交感性眼炎患者房水和血清細(xì)胞因子水平的分析△

張銳 錢江 袁一飛

交感性眼炎(sympathetic ophthalmia)是發(fā)生于單側(cè)眼球穿通傷或內(nèi)眼手術(shù)后的一種雙眼肉芽腫性葡萄膜炎。受傷眼叫做誘發(fā)眼或刺激眼(exciting eye)，另一眼稱為交感眼(sympathizing eye)［1］。交感性眼炎常常反復(fù)發(fā)作，治療棘手，其病因和發(fā)病機(jī)制目前尚不完全清楚。近年來國內(nèi)外大量的研究表明，交感性眼炎是一種T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性炎癥［2］。我們抽取了15例交感性眼炎急性發(fā)作期患者的房水和血清，進(jìn)行T細(xì)胞亞型相關(guān)的細(xì)胞因子水平的分析，從而探討交感性眼炎的發(fā)病機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 資料 選擇2009年1月～2011年12月在復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科就診的交感性眼炎急性發(fā)作期患者15例。已經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，參與患者均簽署知情同意書。診斷標(biāo)準(zhǔn)為:排除其他眼部疾病和眼眶感染性疾病，一只眼明確的穿通傷或內(nèi)眼手術(shù)史，在此基礎(chǔ)上炎癥的持續(xù)存在，另一只眼出現(xiàn)眼紅、眼痛、畏光、流淚、視物模糊等癥狀，查體有典型的肉芽腫性葡萄膜炎表現(xiàn)，包括睫狀充血、塵狀或羊脂狀KP，虹膜結(jié)節(jié)和后粘連，玻璃體炎性混濁，眼底視網(wǎng)膜水腫甚至出現(xiàn)滲出性視網(wǎng)膜脫離，彌漫性脈絡(luò)膜炎癥。熒光素眼底血管造影早期即可出現(xiàn)視盤及后極部眼底視網(wǎng)膜色素上皮層水平多發(fā)的熒光素滲漏，迅速擴(kuò)大融合，呈大片狀強(qiáng)熒光，下方有滲出性視網(wǎng)膜脫離者，染料進(jìn)入視網(wǎng)膜下，整個脫離區(qū)呈強(qiáng)熒光［1］。患者未局部及全身應(yīng)用糖皮質(zhì)激素和其他免疫抑制劑治療，排除其他全身疾病。以1 mL注射器從角膜緣處水平進(jìn)針，抽取患者交感眼的房水。每個患者可以抽取房水100～150 μL。術(shù)前抽取患者靜脈血，分離并收集血清。另取15個年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者，無青光眼、角膜病、視網(wǎng)膜疾病，否認(rèn)外傷史和內(nèi)眼手術(shù)史，除外眼內(nèi)炎癥等因素，排除其他全身疾病。在白內(nèi)障摘除手術(shù)中抽取房水作為對照。在術(shù)前抽取患者靜脈血，分離并收集血清。標(biāo)本儲存于-80℃冰箱備用。

1.2 細(xì)胞因子水平的分析 取交感性眼炎急性發(fā)作期患者交感眼的房水和血清標(biāo)本，另取年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者房水和血清標(biāo)本，以酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)分析IFN-γ、IL-4和IL-17細(xì)胞因子水平，實驗方法按照試劑盒所示。IFN-γ和IL-4的ELISA試劑盒購自美國BD公司，IL-17的ELISA試劑盒購自美國R＆D公司。最小檢測值:IFN-γ 為 3 pg/mL，IL-4為 4 pg/mL，IL-17為15 pg/mL。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料服從正態(tài)分布者采用t檢驗，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Mann-Whitney秩和檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本情況 交感性眼炎急性發(fā)作期患者和白內(nèi)障患者各15例，其中交感性眼炎患者男性11例、女性4例，年齡為(43.3±8.9)歲;白內(nèi)障患者男性10例、女性5 例，年齡為(62.5 ±6.4)歲。

2.2 房水和血清細(xì)胞因子水平 交感性眼炎患者房水 IFN-γ 水平為(148.1 ±57.9)pg/mL，血清中 IFN-γ水平為(6.5±5.4)pg/mL，兩者相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01);交感性眼炎患者房水 IL-4水平為(2.3±3.5)pg/mL，血清 IL-4 水平為(8.9 ±5.0)pg/mL，兩者相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)，房水中IL-4水平明顯低于血清;交感性眼炎患者房水IL-17水平為(48.3±21.6)pg/mL，血清 IL-17水平為(6.5±9.6)pg/mL，兩者相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P ＜0.01)。

對照組房水 IFN-γ 水平為(4.6 ±4.5)pg/mL，與交感性眼炎患者房水IFN-γ水平相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P ＜0.01)，對照血清 IFN-γ 水平為(1.8 ±2.8)pg/mL，與交感性眼炎患者血清IFN-γ水平相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);對照組房水 IL-4水平為(3.0±4.3)pg/mL，與交感性眼炎患者房水 IL-4 水平相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，對照組血清IL-4水平為(7.3±6.8)pg/mL，與對照組血清 IL-4水平相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05);對照組房水和血清IL-17水平均未測出。交感性眼炎患者房水和血清中細(xì)胞因子水平見表1。

3 討論

交感性眼炎的病因和發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。目前比較認(rèn)可的是自身免疫學(xué)說，認(rèn)為視網(wǎng)膜抗原的自身免疫反應(yīng)在疾病的發(fā)生中起到重要作用。眼球穿透傷或內(nèi)眼手術(shù)時，隱蔽的視網(wǎng)膜抗原和脈絡(luò)膜抗原(如視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞、脈絡(luò)膜黑色素細(xì)胞相關(guān)抗原等)可以進(jìn)入房水，并通過傷口進(jìn)入結(jié)膜下和引流的淋巴結(jié)，從而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生遲發(fā)型超敏反應(yīng)。以往的研究［3］表明，細(xì)胞免疫在交感性眼炎的發(fā)生中起到重要作用，而輔助性T細(xì)胞(Th細(xì)胞)的激活是介導(dǎo)自身免疫反應(yīng)的主要因素。

Th細(xì)胞是一大類特殊的T細(xì)胞亞群，分泌不同的細(xì)胞因子來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。根據(jù)分泌細(xì)胞因子的不同，Th細(xì)胞可以分為Th1細(xì)胞(特征性細(xì)胞因子為IFN-γ和IL-2)、Th2細(xì)胞(特征性細(xì)胞因子為 IL-4、IL-5和IL-13)、Th17細(xì)胞(特征性細(xì)胞因子為IL-17)，每一種細(xì)胞亞群及其細(xì)胞因子在炎癥過程中發(fā)揮不同的作用［4］。關(guān)于交感性眼炎患者房水和血清細(xì)胞因子水平的相關(guān)研究目前尚未見報道。我們的研究通過抽取交感性眼炎急性發(fā)作期患者房水和血清，進(jìn)行T細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子的檢測，并探討T細(xì)胞亞型在交感性眼炎發(fā)病過程中的作用，從而進(jìn)一步驗證其發(fā)病機(jī)制。

表1 交感性眼炎患者的臨床資料

結(jié)果顯示，交感性眼炎急性發(fā)作期患者房水中Th1細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞因子IFN-γ和Th17細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞因子IL-17水平增高，提示疾病急性發(fā)作期的眼部炎癥與這兩類細(xì)胞的作用有關(guān);而Th2細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞因子IL-4水平與對照組差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義，說明Th2細(xì)胞及細(xì)胞因子可能不參與交感性眼炎急性期的發(fā)病過程。這也為我們治療該病提供了依據(jù)，盡量應(yīng)用選擇性的免疫抑制劑才能有針對性地進(jìn)行治療，并減少藥物的毒副作用。在我們的研究中，采用年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者作為對照，并且排除了眼部其他疾病和全身疾病。因這一組對照患者病情和年齡相關(guān)，為老年性改變，手術(shù)時平均年齡較高，而交感性眼炎患者的受傷年齡和發(fā)病年齡均較小，因此在平均年齡上存在著不可避免的差異。以往的相關(guān)研究［5］表明，年齡的差異對于眼內(nèi)細(xì)胞因子的水平?jīng)]有明顯影響。

為了探討房水中細(xì)胞因子水平升高是否因血-眼屏障破壞而由血清中溢出所致，我們在取房水的同時檢測患者血清中同種細(xì)胞因子的水平。結(jié)果表明，在炎癥發(fā)作時，交感性眼炎患者房水IFN-γ和IL-17水平明顯高于血清，而房水中IL-4水平明顯低于血清，表明眼內(nèi)局部的細(xì)胞因子微環(huán)境與炎癥的急性發(fā)作密切相關(guān)，而與全身的細(xì)胞因子水平有明顯差異。同時，交感性眼炎患者血清IFN-γ和IL-17水平明顯高于對照組，IL-4水平與對照組相比差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。這與眼內(nèi)局部細(xì)胞因子的反應(yīng)相一致，說明在炎癥急性期，眼局部的免疫反應(yīng)并非獨立于全身免疫反應(yīng)之外，而是伴隨著機(jī)體的免疫反應(yīng)，只是眼部的Th1和Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子明顯高于全身的水平，在局部介導(dǎo)嚴(yán)重的免疫損傷。

傳統(tǒng)的研究中一直認(rèn)為自身免疫性葡萄膜炎是由Th1細(xì)胞介導(dǎo)的，因為在炎癥過程中IFN-γ和IL-2細(xì)胞因子水平明顯升高，并且在淋巴細(xì)胞活化進(jìn)而損傷感光細(xì)胞的過程中起到關(guān)鍵性的作用［6］。IFN-γ還可以激活巨噬細(xì)胞，進(jìn)行抗原呈遞，并且可以誘導(dǎo)其他細(xì)胞因子，如IL-1、IFN-α等的產(chǎn)生;而Th2型細(xì)胞和細(xì)胞因子因子則對發(fā)病具有保護(hù)性作用［7］。

Th17細(xì)胞是近年來確定的不同于傳統(tǒng)Th1和Th2細(xì)胞的一種亞型，是由天然T細(xì)胞前體分化而來，具有獨立的分化和調(diào)節(jié)機(jī)制，并特異性產(chǎn)生IL-17效應(yīng)因子，具有強(qiáng)大的招募中性粒細(xì)胞的功能及促進(jìn)多種細(xì)胞釋放炎性因子(如IL-6、TNF等)的作用，并且可與其他細(xì)胞因子相互作用，放大、加強(qiáng)其致炎效應(yīng)，在葡萄膜炎等自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。大量的研究表明，Th17細(xì)胞及其特征性細(xì)胞因子IL-17與多種自身免疫性疾病的發(fā)生有關(guān)［8］。Th17細(xì)胞在自身免疫性葡萄膜炎的發(fā)病中起著重要作用。在葡萄膜炎的急性發(fā)作時，Th17細(xì)胞數(shù)量明顯增多;而在治療后，葡萄膜炎癥減輕，Th17細(xì)胞數(shù)量也隨之減少。Th17細(xì)胞特征性的細(xì)胞因子IL-17的水平也在炎癥過程中明顯增高。動物實驗［9］顯示，Th17和IL-17在小鼠實驗性自身免疫性葡萄膜炎的發(fā)病中起到重要作用。我們在前期的研究［10］中發(fā)現(xiàn)，將IL-17的特異性抗體注入自身免疫性葡萄膜炎動物模型的體內(nèi)，可以延遲發(fā)病時間，有效地減輕炎癥的嚴(yán)重程度，并且抑制機(jī)體的抗特異性細(xì)胞免疫反應(yīng)。

我們的研究表明，Th1和Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子均參與交感性眼炎的發(fā)病，而這2種因素對于炎癥的作用尚不明確。有研究［11］表明，Behcet病患者的CD4+T細(xì)胞同時分泌 IFN-γ和 IL-17，Vogt-小柳-原田綜合征患者的活動期同時存在IFN-γ和IL-17水平升高，而經(jīng)治療后兩者均明顯降低［12］。這些研究都表明在葡萄膜炎中，Th1和Th17細(xì)胞相互協(xié)同、相互拮抗，細(xì)胞因子參與并控制免疫性炎癥反應(yīng)，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。另有報道在炎癥的早期可檢測到大量的Th17細(xì)胞，因此Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子可能是介導(dǎo)交感性眼炎發(fā)生的上游介質(zhì)［13］。在炎癥的晚期，IFN-γ數(shù)量逐漸增多，參與炎癥的持續(xù)發(fā)展，并可能拮抗Th17細(xì)胞的炎癥損傷［14］。這些細(xì)胞和細(xì)胞因子之間的相互作用可能使交感性眼炎患者葡萄膜處于持續(xù)免疫激活狀態(tài)，從而導(dǎo)致交感性眼炎的發(fā)生和遷延不愈［15］。

交感性眼炎的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及多種細(xì)胞和細(xì)胞因子的參與，其中Th1和Th17細(xì)胞及細(xì)胞因子在疾病的發(fā)生和持續(xù)發(fā)展中起到重要作用。探討交感性眼炎的免疫機(jī)制對于預(yù)防和治療這種頑固性致盲眼病有著重要的意義。

［1］楊培增.臨床葡萄膜炎［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2004:449-457.

［2］Castiblanco CP，Adelman RA.Sympathetic ophthalmia［J］.Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol，2009，247(3):289-302.

［3］Kaneko Y，Wu GS，Saraswathy S，et al.Immunopathologic processes in sympathetic ophthalmia as signified by microRNA profiling［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2012，53(7):4197-4204.

［4］Tuomela S，Salo V，Tripathi SK，et al.Identification of early gene expression changes during human Th17 cell differentiation［J］.Blood，2012，119(23):e151-160.

［5］Li J，Ang M，Cheung CM，et al.Aqueous cytokine changes associated with Posner-Schlossman syndrome with and without human cytomegalovirus［J］.PLoS One，2012，7(9):e44453.

［6］Crane IJ，Xu H，Wallace C，et al.Involvement of CCR5 in the passage ofTh1-type cells across the blood-retina barrierin experimental autoimmune uveitis［J］.J Leukoc Biol，2006，79(3):435-443.

［7］Toscano MA，Commodaro AG，Ilarregui JM，et al.Galectin-1 suppresses autoimmune retinal disease by promoting concomitant Th2-and T regulatory-mediated anti-inflammatory responses［J］.J Immunol，2006，176(10):6323-6332.

［8］Bettelli E，Oukka M，Kuchroo VK.TH-17 cells in the circle of immunity and autoimmunity［J］.Nat Immunol，2007，8(4):345-350.

［9］Peng Y，Han G，Shao H，et al.Characterization of IL-17+interphotoreceptor retinoid-binding protein-specific T cells in experimental autoimmune uveitis［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2007，48(9):4153-4161.

［10］Zhang R，Qian J，Guo J，et al.Suppression of experimental autoimmune uveoretinitis by anti-IL-17 antibody［J］.Curr Eye Res，2009，34(4):297-303.

［11］Shimizu J，Takai K，F(xiàn)ujiwara N，et al.Excessive CD4+T cells coexpressing interleukin-17 and interferon-γ in patients with Beh?et's disease［J］.Clin Exp Immunol，2012，168(1):68-74.

［12］Liu X，Yang P，Lin X，et al.Inhibitory effect of Cyclosporin A and corticosteroids on the production of IFN-gamma and IL-17 by T cells in Vogt-Koyanagi-Harada syndrome［J］.Clin Immunol，2009，131(2):333-342.

［13］Luger D，Silver PB，Tang J，et al.Either a Th17 or a Th1 effector response can drive autoimmunity:conditions of disease induction affect dominant effector category［J］.J Exp Med，2008，205(4):799-810.

［14］Harrington LE，Mangan PR，Weaver CT.Expanding the effector CD4 T-cell repertoire:The Th17 lineage［J］.Curr Opin Immunol，2006，18(3):349-356.

［15］Arevalo JF，Garcia RA，Al-Dhibi HA，et al.Update on sympathetic ophthalmia［J］.Middle East Afr J Ophthalmol，2012，19(1):13-21.