潰瘍性結(jié)腸炎患者血清IDO 與機體免疫失衡、炎癥因子水平相關(guān)性研究

胡明富 盧海巧 陳偉琴

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是結(jié)直腸非特異性、慢性炎癥性疾病，病程漫長且反復(fù)發(fā)作，給患者帶來巨大痛苦且有癌變風(fēng)險[1-2]。UC 發(fā)病原因尚未完全明確，診斷主要依靠臨床癥狀以及纖維結(jié)腸鏡檢。UC 患者根據(jù)病情嚴(yán)重程度不同，治療方案也存在較大差異。纖維結(jié)腸鏡檢是UC 診斷及病情評估的金標(biāo)準(zhǔn)，但其屬于有創(chuàng)性操作、無法重復(fù)進行。吲哚胺2，3-雙加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）屬于色氨酸代謝酶，通常由單核巨噬細胞產(chǎn)生并廣泛分布于胃腸道中，已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)在腸道菌群紊亂小鼠腸黏膜中IDO 表達異常，推測其與腸道黏膜病變相關(guān)[3]。目前關(guān)于IDO 與UC 病情的內(nèi)在聯(lián)系研究開展不多，本研究通過檢測UC 患者血清IDO 表達水平，評估IDO 表達水平與機體免疫失衡、炎癥反應(yīng)的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014 年12 月—2018 年5 月在浙江省寧海縣第一醫(yī)院消化內(nèi)科確診的UC 患者103 例，根據(jù)病情嚴(yán)重程度分為輕度組49 例、中重度組54 例；取同期在本院進行體檢的健康志愿者100名作為正常對照組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核通過，所有研究對象知情同意。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合UC 診斷及病情分級標(biāo)準(zhǔn)[4]；（2）首次確診UC、既往無相關(guān)治療史；（3）年齡≥18 周歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往腸道手術(shù)史；（2）合并肺炎等全身感染性疾?。唬?）合并強直性脊柱炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等基礎(chǔ)性自身免疫性疾??；（4）合并惡性腫瘤；（5）妊娠或者哺乳期患者。

1.3 病例脫落標(biāo)準(zhǔn) （1）拒絕相關(guān)檢查，導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集困難或者數(shù)據(jù)缺失；（2）研究過程中出現(xiàn)其他急癥、被動退出研究。

1.4 血清IDO 水平檢測 入組即刻（UC 患者未經(jīng)相關(guān)治療），采集三組研究對象晨起空腹外周靜脈血標(biāo)本5.0mL，經(jīng)貝克曼庫爾特Optima XPN 超速離心機分離血清。采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA，試劑盒購自武漢默沙克生物科技公司，批號20160721）檢測血清中IDO 表達水平。

1.5 免疫失衡、炎癥反應(yīng)相關(guān)指標(biāo)檢測 以相同方式獲取三組研究對象空腹外周靜脈血標(biāo)本5.0mL×3份，其中1 份直接經(jīng)賽默飛Attune NxT 流式細胞儀測定Treg 細胞、Th17 細胞分布情況，另2 份分離血清后采用免疫速率比濁法（試劑盒均購自上海西唐生物有限公司，批號分別為20170911、20161205、20151016）測定其中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）表達水平，采用ELISA（試劑盒購自武漢默沙克生物科技公司，批號分別為20141205、20160714、20171103、20150918）檢測血清中炎癥因子白介素-4（IL-4）、白介素-6（IL-6）、白介素-23（IL-23）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）表達水平。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用統(tǒng)計軟件SPSS 21.0。計量資料比較采用方差分析、組間兩兩比較采用LSD 法；兩類數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析采用Pearson 檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 各組一般資料比較 輕度組中男25 例、女24例，年齡22～49 周歲，平均（31.64±6.88）周歲；中重度組中男28 例、女26 例，年齡20～51 周歲，平均（32.05±7.11）周歲；正常對照組中男53 名、女47 名，年齡21～50 周歲，平均（31.38±7.79）周歲。三組研究對象性別、年齡分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較

UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者血清IDO 表達水平高于正常對照組；中重度組患者血清IDO 表達水平高于輕度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P 均＜0.05）。見表1。

表1 UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較（U/L，±s）

表1 UC 患者與正常對照組血清IDO 表達水平比較（U/L，±s）

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與輕度組比較，△P＜0.05；UC：潰瘍性結(jié)腸炎；IDO：吲哚胺2，3-雙加氧酶

組別正常對照組輕度組中重度組F 值P 值例數(shù)100 49 54 IDO 34.28±5.10 59.73±8.24*120.64±16.07*△1344.11 0.000

2.3 UC 患者與正常對照組血清Treg/Th17 細胞分布比例比較 UC 患者與正常對照組外周血Treg 細胞、Th17 細胞分布比例差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者外周血Treg 細胞比例低于正常對照組，Th17 細胞比例高于正常對照組；中重度組患者外周血Treg 細胞比例低于輕度組，Th17 細胞比例高于輕度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P 均＜0.05）。見表2。

2.4 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者血清IgG、IgA、IgM 表達水平高于正常對照組；中重度組患者血清IgG、IgA、IgM 表達水平高于輕度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P 均＜0.05）。見表3。

表2 UC 患者與正常對照組外周血Treg/Th17 免疫細胞分布比例比較（%）

表2 UC 患者與正常對照組外周血Treg/Th17 免疫細胞分布比例比較（%）

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與輕度組比較，△P＜0.05；UC：潰瘍性結(jié)腸炎；Treg：調(diào)節(jié)抗T 細胞；Th17：輔助抗T 細胞17

組別正常對照組輕度組中重度組F 值P 值例數(shù)100 49 54 Treg 細胞比例4.36±0.59 3.98±0.53*3.41±0.48*△782.516 0.000 Th17 細胞比例1.38±0.21 1.99±0.32*2.81±0.40*△406.182 0.000

表3 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較（g/L±s）

表3 UC 患者與正常對照組血清免疫球蛋白表達水平比較（g/L±s）

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與輕度組比較，△P＜0.05；UC：潰瘍性結(jié)腸炎；IgG：免疫球蛋白G；IgA：免疫球蛋白A；IgM：免疫球蛋白M

組別正常對照組輕度組中重度組F 值P 值例數(shù)100 49 54 IgG 7.23±0.81 9.04±1.53*11.27±1.95*△152.585 0.000 IgA 1.32±0.17 1.59±0.21*1.78±0.29*△83.294 0.000 IgM 1.30±0.15 1.42±0.18*1.58±0.21*△45.209 0.000

2.5 UC 患者與正常對照組血清炎癥因子表達水平比較 UC 患者與正常對照組血清炎癥因子表達水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中中重度組、輕度組患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平高于正常對照組；中重度組患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平高于輕度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表4。

2.6 Pearson 相關(guān)分析 應(yīng)用Pearson 相關(guān)分析，UC患者血清IDO 表達水平與Treg 細胞比例呈負(fù)相關(guān)，與Th17 細胞比例呈正相關(guān)（r=-0.418、0.394，P 均＜0.05）；與免疫球蛋白IgG、IgA、IgM 表達水平呈正相關(guān)（r=0.376、0.445、0.409，P 均＜0.05）；與炎癥因子IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平呈正相關(guān)（r=0.501、0.471、0.379、0.552，P 均＜0.05）。

3 討 論

IDO 是除肝臟外，唯一可催化色氨酸沿犬尿氨酸途徑分解代謝的限速酶。卞秀梅等[5]研究認(rèn)為，IDO在炎癥反應(yīng)時表達活性發(fā)生改變，是參與UC 及克羅恩病等炎癥性腸病的重要因子之一。本研究結(jié)果顯示，UC 患者血清IDO 表達水平較健康人群高，且隨UC 病情程度加重進一步上升，說明IDO 表達參與UC 發(fā)生及病情進展。

表4 UC 患者與正常對照組血清炎癥因子表達水平比較（pg/mL，x±s）

免疫功能異常是公認(rèn)的UC 發(fā)生發(fā)展最重要病因之一，最新國內(nèi)外研究均指出，CD4+T 淋巴細胞亞群——調(diào)節(jié)性T 細胞（Treg）、輔助性T 細胞（Th17）均在UC 病情進展中扮演重要角色[6-8]。Treg 細胞在控制腸道炎癥反應(yīng)方面也有一定作用；Th17 細胞主要通過分泌細胞因子IL-17 而加劇腸黏膜炎癥性損傷[9-11]。本研究結(jié)果顯示，UC 患者外周血Treg 細胞分布比例異常降低，Th17 細胞分布比例異常增高，且隨UC 病情進展、上述免疫細胞分布比例變化加劇，說明UC 患者存在Treg/Th17 免疫失衡。相關(guān)性分析顯示，UC 患者血清IDO 含量與Treg 細胞比例呈負(fù)相關(guān)，與Th17 細胞比例呈正相關(guān)，證實UC 患者IDO含量與機體Treg/Th17 免疫失衡程度呈正相關(guān)，這與IDO 抑制T 細胞克隆增殖活化、誘導(dǎo)免疫耐受等均直接相關(guān)[12]。

除細胞免疫外，體液免疫異常也是導(dǎo)致UC 發(fā)生發(fā)展的重要免疫學(xué)因素。UC 患者B 淋巴細胞被激活并導(dǎo)致大量免疫球蛋白過度釋放，可導(dǎo)致腸道及機體其他組織器官免疫反應(yīng)過度亢進并導(dǎo)致一系列損傷發(fā)生[13-14]。本研究結(jié)果顯示，UC 患者血清IgG、IgA、IgM 等主要免疫球蛋白的釋放量較健康人群高，且隨UC 病情加重上述免疫球蛋白含量進一步上升，明確了體液免疫過度激活在UC 病情發(fā)展中發(fā)揮的作用。相關(guān)性分析提示，UC 患者血清IDO 表達水平與IgG、IgA、IgM 含量呈正相關(guān)，說明IDO 高表達可進一步促使機體體液免疫計劃，這也是IDO 導(dǎo)致UC病情進展的另一免疫學(xué)機制。

UC 最直觀的病理改變就是腸黏膜局部及全身炎癥反應(yīng)，在不同作用機制下IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 等大量炎癥因子分泌，共同加重機體炎癥反應(yīng)[15-16]。IL-4 屬于抗炎因子，IL-6、IL-23、TNF-α 則主要發(fā)揮促炎作用，在UC 患者IL-6、IL-23、TNF-α 大量分泌并導(dǎo)致UC 患者腸黏膜功能損傷及一系列臨床癥狀出現(xiàn)，IL-4 含量可反應(yīng)性增加以限制全身炎癥反應(yīng)過度擴大，但其增加幅度有限[17-18]。本研究結(jié)果顯示，UC 患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表達水平均較健康者上升，且隨UC 病情加重上述炎癥因子表達水平進一步增加，這與患者的炎癥病情吻合。相關(guān)性分析提示，UC 患者血清IDO 表達水平與IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 呈正相關(guān)，說明IDO 可客觀反映UC 患者的全身炎癥反應(yīng)程度、間接反映其病情嚴(yán)重程度。

綜上所述，UC 患者血清IDO 表達水平明顯高于健康人群，并與機體免疫失衡程度、炎癥反應(yīng)程度呈正相關(guān)。