SOCS3 及相關細胞因子在HIV/TB雙重感染者血清中表達水平的研究

趙方 劉曉寧 程林 徐六妹 李莎茜 蔡侃儒 何云 王輝 劉映霞

518112 深圳市第三人民醫(yī)院

結核感染是艾滋病患者常見的機會性感染和主要死因[1]。調(diào)查顯示，我國HIV/AIDS患者中合并結核的感染率為14.44 %[2]，HIV/TB雙重感染嚴重影響我國艾滋病患者預后和生存質(zhì)量。了解HIV/TB雙重感染的免疫機制,進一步研究出新的早期診斷指標及特異性治療靶點成為我國當前艾滋病防治工作的當務之急。

SOCS3(Suppressor of cytokine signaling-3)是JAK/STAT信號通路上的負調(diào)節(jié)因子，能夠被多種炎癥因子和抗炎因子誘導表達，并抑制多種免疫分子的信號傳導，在炎癥性疾病、病毒感染、肥胖及腫瘤等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。有臨床研究表明,SOCS3的表達水平與結核的嚴重程度相關[3]，我們前期研究也發(fā)現(xiàn)HIV/TB雙重感染患者在抗病毒治療后SOCS3的表達顯著改變[4]，有待于進一步證實。

本研究對HIV感染者、HIV/TB雙重感染者及健康對照人群血清中SOCS3及相關細胞因子表達水平進行研究及比較，探求SOCS3在HIV/TB雙重感染免疫機制中的作用。

1 對象與方法

1.1研究對象單純HIV組(50例)： 選取2015.07～2016.03期間在我院就診HIV感染者。入選標準：年齡≥18歲，化學發(fā)光法HIV-1抗體陽性并通過蛋白質(zhì)印跡法確認。HIV/TB雙重感染者組(48例)入選標準：上述HIV組入選標準的患者并符合結核診斷標準：痰涂片或痰培養(yǎng)結核分枝桿菌陽性或痰GeneXpert陽性。健康對照組(50例)：年齡≥18歲選取同期我院健康體檢者，排除近期患有感染性或自身免疫性疾病。本研究內(nèi)容均獲得醫(yī)院倫理委員會批準和參加者的書面知情同意。

表1 研究對象的基本信息

注：N/A不適用 Note:N/A denotes not applicable

1.2研究方法

1.2.1 CD4+T細胞絕對值測定: 入選病例的50 μl EDTA抗凝血全血放置CD4+T細胞絕對計數(shù)管中，再加入20 μl CD4 /CD8 /CD3 檢測試劑、50 μl 免洗溶血素，隨后在室溫避光處放置15 min，用流式儀檢測并進行自動分析，計數(shù)CD4+T細胞的絕對值。

1.2.2 HIV病毒載量檢測: 取200 EDTA抗凝血漿加入smart32半自動核酸提取儀，使用達安基因HIV定量檢測試劑盒測定病毒載量，全部操作按照操作說明書進行。檢測范圍250～1×108拷貝/ml。

1.2.3 細胞因子的檢測: 采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA) 檢測IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、 IL-17，IL-22及SOCS3血清中的濃度，所有試劑盒均購自美國R&D公司。嚴格按照檢測試劑盒說明書操作，測定儀器為Beckman 公司DTX-880 酶標儀。

1.3統(tǒng)計學方法用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。計量資料采用均數(shù)±標準差表示，組間比較采用t檢驗，多組間均數(shù)比較采用方差分析，SOCS3與各細胞因子間采用pearson相關分析。P<0.05被認為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1調(diào)查對象的一般人口學特征所有入組者均未接受過抗HIV治療，其中單純HIV感染者50人，HIV/TB雙重感染48人，對照組健康者50人。3組在年齡、性別構成上差異無統(tǒng)計學意義(P=0.752,P=0.543)。單純HIV感染組和HIV/TB雙重感染組在病毒載量及CD4+T細胞計數(shù)上差異無統(tǒng)計學意義(P=0.365,P=0.093)。(見表1)

2.2兩兩比較健康對照組、單純HIV感染組及HIV/TB雙重感染組中SOCS3和其他相關細胞因子水平SOCS3和IL-6在HIV/TB雙重感染者的水平明顯高于健康對照組及單純HIV感染組(P<0.01),但在健康對照和單純HIV感染兩組間無明顯差別(P>0.05，見圖1 A、E)。IFN-γ、IL-2在單純HIV組和HIV/TB雙重感染者的水平明顯低于健康對照組及(P<0.01，見圖1B、C)。 IL-4、IL-10的濃度從對照組、HIV組、HIV/TB雙重感染組逐步升高，且各組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見圖1D、1F)。對照組健康者IL-17的水平明顯高于HIV組和HIV/TB雙重感染組,但兩個感染組之間卻差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05，見圖1G)。IL-22在HIV組中的水平要低于健康組，同時也低于HIV/TB雙重感染組(P<0.01，見圖1H)。

2.3SOCS3與其他細胞因子相關性分析由表2各因素相關分析可見SOCS3在HIV/TB組中與其他細胞因子的相關性較好，其中與IFN-γ、IL-4、IL-6、IL-10、IL-22顯著相關(P<0.01)。在健康對照組中SOCS3與IFN-γ、IL-17、IL-22顯著相關(P<0.01)。而在HIV組中沒有發(fā)現(xiàn)與SOCS3顯著相關的細胞因子。

表2 健康對照、單純HIV感染、 HIV/TB雙重感染三組中SOCS3與其他細胞因子的相關性分析

圖1 健康對照、單純HIV感染者、 HIV/TB雙重感染者血清細胞因子水平的比較(*P<0.05，**P<0.01)Fig.1 Comparisons of cytokine levels among HIV, HIV/TB patients and healthy controls

3 討論

結核病和艾滋病二者合并感染能夠相互影響、相互促進，導致較高發(fā)病率和死亡率。HIV及TB的感染及發(fā)病均涉及復雜的細胞因子變化，細胞因子在機體的抗感染的免疫應答中發(fā)揮重要作用。較多的研究表明，Th1/Th2平衡紊亂及Th17細胞和調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)相關細胞因子分泌調(diào)節(jié)失衡是導致艾滋病結核易感產(chǎn)生的主要原因[5,6]。

大多數(shù)細胞因子利用酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄活化因子(JAK-STAT)傳導信號，SOCS3作為JAK/STAT信號通路上的負調(diào)節(jié)因子，可調(diào)控IFN-γ、IL-1、IL-2、TNF-α、生長激素等多種細胞因子的信號轉(zhuǎn)導，參與人體免疫反應。我們前期通過對HIV/TB雙重感染患者的外周血單核細胞(PBMC)進行轉(zhuǎn)錄組分析, 發(fā)現(xiàn)HIV/TB雙重感染患者在進行高效抗逆轉(zhuǎn)錄酶治療(HAART)后SOCS3基因表達顯著改變，提示SOCS3分子有可能是HIV/TB雙重感染者體內(nèi)的重要免疫調(diào)節(jié)分子[4]。本研究通過對臨床樣本的進一步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)SOCS3在HIV/TB雙重感染者的水平明顯高于健康對照組和單純HIV組，與有關文獻報道SOCS在結核病中的表達升高相符。但同時發(fā)現(xiàn)SOCS3在健康對照組及單純HIV組之間并無明顯差異，提示SOCS3的升高主要與結核感染相關，受HIV感染的影響較小，對于HIV/TB雙重感染的診斷有潛在的價值。

SOCS3作為細胞因子信號轉(zhuǎn)導蛋白的負調(diào)節(jié)因子，對于Th1/Th2平衡發(fā)揮發(fā)揮了重要的調(diào)節(jié)作用。 在一些炎癥性疾病中，SOCS3通過干擾TLR和IFN-γ介導的STAT通路，抑制Th1細胞分化[7]。另外，IL-6、IL-4可誘導SOCS3抑制IFN-γ的分泌，但SOCS3卻不反饋抑制IL-4，從而促進Th2細胞功能活化[8]。我們的研究中，HIV/TB雙重感染患者Th1細胞因子IFN-γ、IL-2水平下降，而Th2細胞因子IL-4及IL-6上升，支持Th1細胞功能向Th2轉(zhuǎn)化，導致Th1/Th2失衡。同時發(fā)現(xiàn)，HIV/TB雙重感染患者的IFN-γ、IL-2下降程度比單純HIV感染要更加大，提示Th1/Th2失衡是由HIV感染和結核感染共同導致。

Th17與Treg的平衡在艾滋病和結核病的發(fā)病進展中具有重要作用[9-12]。研究也發(fā)現(xiàn)SOCS3可以促進Th17分泌IL-17和IL-22[13]。文獻報道，在單純結核感染中，Th17功能增強，血清中IL-17和IL-22表達水平升高[14]。而艾滋病患者細胞免疫功能缺陷，CD4+IL-17+T淋巴細胞顯著下降，因而對于抵抗結核的保護性免疫減弱，從而增強了艾滋病患者的結核易感性。我們研究中HIV感染者及HIV/TB雙重感染患者IL-17均下降與先前報道相符[15]，也進一步解釋了為何在HIV/TB雙重感染患者中SOCS3升高，而IL-17和IL-22卻沒有相應升高的原因。

SOCS3是機體免疫信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡中的關鍵蛋白，與許多細胞因子的調(diào)節(jié)密切相關，我們實驗中的相關性研究也發(fā)現(xiàn)SOCS3與IFN-γ、IL-6、IL-17、IL-22等細胞因子的水平顯著相關。但由于本研究未加入單純結核組作為對照，不能夠進一步了解SOCS3在單純結核感染和HIV/TB雙重感染之間是否存在差異，有待于今后進一步研究?？傊?，我們的研究表明，SOCS3在HIV/TB雙重感染中顯著性增高，與機體免疫反應密切相關。SOCS3有望成為HIV/TB合并感染診斷的分子指標。另外，繼續(xù)深入研究該分子信號轉(zhuǎn)導通路及其在HIV/TB合并感染的作用，將為以SOCS3作為靶標的結核治療策略奠定理論基礎。

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