溃疡性结肠炎1,25-二羟基维生素D3水平的变化及与IL-17/IL-10作用轴的关联

陈元旺，胡颖

(江西省九江市第一人民医院，1、消化内科；2、药剂科，九江 332000)

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一类以肠道炎症为主要表现的慢性复发性肠道自身免疫性疾病，具有较高病死率和癌变率，现已被世界卫生组织列为现代难治病之一，近年在我国其发病亦呈逐年增高趋势[1]。但其病因和发病机制尚不清楚，其发生可能与遗传、免疫功能紊乱、感染、环境等多种因素有关，作为自身免疫性疾病，其与免疫细胞和细胞因子密切相关[2，3]。调节性 T细胞（Regulatory T cell，Treg）和 T 辅助细胞 17（T helper cell 17，Th17）被认为是免疫系统平衡中重要因素，既往研究证实在UC患者中发现存在Treg/Th17相关细胞因子白细胞介素 10（Interleukin 10，IL-10）/白细胞介素 17（Interleukin 17，IL-17）失衡现象[4-6]。先前研究证实维生素D具有免疫调节能力，即抑制炎症效应，而发挥这些生物学效应的是其活性成分 1，25-二羟基维生素 D3(1，25-dihydroxy vitamin D3，1，25-(OH)2D3)[7，8]。 UC 患者体内维生素D水平研究结果存在矛盾，且维生素D水平变化与Treg/Th17失衡之间的关系亦不清楚。故本研究目的即探究UC患者血清1，25-(OH)2D3水平及其与临床指标和IL-10/IL-17间的关系。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2016年2月-2017年11月于九江市第一人民医院消化内科住院且经肠镜明确诊断的UC患者61例，诊断均符合《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见（2012·广州）》[9]中关于UC的诊断标准，且病变部位为直肠及直乙状结肠。排除出现穿孔、癌病及大出血等严重并发症患者；排除合并克罗恩病及结肠息肉等消化系统疾病患者；并发其他脏器疾病或肿瘤患者；妊娠期或者哺乳期女性；排除近期服用维生素D及类似物患者，排除感染、肿瘤等患者。UC患者平均（43.21±13.97）岁，其中男39例，女22例。另选取同期健康体检者50例作为对照组，平均（43.92±14.45）岁，其中男 33 例，女 17 例。UC组和对照组间年龄及性别构成比无显著差异（P>0.05），具有可比性。所有UC患者行Mayo系统活动度评分，依据评分结果将UC患者分为轻度组 （n=21）、中度组（n=23）和重度组（n=17）；3-5 分为轻度活动，6-10分为中度活动，11-12分为重度活动。

1.2 试剂及仪器 1，25-(OH)2D3酶联免疫吸附法试剂盒（武汉中美科技）用于血清1，25-(OH)2D3水平检测；Human IL-17Quantikine ELISA Kit和Human IL-10Quantikine ELISA Kit购自R&D公司。

1.3 标本采集及检测方法 所有受检者抽取清晨空腹静脉血6ml，分装至3个干燥管，分离血清，-80℃保存，备用。 血清 1，25-(OH)2D3水平、IL-17和IL-10采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）测定，具体步骤严格按照试剂盒说明书执行。维生素D水平判断标准：<10ng/m l为维生素D严重缺乏；≥10且<20ng/m l为维生素D缺乏；≥20且<30ng/ml为维生素D不足；≥30ng/ml则为维生素D充足[10]。1.4统计学处理 利用SPSS 19.0统计软件分析，所有数据以均数±标准差（x±s）表示，组间差异比较采用独立样本t检验；指标间相关性利用Spearman分析，P＜0.05视为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 UC 患者 1，25-(OH)2D3、IL-10 和 IL-17 水平比较 UC患者血清1，25-(OH)2D3和IL-10均显著低于对照组，而IL-17则高于对照组水平，差异均有统计学意义。见表1。按照维生素D不同状态分组时，UC组维生素D缺乏和不足患者比例虽与对照组相应比例间无显著差异，但维生素D充足患者比例显著低于对照组比例，也说明UC组维生素D缺乏+不足患者总比例显著高于对照组，见表2。

表1 UC组患者血清1，25-(OH)2D3、IL-10和IL-17水平与对照组间比较

表2 不同状态1，25-(OH)2D3对应研究对象比例

2.2 不同严重程度UC患者血清1，25-(OH)2D3水平比较 按照不同严重程度UC患者分组分析1，25-(OH)2D3的差异发现，重度活动组患者水平最低，显著低于中度和轻度活动组患者；此外，中度活动组患者水平亦显著低于轻度活动组，差异显著。见表3。

2.3 UC 患者血清 1，25-(OH)2D3与 IL-10、IL-17浓度及Mayo评分间的关系 分析UC患者血清1，25-(OH)2D3与IL-10、IL-17浓度及Mayo评分间的关系发现，1，25-(OH)2D3与IL-10呈显著正相关，与Mayo评分和IL-17呈显著负性相关关系；此外，Mayo评分与IL-10也存在负相关关系，与IL-17存在正相关性，见表4。

2.4 UC患者美沙拉嗪联合康复新液治疗后血清1，25-(OH)2D3与IL-10、IL-17浓度的变化 对纳入研究的中重度UC患者收集治疗前后的随访数据。比较美沙拉嗪联合康复新液治疗前后血清1，25-(OH)2D3与IL-10、IL-17浓度的变化，结果发现治疗后UC患者血清1，25-(OH)2D3和IL-10浓度显著上调，但仍低于健康人群。而IL-17则显著下降，但仍然高于健康对照组。见表5。

表3 不同活动度患者1，25-(OH)2D3水平

表4 UC患者血清1，25-(OH)2D3与IL-10、IL-17浓度及Mayo评分间的关系

表5 UC患者治疗后血清1，25-(OH)2D3与IL-10、IL-17浓度的变化

3 讨论

UC病因学涉及多种因素，遗传易感性、环境及饮食因素、肠道微生态及免疫平衡紊乱均与其相关。免疫平衡紊乱在其发生发展过程中尤为关键，如既往研究已经证实的Th1/Th2，以及新近越来越多证据发现可能是UC发病另一关键免疫因素的Th17/Treg平衡[11，12]。效应细胞因子IL-17由Th17细胞分泌，而IL-10是Treg细胞的效应细胞因子，促炎性IL-17和抑炎性IL-10失衡已被证实在多种炎症性疾病中证实发挥致病作用。既往研究发现UC患者外周血和肠道粘膜均存在IL-17异常上调，而IL-10显著下降的趋势，而经治疗后这一紊乱得以改善[13-16]。如美沙拉嗪联合康复新液治疗UC患者后IL-17显著下降，而IL-10浓度则显著上升[17]。此外，IL-17及IL-10的蛋白表达水平亦与UC的炎症活动程度存在一定相关性，可用来评估UC的炎症程度。可见，IL-17与IL-10这一促炎-抑炎细胞因子作用轴在UC发病机制中可能扮演重要角色。本研究中确也发现UC患者外周血IL-17浓度异常上调，同时伴IL-10异常下降。故而找寻调控这一免疫平衡，纠正其紊乱的药物，或可用于UC辅助治疗。

维生素D与免疫细胞相互作用可通过其胞内受体实现，进而发挥免疫调节效应，有研究认为维生素D水平缺乏与自身免疫性疾病的发生发展均存在一定的关联[18]，而其中最重要的是维生素D的活性成分1，25-(OH)2D3，被认为是新型免疫调节因子，与1型糖尿病、多发性硬化症、自身免疫性脑脊髓炎等多种疾病病因学密切相关，并在治疗中发挥重要作用[19]。目前其已经用于包括UC在内的多种炎症性疾病的辅助治疗，但潜在机制尚不清楚。H Zhao等利用1，25-(OH)2D3治疗DSS诱导的小鼠肠炎模型，结果显示1，25-(OH)2D3可抑制细菌移位至肠系膜淋巴结，通过增加细胞间紧密连接蛋白的表达，并显著改善肠道粘膜损伤的愈合程度，发挥保护粘膜屏障的作用，进而推测其可作为UC的辅助治疗药物[20]。本研究初步发现1，25-(OH)2D3在UC患者外周血中显著下降，并与疾病严重程度相关，这与先前研究证实25-羟基维生素D3在UC患者中的结果类似，但本研究是对生物活性成分1，25-(OH)2D3展开的研究。相关性分析发现UC患者1，25-(OH)2D3与IL-10呈显著正相关，与IL-17呈显著负性相关关系，提示1，25-(OH)2D3在UC患者中可能与IL-17/IL-10免疫平衡轴存在关联。而1，25-(OH)2D3负性调控Th17细胞分化间接抑制IL-17分泌，以及促进Treg细胞分化的生物效应或可解释这一结果[21，22]。但UC中1，25-(OH)2D3是否是通过调控IL-17/IL-10参与致病机制仍需进一步实验探究，未来将对临床患者展开维生素D辅助治疗前IL-17/IL-10的变化研究，以及体外分析1，25-(OH)2D3是否会影响Th17及Treg细胞分泌IL-17/IL-10的能力。