,, ,
(1.湖北中医药大学 体育系,湖北 武汉 430000;2.武汉体育学院 运动训练学教研室,湖北 武汉 430000;3湖北中医药大学附属医院 皮肤科,湖北 武汉 430000)
太极拳运动对老年慢性荨麻疹患者外周血Th17/Treg细胞比例的影响
皮智文1,梁荣相1,高平2,皮先明3
(1.湖北中医药大学 体育系,湖北 武汉 430000;2.武汉体育学院 运动训练学教研室,湖北 武汉 430000;3湖北中医药大学附属医院 皮肤科,湖北 武汉 430000)
目的:观察太极拳练习对老年慢性荨麻疹患者的疗效以及对患者外周血Th17/Treg细胞比例及IL-17A、IL-35和TGF-β水平的影响。方法:将90例老年慢性荨麻疹患者随机分为药物对照组、太极拳练习组、跑步练习组。药物对照组给予盐酸西替利嗪片每日10 mg,口服;太极拳练习组药物常规治疗同药物对照组,同时进行太极拳练习;跑步练习组常规治疗同药物对照组,同时进行跑步运动练习。流式细胞术检测外周血中Th17细胞和 Treg细胞占CD4+T细胞比例。血清中IL-17A、IL-35、TGF-β的水平采用ELISA法检测。结果:治疗90天后,太极拳组有效率84.62%,跑步组有效率56.00%,对照组有效率56.52%。老年慢性荨麻疹患者外周血Th17细胞占CD4+T细胞比例较正常健康组明显增加(P<0.05); 而Treg细胞占CD4+T细胞比例较正常健康组明显下降(P<0.05)。完成治疗后,太极拳练习组患者外周血Th17细胞比例较治疗前明显降低(P<0.05),而且Treg细胞比例较治疗前显著增加(P<0.05)。跑步练习组与药物对照组患者Th17细胞和 Treg细胞的比例在治疗前后无显著性差异(P>0.05)。治疗前,太极拳组患者血清IL-17A、IL-35、TGF-β水平显著高于正常健康组(P<0.05),治疗结束后,太极拳组患者以上细胞因子水平较治疗前明显下降(P<0.05)。跑步练习组患者与练习对照组患者治疗前后血清中IL-17A、IL-35、TGF-β水平比较无显著性差异(P>0.05)。Spearman相关性分析显示老年慢性荨麻疹患者血清IL-17A水平与患者症状积分呈正相关关系,而IL-35、TGF-β水平与患者症状积分无显著相关性。结论:太极拳练习可以提高慢性荨麻疹患者的疗效,其机制可能是通过调节外周血CD4+T细胞中Treg细胞和Th17细胞的比例及相关细胞因子的表达来实现的。太极拳练习是老年人治疗慢性荨麻疹较为理想的运动方式。
慢性荨麻疹;太极拳;Th17细胞;Treg细胞
慢性荨麻疹是皮肤科常见多发疾病,由于其反复发作,剧烈瘙痒,严重影响患者生活质量,同时因其病因复杂,治疗较为困难[1]。太极拳运动是我国民间流行的一项具有悠久历史的中低强度有氧健身运动,对于老年人群尤为适用。现代研究表明其具有调节免疫、改善循环等多种疗效[2]。Th17细胞是一类以产生IL-17为特征的CD4+T细胞,可表达IL-17、IL-6 和 TNF-α等炎性细胞因子, 在介导慢性炎症、自身免疫病及肿瘤等过程中发挥重要作用[3]。IL-17在慢性荨麻疹的持续发病中扮演重要角色[4]。Treg细胞是一类以具有负性免疫调节作用为特点的CD4+T细胞, 其可通过多种途径包括分泌IL-35、TGF-β的细胞因子发挥抗炎和抑制免疫的作用[5]。目前的研究证实Th17/ Treg细胞比例失衡对慢性荨麻疹的发病意义重大[6-7]。本文研究了太极拳锻炼对老年慢性荨麻疹患者的疗效和外周血CD4+T细胞中Th17细胞与Treg细胞的比例及血清中IL-17A、IL-35、TGF-β水平的影响, 进一步研究太极拳运动治疗老年慢性荨麻疹内在机制和作用。
1.1 病例选择 老年慢性荨麻疹患者共90例,年龄60~75岁。来源:2016年4月-2016年10月于湖北中医药大学附属医院皮肤科门诊病人。入选标准:患者满足慢性特发性荨麻疹诊断标准[8];半月来从未应用过抗组胺药、糖皮质激素、免疫抑制剂及中药等治疗。排除标准:患者有严重心、脑、肝、肾疾病或自身免疫疾病。剔除标准:实验期间自行使用其他抗组胺药物或糖皮质激素者;患者不能按规定用药和参加锻炼者;不按规定完成所有检查项目者;实验数据不可靠,不能进行系统评价者。正常健康组为湖北中医药大学附属医院治未病中心进行健康体检的60~75周岁老年健康人群。
1.2 方法 采用开放随机对照的临床实验设计,实验周期为90天,采用随机数字表法将入选患者分为3组,分别为太极拳练习组、跑步练习组、药物对照组。所有荨麻疹患者均每日服用盐酸西替利嗪片(西可韦,H19980014,苏州东瑞制药有限公司)10 mg,共90天。太极拳练习组由我校体育系专职武术教师系统安排太极拳套路练习。具体为:准备活动10分钟、正式活动为练习简化二十四式太极拳,共3遍,期间休息10分钟;应用“Jungmann”公式制定目标靶心率:以锻炼时心率达(170-年龄)次/分钟以上的时间>5分钟为标准[9]。整理活动10分钟。每周太极拳锻炼5次。跑步组患者利用跑步机进行中等强度的体育练习,其速度从4 000 m/h开始,维持5分钟,然后每2分钟增加200 m/h,目标为5 100~6 000 m/h,以锻炼时心率达(170-年龄)次/分钟以上的时间>5分钟为标准,后按每2分钟减少200 m/h减速,速度到达4 000 m/h维持5分钟,总运动时间35~40分钟。
1.3 患者症状积分评定标准 按照患者瘙痒程度、风团数目、风团直径、持续时间及发作频率,采用0~3级的评分方法进行积分[10],将各项分值相加即为患者症状总积分(Total symptom scores, TSS),见表1。将症状积分下降指数(Symptom scores reducing index, SSRI)作为疗效判定标准。SSRI=(治疗前总积分-治疗后总积分)/治疗前总积分×100%,痊愈:SSRI>90%,显效:SSRI 60%~89%,有效:SSRI 59%~30%,无效:SSRI<30%,总有效率为痊愈率加显效率。
表1 慢性荨麻疹评分标准
1.4 实验标本的采集与存储 各组受试者清晨空腹,皮肤科门诊进行外周静脉血标本采集。抽取外周静脉血5 mL置于普通无菌采血管中,在正常条件下凝固30分钟,离心5分钟,将所得血清加入EP管中,于-80℃ 冰箱存储,备用。另外,取受试者外周血5 mL加入EDTA抗凝管中,充分混合,于4℃冰箱存储,用于流式细胞术检测外周血中Treg和 Th17细胞比例。
1.5 血清中IL-17A、IL-35、TGF-β水平的检测 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)双抗体夹心法进行,实验步骤严格按试剂说明书进行操作。人IL-17A ELISA 试剂盒(Abcam, ab216167)、人IL-35 ELISA 试剂盒(Cusabio, CSB-E13126h)、人TGF-β ELISA 试剂盒(Abcam, ab100647),采用SpectraMax plus384 酶标仪(美国MD公司)检测。
1.6 外周血中Treg细胞比例的检测 流式管标记,加入标本,10 μL FITC-抗CD4抗体,APC-抗CD25抗体, 4℃避光培养30分钟,以标记CD4+CD25+T细胞。经溶血洗涤后, 使用1mL Fixation/Permeabilization穿膜45分钟。洗涤, 再加入10 μL PE-抗人Foxp3 mAb (或加入10 μL PE-鼠IgG2b作为同型对照),4℃避光培养30分钟, 洗涤, 300 μL缓冲液重悬细胞, 流式细胞仪检测, FlowJo软件分析数据。结果以 Foxp3+CD4+CD25+Treg细胞在CD4+T细胞中的比率进行统计。
1.7 Th17 细胞的检测 将抗凝全血加入等比例含10%FBS的RPMI1640培养基中,加入50 ng/L PMA, 1 mg/L离子毒素,2 μmol/L莫能霉素共同刺激培养6小时。流式管标记,加入待检标本,10 μL PerCp-抗CD3mAb和10 μL FITC-抗CD4mAb, 4℃避光培养30分钟, 经溶血洗涤后,加入1mL Fixation/Permeabilization穿膜45分钟。洗涤, 加入10μL PE-抗人IL-17A mAb (或加入10μL PE-鼠IgG1作为同型对照), 4℃避光孵育30分钟对胞内细胞因子IL-17A进行标记, 再洗涤, 300 μL缓冲液重悬细胞。流式细胞仪检测, FlowJo软件分析数据。结果以CD4+IL-17+T细胞在CD4+T细胞中的比率进行统计。
2.1 入选情况
正常健康组、太极拳练习组、跑步练习组和药物对照组在性别、年龄上比较差异均无统计学意义,治疗前3组荨麻疹患者在病程和症状总积分方面比较无显著性差异,具有可比性(P>0.05)。
2.2 太极拳组和对照组治疗效果分析
按照剔除标准,太极拳练习组有效病例26人,跑步练习组有效病例25人,药物对照组有效23人。治疗90天后,3组各症状积分随治疗时间的延长而逐渐减低,太极拳练习组总积分由治疗前的11.73±2.22下降为1.46±2.49,药物对照组总积分从10.83±2.19下降为3.83±3.69,跑步练习组总积分从11.00±2.10下降为4.16±3.72。治疗90天后,太极拳练习组总积分与跑步练习组和药物对照组比较,积分差异有统计学意义(t=3.059,P=0.004;t=2.66,P=0.011),跑步练习组和药物对照组积分差异无统计学意义(t=0.312,P=0.756)。治疗90天后,太极拳组有效率为84.62%,对照组有效率为56%,跑步组有效率为56.52%,太极拳组和对照组疗效差异有统计学意义(x2=4.720,P=0.030),太极拳组和跑步组疗效差异也有统计学意义(x2=5.027,P=0.025),跑步组和对照组疗效比较的差异无统计学意义(x2=0.001,P=0.971)。
2.3 治疗前后各组患者血清IL-17A、IL-35和TGF-β浓度比较
正常健康组人群血清 IL-17A、IL-35和TGF-β分别为16.13±5.22 ng/L,79.36±19.66 ng/L和396.23±102.33 ng/L。太极拳练习组治疗前血清 IL-17A、IL-35和TGF-β水平显著高于正常健康组(t=14.152,P=0.000;t=6.617,P=0.000; t=10.566,P=0.000)。治疗90天后,太极拳练习组患者血清 IL-17A、IL-35和TGF-β水平显著低于其治疗前(t=9.501,P=0.000; t=5.183,P=0.000; t=6.968,P=0.000),但仍显著高于正常健康组(t=3.370,P=0.001; t=2.315,P=0.024; t=2.621,P=0.011),药物对照组治疗前后慢性荨麻疹患者血清IL-17A 、IL-35和TGF-β均无显著性变化(t=0.6346,P=0.528;t=0.895,P=0.375;t=1.055,P=0.296),均高于正常健康组。跑步练习组患者血清IL-17A 、IL-35和TGF-β治疗前后无显著性变化(t=0.6346,P=0.528;t=0.895,P=0.375;t=1.055,P=0.296),均高于正常健康组(见表2)。
表2 太极拳练习组、跑步练习组和药物对照组治疗前后患者血清IL-17A 、IL-35和TGF-β的水平 ng/L
2.4 老年慢性荨麻疹患者血清IL-17A、IL-35和TGF-β水平与患者症状积分相关性分析
Spearman相关性分析显示,老年慢性荨麻疹患者血清IL-17A水平与患者症状总积分呈正相关关系,而患者血清中IL-35和TGF-β水平与患者症状积分无明显相关性(见图1)。
图1 IL-17A 、IL-35和TGF-β与患者症状总积分(TSS)之间相关性分析
2.5 治疗前后各组患者外周血CD4+T细胞中Th17 细胞比例比较
太极拳练习组治疗前外周血中Th17细胞占CD4+T细胞中比例显著高于正常健康组(t=10.527,P=0.000),治疗90天后,太极拳练习组患者Th17 细胞比例显著低于其治疗前(t=3.398,P=0.001),但仍显著高于正常健康组(t=6.434,P=0.000)。药物对照组治疗前后外周血中Th17 细胞比例无显著性变化(t=0.4289,P=0.670),均高于正常健康组。跑步练习组患者治疗前后外周血中 Th17 细胞比例无显著性变化(t=1.130,P=0.263),均高于正常健康组(见表3, 图2)。
2.6 治疗前后各组患者外周血CD4+T细胞中CD4+CD25+Foxp3+Treg 细胞比例比较。
太极拳练习组治疗前外周血中Treg 细胞占CD4+T细胞中的比例显著低于正常健康组(t=9.589,P=0.000),治疗90天后,太极拳练习组患者Treg 细胞比例显著高于其治疗前(t=8.000,P=0.000),但仍显著低于正常健康组(t=2.589,P=0.012)。药物对照组治疗前后外周血中 Treg 细胞比例无显著性变化(t=0.1802,P=0.858),均低于正常健康组。跑步练习组患者治疗前后外周血中 Treg 细胞比例无显著性变化(t=0.3229,P=0.748),均低于正常健康组(见表3, 图3)。
表3 太极拳练习组、跑步练习组和药物对照组治疗前后患者外周血CD4+T细胞中Th17/Treg 细胞比例变化
图2 太极拳练习组、跑步练习组和对照练习组治疗前后患者外周血CD4+T细胞中Th17细胞比例变化a.以CD3设门进行分析;b. 以CD3和CD4设门进行分析;c. 正常健康组CD4+IL-17+Th17细胞;d.慢性荨麻疹组CD4+IL-17+Th细胞;e.太极拳练习组CD4+IL-17+Th17细胞;f. 跑步练习组CD4+IL-17+Th17细胞;g.药物对照组CD4+IL-17+Th17细胞
图3 太极拳练习组、跑步练习组和药物对照组治疗前后患者外周血CD4+T细胞Treg 细胞比例变化a.以CD4设门进行分析;b. 以CD4和CD25设门进行分析;c. 正常健康组CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞;d.慢性荨麻疹组CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞;e.太极拳练习组CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞;f. 跑步练习组CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞;g. 药物对照组CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞
Th17和Treg细胞在维持人体的免疫平衡上发挥重要作用,如果二者的平衡关系被打破则可引起机体的免疫紊乱,因此与自身免疫性疾病、肿瘤、感染等疾病密切相关[11]。Treg 通过细胞间接触,或分泌IL-35或TGF-β等免疫抑制性细胞因子,抑制效应性T细胞的增殖与分化,进而诱导和维持外周免疫耐受[5]。IL-35能够抑制T细胞增殖、分泌炎症因子,还能抑制Th17 细胞分化和应答;IL-35 能促使原始Treg细胞向产生 IL-35 的 Treg 转化,进而促进 IL-35 的产生[12]。TGF-β1 能诱导Treg细胞的生成,抑制 T 细胞增殖,分化和相关炎症因子的产生[13],Th17细胞是因高分泌 IL-17而被命名的一类CD4+T细胞, 其分泌的IL-17能促进中性粒细胞的增殖、成熟和趋化,而且可诱导巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞产生IL-6、 IL-8、TNF-α等炎症因子,导致和扩大炎症反应[14]。
本文中我们观察了太极拳运动对老年慢性荨麻疹的疗效,发现该项运动能明显改善患者的症状,有利于患者的康复。既往研究证实Th17/Treg细胞在维持慢性荨麻疹的持续发病中发挥重要作用。而有研究证实太极拳运动可以调节中老年女性外周血中Treg细胞的比例,并影响相关细胞因子的表达[15]。在本文中我们观察了太极拳运动对老年慢性荨麻疹患者外周血Th17/Treg细胞比例及相关细胞因子表达的影响,结果发现,慢性荨麻疹患者外周血Th17细胞占CD4+T细胞的比例较正常健康组明显上升,而Treg细胞的比例明显下降,结果与相关报道一致[16-17]。经过太极拳运动处方治疗后,患者外周血Th17细胞占CD4+T细胞的比例明显下降,而Treg细胞的比例明显上升。结果进一步证实太极拳运动能够改善老年患者的免疫状态,有利于慢性荨麻疹患者的康复。
同时,我们也观察了太极拳运动对患者血清中相关细胞因子的影响。结果发现,慢性荨麻疹患者血清中IL-17A、IL-35和TGF-β的水平较正常健康组明显上升,结果与邹循辉[17]、王亚婷[18]一致,而且患者血清中IL-17A的浓度与患者症状积分呈正相关关系,说明IL-17A在老年慢性荨麻疹患者的持续发病中发挥重要作用。但IL-35和TGF-β的水平与患者症状积分无关。经过太极拳运动处方治疗后,患者血清中IL-17A的浓度较治疗前明显降低。IL-35和TGF-β的水平较治疗前明显下降。罗贝贝[15]报道太极拳运动训练后中老年女性血清中TGF-β水平较治疗前明显提高,我们分析认为可能太极拳运动对机体的免疫调节功能具有双向性,对于患者能够下调TGF-β的表达,对于正常健康人群能促进TGF-β的表达,这需要进一步研究证实。
综上所述,太极拳运动能够调控老年荨麻疹患者外周血Th17/Treg细胞的平衡和相关细胞因子的表达,太极拳运动是老年人治疗慢性荨麻疹较为理想的运动方式之一。
[1]朱莲花,南美兰,金哲虎. 慢性荨麻疹患者血清 IL-25 及 IL-31 水平的检测[J].中国皮肤性病学杂志,2017,31(1):43-44.
[2]王雪芹.太极拳的生理医学效应研究进展[J].中国体育科技, 2011,47(4):113-120.
[3]Stockinger B, Omenetti S. The dichotomous nature of T helper 17 cells[J]. Nat Rev Immunol, 2017,30.
[4]Grzanka A, Damasiewicz-Bodzek A, Kasperska-Zajac A. The relationship between circulating concentrations of interleukin 17 and C reactive protein in chronic spontaneous urticaria[J]. Allergy Asthma Clin Immunol, 2017,13:25.
[5]Hoe E, Anderson J, Nathanielsz J,etal. The contrasting roles of Th17 immunity in human health and disease[J]. Microbiol Immunol, 2017,61(2):49-56.
[6]Arshi S, Babaie D, Nabavi M,etal. Circulating level of CD4+CD25+FOXP3+ T cells in patients with chronic urticaria[J]. Int J Dermatol, 2014,53(12):e561-566.
[7]石教启, 张继华. 急性荨麻疹患者外周血Th17细胞数量和功能的变化[J]. 国际检验医学杂志,2015,36(5):1416-1418.
[8]党倩丽, 陆学东. 慢性荨麻疹患者血清 IL-4、 IFN-γ 及 IgE 水平观察[J]. 临床皮肤科杂志, 2000, 29(4):208-209.
[9]齐敦,李兴海,王耀光,等.太极拳运动对Ⅱ型糖尿病患者免疫机能影响的研究[J].北京体育大学学报, 2008, 31(7):932-934.
[10]Dubertret L, Murrieta Aguttes M, Tonet J. Efficacy and safety of mizolastine 10 mg in a placebo-controlled comparison with loratadine in chronic idiopathicurticaria: results of the MILOR Study[J]. J Eur Acad Dermatol Venereol, 1999, 12(1):16-24.
[11]Fasching P, Stradner M, Graninger W. Therapeutic Potential of Targeting the Th17/Treg Axis in Autoimmune Disorders.Molecules, 2017,22(1). pii: E134.
[12]Guan SY, Leng RX, Khan MI,etal. Interleukin-35: a Potential Therapeutic Agent for Autoimmune Diseases. Inflammation, 2017,40(1):303-310.
[13]Komai T, Okamura T, Yamamoto K,etal. The effects of TGF-βs on immune responses. Nihon Rinsho Meneki Gakkai Kaishi, 2016,39(1):51-8.
[14]Kimura A, Kishimoto T. Th17 cells in inflammation. Int Immunopharmacol. 2011;11(3):319-22.
[15]罗贝贝, 王茹, 陈佩杰. 太极拳运动对中老年女性外周血调节性T细胞的影响[C]. 2011第九届全国体育科学大会, 2011-12-05.
[16]Saba A, Delara B, Mohammad N,etal. Circulating level of CD4+ CD25+ FOXP3+ T cells in patients with chronic urticaria[J]. Int J Dermatol, 2014,53(12):e561-566.
[17]邹循辉,石丽君,李利豪. Th17 细胞和 IL-17 在慢性荨麻疹患者发病中的作用[J]. 中国热带医学, 2013,13(2):201-203.
[18]王亚婷,石春蕊,师蓓,等. 慢性自发性荨麻疹患者血清白细胞介素-35和转化生长因子-β1 的水平检测[J]. 临床皮肤科杂志,2017,46(4):256-257.
InfluenceofTaiChiexerciseontheratioofTh17/Tregcellsinperipheralbloodofsenilepatientswithchronicurticaria
PI Zhi-wen1, LIANG Rong-xiang1, GAO Ping2, PI Xian-ming3
(1.Dept.ofP.E.,HubeiUniversityofChineseMedicine,Wuhan430000,Hubei,China; 2.Dept.ofSportsTraining,WuhanSportsUniversity,Wuhan430000,China; 3.Dept.ofDermatology,theAffiliatedHospitalofHubeiUniversityofChineseMedicine,Wuhan430000,Hubei,China)
Objective: To study the influences of Tai Chi exercise on the ratio of Th17/Treg cells in peripheral blood of senile patients with chronic urticaria and secretions of IL-17A, IL-35, TGF-β.Methods: 90 cases of chronic urticaria were randomly divided into the control group, Tai Chi group, running group. Patients in the control group took citirizine tablet 10 mg once a day. Patients in Tai Chi group took Tai Chi exercise besides taking citirizine tablet 10 mg once a day. Patients in running group took running exercise besides taking citirizine tablet 10mg once a day. The serum levels of IL-17A, IL-35 and TGF-β from both patients with chronic urticaria and healthy controls were measured by ELISA before and after the treatment. The ratio of Th17 and Treg cells in CD4+T cells in peripheral blood of patients with chronic urticaria was measured by flow cytometry.Results: The efficiency rates were 84.62%, 56.00%, 56.52% in Tai Chi group, running group, the control group respectively. In comparison with healthy controls, the serum levels of IL-17A, IL-35 and TGF-β were significantly higher in patients with chronic urticaria in Tai Chi group, running group and the control group before the treatment (P< 0.05). After treatment, the serum levels of IL-17A, IL-35 and TGF-β in Tai Chi group was significantly decreased (P< 0.05), but still significantly higher than that of individuals in healthy controls (P< 0.05). The concentrations of IL-17A, IL-35 and TGF-β in running group and the control group had no significant difference before and after treatment. The ratio of Th17 cells in CD4+T cells was significantly decreased after treatment in Tai Chi group, and the ratio of Treg cells in CD4+T cells was significantly increased after treatment in Tai Chi group. There was no significant difference in the ratio of Th17 and Treg cells in CD4+T cells before and after treatment in running group and the control group. Spearman correlation analysis showed that the serum level of IL-17A was correlated with TSS and the serum levels of IL-35 and TGF-β were not correlated with TSS.Conclusion: Tai Chi exercise can regulate the ratio of Th17/Treg cells in senile patients with chronic urticaria and secretions of IL-17A, IL-35, TGF-β, and it benefits senile patients with chronic urticaria.
chronic urticaria; Tai Chi; Th17 cells; Treg cells
2017-06-23
2016年全国名老中医药专家传承工作室建设项目。
皮智文(1983),男,硕士,讲师,研究方向体育人文社会学。
皮先明,主任医师,教授,第五批全国老中医药专家学术经验继承工作指导老师。
G804.7
A
1009-9840(2017)06-0050-06