T细胞相关炎症因子在帕金森病发病中的作用

许吉怡 赵程 王铁山 徐筱青 时晶 秦斌

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是第二常见的神经退行性疾病，大脑黑质多巴胺神经元的死亡及α-突触核蛋白(α-synuclein，α-syn)的沉积是其主要病理改变特征。PD病因尚不完全清楚，越来越多的证据表明神经免疫和炎症因子参与了帕金森病的发病过程，其机制十分复杂。既往认为固有免疫在这一过程中发挥了主要作用，即错误折叠的α-突触核蛋白直接激活小胶质细胞释放炎症因子，通过神经细胞焦亡(pyroptosis)和免疫兴奋毒性(immunoexcitotoxicity)方式损伤多巴胺神经元[1]。新近研究发现PD脑内黑质区有大量外周T细胞浸润，这提示T细胞可能进入脑内参与中枢多巴胺神经元的损伤[1-3]。T细胞免疫应答是适应性免疫应答的重要组成部分，活化的T细胞可释放多种促炎因子，在PD炎症损伤中发挥重要作用，这可能是导致PD发病的原因之一[1，4]。为此，本研究对PD患者外周血中T细胞相关炎症因子水平进行检测，并与非神经变性病对照组比较，旨在探讨炎症因子与PD发病的相关性。

1 对象和方法

1.1 研究对象收集2018年12月至2019年10月就诊于北京医院神经内科专病门诊的PD患者41例(男21例、女20例)，年龄67.00±9.85岁，病程2.66±1.44年，Hoehn-Yahr 分期(H-Y 分期)均≤Ⅱ期；非神经变性病患者39例(男20例、女19例)作为对照组，年龄63.38±10.08岁。两组间性别、年龄无显著性差异。PD专病门诊常规诊断流程：采集就诊患者一般临床信息，常规行神经系统查体，重点采集运动症状、快速眼动期睡眠行为障碍、便秘、嗅觉减退等非运动症状，同时进行简易智力状态检查量表(Mini-mental State Examination，MMSE)、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale，HAMA)、汉密顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale，HAMD)和嗅觉检测。此外，患者需进行MRI影像学检查，并完善血常规，血生化，同型半胱氨酸、维生素B12、叶酸水平以及甲状腺功能八项等血液检查，综合评估是否符合PD诊断。PD组纳入标准：(1)符合英国脑库帕金森病诊断标准[5]；(2)年龄40～80岁之间；(3)Hoehn-Yahr 分期(H-Y 分期)评定≤Ⅱ期；(4)病程≤5年；(5)均已开始PD药物治疗；(6)自愿作为受试者，签署知情同意书。对照组纳入标准：(1)年龄40～80岁；(2)除外非典型PD或其他神经变性病史；(3)自愿作为受试者，签署知情同意书。排除标准：(1)近2个月曾患有急慢性感染；(2)曾服用抗炎药物(包括非甾体抗炎药、激素类药物、免疫抑制剂等)；(3)既往自身免疫病史；(4)肿瘤病史。本研究已获得本院伦理委员会批准，入组对象均签署知情同意书。

1.2 方法用真空分离胶促凝采血管收集受试者空腹血液5 mL，室温凝血后，以1721 g离心10 min，留取血清置于-80℃冰箱储存待测。待80例样本收集，使用LEGENDplexTM多因子检测试剂盒和BDTMFACSCanto Ⅱ流式细胞仪测定80例受试者血清样本中干扰素-α(IFN-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-12p70(IL-12p70)、白细胞介素-17A(IL-17A)、白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-23(IL-23)及白细胞介素-33(IL-33)水平，检测试剂盒和流式细胞仪均按说明书进行操作[6]。

1.3 统计学处理采用SPSS 25.0软件进行统计学分析，非正态分布计量资料以中位数(四分位数间距)〔M(QU-QL)〕形式表示，两组间比较采用Mann-WhitneyU检验。以P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

PD组和对照组测定外周血清炎症因子结果见表1。PD组血清IL-6、IFN-α、IL-12p70水平高于对照组，血清IL-17A水平明显低于对照组(均P<0.05)。

表1 PD组和对照组炎症因子检测结果〔M(QU-QL)，pg/mL〕

3 讨论

PD的病因迄今不清、发病机制十分复杂，但许多研究证据表明神经免疫炎症介导了PD的发病，特别是疾病早期[7-8]。外周炎症水平在一定程度上能反应脑内免疫炎症情况，本研究通过PD组与对照组T细胞相关炎症因子的检测和比较，发现PD组部分炎症因子有升高和下降特点，这些结果表明T细胞免疫和相关炎症因子可能参与了PD的发病；PD的发生中存在免疫炎性应答[9-10]。

人体发挥免疫功能是通过固有和适应性免疫应答，T细胞是适应性免疫应答的重要部分，成熟T细胞根据表面分子不同可分为CD8+T细胞和CD4+T细胞。在慢性感染过程中，初始T细胞(Naive T Cell)识别抗原(活化)后，可以分化成效应T细胞参与免疫应答反应。初始CD8+T细胞活化后能分化为毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)，直接杀伤靶细胞，初始CD4+T细胞(Th0)活化后可分化成调节性T细胞(Regulatory T cell，Treg)或辅助T细胞(helper T cell，Th)如Th1、Th2、Th17细胞等[11]。以往研究认为固有免疫是导致PD多巴胺神经元死亡的主要原因，后来Brochard等[12]发现PD脑黑质内存在大量T细胞，这意味着T细胞可能参与多巴胺神经元的损伤[1-3]，也提示PD的发病有适应性免疫应答，这使既往PD发病源于固有免疫的理念予以更新。一般认为CD4+T细胞的活化和发挥作用都介导炎症因子的作用。例如IL-12和INF-α和INF-γ等可诱导Th0分化成Th1细胞，Th1再分泌IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-18、IL-33等多种促炎因子，IL-1β和IL-23可诱导Th0分化成Th17细胞，Th17主要释放IL-17炎性因子，Th17与Th1细胞有相互协同促炎作用[13-15]。因此，T细胞适应性免疫及其相关因子介导在PD发病中的机制十分复杂。本研究发现PD组IL-12p70(IL-12的主要活性形式)水平显著升高，因其是Th0细胞分化成Th1细胞的主要诱导因子，所以，IL-12p70明显增高可能会使PD患者促炎作用较对照组显著增强，还有Th1细胞分泌的IL-6和INF-α在PD组明显高于对照组，进一步支持促炎因子参与PD的发病过程。本研究还检测了其他促炎因子如IL-23、IL-1β、IL-33、IL-18及抗炎因子IL-10，但并未发现PD组与对照组有显著差异，这与既往研究结果相似[16-17]。

本研究还发现PD组IL-17A水平显著降低，与Rocha等[18]研究结果相同。González等[16]认为被激活的小胶质细胞分泌的炎症因子可诱导外周CD4+T细胞(Th0)分化成Th17，Th17细胞主要分泌IL-17A因子而发挥促炎作用[19-20]。Kustrimovic等[21]研究发现PD患者外周Th17和CD4+T细胞减少，而中枢Th17细胞增高，表明在PD的发病过程中，Th17细胞可能通过受损的血脑屏障从外周进入脑内释放IL-17A因子参与神经元的损伤[1]。一项基础研究发现IL-17A可通过上调IL-17受体(IL-17R)激活核因子κB(NF-κB)导致多巴胺神经元死亡，相反应用IL-17A抗体拮抗剂可以成功阻止神经元死亡，上述研究阐明Th17细胞及其分泌IL-17A因子可能是导致多巴胺能神经元变性焦亡的主要途径之一[1，4]。综上，本研究结果进一步验证了上述PD发病的假说。因此，Tan等[1]认为T细胞介导的适应性免疫中辅助T细胞(Th17)和其分泌的IL-17A因子可能是多巴胺能神经元损伤的关键因素，值得大家关注。

综上，T细胞通过分泌相关促炎因子在PD神经炎症发病机制中发挥了重要作用。研究T细胞相关炎性因子与PD的关系，不但可以探索PD可能的发病机制，而且有利于未来PD免疫标志物的筛查和免疫治疗的开展。本研探讨了T细胞及其相关炎症因子与PD的发病关系，由于样本量较小，所得结果和结论均具有一定局限性，未来尚需进一步深入、扩大样本量研究。