分枝杆菌感染性肺病患者细胞因子和急性蛋白检测的临床意义分析

李祥芳，王 瑄，丁寿鹏，马枫茜，吴利先

（1.大理大学基础医学院，云南大理 671000；2.南昌大学玛丽女王学院，南昌 330031）

分枝杆菌感染是一个严重影响人类健康的公共卫生问题，尤其是耐药菌株出现后，这一问题变得更加严重〔1〕。分枝杆菌包括结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）和非结核分枝杆菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）两大类，多数情况下NTM 可引起与肺结核难以区分的肺部疾病〔2〕。分枝杆菌侵入机体后，主要在巨噬细胞内生长繁殖，刺激机体产生肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等细胞因子，诱导CD4+细胞分化为Th1 细胞，并分泌相应的细胞因子。机体免疫功能的系列变化导致不同细胞因子的改变，同时会导致多种急性蛋白的含量发生变化。目前，同时检测2 种分枝杆菌感染血清细胞因子和急性蛋白的报道较少，本研究分析比较目标人群血清中白细胞介素（interleukin，IL）-1、白细胞介素-2 受体（interleukin-2 receptor，IL-2R）、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、α2-巨球蛋白（α2-macroglobulin，AMG）、补体C1q 和B 因子的含量，探讨分枝杆菌感染性肺病患者机体内细胞因子的分泌和急性蛋白的变化情况，为疾病发病机制的研究及诊断提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 将收集得到的肺结核痰培养阳性患者血清65 份（MTB组），NTM 肺病痰培养阳性患者血清50 份（NTM组）纳入研究，以大理大学第一附属医院健康体检者血清50 份为健康对照（对照组）。

1.2 仪器和试剂 酶标仪（美国Bio-RAD 公司）；细胞因子IL-1、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α，急性蛋白AMG 和C1q 的ELISA 试剂盒均购自德国Siemens 公司。

1.3 细胞因子测定 严格按照ELISA 试剂盒说明书操作，测定IL-1、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 等细胞因子含量。

1.4 急性蛋白测定 使用ELISA 法测定AMG 和C1q 含量，使用免疫比浊法检测B 因子含量。

1.5 统计分析 应用SPSS 26.0 软件对数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，2组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD法，检验水准α=0.05，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 细胞因子含量测定结果 与对照组比较，MTB组和NTM组中IL-2R、TNF-α 含量均显著升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；其余细胞因子含量略有升高，但差异无统计学意义（P＞0.05）。与MTB组比较，NTM组各细胞因子含量差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 3组人群细胞因子含量比较（x±s）

2.2 急性蛋白含量测定结果 与对照组相比，MTB组、NTM组AMG 含量显著下降，C1q 和B 因子含量显著升高，差异均有统计学意义（P＜0.05）。从结果来看，MTB组中AMG 和C1q 两种急性蛋白变化趋势均较NTM组明显，但组间差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 3组人群急性蛋白含量比较（x±s）

3 讨论

在应对分枝杆菌感染时，宿主防御会引发全身炎症反应，并影响某些生理和全身性的代谢变化，这些变化被称为急性期反应。该反应常导致各种异常的血浆蛋白释放到血液中〔3〕。AMG 是急性蛋白中的一种糖蛋白，分子量约为720 kDa，在血液中具有抑制细胞免疫功能的作用，其含量降低提示MTB感染患者的细胞免疫功能下降。但本研究结果显示，MTB组和NTM组患者血清中AMG 的含量均较对照组显著下降，可能是由于患者处于药物治疗前的急性感染期，细胞免疫功能较健康人群弱。Janciauskiene 等〔4〕研究结果表明，AMG 可作为炎症状态下或急性期反应期间免疫系统紊乱的生物标志物，而Okada 等〔5〕则认为AMG 反映的是疾病的慢性炎症状态，而非急性炎症状态。研究〔6〕发现，AMG 对血铁、锌、铜离子的结合能力强于白蛋白，在人体血液中起到血清铜转运体的作用。由于获取金属离子对细菌生存至关重要，宿主抵御感染的一种策略是通过AMG 等蛋白质隔离这些金属离子。Kumar 等〔7〕研究发现，治疗失败的肺结核患者的AMG 水平显著高于治愈患者，AMG 在区分治疗失败与治愈个体方面具有较高的敏感性（100%）和特异性（100%）。因此，AMG 是非常准确的结核病治疗失败的预测因子。同时，本研究还检测了补体C1q和B 因子在血清中的含量，结果显示MTB组和NTM组两种补体含量均较对照组显著升高，与Lubbers 等〔8〕的研究结果一致。补体系统是宿主免疫系统的重要组成部分，在先天免疫和后天免疫应答的过程中起着免疫调节作用。巨噬细胞通过识别细菌表面蛋白或分泌蛋白吞噬分枝杆菌，激活补体通路。补体的经典途径由C1q 激活，C1q 是一种六聚体分子（460 kDa），不是典型的急性蛋白，可以直接与细菌表面结合，也可以通过与抗体-抗原复合物结合，在适应性免疫反应中激活补体通路，因此，C1q 的含量可能为活动性结核病的诊断提供附加价值。补体激活的替代途径则需要B 因子，B 因子可裂解成Bb 和Ba 亚基，形成C3bBb 转化酶，再经一系列酶转化，最终导致细胞裂解。除此之外，B 因子，尤其是其Bb 亚基，对细胞有凋亡作用〔9〕，这些功能在宿主对分枝杆菌的免疫应答中是非常重要的。

分枝杆菌抗原激活免疫系统与细胞因子水平升高有关，分析细胞因子水平，如TNF-α、IL-1、IL-6 和IL-2R，可为开发非侵入性方法来研究患病和健康个体的体内免疫激活状态提供基础。TNF-α 由Th1 型细胞分泌，可对机体产生有害影响，如急性期病理生理反应（发烧、组织坏死），同时它还对分枝杆菌感染起保护作用〔10〕。本研究中，MTB组和NTM组患者血清中的TNF-α 水平显著高于对照组，与Buha 等〔11〕研究结果一致。TNF-α 已被证实是发病机制和疾病进展的关键参与者，高水平的TNF-α 可促进肉芽肿的播散、感染进展，还能增加病理损伤的严重程度〔12〕，由此提示，TNF-α 可能参与了肺结核和NTM 肺病的发病机制。除TNF-α 外，IL-2 也是参与免疫激活最重要的细胞因子之一，IL-2 主要在T 细胞膜上促进其自身特异性受体IL-2R 的表达，在B 细胞和单核细胞上也有少量表达〔13〕。当免疫刺激强烈且持续时，血清中IL-2R 以可溶性形式（sIL-2R）分泌。IL-2R 是由3 种糖蛋白形成的异源三聚体，分别为α（p55 或Tac）、β（p75）和γ（p64）亚基，α 亚基（IL-2R-α）是一种低亲和力受体，约45 kDa，在淋巴细胞激活时表达，并以可溶性形式脱落（sIL-2R-α），它可以在体液中被检测到。在肺结核患者中，慢性刺激的淋巴细胞表达大量的IL-2R，相应数量的sIL-2R 被释放到血液中，可作为T 细胞活化的标志〔14〕。在本研究中，与对照组相比，MTB组和NTM组患者血清IL-2R 水平均显著升高，但NTM组升高水平较MTB组略低，是因为NTM 和MTB 的致病性并不相同，NTM 属于条件致病菌，大多数情况下只对免疫力低下（HIV 患者）的人群致病，即HIV 合并感染抑制了NTM 肺病患者CD4+T 淋巴细胞亚群的激活和增殖，从而通过直接抑制IL-2 途径来抑制IL-2R 的表达，这可以通过Lawn 等〔15〕的研究结果得到证实。

总之，细胞因子和急性蛋白检测是一种无创、可靠的方法，适用于所有临床生化实验室，对分枝杆菌感染性肺病的诊断、预后及致病机制的研究具有重要价值。