布鲁菌骨关节病患者外周血TNF-α、IL-6、IL-17的变化及意义

赵文江，马 臻，娜 丽

（内蒙古医科大学附属医院感染科，呼和浩特 010010）

布鲁菌病是一种常见的细菌性人畜共患病，可累及多种器官和组织，引起不同临床表现。骨关节受累是布鲁菌病最常见的并发症，发生率约10%～85%[1]。布鲁菌骨关节病常表现为骶髂关节炎、周围性关节炎、脊柱炎和骨髓炎。布鲁菌感染引起的免疫炎症损伤可能是骨关节损伤的重要机制，炎症因子水平升高可促进细胞外基质降解，打破骨稳态，加重骨骼损伤[2-3]。有研究显示，C 反应蛋白（C-reac⁃tive protein，CRP）对诊断布鲁菌骨关节病有一定价值[4]。白细胞介素6（interleukin 6，IL-6）、白细胞介素17（interleukin 17，IL-17）和肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）是重要的促炎细胞因子，IL-6和TNF-α 一般在炎症的早期充分发挥作用，而IL-17 在炎症中晚期发挥作用。上述细胞因子在布鲁菌病患者血清中高表达，其基因多态性与布鲁菌病的易感性密切相关[5-6]。而TNF-α、IL-6、IL-17又可参与骨质破坏，与骨损伤的严重程度有关[7-8]。本研究检测了布鲁菌骨关节病患者血清中TNF-α、IL-6、IL-17的表达水平，并探讨其早期诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018 年1 月－2020 年1 内蒙古医科大学附属医院收治的80例布鲁菌病未合并骨关节病患者（对照组）和80例布鲁菌病合并骨关节病患者（骨关节病组），所有患者虎红平板实验结果均为阳性。布鲁菌诊断标准参考2012 年卫生部颁布的《布鲁氏菌病诊疗指南》[9]。骨关节病的诊断依靠影像学检查，布鲁氏菌性脊椎炎CT 可表现为椎体骨质破坏和椎间盘病变、骨质增生、椎旁软组织肿块、椎旁、硬膜外、腰大肌脓肿、骨膜改变、椎小关节病变。脊椎外骨关节炎的CT表现无特异性，了解患者有牛、羊密切接史，结合骨关节疼痛等临床征状，依据影像学表现，如软组织肿胀、关节腔积液和关节间隙变窄，破坏性关节炎可以提示布鲁菌骨关节炎，进一步完善相关的实验室检查，可确诊。排除标准：（1）年龄<18 岁；（2）类风湿关节炎、强制性脊柱炎、骨结核、风湿热、痛风性关节炎和骨关节炎患者；（3）合并其他感染性疾病；（4）严重的心肝肾功能异常。所有受试者均签署知情同意书。

1.2 检测方法采集受试者空腹肘静脉血3 mL，置于肝素抗凝管中，3000 r/min离心10 min，取上层血清分装，保存于－80℃冰箱中，用酶联免疫吸附实验检测血清TNF-α、IL-6、IL-17 水平，操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。ELISA 试剂盒购于艾美捷科技有限公司，货号为K1052-100、K4143-100、KET6022。检测所用ELX800 型酶标仪为美国Bio-Tek 公司生产。降钙素原（procalcitonin，PCT）、CRP 和白细胞计数等指标均由本院检验科完成。

1.3 统计学方法采用SPSS 20.0软件进行统计学分析；计量资料用（±s）表示，用独立样本t检验；计数资料采用卡方检验；多因素分析采用Logistic回归模型；受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)分析血液指标预测治愈率的价值，计算曲线下面积（area under curve，AUC）。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般情况比较骨关节病组PCT、CRP和血沉水平均高于对照组（P<0.05），两组其余资料的比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组一般情况比较

2.2 两组TNF-α、IL-6、IL-17 水平比较骨关节病组血清TNF-α、IL-6、IL-17 水平均高于对照组（P<0.05），见表2。

表2 两组血清TNF-α、IL-6、IL-17水平比较

2.3 血液指标与布鲁菌骨关节病关系的Logistic回归分析PCT、CRP、血沉、IL-6、TNF-α 和IL-17 是布鲁菌骨关节病发生的独立影响因素（P<0.05），见表3。

表3 血液指标与布鲁菌骨关节病关系的Logistic回归分析

2.4 ROC 曲线分析血液指标诊断布鲁菌骨关节病的价值IL-6、TNF-α 和IL-17 诊断布鲁菌骨关节病的AUC 分 别 为0.842、0.816、0.888，均 高 于PCT（0.680）、CRP（0.777）、血沉（0.712）。联合上述6个指标可将AUC提高至0.931，见表4、图1～2。

表4 血液指标诊断布鲁菌骨关节病的效能分析

图1 各指标诊断布鲁菌骨关节病的ROC曲线

图2 6种指标联合诊断布鲁菌骨关节病的ROC曲线

3 讨论

布鲁菌病的流行，成为严重的公共卫生问题[10]。布鲁菌病的临床表现和实验室检查结果较为典型，对其诊断并不困难[11]。布鲁菌病最常见的并发症是骨关节受累，以骶髂关节受累最为常见，其次为脊柱关节，而周围关节炎、脊髓炎、椎间盘炎、滑囊炎和腱鞘炎等较为少见[1]。本研究80 例布鲁菌骨关节病患者中骶髂关节炎37 例、脊柱炎29 例。布鲁菌骨关节病严重影响了患者的生活质量。由于布鲁菌骨关节病的症状非特异性，因此早期容易漏诊或误诊。CT或MRI 常用来诊断布鲁菌骨关节病，CT 对早期骨改变的敏感性较差，MRI 的价格较为昂贵，因此使其临床应用受限。血清学检测临床操作比较方便，寻找特异生物学指标可能对布鲁菌骨关节病的早期诊断有重要价值。

免疫炎症损伤是布鲁菌病的重要发病机制之一[12-13]。越来越多研究显示，炎症细胞因子紊乱与布鲁菌骨关节病的发生发展密切相关[2]。布鲁菌可以通过影响骨骼肌系统和免疫系统，使骨细胞和破骨细胞等细胞分泌核因子-κB 受体活化因子配体、TNF-α、IL-17等细胞因子，增强破骨细胞活性[14]。单核细胞、中性粒细胞、T 淋巴细胞、B 淋巴细胞等炎症细胞分泌的促炎细胞因子、趋化因子和基质金属蛋白酶，可增强炎症反应，进而促进细胞外基质降解，打破骨稳态、加剧骨骼肌损伤[2]。本研究显示，骨关节病组血清TNF-α、IL-6、IL-17 水平均高于对照组，提示TNF-α、IL-6、IL-17 参与了布鲁菌病患者的骨关节损伤。

既往研究显示，布鲁菌病患者血清TNF-α、IL-6、IL-17 表达水平明显升高[15]，并且其多态性与布鲁菌病的易感性有关[6,16]。炎症因子的检测可能有助于早期诊断布鲁菌病骨关节病变。Balin 等[4]发现C 反应蛋白、中性粒细胞/淋巴细胞比值、单核细胞/淋巴细胞比值早期诊断布鲁菌病骨关节病变的AUC 分别为0.644、0.630 和0.604，特异度分别为81%、51%、80%。本研究发现，血清PCT、CRP 和血沉诊断布鲁菌病骨关节病变的AUC 与文献[4]相似，但是这些指标可能受到其他因素如基础疾病、急慢性损伤等的影响，导致特异度较低。本研究分析了TNF-α、IL-6、IL-17 的诊断价值，发现其诊断时的AUC 均高于传统指标炎症指标CRP 和PCT，并且诊断特异度也较高。本研究结果还显示，CRP、PCT、血沉、TNF-α、IL-6 和IL-17 的联合检测将AUC、灵敏度和特异度均得以提高。以上结果提示，炎症指标的检测可能有助于布鲁菌病骨关节病变的早期诊断。

综上所述，与布鲁菌病无骨关节病患者相比，布鲁菌病骨关节病患者血清TNF-α、IL-6和IL-17表达水平明显升高。TNF-α、IL-6 和IL-17 对早期诊断布鲁菌病骨关节病有一定价值，并且诊断价值高于CRP、PCT 和血沉，联合上述指标可提高诊断的灵敏度和特异度。本研究也存在一些局限性，例如未对患者进行长期随访，炎症因子与布鲁菌骨关节病患者预后的关系；未分析炎症因子与影像学数据的关系。未来需要深入分析炎症因子在布鲁菌病骨关节病发生和发展中的机制。