王佳偉 張晨美 許丹

細胞因子是指由免疫細胞（如單核吞噬細胞、TBNK淋巴細胞）和某些非免疫細胞（如血管內(nèi)皮細胞、表皮細胞、成纖維細胞）經(jīng)刺激而合成并分泌的一類具有廣泛生物學活性的小分子蛋白質(zhì)或多肽，作為細胞間信號傳遞分子，主要調(diào)節(jié)免疫應答，參與免疫細胞分化發(fā)育，介導炎癥反應，刺激造血功能并參與組織修復等作用[1]。細胞因子是分子量為8～80KD的多肽或糖蛋白，多數(shù)以單體形式存在，以自分泌、旁分泌的形式在局部發(fā)揮效應，通過細胞因子受體（CKR）發(fā)揮作用，具有多效性、重疊性、拮抗性、協(xié)同性等多種生理特性，形成了十分復雜的細胞因子調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，參與人體多種重要的生理功能?？偟膩碚f，細胞因子來源于細胞，作用于細胞，具有廣泛的生物學功能。近年來，關(guān)于細胞因子的研究越來越多，人們發(fā)現(xiàn)細胞因子異常與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展具有密切的聯(lián)系，本文著重介紹 IL－2、IL－4、IL－6、IL－10、IFN 和TNF－α，以及對這些細胞因子與兒童某些相關(guān)疾病的聯(lián)系作一綜述。

1 細胞因子的主要功能

細胞因子的分類包括：（1）IL，（2）集落刺激因子（CSF），（3）IFN，（4）TNF，（5）趨化因子（Chemokine），（6）轉(zhuǎn)化生長因子（TGF），（7）其它：表皮生長因子（EGF）、血小板衍生的生長因子（PDGF）、血管內(nèi)皮細胞生長因子（VEGF）、神經(jīng)生長因子（NGF）等。它們由多種細胞產(chǎn)生，如活化的淋巴細胞分泌：IL－2、IL－6、IL－9、IL－10、IL－12、IL－14、IL－16、IL－17、IFN－r、TNF－α、GM－CSF；活化的單核/巨噬細胞分泌:IL－1、IL－6、IL－8、TNF－α、GCSF、M－CSF；上皮細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、基質(zhì)細胞等分泌：促紅細胞生成素（EPO）、IL－7、IL－11、重組人干細胞因子（SCF）、IFN－r；腫瘤細胞分泌：血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、IL－6、EGF 等，可見同一種細胞可以分泌不同的細胞因子，而同一種細胞因子可由不同的細胞分泌。細胞因子的生理功能十分廣泛，可促進各種細胞的生長和分化，刺激造血細胞增埴分化，參與細胞凋亡的調(diào)節(jié)，參與和調(diào)節(jié)炎癥反應，還具有著免疫調(diào)節(jié)作用和抗感染和抗腫瘤作用。我院開展的細胞因子檢測包括以下 6 項：IL－2、IL－4、IL－6、IL－10、IFN 和 TNF－α，現(xiàn)分別對這幾種細胞因子作一介紹。

1.1 IL－2[2]促進所有亞型的T細胞增殖及產(chǎn)生CK；促進NK細胞胞毒活性及產(chǎn)生CK；誘導淋巴因子激活的殺傷細胞（LAK）擴增，增強其細胞毒活性。抑制活化的B細胞增生及產(chǎn)生抗體；激活單核巨噬細胞，增強其殺瘤活性；參與炎癥反應、抗腫瘤效應和移植排斥反應。

1.2 IL－4[3－4]促進B細胞表達MHCⅡ類抗原及抗原遞呈作用；促進活化的B細胞分泌IgE和IgG1，促IgG向IgE的類型轉(zhuǎn)換；促TH2細胞分化，抑制TH1細胞增殖及應答；參與移植排斥反應和I型超敏反應。

1.3 IL－6[4－7]促進B細胞增殖分化和分泌抗體；促進T細胞分化成CTL；促進肝臟合成急性時相蛋白；作為內(nèi)源性致熱源參與炎癥反應；對神經(jīng)組織和造血組織具廣泛效應；抗增強NK和CTL的殺瘤活性。

1.4 IL－10[8]抑制巨噬細胞的抗原提呈功能；抑制多種促炎細胞因子產(chǎn)生；抑制TH1細胞應答，抑制細胞免疫；促進B細胞增殖分化及分泌抗體；與IL－3、IL－4共同促進肥大細胞增殖；與 IL－2、IL－4、IL－7 共同促進胸腺細胞生長；抑制NK細胞活性。

1.5 IFN[9]抗病毒感染,干擾病毒的復制；抗寄生蟲；抑制多種細胞增殖；參與免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤。包括：Ⅰ型IFN:IFN－α、IFN－α，Ⅱ型 IFN：IFN－r。

1.6 TNF－α[10]趨化激活中性粒細胞，促進黏附分子表達；誘導腫瘤細胞凋亡；參與內(nèi)毒素性休克、動脈硬化、靜脈血栓形成和脈管炎的病理過程；引起惡液質(zhì)；參與炎癥反應和免疫應答。

2 細胞因子的檢測

流式微球技術(shù)（cytometric bead array，CBA）[11]是利用流式細胞儀，通過已知體積大小和熒光強度的微球捕獲單個或多個可溶性蛋白，達到檢測可溶性蛋白的目的。CBA分析試劑盒里的每一種捕獲微球表面包被一種特異性抗體，檢測試劑是PE標記的抗體混合物，其熒光強度與微球上捕獲的細胞因子量成正比。當捕獲微球、檢測抗體和待測樣本共同孵育后，3者即形成雙抗夾心復合物（捕獲微球+分析物+檢測抗體）。通過流式細胞儀分析捕獲微球和微球上結(jié)合抗體的熒光強度，從而得到待測樣本的數(shù)據(jù)。

3 細胞因子在各種兒童相關(guān)疾病診治中的應用

3.1 細胞因子在膿毒癥診治中的應用 膿毒癥是在嚴重創(chuàng)傷、休克、感染及手術(shù)后，由多種致病原感染引起的全身炎癥反應綜合征，可導致多器官功能障礙和衰竭，是導致危重癥患兒死亡的主要原因之一[12]。有統(tǒng)計資料顯示，我國每年大約有300萬因各種原因引起的膿毒癥患者，其中兒童患者占了30%，因其病情重，致死率高，因此研究細胞因子與膿毒癥的關(guān)系，能為膿毒癥的早期診斷及防治提供更有效的評估指標。細胞因子可促進炎癥細胞滲出和趨化[13]，IL－1、TNF－α 和 IFN－r誘導內(nèi)皮細胞表達趨化因子，中性粒細胞表達黏附分子；IL－1、TNF－α、IFN－r和GM－CSF激活單核吞噬細胞，中性粒細胞的吞噬殺傷功能；IL－1、IL－6和 TNF－α 促肝臟合成急性時相蛋白，引起發(fā)熱，參與炎癥病理損害，可導致過度炎癥反應綜合征（SIRS），增加微血管的通透性，并能激活凝血和補體系統(tǒng)，導致感染性休克和DIC。

研究表明，IL－6＞40.6pg/ml、IL－10＞20.0pg/ml及TNF－α＞4.2pg/ml有助于膿毒癥的診斷[14]。IL－6＞227.7pg/ml、IL－10＞42.0pg/ml及 TNF－α＞4.6pg/ml有助于嚴重感染的診斷而根據(jù)指標升高的程度可感染推測的細菌種類，IL－6和IL－10＞正常值的10倍以上考慮革蘭陰性菌感染。IL－6和IL－10在正常值的2～10倍或者IL－6＞正常值的10倍但是IL－10＜正常值的10倍考慮革蘭陽性菌感染。

3.2 細胞因子在兒童噬血細胞綜合征中的應用 噬血細胞綜合征（HLH）由 Risdall等[15]率先報道，其發(fā)病率較低，早期臨床表現(xiàn)及實驗室檢查無特異性，原發(fā)病多種多樣，診斷主要依賴于非特異性的臨床和實驗室指標，與重癥感染等臨床狀態(tài)難以鑒別，容易出現(xiàn)誤診和漏診，其發(fā)病機制尚未完全清楚，目前認為其核心是由于巨噬細胞被活化的T淋巴細胞過度激活而分泌大量炎癥細胞因子，導致其浸潤組織器官，加速了疾病的進展。

近來研究顯示[16]，噬血細胞綜合征存在促凋亡信號和固有免疫及適應性免疫反應相關(guān)基因表達下調(diào)，而協(xié)同編碼促炎因子和抗凋亡因子的表達上調(diào)。繼發(fā)于IL－2、IL－6、TNF－α 和 INF－γ 等炎癥因子釋放所致的細胞因子風暴，媒介分子升高，如前列腺素，導致了抗原提呈細胞和CD8+細胞過度激活，獨特的Th1細胞因子譜在大量的噬血細胞綜合征患者中都能見到，目前國內(nèi)外已有較多研究證實，HLH患兒體內(nèi)血清IFN－γ、TNF－α、IL－2、IL－6、IL－12、IL－18 水平較正常兒童水平顯著增高[17]。這些細胞因子也可以有助于重癥患者的診斷，如IL－10和IL－12明顯增高可能對淋巴瘤相關(guān)性HLH有提示作用，感染性相關(guān)HLH血清中IFN－γ、IL－10明顯高于全身炎癥反應綜合癥（SIRS）患者。在監(jiān)測病情變化方面，臨床治療有效的患者在治療2周后的細胞因子水平明顯降低，提示監(jiān)測這些血清細胞因子可能有助于判斷HLH的疾病活動性。

3.3 細胞因子在新生兒HIE中的應用 新生兒缺氧缺血性腦?。╤ypoxic ischemic encephalopathy，HIE）是指新生兒圍生期窒息引起的部分或完全缺氧、腦血流量減少或暫停而導致的腦部損傷，是導致新生兒死亡和致殘的重要因素[18]。HIE的發(fā)病機制十分復雜，近年來，免疫系統(tǒng)在HIE發(fā)病中的作用日益受到重視。國內(nèi)外研究表明，腦缺血再灌注后，腦組織局部過度炎癥反應是造成腦再灌注損傷的重要原因，而細胞因子在這個病理過程中起著非常重要的作用，檢測細胞因子在HIE患兒血清中含量的變化，對加強HIE病程監(jiān)測，改善HIE的預后具有指導意義。

目前，HIE的臨床分度主要依據(jù)臨床癥狀，然而隨著病情進展癥狀可能會發(fā)生改變，部分患兒可由興奮轉(zhuǎn)入抑制甚至昏迷，研究表明，血清中細胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α 隨著 HIE 病情的加重，細胞因子水平顯著上升，在急性期時臨床分度越重，細胞因子水平越高，其中，IL-1β可誘導多種損傷性細胞因子的合成，促進過度炎性反應，促進自由基釋放、增強興奮性氨基酸的毒性反應，加重腦缺血-再灌注損傷的發(fā)生[19]；IL-6可抑制 TNF-α和 IL-1β的合成，對抗興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性，促進促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素的釋放以及抑制免疫反應，保護中樞神經(jīng)細胞；IL-8具有強烈的趨化作用，通過吸引中性粒細胞至病變部位促進血管內(nèi)血栓的形成，增強 IL-1β、TNF-α的神經(jīng)毒性反應，從而介導腦缺血-再灌注損傷的發(fā)生；IL-10可抑制主要炎性因子TNF-α、IL-1β的產(chǎn)生，發(fā)揮廣泛的抗炎作用，使機體內(nèi)源性抗炎機制加強，有利于炎癥的消除，對腦缺血-再灌注損傷具有保護作用；TNF-α在新生兒HIE中具有雙重作用，首先它可通過抗氧化途徑抵抗氧自由基的損傷，刺激星形細胞、成纖維細胞、膠質(zhì)細胞表達合成神經(jīng)生長因子，促進神經(jīng)細胞的修復；其次，它還可以損傷血管內(nèi)皮細胞，開放和破壞血腦屏障，促進和誘發(fā)IL-1β、IL-8等細胞因子的合成和釋放，促進過度炎性反應，誘導腦細胞調(diào)亡，加重腦缺血-再灌注損傷。經(jīng)過治療后恢復期HIE患兒細胞因子水平顯著降低，其動態(tài)變化可作為HIE病程監(jiān)測的重要指標，以減少腦缺血-再灌注損傷、改善HIE的預后。

3.4 細胞因子在幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎中的應用 幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是一種異質(zhì)性和多因素導致的自身免疫性疾病，指16歲以下兒童的持續(xù)6周以上的不明原因關(guān)節(jié)腫脹，除外其他疾病后稱為JIA。全身型幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎（SJIA）是JIA的一種特殊類型，定義為一個或以上的關(guān)節(jié)炎，同時或之前發(fā)熱至少2周以上，其中連續(xù)每天馳張發(fā)熱時間至少3 d以上，伴隨以下一項或更多癥狀：（1）短暫的、非固定的紅斑樣皮疹；（2）全身淋巴結(jié)腫大；（3）肝脾腫大；（4）漿膜炎。SJIA可發(fā)生于任何年齡，但以5歲以下略多見，無明顯性別差異，約占JIA患兒的10%。SJIA發(fā)病機制目前尚不完全明確，其突出的全身癥狀，如發(fā)熱、皮疹、肝脾淋巴結(jié)腫大和多漿膜腔炎，轉(zhuǎn)歸的多變性，易并發(fā)巨噬細胞活化綜合征，且缺乏任何與自身抗體和人類白細胞抗原（HLA）一致的相關(guān)性，故近年的研究一致認為[20]：SJIA不同于經(jīng)典的自身免疫性疾病，而是一種自身炎癥綜合征，固有免疫功能異常可能是其致病原因。SJIA患兒血清IL-6水平顯著高于健康對照人群，持續(xù)高水平IL-6不僅與關(guān)節(jié)受損程度及骨質(zhì)疏松有關(guān)，還與SJIA患兒發(fā)熱、血小板增高、貧血及生長遲緩等臨床表現(xiàn)相關(guān)。SJIA基因表達譜研究表明[21]，SJIA患兒外周血單核細胞和B細胞上IL-6表達升高。SJIA基因多態(tài)性研究也顯示，IL-6基因啟動子-174單核苷酸多態(tài)性與SJIA發(fā)病有密切關(guān)系，IL-6的基因多態(tài)性及IL-6過表達在SJIA發(fā)病中起重要作用。IL-6靶向治療的有效性也證實了IL-6在SJIA發(fā)病中的作用。SJIA在病程中常并發(fā)巨噬細胞活化綜合征（MAS），而MAS歸于風濕病相關(guān)性HLH，因此，MAS和HLH可能具有類似的發(fā)病機制。家族性HLH是由于穿孔素等NK細胞功能相關(guān)基因突變導致NK細胞活性下降，在某些誘因下持續(xù)激活巨噬細胞導致 TNF-α、IL-6、IL-1β、IFN-γ等細胞因子風暴。IFN-γ和IL-10顯著升高，IL-6中等升高的細胞因子譜對于HLH有很高的靈敏度和特異度，對于HLH的診斷具有重要的參考價值。最近有報道IL-18的基因多態(tài)性與SJIA合并MAS相關(guān)，認為血清中IL-6為主導的SJIA患兒關(guān)節(jié)炎癥狀更嚴重，而以IL-18為主導者，更易伴發(fā)MAS。

4.5 細胞因子在其他疾病中的應用 在兒童血液腫瘤患者化療過程中，患者經(jīng)常出現(xiàn)粒缺狀態(tài)，免疫力低下，容易感染，發(fā)生膿毒癥休克，卡氏肺孢子蟲肺炎等，IL-6是目前感染應用較多的指標，其血濃度與患者感染的嚴重程度以及炎癥反應的程度成正相關(guān)，在對膿毒癥患者預后的評判方面有一定的價值。而IFN-γ和IL-10中度升高，IL-6基本不升高的Th1/Th2細胞因子譜結(jié)合GM實驗陰性對于早期診斷卡氏肺孢子蟲肺炎具有重要參考價值。

綜上所述，細胞因子與兒童多種疾病的關(guān)系非常復雜且非常重要，其作用機制的研究是目前免疫學及免疫治療方面的熱點。通過研究細胞因子在血清中的水平與人類疾病的關(guān)系及其發(fā)生機制，我們能夠幫助診斷疾病，監(jiān)測病程發(fā)展狀況，判斷預后，對人類認識疾病，戰(zhàn)勝疾病有積極的意義。

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