劉 翔, 甘靜娣, 林 虹
廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科,廣東 廣州 510260
AIF-1在潰瘍性結(jié)腸炎及缺血性腸炎結(jié)腸組織中表達的差異
劉 翔, 甘靜娣, 林 虹
廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科,廣東 廣州 510260
目的 比較潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)與缺血性腸炎(ischemic colitis,IC)患者結(jié)腸黏膜中同種異體移植物炎癥因子-1(allograft inflammatory factor-1,AIF-1)、白細胞介素-1(interleukin-1,IL-1)表達水平的差異,以探討AIF-1參與UC發(fā)病的可能性。方法 收集2010年1月-2014年12月34例確診為UC和31例確診為IC的患者結(jié)腸黏膜標(biāo)本,另以12名正常人為對照,用ELISA方法檢測AIF-1、IL-1的表達水平。結(jié)果 UC患者結(jié)腸黏膜AIF-1表達水平較IC和正常人高(P<0.05),IC患者結(jié)腸黏膜AIF-1水平與正常人比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。UC患者結(jié)腸黏膜IL-1表達水平與IC患者比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),但二者均高于正常人(P<0.05)。UC及IC患者AIF-1與IL-1表達水平無相關(guān)性(P>0.05)。結(jié)論 AIF-1可能參與了UC的發(fā)病。
同種異體移植物炎癥因子-1;白細胞介素-1;潰瘍性結(jié)腸炎;缺血性腸炎;致病機制
對于潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)的發(fā)病機制,比較主流的觀點認為是在遺傳易感性的基礎(chǔ)上,腸道黏膜免疫系統(tǒng)由于對腸道微生態(tài)菌群發(fā)生過度的免疫反應(yīng)而導(dǎo)致結(jié)腸持續(xù)性炎癥[1]。近年來有研究顯示,UC的發(fā)病有著自身免疫的背景,但究竟是何種與自身免疫相關(guān)因子參與其中,尚無定論。腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-1(interleukin-1,IL-1)等炎癥因子雖經(jīng)證實與UC的發(fā)病密切相關(guān),但缺乏特異性[2]。同種異體移植物炎癥因子-1(allograft inflammatory factor-1,AIF-1)是新近發(fā)現(xiàn)和機體自身免疫有關(guān)的炎癥因子,其是否參與了UC的發(fā)病目前尚無相關(guān)報道,故有必要對此進一步研究。
1.1 一般資料選取2010年1月-2014年12月廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科經(jīng)腸鏡及病理確診為UC患者的結(jié)腸黏膜標(biāo)本34例,男21例,女13例,年齡21~45歲,平均年齡(33.0±9.8)歲。經(jīng)腸鏡及病理確診為IC患者31例,男22例,女9例,年齡48~72歲,平均年齡(61.0±8.4)歲。為確保UC與IC患者的結(jié)腸炎癥程度基本一致,均選取腸道病變僅局限于左半結(jié)腸且腸鏡下表現(xiàn)相似,且經(jīng)病理切片證實炎癥評分大致相似的患者。另設(shè)12名腸鏡檢查正常的健康人為對照組,對照組經(jīng)病理切片證實無明顯炎癥。
1.2 儀器及操作方法
1.2.1 標(biāo)本采集:患者確診后均于腸鏡下取病變腸段的黏膜組織,切片及勻漿后分別用于病理切片和ELISA檢測。12名健康人于腸鏡下取黏膜組織。ELISA試劑盒:IL-1(深圳晶美公司,批號:2014278),AIF-1(深圳晶美公司,批號:2014392)。
1.2.2 病理評分:由病理醫(yī)師對結(jié)腸炎癥進行評分。評分標(biāo)準(zhǔn)[3]:平均觀察15個400倍放大的視野,取其炎癥評分的平均值。炎癥評分由浸潤程度(無為0分,輕度1分,中度2分,重度3分)、病變范圍(無為0分,1%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,76%~100%為4分)評分的總和表示。
1.2.3 ELISA測定AIF-1、IL-1的表達:采用試劑盒推薦的雙抗體夾心ELISA法。處理好結(jié)腸組織樣本后,將預(yù)包被好的抗AIF-1或IL-1單抗酶標(biāo)板上分別加入標(biāo)準(zhǔn)品和待測樣品,結(jié)合后加入抗AIF-1或IL-1抗體,形成免疫復(fù)合物后再加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的Steptavidin,最后加入酶底物顯色,492 nm波長處測吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求出待測樣品中的AIF-1或IL-1濃度。
2.1 各組結(jié)腸組織的炎癥評分UC患者結(jié)腸組織炎癥評分(5.1±1.22)分與IC患者(4.3±1.07)分相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),但二者均高于正常人(0.5±0.13)分(P<0.05,見圖1、表1)。
2.2 各組結(jié)腸組織中AIF-1的表達UC患者結(jié)腸組織中AIF-1的表達(1.030±0.228)ng/ml較IC患者(0.195±0.046)ng/ml和正常人(0.137±0.034)ng/ml高(P<0.05);IC患者AIF-1水平與正常人相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,見圖1、表1)。
2.3 各組結(jié)腸組織中IL-1的表達UC患者結(jié)腸組織中IL-1的表達(2.61±0.673)ng/ml與IC患者(3.05±0.879)ng/ml相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),但二者均高于正常人(0.31±0.092)ng/ml(P<0.05,見圖1、表1)。
表1 各組結(jié)腸組織中炎癥評分和AIF-1、IL-1的表達
注:與正常組比較,*P<0.05;與IC組比較,?P<0.05。
注:與正常組比較,*P<0.05;與IC組比較,?P<0.05。
2.4 UC及IC患者AIF-1與IL-1表達的相關(guān)性在UC患者結(jié)腸組織中,AIF-1與IL-1表達水平無相關(guān)性(r=0.14,P>0.05);在IC患者結(jié)腸組織中,AIF-1與IL-1表達水平也無相關(guān)性(r=0.22,P>0.05)。
目前針對UC發(fā)病機制的研究多數(shù)集中在遺傳易感、腸道微生態(tài)、機體免疫等幾個方面,且彼此有交叉,如遺傳易感使得機體免疫容易失衡,結(jié)腸黏膜免疫失衡又產(chǎn)生了對腸道內(nèi)微生物的過度免疫[4]。但這些均不能圓滿解釋UC發(fā)病中腸道炎癥持續(xù)維持的原因,因此有部分學(xué)者認為,遺傳易感和腸道微生態(tài)只是外因,主要的內(nèi)因還是機體產(chǎn)生了自身免疫。
自身免疫反應(yīng)的維持不可避免的需要眾多免疫分子和免疫細胞的參與,已有研究證實TNF-α、IL-1、IL-4、IL-10、選擇素等眾多免疫分子均參與了UC的病理進程。但這些因子多缺乏特異性,不僅在UC疾病中存在,而且在其他自身免疫性疾病及眾多非特異性炎癥中也廣泛存在并起作用。有沒有一些特異性高的免疫分子在UC的發(fā)病中起著獨特的作用,值得進一步探索。
為考察UC特異性的自身免疫特性,本研究選擇IC作為對照,IC是一種非特異性以腸道黏膜缺血壞死為特點的炎癥反應(yīng),并無自身免疫背景,因此比較二者的免疫分子水平差異,可為我們尋找特異性免疫分子指明方向。鑒于IC多發(fā)≥50歲的老年患者,且患者往往具有血流動力學(xué)異常的發(fā)病背景,同時發(fā)病部位往往局限于左半結(jié)腸,為避免與UC之間炎癥水平的差異過大,本研究特選擇炎癥局限于左半結(jié)腸且炎癥水平類似于IC的UC病例,并通過統(tǒng)一的病理評分標(biāo)準(zhǔn)來篩選出有比較意義的分組病例。本研究首先比較了UC組和IC組的病理評分,發(fā)現(xiàn)二者并無顯著性差異,說明選擇的UC和IC病例有著大致相同的炎癥水平,能在此基礎(chǔ)上對免疫分子進行進一步的比較。本研究還發(fā)現(xiàn),UC組與IC組的結(jié)腸組織IL-1表達水平無顯著差異,也從炎癥水平的微觀方面證實二者之間具有可比性。
AIF-1是一種重要的炎癥因子,其特性為高度保守,與器官移植后排異、自身免疫性疾病等具有自身免疫背景的病理過程有著密切關(guān)系[5]。其也參與了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、實驗性結(jié)腸炎、系統(tǒng)性硬化等疾病的發(fā)病。本研究發(fā)現(xiàn),在UC患者結(jié)腸黏膜組織中,AIF-1的表達明顯較正常人高,說明AIF-1確實有可能參與了UC炎癥反應(yīng)的進程,IC患者的結(jié)腸組織中AIF-1的表達并未升高,說明AIF-1可能有著鮮明的自身免疫的特點。對比IL-1的表達水平差異似乎更能說明此點,IL-1作為一種有著廣泛作用的促炎細胞因子,其介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)缺乏特異性,本研究發(fā)現(xiàn)UC患者結(jié)腸黏膜中IL-1水平較正常人明顯升高,這與國內(nèi)外已有的研究一致[6],這一結(jié)果說明在UC患者體內(nèi),非特異性的炎癥已被激活。本研究同時發(fā)現(xiàn),UC患者與IC患者結(jié)腸黏膜中IL-1的表達水平無明顯差異,此結(jié)果一方面繼續(xù)證實了IL-1所代表的炎癥反應(yīng)并不具有特異性,另一方面也說明本研究中選擇的UC及IC病例AIF-1水平具有可比性。
本研究還發(fā)現(xiàn)無論在UC患者還是IC患者體內(nèi),AIF-1水平與IL-1水平均無相關(guān)性,說明二者雖然都是炎癥因子,但在特異性上有著根本的差別,結(jié)合已有的關(guān)于UC免疫反應(yīng)的研究成果,可以推測,AIF-1水平可能代表特異性炎癥的水平,在UC的炎癥維持中起著重要作用,甚至從某種意義上說,與UC的自身免疫特性是一致的;而IL-1的水平并無特異性,其介導(dǎo)的細胞免疫、趨化因子的黏附等炎癥病理過程是UC發(fā)病機制中的“結(jié)果”,僅能代表腸道黏膜損害程度與病理變化[7]。鑒于AIF-1表達水平能夠體現(xiàn)UC的特異性炎癥,值得在今后的研究中進一步明確AIF-1及其上下游通路在UC發(fā)病機制中的作用。
[1]Liu L, Wang X, Zhu ZA. Clinical research of ulcerative colitis combined with gut microflora imbalance [J]. Chin J Gastroenterol Hepatol, 2014, 23(11): 1299-1301.
劉玲, 王鑫, 朱祖安. 潰瘍性結(jié)腸炎合并腸道菌群失調(diào)的臨床研究[J]. 胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志, 2014, 23(11): 1299-1301.
[2]Thomas S, Baumgart DC. Targeting leukocyte migration and adhesion in Crohn’s disease and ulcerative colitis [J]. Inflammopharmacology, 2012, 20(1): 1-18.
[3]Zhang L, Zhao J, Li C, et al. Cloning and characterization of allograft inflammatory factor-1 (AIF-1) from Manila clam Venerupis philippinarum [J]. Fish Shellfish Immunol, 2011, 30(1): 148-153.
[4]Morohashi T, Iwabuchi K, Watano K, et al. Allograft inflammatory factor-1 regulates trinitrobenzene sulphonic acid-induced colitis [J]. Immunology, 2003, 110(1): 112-119.
[5]Sommerville LJ, Kelemen SE, Ellison SP, et al. Increased atherosclerosis and vascular smooth muscle cell activation in AIF-1 transgenic mice fed a high-fat diet [J]. Atherosclerosis, 2012, 220(1): 45-52.
[6]Wang CZ, Zhou ZY, Luo HS. Clinical and histopathological features of dextran sulfate sodium induced colitis in mice [J]. Chin J Gastroenterol Hepatol, 2014, 23(6): 629-631.
王長征, 周中銀, 羅和生. 葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)小鼠實驗性結(jié)腸炎的臨床和組織病理學(xué)特征研究[J]. 胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志, 2014, 23(6): 629-631.
[7]Teramoto K, Miura S, Tsuzuki Y, et al. Increased lymphocyte trafficking to colonic microvessels is dependent on MAdCAM-1 and C-C chemokine mLARC/CCL20 in DSS-induced mice colitis [J]. Clin Exp Immunol, 2005, 139(3): 421-428.
(責(zé)任編輯:王豪勛)
Difference of AIF-1 expression level in colon tissue between ulcerative colitis and ischemic colitis
LIU Xiang, GAN Jingdi, LIN Hong
Department of Gastroenterology, the Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510260, China
Objective To compare the differences of allograft inflammatory factor-1 (AIF-1) and interleukin-1 (IL-1) expressions in colon tissue between ulcerative colitis (UC) and ischemic colitis (IC), and explore the possibility of the role of AIF-1 in pathogenesis of UC.Methods Intestinal mucosa of 34 patients diagnosed as UC and 31 patients diagnosed as IC from Jan.2010 to Dec.2014 and 12 normal subjects were collected, AIF-1 and IL-1 expression levels were detected by ELISA. Results AIF-1 expression level of UC patients was higher than that in IC patients and normal subjects (P<0.05), but there was no difference between IC patients and normal subjects (P>0.05). There was no difference of IL-1 expression level between UC patients and IC patients (P>0.05), but both were higher than normal subjects (P<0.05). AIF-1 and IL-1 expression levels of IC patients and UC patients had no relevance (P>0.05).Conclusion AIF-1 may be involved in the pathogenesis of UC.
AIF-1; IL-1; Ulcerative colitis; Ischemic colitis; Pathogenesis
10.3969/j.issn.1006-5709.2016.01.013
劉翔,博士,副教授,研究方向:胃腸道微生態(tài)及炎癥性腸病。E-mail:liuxiang317@sohu.com
R574.62
A
1006-5709(2016)01-0053-03
2015-03-28