高水平IFN-γ可能是布魯桿菌病慢性化的特征之一

韓麗紅, 劉日宏, 劉志國(guó), 崔步云

高水平IFN-γ可能是布魯桿菌病慢性化的特征之一

韓麗紅1, 劉日宏2, 劉志國(guó)2, 崔步云3

目的比較急、慢性布魯氏菌病患者外周血細(xì)胞因子IFN-γ、IL-4、TGF-β1、 IL-10和IFN-γ/IL-4水平，尋找布病慢性化細(xì)胞因子標(biāo)志物。方法隨機(jī)抽取烏蘭察布市地方病防治中心急、慢性布魯桿菌病患者各42名作為研究對(duì)象，當(dāng)?shù)亟】等巳?0名作為對(duì)照組。采用單因素方差分析對(duì)比急性布病患者、慢性布病患者和健康人群IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IL-10和IFN-γ/IL-4水平。急性布病患者和慢性布病患者血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、 IL-10和IFN-γ/IL-4水平比較采用t檢驗(yàn)。結(jié)果

布魯氏桿菌?。沪酶蓴_素； 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1

布魯氏菌病(簡(jiǎn)稱(chēng)布病)是布魯桿菌(簡(jiǎn)稱(chēng)布氏菌)引起的全球主要的人獸共患傳染性疾病，羊、牛等疫畜為主要傳染源。對(duì)于布氏菌，盡管人類(lèi)是被感染的偶然宿主，每年全世界仍有50萬(wàn)新報(bào)告病例。目前仍沒(méi)有對(duì)人間慢性布病有效的治療措施和防治疫苗。布病慢性化生物學(xué)標(biāo)志臨床研究甚少。本文比較了急慢性布病患者外周血細(xì)胞因子IFN-γ、IL-4、TGF-β1、 IL-10和IFN-γ/IL-4的水平，以期尋找慢性布病細(xì)胞因子的生物學(xué)標(biāo)志。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 采用前瞻性設(shè)計(jì),按照隨機(jī)、分組、對(duì)照的選樣原則，將2016年3月—2016年4月的所有患者納入樣本范圍，有明確病程的急、慢性布病住院患者及生活在疫區(qū)、無(wú)重大疾病的當(dāng)?shù)鼐幼∪巳焊?2名作為研究對(duì)象。同時(shí)選取生活在疫區(qū)、健康且無(wú)重大疾病的當(dāng)?shù)鼐幼∪巳?0名作為對(duì)照組。其中急性布病患者42人，年齡27-58歲,平均年齡(50.15±9.91)歲, 男性26人，女性16人，男女比例為1.6∶1.0，病程0.3-1.3月,病程平均0.9月；慢性布病患者42人，年齡39-67歲,平均年齡( 55±9.91)歲，男性28人，女性14人，男女比例為2.0∶1.0，病程24-48月，平均16.5月；健康人群平均年齡(50.14±8.23)歲, 男性13人，女性7人，男女比例為1.86∶1.0。 3組人群年齡比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.98、P>0.05)。所有研究對(duì)象同意參與研究，并簽署知情同意書(shū)。

1.2 診斷方法 布病的診斷標(biāo)準(zhǔn)按《布魯氏菌病防治手冊(cè)》[1]執(zhí)行，即結(jié)合病人流行病學(xué)接觸史、臨床表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室檢查綜合判斷。

1.2.1 主要儀器與試劑 Bio-Tek寶特 ELX800酶標(biāo)儀購(gòu)自美國(guó)；IFN-γ、IL-4、TGF-β1和IL-10試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)生物科技有限公司mlbio。

1.2.2 血清細(xì)胞因子檢測(cè) 標(biāo)本采集：采靜脈血4 mL, 離心4 000 r/min 5 min,分離血清后, 保存至-20 ℃待測(cè)。采用雙抗體夾心法測(cè)定3組血清中IL-4、 IFN-γ、TGF-β1和IL-10水平，按照說(shuō)明書(shū)操作及判定結(jié)果。

2 結(jié) 果

2.1 急、慢性布病患者和健康對(duì)照組血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IFN-γ/IL-4指標(biāo)比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；3組指標(biāo)IL-10比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 急性期、慢性期布病患者與健康對(duì)照IL-4、 IFN-γ、TGF-β1、IL-10和IFN-γ/IL-4指標(biāo)對(duì)比Tab.1 Comparison of IL-4, IFN-γ, TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 level between acute brucellosis, chronic brucellosis and healthy group

*P<0.05

2.2 急性布病患者和慢性布病患者血清TGF-β1和IL-10水平比較，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；急性布病患者和慢性布病患者血清IL-4、 IFN-γ和IFN-γ/IL-4比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

Note:*P<0.05

3 討 論

布魯氏菌病是由革蘭氏陰性桿菌引起的分布廣泛的人獸共患病，嚴(yán)重威脅著發(fā)展中國(guó)家動(dòng)物和人類(lèi)的身體健康。布魯氏菌感染的特征之一是它能夠建立慢性感染。許多病原微生物有能力在他們的宿主中建立慢性感染，前提是它們必須能夠克服在感染過(guò)程中引發(fā)的免疫反應(yīng)[2]。布魯氏菌慢性化與機(jī)體的免疫狀況有密切的關(guān)系。IFN-γ是Th1 細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞免疫的關(guān)鍵細(xì)胞因子，有效清除細(xì)胞內(nèi)寄生菌布魯菌。IL-4是 Th2細(xì)胞發(fā)揮體液免疫的主要細(xì)胞因子，不利于布病的治愈。IFN-γ/IL-4比值反映體內(nèi)細(xì)胞免疫與體液免疫的相對(duì)程度。IL-10和TGF-β1是與布病慢性化有關(guān)的細(xì)胞因子。本課題研究急、慢性布病細(xì)胞因子IFN-γ、IL-4、IL-10、TGF-β1和IFN-γ/IL-4，試圖從細(xì)胞因子水平解釋和尋找布病慢性化的標(biāo)志，為臨床提供客觀(guān)的生物學(xué)指標(biāo)。

布氏菌進(jìn)入人體后參與免疫應(yīng)答, 使人體免疫細(xì)胞活化。細(xì)胞因子作為重要的效應(yīng)分子調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)。急、慢性布病患者和健康對(duì)照組血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IFN-γ/IL-4指標(biāo)比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明布魯桿菌在人體中引發(fā)了機(jī)體的免疫反應(yīng)。研究表明有效清除布魯菌需要機(jī)體的Th1細(xì)胞通過(guò)分泌IFN-γ、 IL-2和TNF-a等介導(dǎo)的細(xì)胞免疫，其中IFN-γ是介導(dǎo)Th1 細(xì)胞免疫的關(guān)鍵細(xì)胞因子[3-4]，而Th2細(xì)胞分泌的IL-4 和 IL-10介導(dǎo)的體液免疫抑制巨噬細(xì)胞的激活，不利于布病的治愈[5-6]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果慢性布病IFN-γ比急性布病高，而急性布病IL-4比慢性布病高。該結(jié)果令人詫異，慢性布病患者是以IFN-γ細(xì)胞因子為主的Th1反應(yīng)，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果似乎與Th1細(xì)胞因子有助于機(jī)體抵抗布魯桿菌，而Th2細(xì)胞因子有助于機(jī)體發(fā)展成布魯菌病的結(jié)論相背[7-8]。有研究表明未接受治療的布病患者體內(nèi)T淋巴細(xì)胞激活，同時(shí)體內(nèi)以IFN-γ細(xì)胞因子為主的Th1細(xì)胞因子環(huán)境，但是發(fā)現(xiàn)外周血單核細(xì)胞吞噬效應(yīng)活性降低[9]，因此IFN-γ水平的增高未必與其功能成正比。也有人研究發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)的布病患者Th1反應(yīng)的細(xì)胞因子明顯增多[10]。因此不能僅僅因?yàn)榧毙圆疾〉闹委熜Ч娃D(zhuǎn)歸較慢性布病好而認(rèn)為急性布病的細(xì)胞因子的內(nèi)環(huán)境以IFN-γ為主的Th1細(xì)胞因子環(huán)境, 布病IFN-γ水平和功能可能與病程有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)急、慢性布病患者和健康對(duì)照組血清IFN-γ/IL-4指標(biāo)有差異，慢性布病患者IFN-γ/IL-4比急性布病患者明顯增高，說(shuō)明急、慢性布病患者機(jī)體內(nèi)的Th1細(xì)胞免疫和Th2體液免疫穩(wěn)態(tài)平衡的功能被打破。研究進(jìn)行如下猜想，一旦在急性期布病患者細(xì)胞免疫Th1反應(yīng)沒(méi)有能夠發(fā)揮足夠威力消滅體內(nèi)布魯桿菌而轉(zhuǎn)為慢性，體內(nèi)持續(xù)存在布魯桿菌引發(fā)持續(xù)存在的細(xì)胞免疫反應(yīng)，但是單核吞噬細(xì)胞的功能有可能受損。由此推斷對(duì)于慢性布病患者IFN-γ水平增高不能代表IFN-γ活性增高的Th1反應(yīng)，可能僅代表布病慢性化的一個(gè)標(biāo)志之一。高水平的抗炎因子IL-10和TGF-β1已觀(guān)察到可以促進(jìn)布病慢性化[11-12]。IL-10和TGF-β1的功能是控制調(diào)節(jié)過(guò)多的和潛在的有害的炎癥反應(yīng)[13]。Radhika研究表明C57BL/6小鼠IFN-γ增加，同時(shí)IL-10產(chǎn)生減少有助于清除體內(nèi)的布魯桿菌[14]。在慢性布病中TGF-β1有可能抑制淋巴細(xì)胞的吞噬功能的作用[15]。本實(shí)驗(yàn)3組指標(biāo)IL-10比較無(wú)差異，慢性布病患者血清TGF-β1和IL-10水平比急性布病患者高但差異不明顯。說(shuō)明慢性布病患者體內(nèi)有高水平的IFN-γ，增高的調(diào)節(jié)細(xì)胞因子IL-10和TGF-β1反饋抑制IFN-γ的反應(yīng)。

慢性布病患者可能存在體內(nèi)免疫細(xì)胞因子紊亂的免疫內(nèi)環(huán)境，因此結(jié)合調(diào)節(jié)因子TGF-β1和IL-10，高水平IFN-γ可能是布魯桿菌病慢性化的特征。當(dāng)然臨床上判斷布魯桿菌病慢性化也需要結(jié)合患者的病史和臨床表現(xiàn)等。如若能夠結(jié)合患者的體內(nèi)生物學(xué)的客觀(guān)指標(biāo)則更有說(shuō)服力，同時(shí)為臨床進(jìn)一步的個(gè)性化治療提供依據(jù)。

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HighlevelIFN-γmaybeoneofthecharacteristicsofchronicbrucellosis

HAN Li-hong1, LIU Ri-hong2, LIU Zhi-guo2, CUI Bu-yun3

(1.MedicalTechnologyInstituteofBaotouMedicalCollege,Baotou014060,China；2.UlanqabCenterforEndemicDiseasePreventionandControl,Jining012000,China; 3.NationalInstituteofInfectiousDiseasesControlandPrevention,ChineseCenterforDiseaseControlandPrevention，Beijing102206,China)

We sought to compare the level of peripheral blood gamma interferon(IFN-γ),interleukin 4(IL-4), TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 between acute brucellosis and chronic brucellosis to look for biochemical markers for chronic brucellosis. A total of 42 acute brucellosis and 42 chronic brucellosis cases were selected randomly from the Endemic Disease Prevention and Control Center of Ulanqab City as the research subjects with 20 local healthy persons as healthy control. Comparisons of IFN-γ，IL-4，TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 in the three groups were tested by One-Way ANOVA analysis. Parameters of IL-4，IFN-γ，TGF-β1，IL-10 and IFN-γ/IL-4 in peripheral blood were analyzed with T-test between acute brucellosis with chronic brucellosis. Results showed that the mean of IFN-γ,IL-4,TGF-β1 and IFN-γ/IL-4 was significant difference in the three groups(F=6.86,11.90,12.25,4.60,P<0.01),but not of IL-10(F=2.72,P>0.05). The mean of IFN-γ, IL-4 and IFN-γ/IL-4 was significant difference between acute brucellosis with chronic group(t=-1.99,82,-3.3,P<0.05), but not of TGF-β1 and IL-10(t=-1.90, -1.81,P>0.05).Combined with TGF-β1 and IL-10 levels, high level IFN-γ may be regarded as one of the biochemical markers for chronic brucellosis.

brucellosis; gamma interferon; transforming growth factor β1

10.3969/j.issn.1002-2694.2017.08.010

2013年內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目(No.NJZY13249)資助

崔步云，Email:cuibuyun@icdc.cn

1.包頭醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院臨床生化教研室，包頭 014060； 2.烏蘭察布市地方病防治中心，烏蘭察布 012000； 3.中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所，北京 102206

Funded by the Science Research Project of the Inner Mongolia Autonomous Region University in 2013(No.NJZY13249) Corresponding author：CUI Bu-yun，Email:cuibuyun@icdc.cn

急、慢性布病患者和健康對(duì)照組血清IFN-γ、IL-4、TGF-β1、IFN-γ/IL-4指標(biāo)比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=6.86、11.90、12.25、4.60,P<0.01)；三組指標(biāo)IL-10比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.72,P>0.05)。急性布病患者和慢性布病患者血清TGF-β1和IL-10水平比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.90, -1.81,P>0.05)；急性布病患者和慢性布病患者血清IFN-γ、IL-4和IFN-γ/IL-4比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.99、82、-3.3，P<0.05)。結(jié)論聯(lián)合TGF-β1和IL-10水平變化，高水平IFN-γ可能是布魯氏菌病慢性化的生物化學(xué)標(biāo)志物之一。

R378

：A

：1002-2694(2017)08-0716-04

2016-10-14編輯：梁小潔