华东地区结核病患者治疗前血清IFN-γ和 IL-10水平及其影响因素

肖 筱 袁 立 邱林西 陆 伟 蒋伟利 赵 琦△

(1复旦大学公共卫生学院流行病学教研室 上海 200032; 2公共卫生安全教育部重点实验室 上海 200032;3江西省疾病预防控制中心结核病防治所 南昌 330046;4江苏省疾病预防控制中心慢性传染病防治所 南京 210009)

结核病由结核分枝杆菌感染引起,是严重危害健康的呼吸道慢性传染病[1]。结核病感染受到菌体毒力和机体免疫力的共同影响,大部分新感染者不会发展为结核病患者[2]。结核病的机体免疫以CD4 T细胞介导的细胞免疫为主,按CD4 T细胞分泌的细胞因子不同可分为Th1和Th2两个亚群,其分泌的细胞因子相互调节、相互平衡,与疾病的转归、愈合密切相关,Th1细胞主要分泌IFN-γ等细胞因子,Th2细胞分泌IL-10等细胞因子[3]。

尽管有关结核病免疫机制的研究已取得一定进展,但是既往研究多在实验环境和少量临床病例中开展,尤其缺乏以人群为基础的流行病学数据。本研究以华东两省不同经济水平地区新登记的结核病患者为研究人群,探讨IFN-γ及IL-10细胞因子水平及其影响因素,以期为结核病防控提供信息支持。

资 料 和 方 法

研究对象按照不同经济水平、约100万人口、涂阳结核病患者登记报告率为(25～30)/10万及自愿参加等原则,分别选择江苏省新沂县、睢宁县和江西省兴国县、南康县作为研究现场,连续纳入2013年4月—2014年3月4县结核病防治所新确诊、登记的活动性肺结核患者,所有患者在签署知情认可书后进行问卷调查。

问卷调查采用自行设计的调查问卷收集以下信息:(1)调查对象的社会、经济学信息,包括户籍、受教育程度、经济状况等;(2)调查对象的慢性病史;(3)结核病患者相关就诊、治疗经历等。

外周血细胞因子浓度测定所有研究对象抽取空腹静脉血2 mL,置于生化管中静置30 min,使用低速离心机(型号LXJ-IIB,上海安亭科学仪器厂) 3 600×g离心10 min,分离血清,冻存。使用ELISA试剂盒检测血清中IFN-γ和IL-10水平。

统计学方法数据采用Epidata 3.1双录入,SPSS 20.0软件分析数据。将IFN-γ和IL-10水平进行自然对数转换,使用转换后的数据进行分析,定量数据使用独立样本t检验或方差分析,采用非条件Logistic回归分析IFN-γ和IL-10水平的影响因素。以因子水平均值为划分标准定义因子水平高/低,自变量纳入可能影响结局变量的因素,包括性别(男/女)、年龄(18～64/≥65)、共患糖尿病(是/否)、体重指数(body mass index,BMI)(<18.5/18.5～/≥24.0)、吸烟(是/否)、饮酒(是/否)、饮茶(是/否)、重口味饮食(是/否)、偏食(是/否)、规律饮食(是/否)。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一般情况本次调查共纳入结核病登记报告系统里新登记的活动性肺结核患者1 404人,排除115人(8.2%),其中不满18岁29人(2.1%),问卷不完整43人(3.1%),后期确诊排除结核病患者17人(1.2%),拒绝血液抽查2人(0.1%),拒绝问卷调查24人(1.7%),最终纳入1 289名活动性结核病患者进行分析。

调查对象中复治70人(70/1 258,5.6%),1 188人为初治结核病患者(1 188/1 258,94.4%),痰涂片阳性患者409人(409/1 232,33.1%),结核病共患糖尿病患者97人(97/1 289,7.5%)。调查对象平均年龄50岁(最小18岁,最大98岁),76.1% (954/1 253)为男性,82.2% (1 044/1 270)为初中及以下学历,农民占72.5% (914/1 260),97.3% (1 228/1 262)有医疗保险,97.9% (1 239/1 266)自报家庭经济水平中等或中等偏下,59.0% (759人) BMI在18.5～23.9。

治疗前免疫因子水平IFN-γ和IL-10水平呈偏态分布,经自然对数转换后数据成正态分布,后续分析中均采用转换后数据进行分析(图1)。

A:IFN-γ,15.002±25.429;ln(IFN-γ),2.092±1.123;n=954.B:IL-10,22.214±23.555;ln(IL-10),2.581±1.200;n=838.

图1结核病患者血清IFN-γ和IL-10水平分布转换图
Fig1ThetransitionofserumcytokinelevelsofIFN-γandIL-10inTBpatients

调查对象治疗前体内IFN-γ和IL-10水平分别为(2.086±1.119)pg/mL和(2.576±1.192)pg/mL,IFN-γ/IL-10的比值为0.81(CIFN-γ/CIL-10,C代表因子浓度)。

治疗前发病症状治疗前调查对象的症状以咳嗽(83.1%)和咳痰(75.5%)出现频率最高,只有极少数患者未表现出任何症状(4.1%,图2)。

图2调查对象就诊症状
Fig2ThereportedsymptomsofTBpatients

治疗前免疫因子水平与发病关系IFN-γ水平较低的患者易出现咳嗽、咳痰症状,IFN-γ水平较高的患者易出现发热、乏力、夜间盗汗症状(P<0.05)。初治患者体内IFN-γ水平高于复治患者(P<0.05,表1)。

治疗前IFN-γ水平的影响因素分析饮茶影响患者治疗前IFN-γ水平,饮茶患者相对于不饮茶患者IFN-γ水平更高(OR=1.561,95%CI:1.079～2.260,表2)。

治疗前IL-10水平的影响因素分析多因素分析发现,饮酒、饮食偏好、规律饮食影响患者治疗前IL-10水平,饮酒相对于不饮酒(OR=1.488,95%CI:1.023～2.164)、均衡营养相对于偏食(OR=1.532,95%CI:1.150～2.041),规律饮食相对于不规律饮食患者(OR=1.543,95%CI:1.087～2.190) IL-10水平更低(表3)。

表1 结核病患者血清细胞因子IFN-γ、IL-10水平与发病症状及患者类型的关系Tab 1 The relation between serum cytokine levels of IFN-γ and TB IL-10 and TB patients’ symptoms and classification

讨 论

结核病的免疫反应是一把“双刃剑”,适当调节可以帮助机体杀灭结核分枝杆菌,但如果调节不当就会对机体自身产生伤害[4]。

活动性肺结核涉及多个细胞因子的作用,而细胞因子的变化一定程度上能预示疾病的转归。Th1优势主要表现为免疫保护反应,Th1细胞主要分泌IFN-γ等细胞因子,可助机体杀灭结核分枝杆菌,其优势使得机体趋于自愈。Th2优势以迟发型变态反应为主,Th2细胞主要分泌 IL-10等细胞因子,可有效下调机体炎症反应,从而为结核分枝杆菌的存活营造环境,伴随病理性免疫反应损伤病灶不断扩大,使得疾病向重症发展[3,5]。

治疗前IFN-γ/IL-10水平通过Th1和Th2血清学标志研究证实,活动性肺结核患者体内Th1应答活性降低,而Th2应答活性升高[6]。与张锦萍[7]测定的正常人群因子含量相比,治疗前结核病患者体内IFN-γ水平降低,而IL-10水平则升高,以CIFN-γ/CIL-10(0.81)代表Th1/Th2比值,低于张锦萍[7]测定的正常人群比值(15.61),提示治疗前结核病患者体内确实存在Th1/Th2失衡。

表2 结核病患者抗结核治疗前IFN-γ水平的影响因素分析Tab 2 Impact factors of the serum level of IFN-γ before anti-TB treatment in TB patients

aStudent’sttest;bAnova test;cLogistic regress.

治疗前IFN-γ、IL-10水平的影响因素IFN-γ是针对结核分枝杆菌免疫应答的主要介质[8],IFN-γ分泌减少说明肺结核患者存在保护性免疫反应减弱[9]。IL-10可抑制炎症细胞因子的产生,抑制抗原特异性T细胞的激活[10],临床实验证实,抗IL-10抗体可以纠正结核病患者的T细胞功能低下[11]。人体存在负反馈调节来维持免疫系统Th1和Th2之间的平衡,研究提示IFN-γ可能负向调节Th2细胞,IL-10可能负向调节Th1细胞[5]。分析发现饮茶患者治疗前体内IFN-γ水平相对较高,饮酒、均衡饮食、规律饮食的肺结核患者治疗前体内IL-10水平相对较低。

饮茶是肺结核的保护因素[12],茶叶中次生代谢产物如茶多糖、茶氨酸具有增加免疫力的功能[13]。研究发现不同剂量茶多糖均可使小鼠体内IFN-γ分泌水平升高[14],在饲粮中添加L-茶氨酸可显著增加血清中IFN-γ水平[15]。

长期大量摄入酒精与Th2型细胞因子血清浓度升高有关[16],其可聚集并活化iNKT细胞,使其分泌抑制性细胞因子IL-10[17]。然而,本研究发现饮酒可降低患者血清IL-10水平,适当饮酒可增强细胞免疫功能提高免疫力[18]。文献报道的酒精引起IL-10水平升高以长期大量酒精摄入为前提,本研究的发现可能与适度的酒精摄入量相关。

表3 结核病患者抗结核治疗前IL-10水平的影响因素分析Tab 3 Impact factors of the serum levels of IL-10 before anti-TB treatment in TB patients

aStudent’sttest;bAnova test;cLogistic regress.

结核病是营养相关性疾病,结核病患者常由于代谢失调导致营养不良,且病情越重营养状况越差,科学的营养护理不仅可以改善结合患者营养状况,也对结核病的治疗和转归有重要意义。良好的营养摄入可改善患者细胞免疫功能,增强抵抗力,促进痰菌阴转,改善病情[19]。研究发现偏食及不规律饮食的患者治疗前体内IL-10水平相对更高,IL-10抑制炎症反应,Th2优势可使病情加重,营养状况不佳降低机体免疫水平进而加重结核病情可能通过提高Th2型细胞因子水平发挥作用。

免疫因子水平与发病症状结核分枝杆菌是兼性胞内寄生菌,结核病的免疫主要是细胞免疫,Th1细胞抑制与疾病严重程度有关,IFN-γ可与TNF-α共同激活感染的巨噬细胞,杀死胞内结核分枝杆菌,亦可刺激趋化因子表达,有利于限制结核分枝杆菌诱导的免疫病理损伤[3]。体内IFN-γ水平较低不利于结核分枝杆菌的清除,机体易发咳嗽、咳痰等病理反应,而IFN-γ水平相对较高的患者则以发热、乏力、盗汗等症状为主。近期有研究指出INF-γ是巨噬细胞活化和控制结核复发的重要细胞因子,与结核的保护性免疫反应密切相关[7],推断体内较低的IFN-γ水平可能是导致结核复发的原因之一。

健康的饮食习惯或可帮助患者获得较高的免疫水平,纠正结核病患者病程中的Th1/Th2细胞因子失衡。结核病健康促进活动可建议患者养成均衡规律饮食、适度饮茶的习惯。适量饮酒或可有助于机体免疫水平的提高,但饮酒种类和饮酒量值得进一步探讨。结核病患者就诊症状值得关注:出现咳嗽、咳痰症状的患者应密切关注其治疗规范性及依从性以确保其良好的预后;咳嗽、咳痰症状患者疗程中细胞因子动态变化及治疗结局值得进一步观察。

参 考 文 献

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