中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者腦脊液中TRAIL、OPG、IFN-γ水平及其臨床意義

孫靜潔，秦敏，謝沁芳，原鉑堯，王滿俠

（蘭州大學(xué)第二醫(yī)院，甘肅蘭州 730030）

中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者腦脊液中TRAIL、OPG、IFN-γ水平及其臨床意義

孫靜潔，秦敏，謝沁芳，原鉑堯，王滿俠*

（蘭州大學(xué)第二醫(yī)院，甘肅蘭州 730030）

目的研究腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）、骨保護素（OPG）、γ-干擾素（IFN-γ）在成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者腦脊液中的水平變化并探討其臨床意義。方法采用ELISA法檢測20例結(jié)核性腦膜炎患者（結(jié)腦組）、20例病毒性腦膜炎患者（病腦組）和20例頭痛患者（對照組）腦脊液中sTRAIL、OPG、IFN-γ的水平并進行比較。結(jié)果結(jié)腦組患者腦脊液中的sTRAIL、OPG、IFN-γ水平升高，與對照組比較，有顯著性差異（P＜0.05）。病腦組患者腦脊液中IFN-γ水平升高，與對照組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），但其腦脊液中sTRAIL、OPG水平和對照組比較，無顯著性差異（P＞0.05）。結(jié)腦組和病腦組腦脊液sTRAIL、OPG水平比較，均有顯著性差異（P＜0.05），而IFN-γ水平組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論sTRAIL、OPG、IFN-γ參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的病理生理過程，三者聯(lián)合檢測可提高診斷的特異性。腦脊液中IFN-γ水平可作為診斷結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的敏感性依據(jù)。sTRAIL、OPG的檢測在結(jié)核性腦膜炎與病毒性腦膜炎的鑒別診斷中有重要價值。

腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體；骨保護素；γ-干擾素；中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染

中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染指各種生物性病原體侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)的實質(zhì)、被膜及血管等引起的急性或慢性炎癥（或非炎癥性）疾?。?］。中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染主要以病毒性腦膜炎、結(jié)核性腦膜炎最常見，國內(nèi)有報道它們的發(fā)病是病原體進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)后病原體與機體相互作用的結(jié)果［2-3］。腦脊液中腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）、骨保護素（OPG）、γ-干擾素（IFN-γ）在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的發(fā)病過程中具有協(xié)助診斷的臨床意義，現(xiàn)將相關(guān)研究介紹如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年1月—2014年12月就診于蘭州大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科、急診科和在蘭州市肺科醫(yī)院四病區(qū)住院的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者40例及頭痛患者20例作為研究對象。除頭痛患者外，剩余所有患者根據(jù)其病史、癥狀、體征、實驗室檢查、腦電圖、頭顱CT或MRI結(jié)果臨床確診并且資料完整。其中結(jié)核性腦膜炎患者20例（結(jié)腦組），包括男性16例，女性4例，年齡17～64歲；病毒性腦膜炎患者20例（病腦組），包括男性12例，女性8例，年齡15～70歲，以上40例患者均為發(fā)病1周以內(nèi)的患者；頭痛患者20例（對照組），包括緊張性頭痛10例、繼發(fā)性頭痛8例、偏頭痛2例，其中男性9例，女性11例，年齡18～62歲。均除去以下幾種情況：（1）伴發(fā)惡性腫瘤；（2）伴發(fā)免疫性疾?。唬?）伴發(fā)血液系統(tǒng)疾??；（4）伴發(fā)心、肝、腎疾??；（5）服用影響免疫功能藥物。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本收集兩組腦膜炎患者在發(fā)病一周內(nèi)行腰椎穿刺，在無菌條件下采集腦脊液4 ml，存放于－80℃冰箱中。對照組在發(fā)病一周內(nèi)采集腦脊液4 ml，處理方法同兩組腦膜炎患者。

1.2.2 檢測方法采用酶聯(lián)免疫法（ELISA）測定3組患者腦脊液中的sTRAIL、OPG、IFN-γ濃度，試劑盒均由武漢博士德生物科技有限公司提供。具體操作方法嚴(yán)格按操作規(guī)程要求進行。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 腦脊液sTRAIL、OPG、IFN-γ的檢測水平（見表1）

表1 3組腦脊液sTRAIL、OPG、IFN-γ的檢測水平（±s）

表1 3組腦脊液sTRAIL、OPG、IFN-γ的檢測水平（±s）

IFN-γ（ng/ml）組別149.81±42.35 21.99±12.69 17.53±7.53 sTRAIL（pg/ml）111.64±67.48 79.80±24.41 70.26±31.43 OPG（pg/ml）29.42±5.14 25.78±5.88 8.43±4.12 20 20 20例數(shù)結(jié)腦組病腦組對照組

2.2 腦脊液中sTRAIL、OPG水平的比較

結(jié)腦組腦脊液中的sTRAIL、OPG水平分別與病腦組和對照組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；sTRAIL、OPG在病腦組腦脊液中的水平與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 3組腦脊液sTRAIL、OPG的方差分析結(jié)果

2.3 腦脊液中的IFN-γ水平的比較

結(jié)腦組和病腦組腦脊液中IFN-γ水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)腦組和病腦組腦脊液中IFN-γ水平分別與對照組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 3組腦脊液IFN-γ的方差分析結(jié)果

3 討論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染是危害人類健康的常見感染性疾病，患者發(fā)病急、進展快，病情復(fù)雜危重，重者會死亡或者留有嚴(yán)重的后遺癥，因此早期的診斷、合理的治療對于改善患者的預(yù)后尤為重要。本研究主要針對常見的病毒性腦膜炎、結(jié)核性腦膜炎進行探討。

3.1 TRAIL在顱內(nèi)感染中的臨床意義

TRAIL作為機體的一個免疫調(diào)節(jié)因子，在1995年被Wiley等首次發(fā)現(xiàn)并克隆成功，為繼TNF、FasL之后發(fā)現(xiàn)的第三個TNF超家族的凋亡因子，在結(jié)構(gòu)上屬于Ⅱ型跨膜蛋白。sTRAIL為TRAIL的可溶性形式。在免疫反應(yīng)中，TRAIL具有雙重作用，一是對于白細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)，二是具有細(xì)胞毒性效應(yīng)。在干擾素的刺激下，T細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、單核細(xì)胞上調(diào)TRAIL的表達，展現(xiàn)了TRAIL介導(dǎo)的抗腫瘤活性［4］。體外的研究發(fā)現(xiàn)，TRAIL在調(diào)節(jié)白細(xì)胞的存活中發(fā)揮作用。研究認(rèn)為，TRAIL可以作為粒細(xì)胞趨化炎癥的調(diào)節(jié)因子，它通過其促凋亡作用減少了活化的白細(xì)胞的壽命，并且似乎存在某種機制，加強了粒細(xì)胞的招募能力［5］。因此，TRAIL通路可能對于急性炎癥反應(yīng)有著潛在的治療能力，可以改善侵襲性感染的患者的結(jié)果［6］。結(jié)核性腦膜炎是由于結(jié)合桿菌經(jīng)血播散后在腦膜和軟腦膜下種植形成結(jié)核結(jié)節(jié)，破潰后大量結(jié)核菌進入蛛網(wǎng)膜下腔引發(fā)疾病。腦組織的損害與結(jié)核菌誘發(fā)的細(xì)胞免疫所致的炎癥反應(yīng)和遲發(fā)性超敏反應(yīng)有關(guān)。很多細(xì)胞因子都參與腦膜炎的發(fā)病過程，鑒別結(jié)核性腦膜炎和其他類型的腦膜炎并預(yù)測患者的預(yù)后。結(jié)核性腦膜炎患者腦脊液中白細(xì)胞數(shù)升高，早期以中性粒細(xì)胞為主，之后以淋巴細(xì)胞為主，其TRAIL腦脊液濃度的變化可能與白細(xì)胞引起的細(xì)胞免疫所致的炎癥反應(yīng)有關(guān)，病損區(qū)表達的TRAIL可能成為sTRAIL的來源，TRAIL可能以可溶性形式發(fā)揮作用并參與結(jié)核性腦膜炎的發(fā)病過程，同時存在著TRAIL誘發(fā)的凋亡效應(yīng)和清除浸潤的白細(xì)胞的促炎癥效應(yīng)。本研究結(jié)果顯示，結(jié)腦組患者腦脊液中sTRAIL水平與病腦組以及對照組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而病腦組與對照組腦脊液中sTRAIL水平相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），因此sTRAIL對于結(jié)核性腦膜炎的鑒別診斷有著十分重要的價值。在顱內(nèi)感染的早期，腦脊液中sTRAIL的檢測能將結(jié)核性腦膜炎與病毒性腦膜炎鑒別開來，為有效的治療提供了可靠的診斷依據(jù)。

3.2 OPG在顱內(nèi)感染中的臨床意義

OPG即骨保護素，是一種分泌型的糖蛋白，是TRAIL的可溶性受體。很多研究顯示，OPG在機體的免疫防御系統(tǒng)、細(xì)胞凋亡和血管鈣化的生物學(xué)活動中是重要的調(diào)節(jié)因子。OPG廣泛表達于諸如血管和免疫系統(tǒng)的很多組織中，除了參與骨細(xì)胞的轉(zhuǎn)換和存活以外，它在機體的生理和病理狀態(tài)下還發(fā)揮著其他作用。在免疫系統(tǒng)淋巴結(jié)、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞中，OPG的表達促使人們研究其在免疫調(diào)節(jié)中的作用［7］。一項研究表明，在IL-2缺陷的小鼠模型中，OPG的治療可以預(yù)防T細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥，而其作用的發(fā)揮是通過減少樹突狀細(xì)胞的存活實現(xiàn)的［8］。因此，OPG對于樹突狀細(xì)胞不是一個生存因素，而是間接地導(dǎo)致其死亡。最近的一項實驗發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)性硬化癥患者血清中OPG的水平明顯升高，而TRAIL上升不顯著，提示OPG與TRAIL結(jié)合局部的濃度升高可能在血管損傷、炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用，可作為系統(tǒng)性硬化癥的一個新的標(biāo)志物［9］。本研究結(jié)果顯示，腦脊液中OPG水平在結(jié)腦組和病腦組急性期均有增高，且結(jié)腦組與病腦組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。這不僅表明OPG在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用，而且OPG與TRAIL聯(lián)合檢測可協(xié)助結(jié)核性腦膜炎的鑒別診斷。

3.3 IFN-γ在顱內(nèi)感染中的臨床意義

IFN-γ主要產(chǎn)生于活化的特異性Ⅰ型輔助性T細(xì)胞（Th1）、活化的自然殺傷（NK）細(xì)胞等，能誘導(dǎo)單核巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞等活化增殖、分化，在感染部位聚集吞噬和殺傷結(jié)核桿菌，發(fā)揮抑制促炎性因子的效應(yīng)，同時能增強巨噬細(xì)胞殺傷、吞噬病毒的能力，有很重要的免疫調(diào)節(jié)作用，是機體發(fā)揮免疫功能、清除體內(nèi)病原體不可缺少的成分，尤其在結(jié)核性腦膜炎的發(fā)病過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用［10-12］。結(jié)核桿菌感染后，發(fā)揮免疫保護作用的免疫反應(yīng)是細(xì)胞免疫，多種細(xì)胞因子如IFN-γ、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素等，參與結(jié)核性腦膜炎的免疫應(yīng)答和免疫反應(yīng)發(fā)病過程［13］。研究表明，病毒感染人體后，IFN-γ表達水平升高，導(dǎo)致免疫功能紊亂，在清除被病毒感染細(xì)胞的同時，也產(chǎn)生了過強的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞免疫反應(yīng)［14］。本實驗比較了結(jié)核性腦膜炎、病毒性腦膜炎急性期和對照組腦脊液IFN-γ含量，結(jié)果顯示：結(jié)腦組和病腦組IFN-γ值明顯增高，與對照組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。因此，在疾病早期腦脊液中的IFN-γ值有助于結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的診斷。

綜上所述，TRAIL、OPG、IFN-γ廣泛參與了中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的病理生理過程，在不同類型腦膜炎中的濃度不同，可據(jù)此進行鑒別診斷，而聯(lián)合檢測可提高檢測的靈敏度和診斷的準(zhǔn)確性。

［1］王維治，羅祖明.神經(jīng)病學(xué)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2002.

［2］李山，李靈真，孔繁元.顱內(nèi)感染患者腦脊液和血清中IFN-γ、IL-10、S-100B蛋白含量的變化及其意義［J］.寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2010，32（2）：207-210.

［3］謝藝紅，董柏青.病毒性腦炎研究進展［J］.應(yīng)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2008，14（6）：382-384.

［4］Alexandru Almasana，Avi Ashkenazi.Apo2L/TRAIL：apoptosis signaling，biology，and potential for cancer therapy［J］.Cytokine&Growth Factor Reviews，2014（3）：337-348.

［5］Hidenobu Kamohara1，Wataru Matsuyama1，Osamu Shimozato，et al. Regulation of tumour necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand（TRAIL）and TRAIL receptor expression in human neutrophils［J］.Immunology，2004，111（2）：186-194.

［6］Olaf Hoffmann，Josef Priller，Timour Prozorovski，et al.TRAIL limits excessive host immune responses in bacterial meningitis［J］.J Clin Invest，2007，117（7）：2004-2013.

［7］Penny Reid，Ingunn Holen.Pathophysiological roles of osteoprotegerin（OPG）［J］.European Journal of Cell Biology，2009，88（1）：1-17.

［8］A J Ashcroft，J M Lippitt，P J Felsburg，et al.Colonic Dendritic Cells，Intestinal Inflammation，and T Cell-Mediated Bone Destruction Are Modulated by Recombinant Osteoprotegerin［J］.Immunity，2003，19（6）：849-861.

［9］Gabriella Castellino，F(xiàn)ederica Corallini，Alessandra Bortoluzzi，et al. The tumour necrosis factor related apoptosis inducing ligand osteoprotegerin system in limited systemic sclerosis：a new disease marker［J］. Rheumatology，2010，49（6）：1173-1176.

［10］Sung Han Kim，Yang Soo Kim.Immunologic Paradox in the Diagnosis of Tuberculous Meningitis［J］.Clinical and Vaccine Immunology，2009，16（12）：1847-1849.

［11］J Brian S Coulter，Richard L Baretto，Connor L Mallucci，et al.Tuberculous meningitis：protracted course and clinical response to interferongamma［J］.The Lancet Infectious Diseases，2007，7（3）：225-232.

［12］陳黎明，許丁空，黃振青.干擾素-γ在結(jié)核性腦膜炎發(fā)病過程中的動態(tài)變化觀察［J］.臨床薈萃，2011，26（4）：334-336.

［13］Wing Wai Yewl，Chi Chiu Leung.Update in tuberculosis 2008［J］. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine，2009，179（5）：337-343.

［14］Shih Min Wang，Huan Yao Lei，Mei Chih Huang，et al.Modulation of cytokine production by intravenous immunoglobulin in patients with enterovirus 71-associated brainstem encephalitis［J］.Journal of Clinical Virology，2006，37（1）：47-52.

（*通訊作者：王滿俠）

R195

B

1671-1246（2015）24-0097-03

甘肅省衛(wèi)生行業(yè)科研計劃管理項目（GWGL2013-39）