阴育红 金 鑫 王国辉(佳木斯市中心医院神经内科,佳木斯154002)
帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种神经系统变性疾病,临床表现以静止性震颤、肌强直、运动迟缓及姿势反射障碍为主[1]。目前较多的研究证明PD的发病与免疫有关,表现为黑质中大量组织相容性糖蛋白小胶质细胞的表达[2-3]。而PD患者外周血中细胞免疫和体液免疫也存在异常,目前,PD中的免疫异常究竟是原发还是继发尚不明确。细胞免疫中存在细胞毒类T细胞、B细胞、调节性T细胞等,在既往研究中已经发现辅助性T细胞亚群在PD外周血中水平异常,且与炎症反应有关[4-5]。滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells,Tfh)是一种新型辅助性T细胞亚群,在B细胞的增殖、分化中具有重要作用,而Tfh水平与自身免疫性疾病和免疫异常疾病有关。有研究报道在自身免疫性疾病中Tfh扮演重要的推手作用,尤其是强直型脊柱炎活动期存在高水平的Tfh[6-7]。本研究以PD免疫失调为根据,主要研究在PD患者外周血中Tfh的水平与相关的激动B细胞、细胞因子的表达水平,探究Tfh在PD发病进展中的作用。
1.1 资料
1.1.1 研究对象 选择2016年1月至2017年12月于我院神经内科就诊并确诊为PD的患者73例。入组标准:①符合2016版中国PD诊断标准[8];②患者未患有感染性疾病,外周血生物指标检查未见炎性指标异常;③患者自愿入组,依从性良好;④无神经系统疾病史。排除标准:①患者具有脑卒中、脑外伤、脑膜炎病史;②患者入院时具有感染性疾病,外周血生物指标检查中炎性指标异常;③患者有痴呆伴记忆力、语言、行为障碍;④无法配合检查和治疗。在最终入组的73例中,包括男性45例,女性28例。年龄55~82岁,平均年龄(65.3±5.3)岁,病程1~8年。按照Hoehn-Yahr分期法分为Ⅰ期22例、Ⅱ期24例,Ⅲ期15例,Ⅳ期12例,Ⅴ期0例。选择同期的健康志愿者20例(control组),其中男性12例,女性8例,年龄45~75岁,平均年龄(58.3±6.3)岁,身体情况良好。本研究通过我院伦理委员会批准,所有研究对象均知情同意并签署知情同意书。
1.1.2 主要试剂与仪器 人淋巴细胞分离液(上海华精生物高科有限公司);FITC-CD4、APC-CXCR5、PE-ICOS、PE-CD19、FITC-CD83流式抗体(美国eBio-Science公司);BCA试剂盒(武汉博士德生物技术有限公司);ELISA试剂盒(南京建成生物科技有限公司);TRIzol试剂(BioTeKe公司);实时荧光定量PCR试剂盒(Sinobio公司)。
1.2 方法
1.2.1 外周单个核细胞的提取所有受试患者及健康志愿者均禁食12 h后抽取肘静脉外周血5 ml,置于EDTA抗凝管,1 h内提取单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC)。具体方法为:无菌条件下以1 500 r/min离心外周血15 min,弃去上层血清,在血细胞沉淀中加入生理盐水15 ml,均匀吹打后加入10 ml人淋巴细胞分离液,300 r/min离心30 min,小心吸取中间的单个核细胞层,转移至干净无菌管,1 500 r/min离心10 min,PBS清洗2次后备用,待检测。
1.2.2 单个核细胞内Tfh和激活B细胞比例的检测 将得到的单个核细胞随机分为2份,其中1份进行CD4+CXCR5+ICOS+Tfh细胞检测,在PBMC加入FITC-CD4、APC-CXCR5、PE-ICOS的 流 式 抗体 各10μl,充分混合后,避光孵育20 min,加入流式洗涤液2 ml混匀后,PBS清洗2次后上机检测;另1份PBMC检测CD83+CD19+激活B细胞,加入PE-CD19、FITC-CD83的流式抗体避光孵育20 min后,加入裂解液混匀后避光15 min,PBS清洗2次后上机检测。标本同时使用同型对照。
1.2.3 ELISA法检测血清IL-21的表达 收集提取的单个核细胞血清,使用BCA试剂盒进行蛋白质定量,调整浓度后,参照ELISA试剂盒说明检测。
1.2.4 RT-qPCR检测PBMC中Bcl-6、IL-21、IL-4的mRNA水平 收集PBMC细胞,PBS清洗2~3次后加入1 ml TRIzol试剂裂解15 min,加入三氯甲烷1 ml,低温下12 000 r/min离心15 min,加入等体积异丙醇混合后,静置10 min,低温下12 000 r/min离心15 min后取沉淀,紫外分光光度计检测RNA纯度(吸光度0.8~1.0),按照实时荧光定量PCR试剂盒说明书操作检测Bcl-6、IL-21、IL-4的mRNA表达水平。引物序列见表1。
1.3 统计学处理 应用SPSS20.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料采用±s表示,组间比较采用单因素方差分析,组内进一步两两比较采用独立样本t检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
2.1 PBMC中Tfh和激活B细胞水平的检测结果PD患者外周血中Tfh细胞比例[(3.20±0.41)%]和B细胞比例[(3.69±0.58)%]显著高于健康人外周血[(1.02±0.18)%、(1.17±0.21)%,P=0.000,0.000,t=8.124,6.547 2],且Tfh和B细胞比例具有相关性(r=0.638,P=0.000)。而PD患者Ⅰ期~Ⅳ期外 周 血 中Tfh的 比 例 为(1.35±0.52)%、(2.65±0.33)%、(4.52±0.62)%和(5.95±0.68)%,与健康人相比,差异具有统计学意义(P=0.000、0.000、0.000、0.000,t=4.125、6.854、10.334、13.142);B细胞比例为(2.08±0.55)%、(3.18±0.23)%、(4.96±0.58)%和(6.03±0.66)%,与健康人相比,差异具有统计学意义(P=0.000、0.000、0.000、0.000,t=5.982、8.214、10.224、15.214)。结果见图1、2。
表1 引物序列Tab.1 Primer sequence
图1 外周血PBMC中Tfh和激活B细胞Fig.1 Tfh and activated B cells in PBMC of peripheralblood
图2 Tfh细胞和激活B细胞在PD分期中的水平Fig.2 Levels of Tfh cells and activated B cells in staging of PD
2.2 PD患者外周血中IL-21的表达水平 Control组外周血中IL-21水平为(12.52±2.11)pg/ml,PD组外周血中IL-21水平为(19.31±2.87)pg/ml,二者差异具有统计学意义(P=0.000,t=9.362)。而在PD分期中,IL-21的水平随分期增高而增高,相比control组差 异 具 有 统 计 学 意 义(P=0.000、0.000、0.000、0.000,t=6.542、8.241、11.346、15.213)。见图3。
2.3 PBMC中Bcl-6、IL-21、IL-4的mRNA水平 Control组外周血中Bcl-6、IL-21、IL-4的mRNA水平分别为(0.18±0.03)、(0.23±0.05)、(0.20±0.04),低于PD患 者 外 周 血 的(0.36±0.06)、(0.48±0.05)、(0.51±0.08),差异具有统计学差异(P=0.000、0.000、0.000、t=8.357、9.134、12.521)。且随着分期增高,Bcl-6、IL-21、IL-4的mRNA水平显著增高。见图4。
图3 外周血中IL-21的表达水平Fig.3 Expression of IL-21 in peripheral blood
图4 PBMC中Bcl-6、IL-21、IL-4的mRNA水平Fig.4 mRNA levels of Bcl-6,IL-21 and IL-4 in PBMC
PD是一种中脑黑质多巴胺(dopamine in substantia nigra,DA)能神经元进行性变性、缺失、死亡的疾病[9]。目前氧化应激损害、钙离子细胞毒性作用及兴奋性氨基酸毒性是DA能神经元凋亡的主要学说,也是导致PD的主要原因[10]。但这些学说还无法完全揭示DA能神经元的损害,可能还有其他因素参与,因此近年来PD与免疫的关系逐渐被揭示。T淋巴细胞是主要的细胞免疫功能细胞,多项研究发现,PD患者外周血中存在T淋巴细胞亚群的改变,其中CD4+CD25+T细胞比例下降,而记忆T细胞比例增高,且γδ+T细胞显著增高。由于CD4+CD25+T细胞和γδ+T细胞对于免疫功能的调节具有重要作用,二者的比例失调可导致免疫功能的失调[11-12]。Tfh是一种负责辅助B细胞的CD4+T细胞亚群,可以特异性表达CD40、诱导性协同刺激分子(ICOS)、CXCR5、BCl-6,分泌IL-21,在刺激B细胞增殖、分化及免疫球蛋白的转换过程中发挥重要作用[13-15]。有研究表明,IL-21的缺失可导致Tfh水平下调,IL-21是Tfh产生和功能执行的关键因子,通过直接作用Tfh或间接作用Bcl-6等调节Tfh的分化,IL-21还可通过上调CXCR5表达促进Tfh向B淋巴滤泡迁移,促进B细胞的激活和增殖[16]。根据现有研究报道,Tfh和自身免疫疾病密切相关。对AIRE的研究中发现,MG患者外周血中CXCR5+CD4+T细胞比例显著增高,且与疾病严重程度相关,ICOS介导淋巴细胞共刺激对诱导体液免疫产生AchR和发生EAMG非常重要[17]。在系统性红斑狼疮的研究中发现,B细胞的活化依赖于Tfh的介导,其中ICOS途径可增强Tfh的细胞功能,CXCL3和IL-21可作为促炎因子提高机体炎症水平,尤其是活动期系统性红斑狼疮,其IL-21的水平显著高于静止期[18]。在炎症性肠病的发病中发现,Tfh异常活化可导致大量的IL-21分泌,同时IL-21与受体结合可诱导外周血及黏膜固有淋巴层中大量促炎因子的释放,IL-21还可通过Th1细胞反应调节肠黏膜组织单个淋巴细胞增殖,分泌高水平的炎症因子[19]。现有的研究表明,Tfh在免疫性炎症反应中发挥重要作用,其作用机制与B细胞的激活及IL-21的分泌有关。
本研究结果显示,PD患者外周血中Tfh比例增高,且与正常人相比,差异具有统计学意义,Tfh的比例随PD分期增高而增高,且具有统计学意义。IL-21作为Tfh分化及功能的关键细胞因子,同样在PD中高表达,且与H-Y分期相关。Tfh介导的炎症作用与B细胞的激活有关,从结果看,PD患者中激活B细胞的比例显著高于健康人,而激活B细胞比例随分期增高显著增高,说明在PD患者中存在Tfh的过度增殖和B细胞的过度激活,IL-21在Tfh和B细胞的相互作用中起重要作用。