[摘要]目的:通過比較不同程度瘢痕患者和健康對照組的細胞免疫和體液免疫的差異,分析瘢痕患者免疫功能狀態,探討瘢痕可能的免疫學發生機制。方法:101例瘢痕患者分為三組:輕度瘢痕組、中度瘢痕組和重度瘢痕組。選擇健康體檢者50例做為正常對照組。測定T細胞亞群比例和CD8T淋巴細胞的殺傷活性,同時,檢測CD8T淋巴細胞培養上清液中TNF-β水平。分別采用生物學活性法和ELISA測定瘢痕患者和正常對照IFN-γ和IL-4分泌水平。結果:不同組別CD8T細胞亞群比例比較結果和CD4T細胞相似,即在對照組和輕度瘢痕組,中度瘢痕組和重度瘢痕組差異不具有顯著性,其余各組間差異具有顯著性。血清中IFN-γ在各組間差異均具有顯著性; 上述各組血清中IL-4表達水平除在輕度和中度瘢痕組間差異不具有顯著性外,其它各組間差異均具有統計學意義。CD8T淋巴細胞殺傷效應在效靶比為5:1時,除輕度瘢痕和中度瘢痕組間差異不具有顯著性外,其余各組間差異均具有統計學意義。CD8T細胞培養上清中TNF-β水平在各組間差異均具有顯著性。結論:同對照組比較,瘢痕患者適應性免疫出現以細胞免疫功能升高,伴隨體液免疫功能降低的趨勢,并且隨著瘢痕程度的加重,這種變化漸趨明顯。提示,瘢痕組織的形成可能與機體細胞免疫功能異常升高和體液免疫功能水平降低有關。
[關鍵詞]瘢痕;Th1型細胞因子;Th2型細胞因子;CD8T細胞
[中圖分類號]R619+.6R320.2 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455(2011)02-0247-05
Study on the adoptive immunity of patients with scar
YAN Gui-chun,AN Xin,ZHANG Hai-yong,WANG Rui-hai,PEI Yin-hui,YU Bo
(Department ofPlastic Surgery,Kailuan Hospital,Tangshan 063000,Hebei,China)
Abstract:ObjectiveBy comparing the differencesof cellular and humoral immunity betweencaseandcontrol group,the immunity of patients with scar was assessed,so thepossible immunity mechanism of the formation scar was presumed.Methods101 cases of patients with scar were divided into 3 groups (mild, middle and heavy group),50 ones who have physical examined were served ascontrol. T lymphocytesubtypes and cyotoxicity of CD8 T lymphocyte were detected,and the concentration of TNF-β secreted by CD8 Tlymphocyte was determined too. Serum was collected fo the detections of INF-r and IL-4,bio-activity method and ELISA were performed for that purposerespectively. ResultsThe differences of the percentage of CD4 T subtype in mild,middle,heavy scar group and control were significant except the comparisons between controland mild scar group,middle scar group and heavy scar group, so didthat in CD8 T subtype. The concentraion of INF-r was significantly different among all the groups. The expressions of IL-4 were different except the comparion ofmild andmiddle scar group. About the cytotoxicity of CD8 T lymphocyte,thedifferences were significant except the comparision of mildand middlescar group under the ratio of effect and target cell was 5:1. Therewere significant differences among all the groups about the level of TNF-β.ConclusionCompared to the control group,the adoptive immunit ofpatients with scar wasseen to be in an abnormal state,namely,the cellular immunityincreased while the humoral immunity decreased,andthistrend becomes more obviously with the more serious of scar tissue. Thisindicated that the formation of scar tissue might be related to theincreasment of cellular immunity and the decreasment of humoralimmunity.
Key words: scar;Th1 cytokine;Th2 cytokime;CD8 T lymphocyte
瘢痕(scar) 是皮膚創傷修復和愈合過程的產物。目前有關瘢痕組織的適應性免疫學發生機制研究尚缺乏系統性,不能從整體水平闡述瘢痕的免疫學發生機制 [1]。本研究通過研究瘢痕患者適應性免疫功能狀態,探討瘢痕的發生與機體適應性免疫應答功能之間的關系,從而為瘢痕的免疫學防治奠定理論依據。
1臨床資料
自2008年2月~2009年9月于我科就診的瘢痕患者101例為病例組,根據瘢痕病情嚴重程度分類的積分標準進行分組:①瘢痕顏色深淺:赤紅或鮮紅伴毛細血管擴張者計3分;淡紅,按壓后可消失計2分;不紅,甚至有些灰暗計1分;顯示為正常皮膚顏色計0分;②瘢痕高度:高度在8mm以上計3分;4~8mm計2分;1~4mm計1分;平坦或略有凹陷計0分;③瘢痕硬度:堅硬如軟骨計3分;硬度似橡皮計2分;稍軟計1分;柔軟如正常皮膚計0分;④瘙癢感:劇烈或持續性瘙癢伴搔抓痕計3分;時常有但不太劇烈,可以忍受計2分;偶爾出現計1分;無瘙癢癥狀計0分;⑤觸疼覺:很強烈的痛覺過敏,輕觸時拒按計3分;中等強度的過敏性疼痛,按壓時有疼痛感但可以忍受計2分;有時有疼痛感,按壓時疼痛不明顯計1分;感覺如正常皮膚沒有異常疼痛感計0分。按此積分標準,積分為15~11分為重度,10~6分為中度,5-1分為輕度[2]。臨床病例分為三組:輕度瘢痕組38例(年齡37.2±13.5歲),中度瘢痕組31例(年齡32.5±16.8歲)和重度瘢痕組32例(年齡41.8±9.5歲)。選擇同期健康體檢者50例(年齡46.5±12.7歲)做為正常對照組。
2方法
通過T細胞亞群檢測,血清中Th1型細胞因子(IFN-γ)測定, 血清中Th2型細胞因子(IL-4)檢測, CD8型細胞因子(TNF-β)檢測,CD8細胞殺傷活性測定,應用SPSS11.5軟件對資料進行統計學處理,兩組均數比較采用t檢驗,兩組以上均數比較應用方差分析,檢驗水準取雙側α=0.05。
3結果
3.1 T細胞亞群檢測結果:見表1~3。
經統計學檢驗,CD4T淋巴細胞比率在各組間差異具有顯著性。在總體趨勢上,隨著瘢痕嚴重程度加劇,CD4T淋巴細胞比率逐漸降低。進一步通過組間兩兩比較的Q檢驗結果表明,除輕度瘢痕組與對照組、中度瘢痕組與重度瘢痕組差異不具有統計學意義外(p值分別為0.688、0.322),其余兩兩組間差異具有顯著性(P值均小于0.05),說明中度瘢痕和重度瘢痕組CD4T淋巴細胞比率均低于輕度瘢痕組和正常對照組,而中度瘢痕組和重度瘢痕組間、輕度瘢痕組和正常對照組間CD4T淋巴細胞比率相同。而在對各組CD8T淋巴細胞的測定中,表現為相反的情況,即在總體趨勢上,隨著瘢痕程度的加重,CD8T淋巴細胞比率逐漸升高。經方差分析,各組間差異具有顯著性,說明CD8T淋巴細胞在不同組間存在差異;進一步通過Q檢驗進行兩兩組間比較顯示出同CD4T淋巴細胞同樣的情況,即在輕度瘢痕組與對照組、中度瘢痕組與重度瘢痕組差異不具有統計學意義外(P值分別為0.725、0.579),其余兩兩組間差異具有顯著性(P值均小于0.05),說明中度瘢痕和重度瘢痕組CD8T淋巴細胞比率均高于輕度瘢痕組和正常對照組,而中度瘢痕組和重度瘢痕組間、輕度瘢痕組間和正常對照組間CD4T淋巴細胞比率相同。
3.2 血清中Th1型細胞因子(IFN-γ)測定:見圖1、表4。
通過對正常對照組和輕度、中度及重度瘢痕患者血清中IFN-γ進行檢測,其表達水平分別為106.99±54.12μg/ml、150.26±65.47μg/ml、199.20±95.67μg/ml、247.42±35.7 82μg/ml。經統計學檢驗,各組間差異具有顯著性,表明IFN-γ在正常人群和不同程度瘢痕患者中表達量不同。進一步應用q檢驗對兩兩組間的差異進行分析,各兩兩組間比較結果均顯示具有統計學意義(P均<0.05)。
3.3 血清中Il-4 的測定結果:見圖2、表5。
研究結果表明,對照組和輕度、中度和重度瘢痕組血清中IL-4表達水平分別為89.19±1.87pg/L,75.22±2.15pg/L,73.84±2.38pg/L,40.56±2.34pg/L,方差分析結果表明,IL-4在各組間表達差異具有顯著性,進一步通過q檢驗結果顯示,除輕度和中度瘢痕組間差異不具有顯著性外,其它各組間差異均具有統計學意義。提示,IL-4表達水平降低與瘢痕組織的形成有關。
3.4 CD8T淋巴細胞分泌TNF測定結果:見圖3、表6。
實驗結果顯示:正常對照組和輕度、中度和重度組CD8T淋巴細胞表達TNF-β水平分別為54.14±10.07IU/ml,122.59±11.55IU/ml,306.95±12.79IU/ml, 431.32±12.59IU/ml,經統計學處理,各組間差異具有顯著性,CD8T細胞表達TNF-β在正常對照組,輕度,中度和重度組呈逐漸升高的趨勢,提示瘢痕組織的發生與CD8T淋巴細胞分泌TNF水平升高有關。
3.5 CD8T淋巴細胞殺傷活性測定結果:見圖4、表7。
統計學處理結果表明效靶比為5:1時,除輕度瘢痕和中度瘢痕組間差異不具有顯著性外(P>0.05),其余各組間差異均具有統計學意義(P<0.05),其殺傷百分率在輕度,中度,重度瘢痕組和對照組中分別為7.54%±0.31%,7.84%±0.35%,9.16%±0.34%,6.54%±0.27%。效靶比為10:1時各組間差異不具有顯著性(P>0.05)。
4討論
瘢痕是人體皮膚組織受到外界各種創傷之后,傷口愈合之處的皮膚纖維結締組織大量增生,最終形成的堅硬而不規則狀腫塊,并常伴有瘙癢、疼痛等臨床癥狀[3]。近二十年來,隨著對傷口愈合機制的不斷認識和研究技術的不斷提高,人們對瘢痕組織的發生機制也進行了深入探討。這些研究將為最終揭示瘢痕發生的奧秘、尋求瘢痕有效的治療手段奠定基礎。在正常的傷口愈合過程中,膠原的合成代謝與降解代謝之間維持著平衡狀態。一旦這種正常的平衡被破壞,膠原的合成明顯超過降解,最終導致膠原的大量堆積,瘢痕組織開始形成[4-6]。
研究表明,多種因素參與了瘢痕組織的形成。這些因素主要包括遺傳、感染和免疫等[7]。瘢痕組織的免疫學發生機制目前尚缺乏系統的基礎研究,本研究從細胞免疫和體液免疫方面進行了較為系統的探討。
T淋巴細胞按照其細胞表面CD分子不同分為兩個亞群,即CD4T 細胞亞群和CD8T細胞亞群。前者接受抗原提成細胞呈遞的抗原肽后被活化,然后再向不同方向分化,分別參與細胞免疫應答和體液免疫應答。后者是參與細胞免疫應答的主要效應細胞,通過分泌致死性細胞因子發揮特異殺傷活性[8]。正常情況下CD4和CD8T細胞亞群的比例維持在動態平衡中,一旦這種平衡被打破,會導致機體免疫功能出現異常,繼而引發機體出現免疫無能或免疫亢奮狀態,出現與免疫相關的臨床病理性表現。通過對正常對照組和輕度、中度及重度瘢痕患者外周血中T細胞亞群檢測,在總體趨勢上,隨著瘢痕嚴重程度加劇,CD4T淋巴細胞比率逐漸降低。而CD8T淋巴細胞在總體趨勢上,隨著瘢痕程度的加重,CD8T淋巴細胞比率逐漸升高。CD4T淋巴細胞活化后向Th2方向分化,通過其分泌的細胞因子作用于B淋巴細胞,B淋巴細胞分化為漿細胞,漿細胞合成并分泌抗原特異性免疫球蛋白,參與機體的體液免疫應答過程。而CD8T淋巴細胞被活化后,通過分泌多種細胞因子發揮其殺傷靶細胞效應,即通過這種細胞免疫清除異物。無論是細胞免疫還是體液免疫,在免疫細胞活化,甚至是在免疫介質發揮效應的過程中,一方面可以行使清除抗原性異物的免疫防御功能,另一方面,不可避免的會造成自身組織的免疫損傷。因此,細胞免疫應答和體液免疫應答應該維持在適當的水平[9]。研究結果提示, CD8T淋巴介導的細胞免疫功能異常增高以及由于CD4T淋巴細胞比例降低所造成的體液免疫功能降低在瘢痕的形成過程中可能發揮重要作用:由于具有殺傷活性的CD8T淋巴細胞比率升高,可能導致其在炎癥局部大量聚集,通過其合成和分泌的大量炎性介質,引起正常組織的嚴重損傷,在組織損傷修復過程中出現膠原纖維的過度沉積,從而促使瘢痕組織形成。CD4T淋巴細胞接受抗原信息后,分別向兩個方向活化,Th1和Th2。前者通過分泌IFN-γ和IL-2(Th1型細胞因子)參與細胞免疫過程,后者則通過分泌IL-4、6、10 (Th2型細胞因子)等參與B細胞合成并分泌抗體的過程。Th1型細胞因子對體液免疫應答過程發揮負調節作用;同樣,Th2型細胞因子抑制細胞免疫應答過程[10-12]。IL-4表達水平降低與瘢痕組織的形成有關。瘢痕組織的發生與CD8T淋巴細胞分泌TNF水平升高有關。研究結果表明,在低效靶比時,隨著瘢痕程度的加重,CD8T淋巴細胞殺傷活性有逐漸升高的趨勢,說明瘢痕組織的形成與CTL殺傷活性增強有關。
5結論
研究結果表明:瘢痕患者適應性免疫出現以細胞免疫功能升高,伴隨體液免疫功能降低的趨勢,并且隨著瘢痕程度的加重,這種變化漸趨明顯。因此,瘢痕組織的形成可能與機體細胞免疫功能異常升高和體液免疫功能水平降低有關。
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[收稿日期]2010-11-21 [修回日期]2011-01-16
編輯/張惠娟