TNF-α及白细胞介素参与儿童炎症性肠病发病的作用研究



TNF-α及白细胞介素参与儿童炎症性肠病发病的作用研究

卢平, 高世蓉

(湖北省荆州市中心医院, 湖北 荆州, 434020)

关键词:儿童; 炎症性肠病; TNF-α; 白细胞介素; 肠道菌群

炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)及溃疡性结肠炎(UC), 是一组非特异性慢性肠道炎症，易反复发作，严重影响患儿学习及生活质量[1]。IBD发病机制尚不明确，但目前普遍认为多种细胞炎症因子参与介导的炎症反应在IBD发病过程中起到重要的作用[2]。TNF-α, IL-23是新近发现参与IBD炎症反应的细胞因子，IL-23可通过介导Th17细胞而大量生成IL-17扩大炎症反应，TNF-α在IBD中可引起机体免疫炎症反应，使得炎症过程持续加重[3]。近年研究[4]发现，IBD病情的发生及进展除了与炎症因子表达异常有关外，还与肠道菌群结构变化有关。本研究探讨小儿炎症性肠病外周血炎症因子水平的变化及意义，并观察IBD患儿肠道菌群结构的变化，分析二者在IBD发病中的关系及作用机制。

1资料及方法

1.1　临床资料

选取2014年4月—2015年4月65例儿童IBD患儿为研究对象，均符合中华医学会消化病学会炎症性肠病协会制定的诊断标准，患儿家属均签署知情同意书。同时排除自身免疫性疾病、严重心脑血管疾病、合并腹膜炎、肠穿孔、巨结肠者、心肺功能不全者及其他炎症反应性疾病。其中克罗恩病(CD组)30例，男 18例，女12例，年龄 3～12岁，平均(7.25±1.58)岁；溃疡性结肠炎(UC组)35例，男 22例，女13例，年龄3～13岁，平均(6.98±1.39)岁；健康体检儿童(对照组)25例，男17例，女18例，年龄3～12岁，平均(7.15±1.22)岁。3组患儿性别、年龄无显著差异(P>0.05)，具有可比性。

1.2　方法

1.2.1肠道菌群数量检测：取3组患儿新鲜粪便0.5 g，采用蒸馏水将粪便稀释，取稀释液10 μL进行接种培养，大肠杆菌、肠球菌采用需氧培养基培养，双歧杆菌、乳酸杆菌采用厌氧基培养液进行培养，于37 ℃下恒温培养48 h, 观察菌落数量。细菌经革兰染色后，在高倍镜下进行鉴定，计算每克粪便含细菌数量(CFU/g), 结果以对数形式表示。

1.2.2血清炎症因子检测：分别于清晨空腹收集患者静脉血3 mL, 经离心处理后留取患者上清液，采用ELISA法测定各组血清炎症因子水平。TNF-α试剂盒由上海恒远生物科技有限公司提供，

1.3　统计学方法

采用SPSS17.0对数据进行统计分析，组间数标准差以均数±标准差表示，组间计量资料采用成组t检验，多组计量资料采用方差分析，进一步两两分析采用LSD检验，相关性采用Spearman相关性分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1　各组炎症因子水平对比

UC组、CD组血清TNF-α、IL-8、IL-17、IL-23水平显著高于对照组(P<0.05)，与CD组相比，UC组血清TNF-α、IL-8、IL-17、IL-23水平显著升高(P<0.05)，见表1。

表1　各组炎症因子水平对比　pg/mL

与对照组相比，*P<0.05; 与CD作组相比，#P<0.05。

2.2　各组肠道菌群数量对比

与对照组相比，CD组及UC组大肠杆菌、肠球菌数量显著升高，而双歧杆菌及乳酸杆菌数量显著下降(P<0.05), 见表2。

表2　各组肠道菌群数量对比

与对照组相比，*P<0.05。

2.3　IBD患者血清炎症因子水平与肠道菌群的关系

经Pearson相关因素分析显示，血清TNF-α, IL-8、IL-17、IL-23水平与大肠杆菌、肠球菌数量呈正相关，而血清TNF-α, IL-8、IL-17、IL-23水平与双歧杆菌及乳酸杆菌数量呈负相关(P<0.05), 见表3。

表3　IBD患者血清炎症因子水平与肠道菌群的关系

*P<0.05，**P<0.01。

3讨论

目前普遍认为促炎因子与抑炎性细胞因子失衡在IBD发生及病情进展中具有重要的作用。TNF-α是TNF中重要的一员，参与肠道上皮细胞增生及凋亡过程，同时在IBD发病过程中起到重要的调节作用，是肠黏膜性炎症反应的核心介导物质[5]。TNF-α在IBD患者中的作用机制可能与其诱导结肠上皮细胞大量凋亡，促使结肠上皮细胞脱落，并参与黏膜固有层炎症反应，进而增加结肠上细胞通透性。同时通过促进及活化核因子(NF)-κB, 进一步促使TNF-α分泌，进而加重炎症反应过程[6]。IL-8是一种由表皮细胞、上皮细胞、T淋巴细胞及成纤维细胞及外源性因子在核多糖刺激下而产生的，具有活化中性粒细胞的作用，同时可促进中性粒细胞溶酶体对嗜碱性粒细胞及T淋巴细胞趋化作用[7]。有研究[8]指出，TNF-α可通过诱导IL-8产生而进一步扩大炎症反应，当中性粒细胞与IL-8接触后可促使机体释放活性产物，并加重局部炎症反应，从而达到损伤细胞的目的，进而促使溃疡及黏膜损伤。IL-17是由Th17细胞分泌，通过激活及募集中性粒细胞聚集到炎症部位进而引起机体扩大炎症反应[9]。IL-23通过对机体进行免疫调节来维持及增加Th17扩增及生存，进而促使Th17生成及分泌IL-17, 进一步扩大机体炎症反应[10]。本研究结果显示，与正常健康对照组相比，UC及CD患儿血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23水平显著升高，从而提示血清炎症炎症在IBD发病过程中起到重要的作用，这些炎症炎症可通过诱导IBD患者淋巴细胞效应应答，进而促使肠黏膜炎性反应。与UC组相比，CD组患者血清炎症因子水平较高，这可能由于该类患者肠黏膜形成炎症肉芽增生，使得肠壁黏膜厚度增加，加重了黏膜组织损伤有关。

在正常状态下，肠道中寄生了超过500多种细菌，可分为与人体共生的生理性细菌、与人体共存的病原菌及致病菌，前两种是肠道固有的菌群，在维持宿主生理病理性功能起到重要的作用。近年相继有研究指出，IBD患者中普遍存在肠道细菌失衡的情况。Strisciuglio等[11]采用实时荧光PCR方法对IBD患者肠道菌群进行分析，结果显示乳酸杆菌数、双歧杆菌等益生菌数量显著下降，而大肠杆菌、粪肠球菌等病原菌数量显著增加。Wang等[12]研究指出，溃疡性结肠炎患者存在明显的肠道菌群失调现象，患者肠道内病原菌数量显著下降。本研究结果也发现，与正常健康对照组相比，UC及CD患儿大肠杆菌、肠球菌数量显著升高，而双歧杆菌及乳酸杆菌数量显著下降(P<0.05)，这提示在IBD患者体内存在明显的菌群失衡现象，进而导致肠道黏膜屏障功能下降，机体免疫功能失衡，从而导致肠道内炎症反应持续增强有关。此外，本研究结果还显示，血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23水平与大肠杆菌、肠球菌数量呈正相关，而与双歧杆菌及乳酸杆菌数量呈负相关(P<0.05)，从而提示炎症因子水平改变与肠道菌群失衡有密切的关系，通过改变肠道菌群状态能有效抑制IBD患者炎症因子的产生及分泌，进而为IBD患者临床治疗提供新的研究方向。

综上所述，IBD患者存在肠道菌群失调现象，且改现象与血清TNF-α，IL-8、IL-17、IL-23等炎症因子水平升高有密切的关系。IBD患者发病机制与血清炎症因子水平升高及肠道菌群失调有密切的关系。

参考文献

[1]涂梦莹, 宋丽君.炎症性肠病的诊断和治疗进展[J].实用儿科临床杂志, 2012, 27(7): 552.

[2]张婷, 陈烨, 王中秋, 等. 炎症性肠病患者肠道菌群结构的变化及其与炎性指标的关系[J].南方医科大学学报, 2013, (10): 1474.

[3]彭晓康, 詹学.炎症性肠病24例[J]. 实用儿科临床杂志, 2012, 27(19): 1495.

[4]张艳丽, 刘新风, 于秀娟, 等. 炎症性肠病患者肠道菌群变化及其与炎性因子的相关性[J].山东医药, 2015, (10): 79.

[5]黄瑛, 王胜楠. 儿童炎症性肠病的流行病学及临床表现[J].中华实用儿科临床杂志, 2013, 28(7): 481.

[6]Gisbert J P, Chaparro M. Use of a third anti-TNF after failure of two previous anti-TNFs in patients with inflammatory bowel disease: is it worth it[J].Scand J Gastroenterol, 2015, 50(4): 379.

[7]Kim K O, Jang B I. Emerging drugs in the treatment of inflammatory bowel disease: beyond anti-TNF-α[J]. Korean J Gastroenterol, 2011, 58(5): 235.

[8]Kim Y J, Chang S Y, Ko H J. Myeloid-derived suppressor cells in inflammatory bowel disease[J]. Intest Res, 2015, 13(2): 105.

[9]樊星, 翁谢川, 丁日高, 等. 细胞因子在炎症性肠病中作用机制的研究进展[J].国际免疫学杂志, 2012, 35(6): 422.

[10]杨勇, 张巍. 炎症性肠病免疫发病机制的研究进展[J].中国实验诊断学, 2012, 16(1): 181.

[11]Strisciuglio C1, Miele E, Giugliano F P, et al.Bifidobacteria Enhance Antigen Sampling and Processing by Dendritic Cells in Pediatric Inflammatory Bowel Disease[J]. Inflamm Bowel Dis, 2015, 17(7): 96.

[12]Wang X1, Wu T, Zhou F, et al.IL12p40 regulates functional development of human CD4+T cells: enlightenment by the elevated expressions of IL12p40 in patients with inflammatory bowel diseases[J]. Medicine (Baltimore), 2015 , 94(10): 613.

通信作者:高世蓉

收稿日期:2015-05-11

中图分类号:R 574

文献标志码:A

文章编号:1672-2353(2015)17-192-02

DOI:10.7619/jcmp.201517073