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Th17和Th22细胞在吉兰—巴雷综合征发病机制中的作用

李淑娟  
【摘要】:吉兰-巴雷综合征(GBS)是一种自身免疫介导的炎症性脱髓鞘性多发性周围神经疾病,病变范围波及周围神经系统(PNS)的髓鞘和轴索。GBS的病因尚不清楚,多数患者发病前有感染、手术或疫苗接种史。临床上以快速进展的四肢对称性无力伴有腱反射减弱或消失为特点,脑脊液在发病两周后可表现为典型的“蛋白-细胞分离”现象。部分患者经过静脉注射丙种球蛋白(IVIg)或血浆置换(PE)治疗可缩短病程。GBS常见的类型主要有急性炎症性脱髓鞘性多发性周围神经根病(AIDP),急性运动轴索型神经病(AMAN),急性运动感觉轴索型神经病(AMSAN),Miller-Fisher综合征,急性自主神经病和急性感觉神经病。 既往研究表明,GBS以及其动物模型实验性自身免疫性神经炎(EAN)的免疫炎症反应主要由Th1细胞介导。GBS病人血清中IFN-γ的表达水平明显偏高,而且应用免疫组织化学方法发现GBS病人腓神经活检中IFN-γ表达阳性。近来发现了一种新的辅助性T细胞亚群,Th17细胞,已证实在动物模型和病人中可以介导多种组织炎症和自身免疫反应。阿托伐他汀(atorvastatin)是一种降脂药,具有抗炎症反应的作用,在治疗EAN动物后,Th1和Th17细胞水平明显下降,也证明了Th17细胞在EAN中的致病作用。化合物FTY720通过减少PNS中Th17细胞而减轻EAN的症状。以上结果显示除了Th1和IFN-γ以外,Th17和IL-17在EAN中也介导炎症过程。既往研究证实Th17,Th22细胞和IL-17、IL-22在多种炎症性和自身免疫性疾病的发病机制中起到重要作用,如炎症性肠病(IBD)、类风湿性关节炎(RA)、银屑病和多发性硬化(MS)。 迄今为止,尚未发现有关Th17和Th22细胞在GBS病人的实验研究,因此它们在GBS致病过程中作用不清。在本实验中,我们检测GBS急性期和恢复期病人末稍血Th1、Th17和Th22细胞及其亚群细胞比率和血浆IL-17和IL-22水平,GBS急性期配对脑脊液和血浆样本的IL-17和IL-22水平,同时分别评估这些细胞和细胞因子与GBS残疾程度评分(GDSs)的相关性,从而探索Th17和Th22细胞以及IL-17和IL-22在GBS发病机制中的作用。 材料和方法:自2010年6月至2011年8月期间,我们收集了吉林大学第一临床医院神经内科住院GBS患者29例,其他神经系统免疫炎症性疾病(ONIDs)对照患者32例[包括MS患者15例,病毒性脑炎或脑膜炎(VEM)患者17例],健康对照20例。依据Hadden RD电生理诊断标准,分为AIDP(以髓鞘改变为主,n=13)和AMAN(以轴索改变为主,n=16)。GBS患者血样本采集两次,包括急性期(初始症状后1-14天,GBS-A)和平台期(初始症状后15-32天,GBS-P)。入院后在GBS-A病人应用静脉注射大剂量丙种球蛋白(IVIg)治疗0.4g/公斤体重/天,连续5天。并且自2010年6月至2011年12月期间,我们还收集了配对脑脊液和血浆样本的GBS急性期患者22例,健康对照者18例,均为在吉林大学第一临床医院和青岛医学院附属医院神经内科住院的患者。GBS患者均符合国际公认的GSB诊断标准。患者的神经系统功能缺失程度按GDSs评估。 采用Ficoll密度梯度离心法分离单个核细胞(PBMCs)。分离出的PBMCs用台盼兰染色计数,将细胞密度调整为1×10~7/ml。加入佛波酯(PMA),钙离子载体(Ionomyein)和BrefeldinA(BFA)共同刺激,放置于37℃,5%CO_2孵育培养箱孵育4小时后,应用PerCP标记的鼠抗人CD4单克隆抗体进行细胞外表面标志的标记,FITC标记的鼠抗人IFN-γ单克隆抗体、Alexa Fluor○R-647标记的鼠抗人IL-17A单克隆抗体、PE标记的鼠抗人IL-22单克隆抗体进行细胞内标志的标记。全血离心后的血浆样本和采集后的脑脊液样本分装,于-80℃超低温冰箱保存,应用酶联免疫吸附反应(ELISA)检测脑脊液和血浆IL-17、IL-22水平,步骤按照操作指南进行。全部数据均采用均数±标准差显示,应用单因素方差分析进行统计学处理,组间比较采用t检验。应用Pearson或Spearman相关系数分析两组数据相关性。P<0.05认为有统计学意义。 结果:29例GBS病人(平均年龄41岁,包括20例男性,9例女性)均表现出急性进展的肢体无力。62.1%的病人有前驱感染史,其中上呼吸道感染者占20.7%,胃肠道感染者占34.5%,上呼吸道感染合并胃肠道感染者占6.9%。 流式细胞仪检测结果显示Th1(CD4+IFN-γ+)细胞、Th17细胞(CD4+IL-17A+)和Th22(CD4+IL-22+)细胞及其亚群细胞Th1/Th17亚群(IFN-γ+IL-17A+)、 Th17亚群(IL-17A+IFN-γ-, IL-17A+IL-22-和IL-17A+IL-22+)、和Th22亚群(IL-22+IL-17A-和IL-22+IFN-γ-)细胞在GBS-A和ONIDs明显升高,与健康对照组相比,差异有统计学意义[Th1细胞(GBS-A: P 0.001; RR-MS/R: P=0.007; VEM: P=0.002);Th17细胞、Th22细胞、Th1/Th17亚群、Th17亚群和Th22亚群均为P 0.001)],Th1亚群(IFN-γ+IL-17A-)细胞比率与健康对照相比在GBS-A明显升高(P=0.014)。同时,这些细胞水平经IVIg治疗后明显下降,GBS-A与GBS-P相比,差异有显著性(Th1亚群:P=0.044,其他细胞均为P 0.001)。升高的Th1、Th17和Th22细胞在GBS亚型AIDP和AMAN中的比率,差异无显著性。在GBS-A中,Th1、Th17和Th22细胞比率的升高均未发现与GDSs有明显相关,但Th22细胞有随着GDSs评分增高而升高的趋势。分别检测Th1、Th17和Th22细胞及其亚群细胞在GBS-A,GBS-P有前驱感染和无前驱感染中比率,差异均无显著性。 ELISA检测结果显示血浆IL-17和IL-22水平在GBS-A和RR-MS/R中明显升高,与健康对照组相比,差异有显著性[IL-17(GBS-A:P 0.001,RR-MS/R:P=0.01);IL-22(GBS-A:P=0.009,RR-MS/R:P=0.007)]。IVIg治疗后,这两种细胞因子在GBS-P中下降,与GBS-A相比,差异有显著性(IL-17:P 0.001; IL-22:P=0.025)。配对脑脊液和血浆样本IL-17、IL-22水平在GBS急性期患者中升高,脑脊液IL-22水平升高最为明显(P 0.001),然后是脑脊液IL-17水平(P=0.023),血浆IL-17(P=0.011),血浆IL-22(P=0.019),与健康对照组相比,差异有显著性。脑脊液IL-17和IL-22水平分别与GDSs有正相关(脑脊液IL-17:P=0.040;脑脊液IL-22:P=0.012)。血浆IL-17和IL-22水平与GDSs无明显相关性,但是血浆IL-22有随着GDSs评分增高而升高的趋势。脑脊液IL-17和脑脊液IL-22水平有正相关(P=0.026)。同时,脑脊液IL-22和血浆IL-22水平有相关性(P=0.039)。 讨论:本实验检测末稍血中Th17、Th22和Th1细胞比率在GBS病人明显升高,脑脊液和血浆中IL-17、和IL-22水平在GBS病人明显增高。因此,Th17和Th22细胞以及IL-17/IL-22可能参与GBS的发生和发展过程。 IL-6与转化生长因子(TGF)-β1,或是IL-6、IL-23协同IL-1β是有效刺激Th17细胞分化和分泌IL-17的因素,这些细胞因子也可以加速IL-22的分泌。IL-6, IL-1β, IL-23和TNF-α都属于前炎症因子,并且在GBS的发病机制中起到重要作用。因此,IL-17和IL-22与这些炎性细胞因子的协同作用参与GBS的发病机制。除Th1细胞和其相关细胞因子以外,IL-17和IL-22可能是介导GBS自身免疫反应的另一重要因子。 脑脊液中IL-17和IL-22的升高可能与PNS的局部炎症有关,促进脱髓鞘和轴索变性。而且,它们分别与GDSs相关,说明它们与脊神经炎症的轻重程度相关,并可能成为评估疾病严重程度或愈后的指标。脑脊液IL-17与脑脊液IL-22水平、脑脊液IL-22和血浆IL-22水平存在着正相关关系,说明了脑脊液中IL-17和IL-22的升高具有同步性和一致性,它们可能协同作用参与疾病的发生。 大剂量IVIg是治疗GBS的有效手段,能够抑制Th17细胞分化和增殖,也可以抑制与它相关的细胞因子产生。我们的结果显示IVIg治疗可以减少平台期患者Th17和Th22细胞的比率,以及相关细胞因子IL-17和IL-22的表达,IVIg可以通过减少这些细胞和细胞因子的水平而有效减轻GBS临床症状。我们的资料显示拮抗Th17和Th22细胞和相关细胞因子对减轻GBS病情可能有治疗作用。 结论:Th17和Th22细胞以及效应细胞因子IL-17、IL-22参与GBS的发病过程,并且脑脊液中IL-17和IL-22分别与GDSs相关,脑脊液IL-17与脑脊液IL-22水平、脑脊液IL-22和血浆IL-22水平也存在着正相关关系。IVIg通过减少这些细胞和细胞因子的表达而产生治疗作用。


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