强直性脊柱炎患者外周血TNF-α、IL-17、IL-23的表达及相关性分析

赵瑞梅, 孙永平

(山东省昌乐县人民医院 风湿免疫科, 山东 昌乐, 262400)

强直性脊柱炎患者外周血TNF-α、IL-17、IL-23的表达及相关性分析

赵瑞梅, 孙永平

(山东省昌乐县人民医院 风湿免疫科, 山东 昌乐, 262400)

摘要:目的探讨强直性脊柱炎(AS)患者外周血肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-17及IL-23的表达及与疾病活动程度的相关性。方法选取AS患者83例为AS组，其中Bath强直性脊柱炎活动性指标(BASDAI)评分≤4分40例，BASDAI评分>4分43例。选取同期体检的健康人群65例为对照组。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测受试者外周血中血清IL-17、IL-23及TNF-α水平。结果AS患者外周血TNF-α、IL-17及IL-23水平均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01); BASDAI>4分患者外周血TNF-α、IL-17及IL-23水平高于BASDAI≤4分患者，差异有统计学意义(P<0.01)。经Pearson相关分析，TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI为各自正相关。结论TNF-α、IL-17及IL-23均在AS患者中高表达，且TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI指标变化存在相关性。

关键词:强直性脊柱炎; 白细胞介素-17; 白细胞介素-23; 肿瘤坏死因子-α; 细胞因子

强直性脊柱炎(AS)是一种致病机制不明的慢性进行性自身免疫性疾病，具有明显的家族聚集倾向，致残率极高。AS主要侵犯中轴骨关节系统及外周大关节，累及滑膜关节、软骨关节，及肌腱、韧带附着于骨的部位，常引起纤维性和骨性强直[1]。目前普遍认为AS与患者体内免疫功能失衡密切相关，其中T细胞免疫功能异常在发病中尤为重要。Th17细胞亚群在炎症性肠病、实验性自身免疫性脑脊髓炎等自身免疫性疾病中发挥着重要的作用，其分化和功能受到各种细胞因子的调控[2]。白细胞介素(IL)-23细胞因子参与Th17细胞的增殖及免疫应答的过程[3]。而IL-17是Th17细胞主要的效应因子，在多种自身免疫性疾病中表达上调[4]。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是参与炎症反应和一系列病理生理过程的重要递质。有研究[5]表明, TNF-α是AS患者骶髂关节中介导炎症的一种重要细胞因子。本研究通过检测AS患者IL-23、IL-17及TNF-α的表达，并分析各个指标间的相关性，探讨其临床表达意义，现报告如下。

1资料与方法

1.1　一般资料

选取2011年8月—2013年9月昌乐县人民医院收治的符合中华医学会风湿病学分会制定的《强直性脊柱炎诊断及治疗指南》[6]中诊断标准的患者83例，设为AS组。排除: ① 合并炎症性肠病、银屑病、活动性前葡萄膜炎、多发性硬化疾病等患者; ② 严重心、肝、肾等重要脏器和血液、内分泌系统病变及病史者; ③ 曾经接受过抗TNF药物治疗者; ④ 处于急、慢性感染期者。其中男65例，女18例；年龄8～69岁，平均(24.81±10.72)岁；病程0.4～38.2年，平均(0.84±10.92)年; Bath强直性脊柱炎活动性指标(BASDAI)[7]评分≤4分40例, BASDAI评分>4分43例。选取同期体检的健康人群65例，设为对照组。其中男46例，女19例；年龄10～68岁，平均年龄(26.17±9.76)岁。2组受试者性别、年龄等一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2　方法

受试者均于清晨空腹采集肘静脉血2 mL, 肝素钠抗凝，以离心半径15 cm, 3 000 r/min离心10 min, 弃上清液，置于-80 ℃保存待测。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测外周血中血清IL-17、IL-23及TNF-α水平，严格按照试剂盒说明书操作。

2结果

2.1　各组受试者外周血TNF-α、IL-17及IL-23

水平比较

AS患者外周血TNF-α、IL-17及IL-23水平均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01); BASDAI>4分患者外周血IL-17、IL-23及TNF-α水平高于BASDAI≤4分患者，差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。

分组NIL-17IL-23TNF-αAS组8326.24±5.20**379.23±98.62**34.33±4.12**BASDAI≤4分4012.14±3.78**228.36±56.71**14.12±3.09**BASDAI>4分4339.98±8.23**##592.81±108.78**##42.78±6.23**##对照组658.62±2.17180.82±34.297.65±2.10

与对照组比较, **P<0.01; 与BASDAI≤4分患者比较, ##P<0.01。

2.2　AS组患者TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI指标之间的相关性

经Pearson相关分析可知, TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI指标之间各自为正相关的关系，见表2。

表2　AS组患者TNF-α、IL-17、IL-23、BASDAI

3讨论

AS是一种慢性炎性疾病，炎症、骨破坏和新骨形成是其发展过程中三个典型的病理改变。随疾病进展，炎症累及滑膜关节、软骨关节，以及肌腱、韧带附着于骨的部位，引起纤维性和骨性强直，后期脊柱呈“竹节样”变化，致使患者发生残疾甚至丧失劳动力，给家庭和社会带来沉重负担[8]。流行病学调查显示，其患病率男性高于女性，发病年龄集中在15～30岁，与HLA-B27表达强相关[9]。炎症是导致AS残疾的重要环节，控制炎症是延缓疾病进展的关键[10]。机体免疫功能紊乱是AS炎症发生、发展过程中的关键因素，而T淋巴细胞亚群的改变在导致机体免疫功能的紊乱中有着重要作用。Th17细胞是新近发现的CD4+T细胞亚群，已被证实在自身免疫病、感染性疾病中发挥重要作用[11]。

IL-17细胞因子主要由Th17细胞分泌，可进一步诱导促炎性细胞因子如IL-6、TNF-α、趋化因子及基质金属蛋白酶的表达，引起并加重炎性细胞浸润和组织损害[12], 在各类炎性疾病患者血清及累受器官均可检测到IL-17的高表达。Kotake等[13]研究也表明，类风湿关节炎患者关节滑液中IL-17的含量显著高于骨性关节炎患者，提示IL-17的表达与自身免疫性疾病的直接相关。IL-23-Th17-IL-17轴在自身免疫性疾病中的致病作用已被证实[14]，IL-23主要由树突状细胞和巨噬细胞分泌，其对Th17细胞分化、维持及功能均有重要作用，在银屑病、克罗恩病及AS患者体内均过表达。IL-23可促进AS患者外周血单核细胞分泌IL-17。本研究结果显示，AS患者外周血IL-17及IL-23水平均高于对照组，且在BASDAI>4分患者外周血IL-17及IL-23水平高于BASDAI≤4分患者，提示IL-17及IL-23在AS患者中高表达，在疾病活动患者中表达更高，与张海龙等[15]研究结果一致。此外，本研究还显示IL-23与IL-17的表达呈正相关，提示IL-23细胞可能参与IL-17的分泌过程。

TNF-α主要由单核细胞和吞噬细胞分泌，通过结合相应受体发挥生物学作用，是特异性免疫应答和急性炎症之间的重要联系。TNF-α的生物学作用与浓度有关，适量表达TNF-α可调节适应性免疫、杀伤靶细胞和诱导细胞凋亡，从而对机体发挥保护作用，而当其过量表达则导致全身性毒性反应。TNF-α可激活多形核细胞，刺激前列腺素产生，抑制碱磷酶和胶原合成，造成骨和软骨破坏。TNF-α可促进软骨细胞分泌纤维蛋白溶酶激活剂，促使纤维蛋白溶酶原转变为纤维蛋白溶酶，从而加快关节炎损伤过程。此外还可促使巨噬细胞、滑膜细胞、纤维母细胞和软骨细胞产生IL-1、IL-8等细胞因子而加重组织损伤[16]。应用TNF-α拮抗剂可在一定程度上缓解患者晨僵程度和时间、胸廓扩张度、炎性背痛等。本研究结果显示，AS患者外周血TNF-α高于对照组，在BASDAI>4分患者中表达更高。此外，Pearson相关分析结果显示，TNF-α与IL-17、IL-23及BASDAI指标均为正相关，提示，TNF-α表达与AS患者病情严重程度有显著相关，AS病情程度越严重，活动度越差，IL-17、IL-23表达越高，TNF-α的表达也越高。

参考文献

[1]杜旭娜, 李晏, 张胜利, 等. 强直性脊柱炎病情活动度评分对强直性脊柱炎患者病情活动性判断的价值[J]. 中华内科杂志, 2012, 51(3): 206.

[2]王新卫, 林智明, 廖泽涛, 等. IL-23 与 IL-17 在强直性脊柱炎患者中表达的初步研究[J]. 中国免疫学杂志, 2009, 25(3): 266.

[3]Di Meglio P, Di Cesare A, Laggner U, et al. The IL23R R381Q gene variant protects against immune-mediated diseases by impairing IL-23-induced Th17 effector response in humans[J]. PloS one, 2011, 6(2): e17160.

[4]Bartlett H S, Million R P. Targeting the IL-17-TH17 pathway[J]. Nat Rev Drug Discov, 2015, 14(1): 11.

[5]黄建武, 黄建华, 黄影. 肿瘤坏死因子-α在强直性脊柱炎活动期患者中的表达[J]. 中医正骨, 2013, 25(11): 22.

[6]中华医学会风湿病学分会. 强直性脊柱炎诊断及治疗指南[J]. 中华风湿病学杂志, 2010, 14(8): 557.

[7]Machado P, Landewé R, Lie E, et al. Ankylosing Spondylitis Disease Activity Score (ASDAS): defining cut-off values for disease activity states and improvement scores[J]. Ann Rheum Dis, 2011, 70(1): 47.

[8]王景丰, 田德润, 王植. 198 例强直性脊柱炎临床特点分析[J]. 天津医科大学学报, 2012, 18(2): 251.

[9]吴珊珊. 强直性脊柱炎流行病学研究进展[J]. 安徽医科大学学报, 2013, 48(8): 988.

[10]范晓云, 沈南, 王元. IL-23R基因在强直性脊柱炎患者外周血中的表达研究[J]. 安徽医学, 2009, 30(7): 804.

[11]Kenna T J , Davidson S I, Duan R , et al. Enrichment of circulating interleukin-17-secreting interleukin-23 receptor-positive γ/δ T cells in patients with active ankylosing spondylitis[J]. Arthritis & Rheumatism, 2012, 64(5): 1420.

[12]Heiner A, Rene M, Peihua W, et al. IAnalysis of IL-17+ cells in facet joints of patients with spondyloarthritis suggests that the innate immune pathway might be of greater relevance than the Th17-mediated adaptive immune response[J]. Arthritis Res Ther, 2011, 13(3): 95.

[13]Kotake S, Udagawa N, Takahashi N, et al. IL-17 in synovial fluids from patients with rheumatoid arthritis is a potent stimulator of osteoclastogenesis[J]. J Clin Invest, 1999, 103(9): 1345.

[14]Gaffen S L, Jain R, Garg A V, et al. The IL-23/IL-17 immune axis: from mechanisms to therapeutic testing[J]. Nat Rev Immunol, 2014, 14(9): 585.

[15]张海龙, 张俊英, 晋学英, 等. Th17 细胞、调节性T 细胞、Th1 细胞平衡失调与AS 病情活动度的关系[J]. 医学综述, 2014, 20(24): 4545.

[16]张璐, 邹红云, 余伍忠, 等. 强直性脊柱炎患者TNF-α表达水平测定分析[J]. 中国实验诊断学, 2014, 18(4): 589.

Expression and relevance of TNF-α,

IL-17 and IL-23 in peripheral blood

of patients with ankylosing spondylitis

ZHAO Ruimei, SUN Yongping

(DepartmentofRheumatology,ChanglePeople′sHospital,Changle,Shandong, 262400)

ABSTRACT:ObjectiveTo explore the expression and relevance of tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-17 (IL-17) and IL-23 in the peripheral blood of patients with ankylosing spondylitis (AS). MethodsA total of 83 AS patients were selected as AS group, in whom 40 were with Bath AS disease activity index (BASDAI) ≤4 scores and 43 with BASDAI>4 scores. Another 65 healthy people underwent physical examination were selected as control group. Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) was used to detect the serum IL-17, IL-23 and TNF-α levels in the peripheral blood of both groups. ResultsPeripheral blood TNF-α, IL-17 and IL-23 levels were evidently higher in AS group than those in control group, and were also remarkably higher in patients with BASDAI >4 scores than those ≤4 scores(P<0.01). Pearson relevance analysis showed positively associations between TNF-α, IL-17, IL-23 and BASDAI, respectively. ConclusionTNF-α, IL-17 and IL-23 express highly in AS patients, and they are in a certain relationship with BASDAI indexes.

KEYWORDS:ankylosing spondylitis; interleukin-17; interleukin-23; tumor necrosis factor-α; cytokine

基金项目:中国高校医学期刊临床专项资金(11520350)

收稿日期:2014-12-10

中图分类号:R 593.23

文献标志码:A

文章编号:1672-2353(2015)09-038-03

DOI:10.7619/jcmp.201509011