炎症性肠病患者血清脂肪细胞因子、内酯素、IL-33表达及与肠道菌群的相关性

陆游，陶丁霞，和明丽

炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)包括克罗恩病(Crohn′s disease，CD)、溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)，以促炎症细胞因子过量表达为主要表现，具有病程长、病情反复发作等特点。我国流行病学资料显示IBD的标化发病率为1.77～3.14/10万，但近20余年来其就诊人数呈快速上升趋势[1]。目前，IBD发病机制尚不完全明确，多认为其以遗传易感性为基础，环境因素参与，黏膜免疫系统对肠腔内抗原物质的异常免疫应答而造成的肠道损伤[2]。研究发现，Chemerin、Visfatin、IL-33参与炎性、免疫反应，可促进免疫系统效应细胞表达[3]。另外，近年来，肠道菌群结构变化在IBD发生发展中的作用逐渐引起重视，研究认为肠道菌群失衡参与消化道疾病的发生、进展，可引发肠道细菌移位，激发全身炎症反应[4]。基于此，本研究首次对血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平在IBD的作用及与肠道菌群相关性进行了初步探讨，以期对IBD的诊治提供帮助。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取2016年8月至2019年6月我院收治的IBD患者142例作为观察组，其中男89例，女53例，年龄31～64岁，平均(45.92±5.35)岁，包括UC患者54例，CD患者88例，其中活动期80例、缓解期62例。另选取同期健康体检者140例作为对照组，其中男88例，女52例，年龄32～66岁，平均(46.13±5.64)岁。两组基本资料(年龄、性别)均衡可比(P>0.05)。本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2 选取标准

纳入标准：①患者符合《2015 ECCO欧洲循证共识：炎症性肠病的肠外表现》[5]中IBD诊断标准；②临床资料完整，患者及家属知情并签署同意书。

排除标准：①近期有糖皮质激素、免疫制剂治疗史者；②合并内分泌系统或血液系统疾病者；③严重心脑血管疾病者；④肝肾等有器质性病变者；⑤妊娠期或哺乳期女性；⑥精神行为异常者。

1.3 方法

血清Chemerin、Visfatin、IL-33检测：空腹取3 mL静脉血，3 000 rpm离心15 min，分离出血清，置于-20 ℃低温保存，采用酶联免疫吸附试验(ELISA法)检测血清Chemerin、Visfatin、IL-33浓度，试剂盒购自北京百奥莱博科技有限公司，严格按照试剂盒说明书操作。

肠道菌群数量检测：取新鲜粪便0.5 g，按10倍稀释法将标本稀释至10-8，取10 μL进行接种，采用需氧培养基培养大肠杆菌、肠球菌，采用厌氧培养基培养乳酸杆菌、双歧杆菌，温度控制在37 ℃，培养2 d后，计数菌落数。经革兰染色、生化鉴定细菌，计算每克粪便所含菌群数量(CFU/g)，结果以对数形式表示。

1.4 观察指标

①对比两组血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平；②采用受试者工作特征曲线(ROC)分析血清Chemerin、Visfatin、IL-33对UC、CD诊断价值；③对比不同疾病分期患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平、肠道菌群数量；④采用Pearson线性相关性分析血清Chemerin、Visfatin、IL-33与肠道菌群数量关联性。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 两组血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平比较

由表1可知，VC患者、CD患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平均显著高于对照组(P<0.05)。

表1 三组血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平

2.2 血清Chemerin、Visfatin、IL-33对UC、CD诊断价值

由ROC曲线(图1-2)、表2-3可知，血清Chemerin、Visfatin、IL-33对UC、CD均具有一定诊断价值。血清Chemerin诊断UC的AUC值(0.754)>IL-33(0.730)>Visfatin(0.653)；血清Visfatin诊断CD的AUC值(0.785)>Chemerin(0.757)>IL-33(0.727)。

图1 ROC曲线(UC)

图2 ROC曲线(CD)

表2 血清Chemerin、Visfatin、IL-33对UC的诊断价值

表3 血清Chemerin、Visfatin、IL-33对CD的诊断价值

2.3 不同疾病分期患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平

由表4可知，活动期IBD患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平显著高于缓解期患者(P<0.05)，见表4。

表4 不同疾病分期IBD患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平

2.4 不同疾病分期患者肠道菌群数量

由表5可知，活动期IBD患者乳酸杆菌、双歧杆菌数量少于缓解期患者，肠球菌、大肠杆菌数量多于缓解期患者(P<0.05)。

表5 不同疾病分期IBD患者肠道菌群数量

2.5 血清Chemerin、Visfatin、IL-33与乳酸杆菌、双歧杆菌关联性

由表6、图3-8可知，Pearson线性相关性分析，IBD患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33与乳酸杆菌、双歧杆菌数量呈负相关(P<0.05)。

图3 血清Chemerin与乳酸杆菌相关性

表6 血清Chemerin、Visfatin、IL-33与乳酸杆菌、双歧杆菌关联性

2.6 血清Chemerin、Visfatin、IL-33与肠球菌、大肠杆菌关联性

由表7、图9-14可知，IBD患者血清Chemerin、Visfatin、IL-33与肠球菌、大肠杆菌数量呈正相关(P<0.05)。

表7 血清Chemerin、Visfatin、IL-33与肠球菌、大肠杆菌关联性

图4 血清Chemerin与双歧杆菌相关性

图5 血清Visfatin与乳酸杆菌相关性

图6 血清Visfatin与双歧杆菌相关性

图7 血清IL-33与乳酸杆菌相关性

图8 血清IL-33与双歧杆菌相关性

图9 血清Chemerin与肠球菌相关性

3 讨论

既往临床诊断IBD多依靠内镜、组织学等手段，但其属侵入性操作，易加大患者诊治痛苦[6-7]。近年来，IBD相关的生物标记物检测因无创、操作简便、患者接受度高等优势广受临床关注。资料显示，IBD患者存在肠道正常菌群及自身抗原失去免疫耐受，产生过强的免疫反应，介导组织损伤[8-10]。因此寻找有效免疫细胞因子，对临床诊治、评估疾病进展具有重要意义。

Chemerin具有趋化功能，主要介导pDCs、NK细胞的组织迁移，可趋化炎症反应中天然杀伤性细胞，参与炎症因子合成与分泌[11]。赵波[12]以46例IBD患者、49例健康人为研究对象，通过检测对比发现，血清Chemerin水平在活动期IBD患者中呈高表达状态，提示IBD发生可能与免疫功能异常有关，支持本研究观点。IBD患者Chemerin含量上调可抑制巨噬细胞的M2极化，激活炎症信号通路，诱导大量炎症介质表达，使机体处于慢性炎症状态[13]。经ROC曲线分析可知，Chemerin在诊断UC、CD中，AUC值均>0.750，表明Chemerin是较为理想的IBD生物学标志物，且血清Chemerin在UC诊断中截断值>125.99pg/ml时，诊断敏感度、特异度分别为46.30%、92.86%，进一步说明Chemerin可作为诊断UC、CD的重要有效指标。Visfatin具有多种生物学活性，可诱导多种炎性因子表达，参与急慢性炎症病变的发生、发展[14]。本研究通过ELISA法检测血清Visfatin水平发现，血清Visfatin水平在活动期IBD患者中出现增高趋势，与Carbone 等[15]观点一致。提示Visfatin表达升高，能促进IBD的发生与发展，其水平改变可能与炎症程度有关。IBD发生可刺激Visfatin表达，促使基质金属蛋白酶9(MMP-9)等多种炎性因子表达，增加单核细胞表面的CD54、CD40、CD80等共刺激分子水平，活化T细胞，激活全身炎症反应，加重病情。应用ROC曲线分析血清Visfatin水平对UC、CD的诊断价值，结果发现，血清Visfatin诊断UC、CD的AUC值均超出基准线，说明其对IBD具有一定诊断作用，但血清Visfatin诊断CD时AUC值最大，且诊断特异度高达95.71%，与包文霞等[16]研究相似，可见血清Visfatin水平有望成为诊断CD的潜在有效指标。

图10 血清Chemerin与大肠杆菌相关性

图11 血清Visfatin与肠球菌相关性

图12 血清Visfatin与大肠杆菌相关性

图13 血清IL-33与肠球菌相关性

图14 血清IL-33与大肠杆菌相关性

IL-33具有双重生物学功能，一方面可作为细胞核内因子发挥转录抑制作用，另一方面又可作为促炎因子参与调节Th2型免疫应答[17]。本研究结果显示，UC、CD患者血清IL-33水平明显高于健康人，与宁龙贵等[18]研究相似。通过聚糖硫酸钠诱导溃结的小鼠模型也证实，小鼠腹腔内注射IL-33，可加重嗜酸性粒细胞、单核细胞浸润，导致上皮细胞增生肥大，增加黏液分泌，提高免疫球蛋白A等体液免疫水平，强化Th2免疫应答反应，破坏肠上皮屏障功能，加大黏膜损伤修复难度，导致IBD病情迁延不愈[19]。进一步分析不同疾病分期患者IL-33水平发现，血清IL-33水平在活动期患者中呈异常升高表达状态，表明IL-33可成为区分活动期与缓解期IBD的指标之一，有利于早期识别IBD患者疾病活动度。

另外，Schulberg等[20-21]研究指出，IBD患者存在不同程度肠道菌群紊乱现象，其中梭状芽孢杆菌数量呈降低趋势，而硫酸盐还原菌、大肠杆菌等数量则呈增长态势。基于上述研究对比不同疾病分期患者肠道菌群数量发现，活动期乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌、大肠杆菌数量与缓解期患者存在一定差异，可知IBD患者存在肠道菌群结构变化，可削弱肠黏膜屏障功能。进一步经Pearson线性相关性分析，血清Chemerin、Visfatin、IL-33与乳酸杆菌、双歧杆菌数量存在负相关关系，与肠球菌、大肠杆菌数量存在正相关关系，笔者推测血清Chemerin、Visfatin、IL-33的产生、分泌可改变正常肠道菌群结构，故动态监测血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平改变，利于调节肠道菌群结构，改善肠道炎症，加强肠上皮屏障作用，抑制IBD病情发生、进展。

综上可知，血清Chemerin、Visfatin、IL-33水平在IBD患者中呈异常表达状况，并与肠道菌群数量密切相关，有望成为诊断IBD、评估病情严重程度、判断肠道菌群状态的重要有效生物标记物。