傅增輝 姜巖○☆ 劉晶 秦迎輝 金艷 張廣萍
Th17細(xì)胞是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型CD4+效應(yīng)性T細(xì)胞,通過分泌IL-17等前炎癥因子,在多種自身免疫性疾病中發(fā)揮重要作用[1]。研究證實(shí),Th17轉(zhuǎn)錄因子RORγt和BATF在多種自身免疫疾病中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[2]。本研究以MS患者為研究對象,通過檢測外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC) 中 BATF、RORγtmRNA的表達(dá)水平和Th17細(xì)胞 (CD4+IL-17+)百分率,以及血清中Th17相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)水平,以期闡明Th17及其相關(guān)因子在MS發(fā)病中的作用。
1.1 研究對象 收集齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院和齊齊哈爾市第一醫(yī)院2013年1月至2017年3月神經(jīng)內(nèi)科確診為急性發(fā)作期的復(fù)發(fā)-緩解型多發(fā)性硬化患者作為研究對象,納入標(biāo)準(zhǔn):①符合2010年McDonald診斷標(biāo)準(zhǔn)及 《多發(fā)性硬化診斷和治療中國專家共識(2014版)》診斷標(biāo)準(zhǔn)[3-4],且為緩解-復(fù)發(fā)型多發(fā)性硬化急性發(fā)作期,且出現(xiàn)神經(jīng)功能惡化、發(fā)作出現(xiàn)在2周以內(nèi);②治療后癥狀明顯減輕,EDSS減少>1分。排除標(biāo)準(zhǔn):①假性復(fù)發(fā);②入院前3個(gè)月內(nèi)接受免疫調(diào)節(jié)治療的患者 (包括激素、環(huán)磷酞胺等免疫抑制劑或重組人干擾素治療);③合并其他免疫相關(guān)疾病,如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、糖尿病、腫瘤等患者;④合并顱內(nèi)外感染,如腦炎、腦膜炎等患者;⑤卒中患者。選取本院體檢中心與病例組在性別、年齡相匹配的健康人為對照組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)并簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 臨床資料收集 收集研究對象吸煙史、飲酒史、高血壓史和冠心病史等。病例組急性發(fā)作期MS入院后均給予甲基潑尼松龍1000 mg/d,3 d后減至500 mg,每3 d減一半減至40 mg時(shí)改為口服,每周減4 mg至減完,及營養(yǎng)神經(jīng)(如甲鈷胺、維生素B1)和對癥治療等。
1.3 標(biāo)本采集 所有研究對象均于清晨空腹采肘靜脈血10 mL(肝素鈉抗凝),室溫靜置30 min后,4℃、1500 r/min離心10 min,取血清,置于-70℃保存,用于后續(xù)細(xì)胞因子的檢測。Ficoll密度梯度離心后分離PBMC,用于后續(xù)提取RNA及流式細(xì)胞術(shù)檢測百分率。
1.4 ELISA 法檢測血清中IL-10、IL-17和IL-27表達(dá)水平 嚴(yán)格按照ELISA試劑盒 (德國Qiagen公司生產(chǎn))說明書操作,檢測血清中IL-10、IL-17和IL-27表達(dá)水平。每個(gè)樣本和標(biāo)準(zhǔn)品均設(shè)2個(gè)復(fù)孔,測定各孔在492 nm處的吸光度(A)值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品濃度,IL-10、IL-17和IL-27表達(dá)水平均以ng/L為單位表示。
1.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)RNA表達(dá)水平采用Trizol法提取PBMC中總RNA,使用Prime-Script TM RT Reagent Kit試劑盒 (大連寶生公司生產(chǎn))逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,使用SYBROR Premix Ex Taq TM試劑盒進(jìn)行RT-PCR(上海生工公司生產(chǎn)),嚴(yán)格執(zhí)行說明書操作,檢測 RORγt和 BATF mRNA表達(dá)水平。記錄反應(yīng)后的CT值,采用2-ΔΔCT法計(jì)算mRNA表達(dá)水平。所需引物見表1。
1.6 流式細(xì)胞術(shù)檢測外周血PBMC中Th17細(xì)胞百分率 取PBMC懸液加入6孔板中,加入前脂肪細(xì)胞培養(yǎng)基(PMA)(20 μg/L),于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h(37℃、5%CO2)。收集細(xì)胞分為同型對照管和試驗(yàn)管,加入PE-cy5抗人CD4+mAB(上海生工公司生產(chǎn))后避光孵育30 min,棄上清,多聚甲醛固定,用皂素穿膜。試驗(yàn)管加入PE抗人IL-17mAB(上海生工公司生產(chǎn)),同型對照組加入同型對照抗體,避光孵育1 h,洗滌液重懸細(xì)胞,上流式細(xì)胞儀檢測。以CD4直條圖設(shè)門區(qū)分出CD4+細(xì)胞,以散點(diǎn)圖表示IL-17+細(xì)胞,用Cellquest軟件獲取并分析數(shù)據(jù),計(jì)算Th17細(xì)胞百分率。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。定量資料采用±s表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,定性數(shù)據(jù)用率表示,組間比較采用 χ2檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)水準(zhǔn) α=0.05。
2.1 一般資料 病例組女39例,男14例;年齡23~51 歲,平均為(36.19±11.37)歲;病程 1.0~11.5 年,平均(4.34±5.17)年;EDSS 評分 1~7.01 分,平均(3.67±2.39)分。 對照組 53例,女 39例,男 14例,年齡 24~51 歲,平均為(36.57±11.07)歲。 兩組間一般資料進(jìn)行比較,差異均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)(見表 2)。
表1 所需引物序列
表2 病例組與健康對照組一般資料
2.2相關(guān)細(xì)胞因子及Th17細(xì)胞百分率 與健康對照組比較,MS患者治療前血漿IL-17水平較高,而IL-10、IL-27水平均較低,外周血 PBMC中BATF和RORγt mRNA表達(dá)水平均升高,Th17細(xì)胞 (CD4+IL-17+細(xì)胞)百分率明顯升高 (均P<0.05);與治療前比較,MS患者治療4周后血漿IL-17水平降低,相反IL-10、IL-27水平均升高,BATF和RORγt mRNA表達(dá)水平均降低,Th17細(xì)胞 (CD4+IL-17+細(xì)胞)百分率明顯降低 (均P<0.05);治療后與健康對照組比較,IL-10與IL-17仍偏高 (均P<0.05), 而 IL-27 偏低 (P<0.05),BATF和RORγt mRNA表達(dá)水平均升高,Th17細(xì)胞(CD4+IL-17+細(xì)胞)百分率明顯升高(均P<0.05)(見表 3)。
多發(fā)性硬化是最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘性疾病,是一種自身免疫性疾病,中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘病變?yōu)槠渲饕±硖攸c(diǎn),病灶的空間多發(fā)性和時(shí)間多發(fā)性為其主要臨床特點(diǎn)[5]。目前MS的病因及發(fā)病機(jī)制尚不明確,但已有研究證實(shí),在MS的發(fā)病和病情進(jìn)展中CD4+T細(xì)胞起著重要的介導(dǎo)作用[6]。
Th17細(xì)胞是近年來新發(fā)現(xiàn)的一群效應(yīng)性CD4+T 細(xì)胞,主要分泌 IL-17A(即 IL-17)、IL-17F、IL-22和TNF-α等前炎癥因子發(fā)揮促炎作用[6]。目前發(fā)現(xiàn)MS發(fā)病機(jī)制主要由Th1、Th17細(xì)胞參與致病,同時(shí)調(diào)節(jié)T細(xì)胞、APC等細(xì)胞通過細(xì)胞因子參與致病[7]。細(xì)胞因子異常在自身免疫疾病中起到重要作用。IL-17、IL-27分別主要由Th17、APC細(xì)胞分泌,研究發(fā)現(xiàn),在MS發(fā)病中IL-17具有促炎作用,而IL-10和IL-27具有廣泛抑制作用,尤其IL-27對Th1、Th17細(xì)胞具有明顯抑制作用[8]。IL-10主要通過抑制抗原呈遞細(xì)胞向CD4+Th1遞呈抗原,使CD4+Th1增殖受阻,從而發(fā)揮其免疫抑制作用[9]。在本研究中病例組治療前較對照組IL-17水平較高,而IL-10、IL-27水平均較低,Th17細(xì)胞百分率較高,經(jīng)治療后IL-17及Th17細(xì)胞百分率水平回落,相反IL-10、IL-27水平均升高,與既往研究相同。病例組治療后與對照組對比,除IL-10外均有明顯差異,而IL-10水平與健康組無顯著差異。SOLDAN等[10]研究發(fā)現(xiàn),在MS患者體內(nèi)IL-10分泌與表達(dá)呈持續(xù)性降低,提示IL-10是一種免疫抑制因子,有助于MS患者減輕疾病癥狀??紤]IL-10與MS的病情加重有關(guān),病情緩解而IL-10水平恢復(fù)。
表3 各組研究對象血清中IL-10、IL-17、IL-27和PBMC中BATF、RORγt mRNA相對表達(dá)水平及Th17細(xì)胞百分率
RORγt是誘導(dǎo)Th17細(xì)胞產(chǎn)生及分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,能誘導(dǎo)初始T細(xì)胞分化成Th17細(xì)胞,作用類似于T-bet對Th1,或者GATA3對Th2細(xì)胞的作用,是Thl7細(xì)胞特異性的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。RORγt過表達(dá)促進(jìn)Th17的分化及IL-17的分泌,而RORγt缺失則Th17分化量及IL-17的濃度顯著下降[11]。BATE是堿性亮氨酸拉鏈轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白1(AP-1)超家族中的一員,僅有DNA結(jié)合區(qū)而缺乏轉(zhuǎn)錄激活區(qū),被認(rèn)為是活化蛋白-1家族的負(fù)調(diào)控因子。研究證實(shí),BATF缺陷小鼠Th17細(xì)胞分化受阻,對實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)完全抵抗[12]。同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)的BATF-/-CD4+和CD8+T細(xì)胞,不能產(chǎn)生Th17分化所需的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子RORγt,即使引入大量過表達(dá)的RORγt也不能完全恢復(fù)IL-17的表達(dá)[13-14]。MAR TINET等[15]研究不僅表明BATE對Th17細(xì)胞分化具有正向調(diào)節(jié)作用,還進(jìn)一步提示這種調(diào)節(jié)機(jī)制與BATF通過結(jié)合IL-17基因啟動(dòng)子及增強(qiáng)Th17特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt的表達(dá)有關(guān)。在本研究中,病例組治療前 IL-17、BATF、RORγt和 Th17 細(xì)胞均呈現(xiàn)高水平,而治療后IL-17、BATF、RORγt和Th17細(xì)胞均降低,考慮其均與MS發(fā)病相關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn)BATF、RORγt可能通過共同調(diào)控Th17的分化,從而促進(jìn)Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子IL-17的高表達(dá),間接活化和募集中性趨化因子IL-10和IL-27,促使MS的發(fā)生與進(jìn)展,其作用的確切機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究;而檢測轉(zhuǎn)錄因子RORγt和BATF及其相關(guān)細(xì)胞因子可能對MS的診斷及預(yù)后判斷具有一定的臨床意義,也為MS的個(gè)性化治療提供了潛在的新靶標(biāo)。在后續(xù)研究中,將進(jìn)行更大樣本,更深入地研究,推動(dòng)其在臨床中的應(yīng)用。
[1]PSACHOULIA K,CHAMBERLAIN KA,HEO D,et al.IL4I1 augments CNS remyelination and axonal protection by modulating T cell driven inflammation [J].Brain,2016,139(Pt12):3121-3136.
[2]üBEL C,SOPEL N,GRASER A,et al.The activating protein 1 transcription factor basic leucine zipper transcription factor,ATF-like(BATF),regulates lymphocyte-and mast cell-driven immune responses in the setting of allergic asthma[J].J Allergy Clin Immunol,2014,133(1):198-206.
[3]GAJOFATTO A,NOURBAKHSH B,BENEDETTI MD,et al.Performance of 2010 McDonald criteria and 2016 MAGNIMS guidelines in the diagnosis of primary progressive multiple sclerosis[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2017,9(22):316-322.
[4]中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)神經(jīng)免疫學(xué)組,中國免疫學(xué)會(huì)神經(jīng)免疫分會(huì).多發(fā)性硬化診斷和治療中國專家共識(2014版)[J].中華神經(jīng)科雜志,2015,48(5):362-367.
[5]FITZGERALD K.Diet and disease modification in multiple sclerosis:a nutritional epidemiology perspective[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2017,9(10):352-358.
[6]PEETERS LM,VANHEUSDEN M,SOMERS V,et al.Cytotoxic CD4+T Cells Drive Multiple Sclerosis Progression[J].Front Immunol,2017,20(8):1160-1162.
[7]肖穎秀,莊偉端,張俏忻.Th17細(xì)胞及其效應(yīng)分子IL-17在HAM/TSP患者體內(nèi)的變化及Tax蛋白對IL-17的影響[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志,2013,39(01):34-37.
[8]姜紅,劉廣志,周建華,等.多發(fā)性硬化抗原特異性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的免疫活性 [J].中國神經(jīng)精神疾病雜志,2015,41(03):180-182.
[9]DO J,KIM D,KIM S,et al.Treg-specific IL-27Rα deletion uncovers a key role for IL-27 in Treg function to control autoimmunity[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2017,114(38):10190-10195.
[10]LOBO-SILVA D,CARRICHE GM,CASTRO AG,et al.Interferon-β regulates the production of IL-10 by toll-like receptor-activated microglia[J].Glia,2017,65(9):1439-1451.
[11]SOLDAN SS,ALVAREZ RETUERTO AI,SICOTTE NL,et al.Dysregulation of IL-10 and IL-12p40 in secondary progressive multiple sclerosis[J].J Neuroimmunol,2004,146(12):209-215.
[12]ZHANG L,YANG X,CHUNG Y,et al.Generation of RORγt Antigen-Specific T Regulatory 17 Cells from Foxp3 Precursors in Autoimmunity[J].Cell Rep,21(1):195-207.
[13]ISHIKAWA H.JunB isessentialforIL-23-dependent pathogenicity of Th17 cells.Nat Commun,2017,30(8):15628.
[14]BAO K,CARR T,WU J,et al.BATF Modulates the Th2 Locus Control Region and Regulates CD4+T Cell Fate during Antihelminth Immunity[J].J Immunol,2016,197(11):4371-4381.
[15]MARTINEZ GJ,DONG C.BATF:bringing(in)another Th17-regulating factor[J].J Mol Cell Biol,2009,1(2):66-68.