固有淋巴細(xì)胞亞群及其活化因子水平與高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血術(shù)后顱內(nèi)感染的關(guān)系研究

朱海波, 郭 麟, 馬曉龍, 代飛彪, 唐朝亮

(1. 安徽省廬江縣人民醫(yī)院 神經(jīng)外科, 安徽 合肥, 231500;2. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院 麻醉科, 安徽 合肥, 230001)

手術(shù)具有創(chuàng)傷性,可一定程度損傷大腦生理屏障,為病原菌進(jìn)入顱內(nèi)提供條件,進(jìn)而引發(fā)術(shù)后顱內(nèi)感染[1-2]。固有淋巴細(xì)胞(ILCs)亞群又稱先天淋巴細(xì)胞,在黏膜屏障處大量表達(dá),參與多種免疫調(diào)節(jié)反應(yīng),是免疫系統(tǒng)對(duì)抗病原體的第一道防線[3-4]。根據(jù)細(xì)胞因子表達(dá)譜不同, ILCs可分為ILC1、ILC2和ILC3這3大類[5], ILC1分泌干擾素-γ(IFN-γ)以應(yīng)答白細(xì)胞介素(IL)-12、IL-18和IL-15, 主要針對(duì)胞內(nèi)細(xì)菌與寄生蟲感染; ILC2響應(yīng)IL-25、IL-33分泌2型細(xì)胞因子,如IL-5、IL-13, 可有效防御寄生蟲感染及過(guò)敏反應(yīng); ILC3響應(yīng)IL-23、IL-1β產(chǎn)生IL-22、IL-17, 被認(rèn)為是Th17的先天對(duì)應(yīng)物,參與抗宿主細(xì)菌和真菌感染的過(guò)程[6-7]。目前,鮮有研究系統(tǒng)性分析外周血ILCs亞群及其活化因子在高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血患者術(shù)后顱內(nèi)感染過(guò)程中的作用。本研究檢測(cè)高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血術(shù)后患者外周血ILCs亞群及其活化因子水平,分析各指標(biāo)與術(shù)后顱內(nèi)感染嚴(yán)重程度的關(guān)系及其對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

基于1∶1傾向評(píng)分匹配法,選取安徽省廬江縣人民醫(yī)院2019年11月—2022年11月收治的105例高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血術(shù)后顱內(nèi)感染患者(感染組)和105例未感染患者(未感染組)作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 符合《高血壓性腦出血中國(guó)多學(xué)科診治指南》[8]中的高血壓性腦出血診斷標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)腦部核磁共振成像(MRI)和計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)檢查確診腦出血,出血位于基底節(jié)區(qū)者; ②感染組患者符合術(shù)后顱內(nèi)感染診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]; ③ 發(fā)病至入院時(shí)間<24 h者; ④ 于廬江縣人民醫(yī)院行微創(chuàng)血腫清除術(shù)者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 存在腦卒中病史者; ② 肝、腎等重要臟器功能不全者; ③ 術(shù)前存在感染者。本研究獲得安徽省廬江縣人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),且所有患者對(duì)本研究知情同意。2組患者一般資料比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 見(jiàn)表1。

表1 感染組和未感染組患者一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 分組方法: 依據(jù)感染程度判斷標(biāo)準(zhǔn)[10],將感染組患者分為輕度感染組33例、中度感染組50例和重度感染組22例; 依據(jù)治療后6個(gè)月格拉斯哥預(yù)后評(píng)分(GOS)[11], 將感染組患者分為預(yù)后不良組52例和預(yù)后良好組53例, GOS總分1～5分, <4分為預(yù)后不良, ≥4分為預(yù)后良好。

1.2.2 外周血ILCs亞群、IL-12、IL-33、IL-1β水平檢測(cè): 于患者入院24 h內(nèi)采集2管外周血,每管3 mL。一管利用密度梯度離心提取外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC), 向陰性對(duì)照管中加入150 μL PBMC, 另取150 μL PBMC至預(yù)先加入抗體Lin-APC、CD11b-APC、CD11c-APC、FcεRIa-APC、CD123-APC、CD127(IL-7Rα)-PerCP/Cy 5.5、CD161-AF 700、CD336 (NKp44)-PE、CD117(C-kit)-BV421、CD45-FITC、CD294(CRTH2)-PE/Cy7的流式管中,用流式細(xì)胞術(shù)(南充實(shí)維儀器有限公司)檢測(cè)ILCs亞群(ILC1、ILC2、ILC3)水平。另一管離心分離取上清液,采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)法檢測(cè)血清IL-12、IL-33、IL-1β水平。試劑盒均購(gòu)于天津科維諾生物科技有限公司。

表2 感染組與未感染組外周血ILCs亞群、IL-12、IL-33和IL-1β水平比較

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 感染組與未感染組外周血ILCs亞群、IL-12、IL-33和IL-1β水平比較

感染組ILC2、ILC3水平低于未感染組, IL-12、IL-33、IL-1β水平高于未感染組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 2組ILC1水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 見(jiàn)表2。

2.2 不同顱內(nèi)感染程度患者外周血ILCs亞群、IL-12、IL-33、IL-1β水平比較

顱內(nèi)感染患者的ILC2、ILC3水平隨著感染程度的增加而下降, IL-12、IL-33、IL-1β水平隨著感染程度的增加而上升,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 不同顱內(nèi)感染程度患者的ILC1水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 見(jiàn)表3。

表3 不同顱內(nèi)感染程度患者外周血ILCs亞群、IL-1β、IL-12和IL-33水平比較

2.3 顱內(nèi)感染患者外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33、IL-1β水平與感染程度的相關(guān)性分析

Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示,顱內(nèi)感染患者外周血ILC2、ILC3水平均與感染嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.721、-0.596,P<0.001), 外周血IL-12、IL-33、IL-1β水平均與感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(r=0.576、0.483、0.553,P<0.001), 見(jiàn)圖1。

圖1 外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33、IL-1β水平與感染程度的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

2.4 預(yù)后不良組與預(yù)后良好組外周血ILCs亞群、IL-12、IL-33、IL-1β水平比較

預(yù)后不良組ILC2、ILC3水平低于預(yù)后良好組, IL-12、IL-33、IL-1β水平高于預(yù)后良好組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 2組ILC1水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 見(jiàn)表4。

表4 預(yù)后不良組與預(yù)后良好組外周血ILCs亞群、IL-12、IL-33、IL-1β水平比較

2.5 外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33、IL-1β水平對(duì)顱內(nèi)感染患者預(yù)后不良的預(yù)測(cè)價(jià)值分析

ROC曲線分析結(jié)果顯示,外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33、IL-1β單獨(dú)預(yù)測(cè)患者預(yù)后不良的曲線下面積(AUC)分別為0.809、0.765、0.758、0.847、0.724, 5項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合預(yù)測(cè)的AUC為0.930, 特異度為84.91%, 均大于或高于單項(xiàng)指標(biāo)的AUC、特異度,見(jiàn)圖2、表5。

圖2 外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33、IL-1β水平預(yù)測(cè)患者預(yù)后不良的ROC曲線

表5 外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33、IL-1β水平對(duì)患者預(yù)后不良的預(yù)測(cè)效能

3 討 論

高血壓性腦出血是致死率和致殘率均較高的一種腦血管疾病,基底節(jié)區(qū)是常見(jiàn)出血部位,患者會(huì)出現(xiàn)意識(shí)不清、偏癱等癥狀,病情嚴(yán)重時(shí)可能存在死亡風(fēng)險(xiǎn)[12]。隨著臨床微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展,血腫微創(chuàng)清除術(shù)在高血壓性腦出血中應(yīng)用廣泛,但術(shù)后易出現(xiàn)顱內(nèi)感染,加重患者病情,對(duì)疾病預(yù)后產(chǎn)生不利影響。既往研究[13]顯示,顱內(nèi)感染是高血壓性腦出血術(shù)后的一種嚴(yán)重并發(fā)癥,早期識(shí)別感染并有效干預(yù)是抑制病情惡化和改善患者預(yù)后的重要前提。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)如體溫、血象和腦脊液指標(biāo)通常在臨床癥狀明顯或炎癥反應(yīng)發(fā)展到一定程度時(shí)才有異常表現(xiàn),在早期識(shí)別方面缺乏一定敏感性。既往研究[14-15]顯示,黏膜免疫系統(tǒng)是機(jī)體抵抗病原微生物感染的第一道防線,而黏膜免疫系統(tǒng)除上皮細(xì)胞組織外,還包含效應(yīng)細(xì)胞類的免疫細(xì)胞,其中ILCs是主要存在于黏膜中的一類效應(yīng)細(xì)胞,共同參與上皮屏障的保護(hù)和修復(fù)作用。由此提示,在上皮屏障系統(tǒng)受到炎性攻擊時(shí), ILCs能較快地識(shí)別并分泌各類因子進(jìn)行免疫調(diào)節(jié),其或可作為顱內(nèi)感染的早期識(shí)別指標(biāo)。

本研究結(jié)果顯示,與未感染組比較,感染組ILC2、ILC3水平顯著降低, IL-12、IL-33和IL-1β水平顯著升高,提示ILCs亞群占比失衡與患者術(shù)后感染存在關(guān)聯(lián)。ILC1包含自然殺傷(NK)細(xì)胞, NK細(xì)胞作為Th1細(xì)胞的先天對(duì)應(yīng)物,當(dāng)暴露于IL-12、IL-15和IL-18時(shí),可產(chǎn)生IFN-γ驅(qū)動(dòng)巨噬細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞的增殖和刺激,對(duì)抗細(xì)胞內(nèi)病原體[16]。ILC2受轉(zhuǎn)錄因子 GATA3和維甲酸相關(guān)孤核受體α的調(diào)控,在IL-25、IL-33等刺激下可分泌IL-4、IL-5等Th2型細(xì)胞因子,通過(guò)血液淋巴循環(huán)抵達(dá)遠(yuǎn)端器官進(jìn)而發(fā)揮作用,參與多種生理、病理生物學(xué)過(guò)程(例如誘導(dǎo)2型炎癥,病原菌感染引發(fā)免疫反應(yīng),維持和重建屏障系統(tǒng)等)[17]。IL-12可能通過(guò)激活I(lǐng)LC1產(chǎn)生IFN-γ, 從而激活免疫細(xì)胞抵抗病原菌的入侵[18]。CHANG Y N等[19]研究顯示, ILC2在抵御流感病毒感染中起著關(guān)鍵作用,其分泌的Th2型細(xì)胞因子參與機(jī)體免疫應(yīng)答反應(yīng)。由此推測(cè),本研究中IL-12、IL-33水平升高可能與患者顱內(nèi)感染引發(fā)的免疫炎性反應(yīng)有關(guān)。ILC3既參與機(jī)體的固有免疫應(yīng)答,又與 CD4+T細(xì)胞相互作用調(diào)節(jié)獲得性免疫應(yīng)答[15], 可感知由微生物刺激髓系細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子IL-23、IL-1β信號(hào),分泌IL-22, 誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生抗菌肽和抗病毒蛋白,促進(jìn)腸干細(xì)胞增殖,進(jìn)而保護(hù)機(jī)體免受感染損傷,維持黏膜完整性,參與黏膜免疫[20- 21]。由此推測(cè),患者感染病原菌后可刺激細(xì)胞因子IL-1β分泌,進(jìn)而活化ILC3產(chǎn)生IL-22促進(jìn)受損腦黏膜組織修復(fù),恢復(fù)腦黏膜屏障的完整性,發(fā)揮抗感染作用。本研究中,感染組ILC2和ILC3水平顯著低于未感染組患者,推測(cè)可能因?yàn)榛颊咛幱诟腥境跗?受多種機(jī)制影響抑制免疫病理相關(guān)的ILC2和ILC3水平,而IL-12、IL-33和IL-1β水平代償性升高發(fā)揮抗感染作用。本研究還發(fā)現(xiàn),感染患者ILC2、ILC3水平隨著感染程度的增加而下降, IL-12、IL-33和IL-1β水平隨著感染程度的增加而上升,且與顱內(nèi)感染嚴(yán)重程度具有相關(guān)性,表明感染程度越嚴(yán)重,機(jī)體免疫反應(yīng)越激烈。分析可能原因,隨著感染進(jìn)程的發(fā)展,免疫反應(yīng)越來(lái)越強(qiáng)烈,刺激機(jī)體分泌IL-12、IL-33和IL-1β, 而過(guò)量IL-12、IL-33和IL-1β可在一定程度上抑制ILC2、ILC3的產(chǎn)生。由此提示,外周血ILC2、ILC3、IL-12、IL-33和IL-1β或可作為臨床診斷高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血術(shù)后并發(fā)顱內(nèi)感染的重要生物學(xué)指標(biāo)。

既往研究[22]顯示,激活I(lǐng)LCs活性可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)病原體感染的抵抗和清除作用,而抑制ILCs活性或其效應(yīng)分子可輔助治療慢性感染性疾病。另有研究[23]提出,臨床可考慮通過(guò)免疫治療抑制相關(guān)干擾信號(hào)來(lái)提高機(jī)體固有免疫反應(yīng),消除感染病原,提升臨床療效,改善患者預(yù)后。本研究結(jié)果還顯示,與預(yù)后良好組比較,預(yù)后不良組ILC2、ILC3水平顯著降低,IL-12、IL-33和IL-1β水平顯著升高。ROC曲線分析結(jié)果顯示,ILC2、ILC3、IL-1β、IL-12和IL-33對(duì)患者預(yù)后均具有預(yù)測(cè)價(jià)值,且其聯(lián)合預(yù)測(cè)患者預(yù)后的AUC、特異度均大于或高于單獨(dú)預(yù)測(cè),因此臨床或可通過(guò)聯(lián)合檢測(cè)多項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)患者預(yù)后情況。

綜上所述,高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血術(shù)后顱內(nèi)感染患者外周血ILC2、ILC3水平下降, IL-12、IL-33、IL-1β水平上升,且其水平與感染嚴(yán)重程度有關(guān)。密切關(guān)注此類患者外周血ILCs亞群和IL-12、IL-33、IL-1β水平,有利于早期識(shí)別術(shù)后顱內(nèi)感染,且對(duì)患者預(yù)后具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。