)脂素水平差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表2),表明血清內(nèi)脂素水平與IBD病變部位無相關(guān)性。
三、血清內(nèi)脂素水平對IBD的診斷效能
ROC曲線分析顯示,血清內(nèi)脂素水平診斷CD的曲線下面積(AUC)為0.654,最佳臨界值(cut-off值)為479.55 pg/mL,相應(yīng)敏感性和特異性分別為31.1%和100%(圖1)。血清內(nèi)脂素水平診斷UC的AUC為0.622,cut-off值為443.21 pg/mL,相應(yīng)敏感性和特異性分別為36.7%和91.7%(圖2)。
表1 IBD患者血清內(nèi)脂素水平和疾病活動性±s)
CD病變部位內(nèi)脂素UC病變部位內(nèi)脂素L1389.37±120.11E1437.99±169.06L2398.11±111.98E2389.69±109.14L3373.42±116.36E3361.69±126.28L4387.43±29.28--
圖1 血清內(nèi)脂素水平診斷CD的ROC曲線
圖2 血清內(nèi)脂素水平診斷UC的ROC曲線
內(nèi)脂素是一種主要由脂肪細胞分泌的細胞因子,相對分子質(zhì)量為52 kDa (1 Da=0.992 1 u),最早于2005年由Fukuhara等在內(nèi)臟脂肪組織中發(fā)現(xiàn)并命名,其后有研究證明內(nèi)脂素與1994年Samal等從骨髓基質(zhì)活化淋巴細胞中發(fā)現(xiàn)的前B細胞集落增強因子(PBEF)是同一個蛋白分子[5]。該細胞因子具有多種迥然不同的生物學活性,除煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(NAMPT)活性以及胰島素抵抗作用外,作為一種分泌型細胞因子,內(nèi)脂素還可誘導基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)以及多種炎性因子表達,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、IL-8等[6-8],從而參與一些急慢性炎性疾病的發(fā)生、發(fā)展,如類風濕性關(guān)節(jié)炎、急性肺損傷等[9-10]。巨噬細胞、樹突細胞、結(jié)腸上皮細胞亦為內(nèi)脂素的可能來源[8]。除促進炎性因子表達、分泌外,內(nèi)脂素還可誘導單核細胞表面的CD54、CD40、CD80等共刺激分子表達,從而促進T細胞活化,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能;體外實驗證實,經(jīng)內(nèi)脂素預孵育的單核細胞,誘導淋巴細胞增殖的能力明顯增強,MAPK信號途徑參與了該作用的介導[8]。此外,內(nèi)脂素還可明顯增強人單核細胞由甘露糖受體介導的吞噬作用。研究[11]顯示,內(nèi)脂素競爭性抑制劑APO866可有效減輕免疫相關(guān)關(guān)節(jié)炎癥,降低受累關(guān)節(jié)的促炎細胞因子分泌。
本研究以IBD患者為研究對象,通過分析血清內(nèi)脂素水平與患者臨床特征的關(guān)系,探討其在IBD中的可能作用。研究嚴格限制處于感染、應(yīng)激狀態(tài)的患者入組,從而盡可能地排除了引起體內(nèi)內(nèi)脂素水平變化的其他因素,尤其是排除了2型糖尿病患者血清內(nèi)脂素水平升高的干擾。研究結(jié)果顯示活動期CD和UC患者的血清內(nèi)脂素水平顯著高于健康人,與既往研究發(fā)現(xiàn)一致[8,12-13],提示其水平升高與腸道炎癥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展有一定關(guān)聯(lián)。炎癥部位免疫細胞功能的發(fā)揮在很大程度上需要趨化因子參與,而內(nèi)脂素是CD14+單核細胞和CD19+B細胞的潛在趨化因素[8],此為內(nèi)脂素除促進炎性因子分泌、參與免疫調(diào)節(jié)之外的另一個參與IBD發(fā)生、發(fā)展的可能途徑。
此外,本研究還發(fā)現(xiàn)血清內(nèi)脂素水平與UC患者的疾病活動性Mayo評分呈顯著正相關(guān),但與CD患者的Best CDAI無關(guān),與CD和UC患者的臨床常用炎性指標CRP、ESR以及病變部位亦無關(guān)。上述發(fā)現(xiàn)證實血清內(nèi)脂素水平與IBD腸黏膜炎癥之間有一定聯(lián)系,但其參與調(diào)節(jié)CD和UC的作用可能存在差異,但亦可能與研究樣本量的限制有關(guān)。本研究ROC曲線分析顯示,血清內(nèi)脂素水平診斷CD和UC的AUC分別為0.654和0.622,診斷準確性較低,診斷CD時cut-off值為479.55 pg/mL,敏感性和特異性分別為31.1%和100%,診斷UC時cut-off值為443.21 pg/mL,敏感性和特異性分別為 36.7%和91.7%。綜上,血清內(nèi)脂素對IBD的診斷作用有限,但有望成為明確活動期UC的潛在指標。
本研究的不足之處在于未能進一步收集IBD患者經(jīng)治療獲得緩解后的外周血樣本測定內(nèi)脂素水平,故無法了解血清內(nèi)脂素水平在緩解期IBD患者中是否下降并確定其區(qū)分緩解期與活動期IBD的界值。此外,既往研究[13]發(fā)現(xiàn)內(nèi)脂素可能與IBD患者的骨密度降低有關(guān),本研究因樣本臨床資料的限制而未作相關(guān)分析,后續(xù)有待完善。
綜上所述,活動期IBD患者血清內(nèi)脂素水平明顯升高,提示其可能與IBD炎癥活動有一定關(guān)聯(lián),并可能成為活動期UC的臨床指標。內(nèi)脂素可能通過誘導多種炎性因子表達、參與免疫調(diào)節(jié)而在IBD腸黏膜炎癥免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用。然而,IBD發(fā)病機制復雜,而內(nèi)脂素的病理生理功能又存在多樣性,其在IBD中的確切作用機制仍有待進一步研究明確。
1 Peyrin-Biroulet L, Chamaillard M, Gonzalez F, et al. Mesenteric fat in Crohn’s disease: a pathogenetic hallmark or an innocent bystander?[J]. Gut, 2007, 56 (4): 577-583.
2 Yamamoto K, Kiyohara T, Murayama Y, et al.Production of adiponectin, an anti-inflammatory protein, in mesenteric adipose tissue in Crohn’s disease[J]. Gut, 2005, 54 (6): 789-796.
3 Paul G, Sch?ffler A, Neumeier M, et al. Profiling adipocytokine secretion from creeping fat in Crohn’s disease[J]. Inflamm Bowel Dis, 2006, 12 (6): 471-477.
4 中華醫(yī)學會消化病學分會炎癥性腸病學組. 炎癥性腸病診斷與治療的共識意見(2012年·廣州)[J]. 胃腸病學, 2012, 17 (12): 763-781.
5 Fukuhara A, Matsuda M, Nishizawa M, et al. Retraction of Visfatin: a protein secreted by visceral fat that mimics the effects of insulin. [Science. 2005][J] Science, 2007, 318 (5850): 565.
6 Chang YC, Chang TJ, Lee WJ, et al.The relationship of visfatin/pre-B-cell colony-enhancing factor/nicotinamide phosphoribosyltransferase in adipose tissue with inflammation, insulin resistance, and plasma lipids[J]. Metabolism, 2010, 59 (1): 93-99.
7 Dahl TB, Yndestad A, Skjelland M, et al. Increased expression of visfatin in macrophages of human unstable carotid and coronary atherosclerosis: possible role in inflammation and plaque destabilization[J]. Circulation, 2007, 115 (8): 972-980.
8 Moschen AR, Kaser A, Enrich B, et al.Visfatin, an adipocytokine with proinflammatory and immunomodulating properties[J]. J Immunol, 2007, 178 (3): 1748-1758.
9 Otero M, Lago R, Gomez R, et al.Changes in plasma levels of fat-derived hormones adiponectin, leptin, resistin and visfatin in patients with rheumatoid arthritis[J]. Ann Rheum Dis, 2006, 65 (9): 1198-1201.
10 Ye SQ, Simon BA, Maloney JP, et al. Pre-B-cell colony-enhancing factor as a potential novel biomarker in acute lung injury[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2005, 171 (4): 361-370.
11 Busso N, Karababa M, Nobile M, et al. Pharmacological inhibition of nicotinamide phosphoribosyltransferase/visfatin enzymatic activity identifies a new inflammatory pathway linked to NAD[J]. PLoS One, 2008, 3 (5): e2267.
12 Waluga M, Hartleb M, Boryczka G, et al.Serum adipokines in inflammatory bowel disease[J]. World J Gastroenterol, 2014, 20 (22): 6912-6917.
13 Moschen AR, Geiger S, Gerner R, et al.Pre-B cell colony enhancing factor/NAMPT/visfatin and its role in inflammation-related bone disease[J]. Mutat Res, 2010, 690 (1-2): 95-101.
(2016-05-23收稿;2016-06-29修回)
Serum Level and Clinical Significance of Visfatin in Patients with Active Inflammatory Bowel Disease
BAOWenxia1,LILing1,TAOLihua1,LIUYi1,ZHANGHailing1,PANGZhi2.
1DepartmentofGastroenterology,theFirstAffiliatedHospitalofSoochowUniversity,Suzhou,JiangsuProvince(215006);2DepartmentofGastroenterology,SuzhouMunicipalHospital(NorthBranch),Suzhou,JiangsuProvince
PANG Zhi, Email: pangzhi0273@sina.com
Visfatin; Adipokines; Crohn Disease; Colitis, Ulcerative; Diagnosis
10.3969/j.issn.1008-7125.2017.01.007
江蘇省自然科學基金(BK20161232)
#Email: 20135232037@stu.suda.edu.cn
&本文通信作者,Email: pangzhi0273@sina.com
Background: The incidence of inflammatory bowel disease (IBD) is increasing in recent years, however, its pathogenic mechanism has not been fully clarified. Previous studies revealed that adipokines played crucial roles in regulating intestinal inflammation. Aims: To investigate the role of visfatin, an adipocytokine, and its clinical significance in active IBD. Methods: Ninety-one patients with active IBD including 61 Crohn’s disease (CD) and 30 ulcerative colitis (UC) at the First Affiliated Hospital of Soochow University and Suzhou Municipal Hospital from May 2015 to Dec. 2015 were enrolled in this study, and 48 healthy subjects were served as controls. Serum level of visfatin was determined by ELISA. Correlation of serum visfatin level with clinical features of IBD was analyzed, its diagnostic performance for IBD was assessed by ROC curve. Results: Serum level of visfatin was significantly higher in patients with active CD and UC than in healthy controls [(385.24±112.64) pg/mL and (378.91±118.57) pg/mLvs. (321.11±96.27) pg/mL,Pall <0.05]. Significant positive correlation was found between serum visfatin level and disease activity index (Mayo score) of UC (r=0.398,P<0.05), however, no correlations were found between serum visfatin level and disease activity index of CD, CRP and ESR, two common inflammatory indicators for IBD and location of IBD (Pall >0.05). The area under curve (AUC) of serum visfatin for diagnosis of CD and UC were 0.654 and 0.622, respectively; the diagnostic accuracy was relatively low. Conclusions: Serum visfatin might be associated with the active intestinal inflammation in IBD and has the potential to be served as a clinical index for active UC.