病毒性腦炎患兒血清和腦脊液中炎癥因子的檢測分析

張林 馬靜波 陳李蘭 王艷萍 華穎

作者簡介：張林，女，碩士，主治醫(yī)師。

通信作者：華穎

【摘要】 目的 探討病毒性腦炎（viral encephalitis，VE）患兒血清及腦脊液中炎癥因子腫瘤壞死因子（ tumor necrosis factor，TNF-α）、白細胞介素-4（Interleukin-4，IL-4）、白細胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）、白細胞介素-10（Interleukin-10，IL-10），在疾病發(fā)生發(fā)展過程中的變化規(guī)律及其臨床意義。方法 選取2019年1月—2020年12月由無錫市兒童醫(yī)院確診的VE患兒96例作為研究對象，根據(jù)疾病嚴重程度的不同分為重癥組（24例）和輕癥組（72例），同時選擇至無錫市兒童醫(yī)院兒外科行腰椎間隙麻醉完成擇期手術且無中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關性疾病的50例患兒作為對照組，采用ELISA法分別檢測患兒血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達水平并進行比較分析。結果 腦炎組（重癥組、輕癥組）血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達水平高于對照組，治療前后重癥組均高于輕癥組（P＜0.05）。結論 VE患兒血清和腦脊液中炎癥因子TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10參與了疾病發(fā)生發(fā)展的病理過程，且其表達水平的高低與病情嚴重程度具有一定的相關性。

【關鍵詞】 病毒性腦炎；腫瘤壞死因子-α；白細胞介素-4；白細胞介素-6；白細胞介素-10

Detection and analysis of inflammatory factors in serum and cerebrospinal fluid of children with viral encephalitis

Zhang Lin，Ma Jingbo，Chen Lilan，Wang Yanping，Hua Ying*.The Children's Hospital of Wuxi，Wuxi，Jiangsu? 214000

【Abstract】 Objective To investigate the chang and its clinical significance of inflammatory factors TNF-α， IL-4， IL-6， IL-10 in serum and cerebrospinal fluid of children with viral encephalitis during the occurrence and development of the disease. Methods 96 children with viral encephalitis diagnosed by Wuxi children's Hospital from January 2019 to December 2020 were selected as the research object， and then further divided into severe group and mild group according to the severity of the disease. At the same time， 50 children without central nervous system organic diseases who underwent elective surgery in the pediatric surgery of our hospital were selected as the control group. The expression levels of TNF-α， IL-4， IL-6， IL-10 in serum and cerebrospinal fluid were detected by ELISA and make comparative analysis. Results The expression levels of TNF-α， IL-4， IL-6， IL-10 in serum and cerebrospinal fluid in the encephalitis group （severe group and mild group） were higher than those in the control group， among which the severe group was higher than that in the mild group（P＜0.05）. Conclusion The inflammatory factor of TNF-α， IL-4， IL-6， IL-10 in serum and cerebrospinal fluid of children with viral encephalitis are involved in the pathological process of disease occurrence and development， and their expression levels are correlated with the severity of the disease.

【Key words】Viral encephalitis；TNF-α；IL-4；IL-6；IL-10

中圖分類號：R512.3? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1672-1721（2023）31-0074-04

DOI：10.19435/j.1672-1721.2023.31.025

病毒性腦炎（VE）是一種兒童常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，其臨床表現(xiàn)多樣，輕重程度各異，預后差別也相對較大，可導致患兒遺留運動、語言、認知功能損害及癲癇[1]等神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，嚴重影響患兒的生活質(zhì)量，重癥病毒性腦炎（severe viral encephalitis，SVE）甚至造成患兒急性死亡，因此早期識別、及早治療該病具有非常重要的意義。目前國內(nèi)外報道可以引起腦炎的病毒有100多種，當病毒感染機體后，可通過侵入腦組織，導致神經(jīng)元水腫、變性及出血壞死，出現(xiàn)炎癥細胞浸潤、彌漫性膠質(zhì)細胞增生等病理變化。在該病理過程中免疫細胞發(fā)揮著重要作用，由免疫細胞分泌的炎癥因子又可引起繼發(fā)性腦損傷[2]。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-4（IL-4）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-10（IL-10）是非常重要的炎癥因子。本研究通過檢測VE患兒血清及腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10表達水平的變化，探討炎癥因子在VE發(fā)病過程中發(fā)揮的病理作用。

1? ?資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1月—2020年12月于無錫市兒童醫(yī)院確診的96例VE患兒，參照SVE臨床診斷標準[3]將患兒分為重癥組（24例）和輕癥組（72例），男性51例（53%），女性45例（47%）；年齡0.83～13.00歲，平均年齡（6.71±3.09）歲。選取同期至無錫市兒童醫(yī)院兒外科行腰椎間隙麻醉擇期手術的50例患兒作為對照組，男性27例（54%），女性23例（46%），年齡1～12歲，平均年齡（6.93±3.26）歲。患兒均無神經(jīng)系統(tǒng)疾病，無近期感染及免疫抑制劑應用等。

1.2 方法 輕癥組患兒給予常規(guī)治療（脫水、降低顱內(nèi)壓、營養(yǎng)神經(jīng)細胞的藥物等），部分患兒給予小劑量甲潑尼龍琥珀酸鈉2～4 mg/（kg·d）抗感染等對癥支持治療。重癥組患兒在常規(guī)治療的基礎上根據(jù)病情需要給予大劑量人免疫球蛋白輸注1 g/（kg·d），連用2 d，給予大劑量甲潑尼龍琥珀酸鈉15～25 mg/（kg·d）沖擊治療3 d；并根據(jù)病情逐漸減量至停藥，頻繁驚厥者給予抗驚厥治療（左乙拉西坦、丙戊酸鈉等）。

1.3 指標檢測 各組患兒于入院后24 h內(nèi)治療前留取血清、腦脊液各2 mL，輕癥組及重癥組患兒在治療7～14 d后再次采集血清和腦脊液各2 mL，每次標本收集后均以3 000? r/min離心10? min，取上清液l mL置于-80 ℃冰箱待測。采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）對各組血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達水平進行檢測。試劑盒來自上?？道噬锟萍加邢薰?。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。計量資料以x±s表示，多組間比較采用單因素方差分析（One-Way ANOVA），多個樣本均數(shù)間兩兩比較，方差齊時采用LSD法，方差不齊時采用Dunnetts T3法；治療前后組間、組內(nèi)比較采用獨立樣本t檢驗。檢驗水準為α＝0.05，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組患兒治療前血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10表達水平的比較 VE患兒（輕癥組和重癥組）血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達水平均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中重癥組表達水平高于輕癥組，輕癥組高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1、表2。

2.2 VE患兒治療前后血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10表達水平的比較 VE患兒（重癥

組）治療前血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10表達水平均高于輕癥組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；治療后其表達水平均較治療前明顯下降，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），且治療后重癥組表達水平仍高于輕癥組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表3、表4。

3 討論

VE是兒童常見的一類由病毒感染引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，常見病毒有人類腸道病毒、皰疹病毒、呼吸道病毒、蟲媒病毒等，其中以人類腸道病毒最常見[4]。大部分患兒會出現(xiàn)發(fā)熱、頭痛、嘔吐、精神萎靡等癥狀，經(jīng)過積極治療會逐漸恢復正常、預后良好，但SVE患兒可呈現(xiàn)快速進展的病程，出現(xiàn)意識障礙、運動障礙、抽搐發(fā)作、精神行為異常甚至腦干腦炎等重癥表現(xiàn)，治療時間長，恢復周期也長，約0.8%的患兒會出現(xiàn)急性死亡，約7.5%的患兒會遺留神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥[5]，如繼發(fā)性癲癇、認知障礙、語言障礙、共濟失調(diào)和偏癱等，嚴重影響患兒的生活質(zhì)量。

病毒感染后，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷既來源于病毒的直接侵害，也源于神經(jīng)細胞、小膠質(zhì)細胞和浸潤性免疫細胞的抗病毒反應[6]，它們可以通過分泌細胞因子引起繼發(fā)性腦損傷。在此病理過程中，TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10是與中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應和繼發(fā)性腦損傷關系極為密切的細胞因子。在本研究中發(fā)現(xiàn)VE患兒血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達均明顯升高，其中TNF-α、IL-6是促炎因子，而IL-4、IL-10是抑炎因子，它們之間相互促進、相互調(diào)節(jié)，形成復雜的炎癥反應網(wǎng)絡，共同在免疫反應中發(fā)揮重要作用。

TNF-α作為一種肽類激素，是由單核/巨噬細胞和T細胞合成的，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要由巨噬/小膠質(zhì)細胞、星形細胞和神經(jīng)細胞合成。有研究表明，TNF-α在濃度較低的情況下具有一定的抗感染作用，并且在炎癥反應過程中具有一定程度的調(diào)節(jié)作用；在濃度較高的情況下可調(diào)節(jié)血腦屏障的通透性，從而使病毒和免疫細胞的流入增加，并且可通過激活凋亡信號通路導致血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)細胞甚至膠質(zhì)細胞凋亡；還可激活單核巨噬細胞、中性粒細胞等，既能使其吞噬殺傷功能增強，又能激發(fā)一系列炎癥級聯(lián)反應，進一步誘導IL-1、IL-6、NO等多種炎癥因子的釋放，加重炎癥損傷。還有研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α還可參與急性期的應激反應，導致體溫增高、血糖增高、前列腺素釋放增加等，國外有研究表明應激性高血糖是VE患兒預后不良的危險因素[7]。IL-6是一類趨化因子，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要由神經(jīng)元、星形細胞、小膠質(zhì)細胞和內(nèi)皮細胞產(chǎn)生，在組織損傷和免疫應答過程中發(fā)揮著重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)，IL-6可作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染早期診斷的敏感標志物[8]。當腦組織感染和損傷后，會引起IL-6繼發(fā)性的高濃度表達，導致細胞毒性腦水腫和神經(jīng)細胞的損傷。IL-6還可通過激活補體系統(tǒng)進一步促進炎癥因子TNF-α的分泌，導致腦組織繼發(fā)性損害。

IL-4是主要由活化T細胞產(chǎn)生的一類抗感染因子，可促進B細胞MHCⅡ類抗原和CD40的表達，可增強B淋巴細胞的抗原提呈能力，促進B淋巴細胞增殖分化，還可通過級聯(lián)網(wǎng)絡激活一系列組分，使免疫系統(tǒng)對抗原刺激產(chǎn)生免疫應答。當IL-4過度激活下游級聯(lián)網(wǎng)絡時，也會對自身組織細胞產(chǎn)生非特異性損傷。IL-10是一種具有重要免疫調(diào)節(jié)功能的多效抗感染因子，主要由抗原提呈細胞如活化的T細胞、B細胞、單核細胞和巨噬細胞分泌，可下調(diào)巨噬細胞膜表面刺激分子的表達，加速啟動程序性凋亡，還可通過活化的巨噬細胞抑制炎癥因子TNF-α、IL-6和IL-10的表達。炎癥因子之間相互作用、相互聯(lián)系形成復雜的免疫網(wǎng)絡共同參與病毒感染后的促炎和抗感染過程，引起腦組織損害。

本研究還發(fā)現(xiàn)VE患兒血清和腦脊液中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達重癥組高于輕癥組，治療前高于治療后，與既往研究結果一致[9-10]。本研究進一步比較發(fā)現(xiàn)治療后重癥組患兒的表達水平仍高于輕癥組。腦組織病毒感染后會出現(xiàn)T淋巴細胞、巨噬細胞、CD4+細胞和CD8+細胞的聚集效應，這些免疫細胞進一步釋放細胞因子共同參與促炎和抗感染過程，根據(jù)分泌的細胞因子及功能效應不同，CD4+ T細胞進一步分為Thl型和Th2型。Thl細胞活化后可釋放引起炎癥和抗病毒作用的細胞因子，如TNF-α、IL-1、IL-2和干擾素-γ等。其中TNF-α是其特征因子，可促進T細胞介導的免疫反應；Th2細胞主要分泌IL-4、IL-6、IL-10、IL-13等細胞因子，共同參與體液免疫。有研究表明VE的發(fā)生有Th1型細胞和Th2型細胞的共同參與，是它們相互作用、相互反饋的過程[11-12]，病毒感染后活化的免疫細胞既可釋放TNF-α等促炎因子，同時通過機體調(diào)節(jié)又可釋放IL-4、IL-6、IL-10等抑炎因子，當免疫細胞分泌失衡機體無法維持Th1/ Th2平衡時，就表現(xiàn)為促炎能力強于抑炎能力，從而對患兒的腦組織產(chǎn)生一定程度的損害。經(jīng)一系列治療后炎癥反應被抑制，這些炎癥因子的表達也會隨之減少。輕癥組恢復較快，治療后表達水平趨于正常，但重癥組仍偏高。這是由于研究中留取的治療后的腦脊液是治療7～14 d采集的，對于重癥組來說治療周期較長、恢復較慢，此時炎癥反應可能尚未完全控制，之后的發(fā)展趨勢還需進一步的研究認證。本研究認為 TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10的表達水平和病情輕重及疾病轉(zhuǎn)歸具有一定的相關性。

綜上所述，VE患兒血清和腦脊液中的炎癥介質(zhì)TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10相互促進、相互調(diào)節(jié)，共同參與了疾病發(fā)生發(fā)展的病理過程，且其表達水平的高低與病情嚴重程度具有一定的相關性。SVE疾病進展較快，病情較重，早期識別、及早治療非常重要?？梢酝ㄟ^早期炎癥因子的測定對病情進行一定程度的評估，以便盡早采取治療措施，減少后遺癥的發(fā)生。

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（收稿日期：2023-08-25）