病毒性腦炎病兒腦脊液中IL-2和IL-10變化及其臨床意義

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(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院小兒內(nèi)科，山東 青島 266003)

·論著·

病毒性腦炎病兒腦脊液中IL-2和IL-10變化及其臨床意義

王甜甜，華青，徐以風(fēng)，馬凱

(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院小兒內(nèi)科，山東 青島 266003)

目的探討病毒性腦炎病兒腦脊液中白細(xì)胞介素-2(IL-2)和白細(xì)胞介素-10(IL-10)的變化及其臨床意義。方法2012年7月—2013年7月，選取我院臨床診斷為急性病毒性腦炎病兒55例，以同期非中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染20例病兒作為對(duì)照組。應(yīng)用雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)病毒性腦炎病兒和對(duì)照組腦脊液中IL-2和IL-10的含量。結(jié)果病毒性腦炎病兒中腦脊液白細(xì)胞正常組IL-2和IL-10含量與白細(xì)胞增高組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。病毒性腦炎輕癥組和重癥組腦脊液IL-2和IL-10含量均較對(duì)照組明顯升高,重癥組腦脊液IL-2含量高于輕癥組,而IL-10含量低于輕癥組(F=141.079、52.962，P<0.05)。重癥組腦脊液中IL-2/IL-10比值最高，輕癥組次之，對(duì)照組最低(F=19.164,P<0.05)。結(jié)論主要由小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的IL-2和IL-10，參與了病毒性腦炎急性期的抗病毒和免疫病理?yè)p傷過(guò)程。腦脊液中IL-2/IL-10比值的高低有助于評(píng)估病毒性腦炎病情輕重。

腦炎，病毒性；腦脊液；白細(xì)胞介素2；白細(xì)胞介素10

病毒性腦炎是兒科臨床常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，即便經(jīng)過(guò)積極治療，仍有部分病兒留有癥狀性癲癇、發(fā)育落后等后遺癥。許多研究已經(jīng)證明，細(xì)胞因子在病毒性腦炎的致病過(guò)程中起著重要作用。本研究旨在通過(guò)檢測(cè)病毒性腦炎病兒腦脊液中白細(xì)胞介素2(IL-2)和白細(xì)胞介素10(IL-10)的含量，探討二者在病毒性腦炎中的免疫作用，指導(dǎo)進(jìn)一步的臨床治療。

1 資料與方法

1.1對(duì)象及分組

2012年7月—2013年7月，選取青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院臨床診斷為急性病毒性腦炎病兒55例，男29例，女26例，年齡1～13歲。病毒性腦炎和重癥病毒性腦炎的診斷依據(jù)文獻(xiàn)[1]的標(biāo)準(zhǔn)。病兒均急性起病，有前驅(qū)感染癥狀、不同程度的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和體征。依據(jù)病毒性腦炎臨床病情輕重分為輕癥組35例和重癥組20例。依據(jù)腦脊液中白細(xì)胞計(jì)數(shù)將55例病兒分為腦脊液白細(xì)胞正常組(34例，白細(xì)胞計(jì)數(shù)≤10×106/L)和腦脊液白細(xì)胞增高組(21例，白細(xì)胞計(jì)數(shù)>10×106/L)。以同期非中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染20例病兒作為對(duì)照組，男10例，女10例，年齡1～13歲。

1.2檢測(cè)方法

入院24 h內(nèi)行腰椎穿刺采集腦脊液，并立即行腦脊液常規(guī)、生化和細(xì)菌學(xué)等檢查，同時(shí)留取腦脊液標(biāo)本2 mL于-80 ℃保存待測(cè)。采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)腦脊液中IL-2、IL-10含量，操作嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1腦脊液白細(xì)胞正常組與增高組IL-2、IL-10含量比較

腦脊液白細(xì)胞正常組IL-2和IL-10含量與白細(xì)胞增高組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2各組腦脊液中IL-2、IL-10含量及 IL-2/IL-10比值比較

輕癥組和重癥組腦脊液IL-2和IL-10含量均較對(duì)照組明顯升高,重癥組病兒腦脊液IL-2含量高于輕癥組,而IL-10含量低于輕癥組(F=141.079、52.962，P<0.05)。重癥組腦脊液中IL-2/IL-10比值最高，輕癥組次之，對(duì)照組最低(F=19.164,P<0.05)。見(jiàn)表2。

組 別nIL-2IL-10腦脊液白細(xì)胞正常組34527.95±100.7328.92±7.00腦脊液白細(xì)胞增高組21547.75±93.5026.72±7.03

組別nIL-2(ρ/ng·L-1)IL-10(ρ/ng·L-1)IL-2/IL-10對(duì)照組20170.37±33.3012.84±3.1714.10±4.08輕癥組35496.69±88.8730.54±7.2117.34±5.39重癥組20601.02±81.0523.78±6.3926.31±7.31

3 討 論

病毒性腦炎的具體發(fā)病機(jī)制尚不十分清楚，除病毒直接損害神經(jīng)細(xì)胞外，免疫反應(yīng)中的細(xì)胞因子也參與了腦組織的病理?yè)p害，我們的前期動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了此觀點(diǎn)[2]。本研究旨在通過(guò)檢測(cè)病毒性腦炎病兒腦脊液中IL-2和IL-10的含量變化，

探討病兒腦脊液中IL-2和IL-10的來(lái)源，以及IL-2和IL-10含量變化的臨床意義，指導(dǎo)臨床治療。

本文結(jié)果顯示，腦脊液白細(xì)胞正常組IL-2和IL-10含量與白細(xì)胞增高組相比，差異無(wú)顯著性，說(shuō)明病毒性腦炎病兒腦脊液中白細(xì)胞數(shù)目多少對(duì)腦脊液IL-2和IL-10水平無(wú)影響。病毒通過(guò)病毒血癥途徑入侵中樞神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，血-腦脊液屏障破壞，腦血管通透性增大，外周血液中的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞進(jìn)入腦內(nèi)發(fā)揮免疫作用釋放多種細(xì)胞因子，此為腦脊液細(xì)胞因子的“外周”來(lái)源。小膠質(zhì)細(xì)胞作為腦內(nèi)分泌細(xì)胞因子的主體細(xì)胞，與星型膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞等共同分泌包含IL-2和IL-10在內(nèi)的多種細(xì)胞因子[2]，此為腦脊液細(xì)胞因子的“中樞”來(lái)源?！爸袠小眮?lái)源的細(xì)胞因子亦可誘導(dǎo)“外周”免疫細(xì)胞侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，介導(dǎo)對(duì)腦組織的免疫作用[3]。病毒性腦炎急性期的免疫反應(yīng)是以 T 淋巴細(xì)胞為主的免疫炎癥反應(yīng)，腦脊液細(xì)胞學(xué)特點(diǎn)是以T 淋巴細(xì)胞顯著增加為主，腦脊液白細(xì)胞數(shù)目可間接反映T淋巴細(xì)胞水平。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，病毒性腦炎急性期，腦脊液中的IL-2和IL-10主要來(lái)源于中樞小膠質(zhì)細(xì)胞。進(jìn)一步說(shuō)明，在病毒性腦炎急性期，小膠質(zhì)細(xì)胞作為腦內(nèi)主要固有免疫細(xì)胞發(fā)揮著重要的免疫作用。而小膠質(zhì)細(xì)胞猶如一把“雙刃劍”，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染過(guò)程中，表現(xiàn)出神經(jīng)保護(hù)性和神經(jīng)損傷性雙重作用[4-5]。這也給臨床醫(yī)生從調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞作用角度來(lái)改善病毒性腦炎預(yù)后提供了線索。

本研究結(jié)果顯示，輕癥組和重癥組腦脊液IL-2水平較對(duì)照組明顯增高，重癥組IL-2含量較輕癥組高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明IL-2參與了腦組織的免疫病理?yè)p傷。正常情況下，腦內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞可合成少量IL-2，外周血的IL-2也可透過(guò)血-腦脊液屏障進(jìn)入腦內(nèi)，維持神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活，調(diào)節(jié)多種神經(jīng)遞質(zhì)和激素的釋放。病毒感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，IL-2通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞的分化和效應(yīng)，作用于B淋巴細(xì)胞，促進(jìn)其增殖分化和分泌抗體而參與清除病毒過(guò)程，故病毒性腦炎病兒腦脊液IL-2水平較對(duì)照組增高。IL-2的分泌有利于清除病毒，而IL-2又通過(guò)上調(diào)穿孔素和顆粒酶等的表達(dá)和促進(jìn)其他炎性細(xì)胞因子的分泌上調(diào)炎癥反應(yīng)[6]。ZANDIAN等[7-8]利用病毒感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)并同時(shí)促進(jìn)IL-2表達(dá)，結(jié)果顯示，與單純的病毒感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)比較，在感染病毒的同時(shí)提高IL-2表達(dá)可明顯加重腦組織損傷，而在應(yīng)用免疫抑制劑后，IL-2的表達(dá)降低，腦損傷也大大減輕。

證實(shí)了IL-2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)有促進(jìn)免疫反應(yīng)、增強(qiáng)炎癥反應(yīng)的作用。本研究中重癥組腦脊液IL-2水平顯著高于輕癥組，這可能是由于重癥病毒性腦炎病兒體內(nèi)免疫細(xì)胞過(guò)度活化，釋放大量的IL-2來(lái)抵抗病毒感染，而過(guò)度增高的IL-2又進(jìn)一步促進(jìn)炎癥反應(yīng)，從而加重腦組織病理?yè)p傷[9]。

IL-10具有免疫抑制和免疫激活雙向調(diào)控作用，但以免疫抑制作用為主。本文結(jié)果顯示，輕癥組和重癥組腦脊液IL-10水平較對(duì)照組明顯增高，與國(guó)外報(bào)道IL-10在病毒性腦炎時(shí)水平增高一致[10]。病毒性腦炎病兒IL-10水平升高的原因可能為，IL-10作為一重要的抑炎因子，在病毒性腦炎急性期大量釋放，通過(guò)減少炎癥區(qū)炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，拮抗自由基毒性等抑制炎癥反應(yīng)的多個(gè)環(huán)節(jié)，防止過(guò)重的免疫反應(yīng)對(duì)腦組織造成病理?yè)p害[11-12]。TRANDEM等[13]報(bào)道，IL-10基因缺乏的小鼠與正常小鼠相比，中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染率和病死率都大大增加，也證實(shí)了IL-10在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中有抑炎作用。本研究還顯示，重癥組腦脊液IL-10含量低于輕癥組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示重癥病毒性腦炎病兒體內(nèi)IL-10水平增高不明顯，對(duì)機(jī)體免疫調(diào)節(jié)能力較弱，不能有效地抑制炎性細(xì)胞因子的生成。

IL-2和IL-10是Th1型細(xì)胞和Th2型細(xì)胞分泌的具有代表性的細(xì)胞因子。綜合本實(shí)驗(yàn)病毒性腦炎病兒腦脊液IL-2和IL-10含量變化情況說(shuō)明，病毒感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性期，Th1、Th2型細(xì)胞因子均增高，但以Th1型反應(yīng)為主，促炎性細(xì)胞因子占優(yōu)勢(shì)，從而對(duì)腦組織造成病理性損害。

本文結(jié)果顯示，重癥組腦脊液中IL-2/IL-10比值高于輕癥組，輕癥組高于對(duì)照組。在健康的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，腦內(nèi)的Th1和Th2細(xì)胞維持基本平衡。腦炎的發(fā)生是Th1型細(xì)胞啟動(dòng)的細(xì)胞免疫反應(yīng)和Th2型細(xì)胞啟動(dòng)的體液免疫反應(yīng)相互作用、相互反饋的過(guò)程。病毒侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，活化的免疫細(xì)胞釋放IL-2和IL-10來(lái)阻斷腦組織的病理性損害過(guò)程。IL-2分泌增多而IL-10分泌相對(duì)不足，不能維持Th1/Th2平衡，機(jī)體的促炎能力強(qiáng)于抑炎能力，對(duì)腦組織造成損害；機(jī)體免疫反應(yīng)過(guò)強(qiáng)，IL-2過(guò)度增高，抑制IL-10反饋性增高導(dǎo)致IL-10增高不明顯，Th1/Th2失衡，機(jī)體促炎性細(xì)胞因子占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，對(duì)腦組織造成嚴(yán)重?fù)p害。表明IL-2/IL-10比值高低可提示臨床病情輕重，IL-2/IL-10比值越高，機(jī)體Th1/Th2免疫失衡越嚴(yán)重，腦組織損傷越嚴(yán)重。

總之，病毒性腦炎急性期，腦脊液中主要由小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的IL-2和IL-10，一方面參與了機(jī)體的抗病毒過(guò)程，同時(shí)也導(dǎo)致了對(duì)腦組織的病理?yè)p傷。IL-2和IL-10之間的平衡影響著疾病進(jìn)展，急性期腦脊液中IL-2/IL-10比值高低可提示病毒性腦炎臨床病情輕重。臨床醫(yī)生在應(yīng)用抗病毒藥物治療病毒性腦炎的同時(shí)，可應(yīng)用調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞作用和抑制免疫反應(yīng)的藥物，防止過(guò)重的免疫反應(yīng)，減輕病毒性腦炎后遺癥。

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(本文編輯 馬偉平)

CHANGESOFIL-2ANDIL-10LEVELSINCEREBROSPINALFLUIDOFCHILDRENWITHVIRALENCEPHALITISANDTHEIRCLINICALSIGNIFICANCE

WANGTiantian,HUAQing,XUYifeng,MAKai

(Department of Pediatrics, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China)

ObjectiveTo investigate the changes and their clinical significance of interleukin-2 (IL-2) and interleukin-10 (IL-10) in cerebrospinal fluid (CSF) in children with viral encephalitis (VE).MethodsFrom July 2012 to July 2013, 55 children diagnosed as having VE in our hospital were enrolled in this study, and 20 children with non-central-nervous-system infection in the same period were served as control group. The IL-2 and IL-10 levels in CSF were detected in both groups using enzyme linked immunsorbent assay (ELISA).ResultsIn the group of CSF with normal white blood cells, the differences of levels of IL-2 and IL-10 were not significant as compared with that with higher white blood cells (P>0.05). The levels of IL-2 and IL-10 in CSF mild VE group and severe VE group were significantly higher than that in the control group, the level of IL-2 in the severe group was higher than the mild group,but that of IL-10 in severe group was lower than the mild group (F=141.079,52.962;P<0.05). The ratio of IL-2 and IL-10 in CSF was highest in the severe group, followed by the mild group, and the lowest was seen in the control group (F=19.164,P<0.05).ConclusionThe IL-2 and IL-10 that are mainly produced by microglial cells involve in the process of antivirus and immunopathologenesis. The high and low of IL-2/IL-10 is conducive to predict the condition of viral encephalitis.

encephalitis,viral; cerebrospinal fluid; interleukin-2; interleukin-10

2013-08-07;

2014-03-19

王甜甜(1986-)，女，碩士研究生。

華青(1963-)，女，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師。

R725

A

1008-0341(2014)03-0219-03