肺結核病人血清中IL-22和IL-17的表達水平及臨床意義分析

梁 華，孫國宏，余藝萍，周愛明，楊軍平

（江西中醫藥大學附屬醫院，1、檢驗科；2、藥劑科，江西南昌330006）

肺結核病人血清中IL-22和IL-17的表達水平及臨床意義分析

梁 華1，孫國宏1，余藝萍1，周愛明2，楊軍平1

（江西中醫藥大學附屬醫院，1、檢驗科；2、藥劑科，江西南昌330006）

目的研究肺結核病人血清IL-22和IL-17的表達水平并分析其臨床意義。方法采用ELISA法檢測59例肺結核患者（TB）和44例健康志愿者（HD）外周血清IL-22和IL-17的表達水平，同時檢測了白細胞計數（WBC）、紅細胞沉降率（ESR）、C反應蛋白（CRP）的水平，并分析細胞因子之間及細胞因子與三項炎癥指標的相關性。結果TB組外周血清IL-22和IL-17的濃度分別為26.70±10.63pg/ml和128.02±6.96pg/ml，均顯著高于HD組IL-22和IL-17的濃度（12.21±1.79pg/ml，109.07±3.02pg/ml，P＜0.05）；使用常規化療藥物治療后TB病人血清IL-22和IL-17的濃度分別為15.12±1.08pg/ml和115. 63±2.98pg/ml，均顯著低于治療前IL-22和IL-17的濃度水平（26.70±10.63pg/ml，128.02±6.96pg/ml，P＜0.05）；痰涂片TB菌檢測陽性患者IL-22和IL-17的濃度分別為30.68±9.13pg/ml和131.67±4.96pg/ml，均顯著高于痰涂片TB菌檢測陰性患者的水平（19.89±2.54pg/ml，125.15±4.58pg/ml，P＜0.05）。Pearson相關性分析顯示，TB患者外周血清IL-22的濃度和IL-17的濃度呈顯著正相關（P＜0.05），且TB患者血清中IL-22和IL-17的濃度與ESR、CRP的水平均為正相關（P＜0.05），與WBC的水平無明顯相關性（P＞0.05）；痰涂片TB菌陽性患者血清IL-22的濃度和IL-17的濃度呈顯著正相關（P＜0.05），且TB菌陽性患者血清IL-22和IL-17的濃度分別與WBC、ESR、CRP的水平均為正相關（P＜0.05）。結論IL-22和IL-17在機體的抗結核免疫過程中發揮重要作用。

肺結核；白細胞介素22；白細胞介素17

目前，由結核分枝桿菌感染所致的結核病仍然是全球感染率和死亡率最高的傳染病之一［1］，據世界衛生組織統計，全球約有20億人感染結核分枝桿菌，每年新增結核病患者900萬人，300萬人死于結核病。在我國，結核病已經成為發病率和死亡率最高的傳染病［2］。因此，深入探尋機體的抗結核感染免疫機制，尋找有效的途徑控制結核病的發病率和病死率是我國當今亟需面臨的重大課題。既往研究證實，臨床結核病是一個T細胞介導的保護性免疫反應和病原性免疫反應的調控紊亂性疾病，CD4+和CD8+T細胞以及巨噬細胞在抗結核感染的保護性免疫中起重要作用。Th17和Th22細胞則是近年來先后報道發現的參與機體免疫調節功能新的CD4+T輔助細胞，在機體抗結核免疫中可能發揮重要作用［3，4］。細胞因子IL-17、IL-22分別作為Th17、Th22細胞的典型效應分子，在參與細胞或體液免疫、免疫調節、促炎或抑炎反應等方面具有重要的生物學作用，其在血清中的濃度水平的高低，正是其相應Th細胞免疫調控功能的客觀體現，本實驗通過檢測外周血清IL-22、IL-17的含量，并結合全血白細胞計數（WBC）、紅細胞沉降率（SR）和C反應蛋白（CRP）測定，旨在探討不同細胞因子的抗結核免疫調控機制和促炎、抑炎效應。

1 材料與方法

1.1 一般資料收集2015年9月至2016年2月來自江西省胸科醫院和南昌市傳染病醫院的新發肺結核患者（TB）59例，年齡18～84歲，平均40.5±2.1歲，男性31例，女性28例，其臨床診斷符合中華醫學會2005年出版的《臨床診療指南結核病分冊》的標準［5］，病史不超過3個月，均有肺結核臨床表現，其中痰涂片檢測陽性22例，陰性37例；選取本院體檢科健康志愿者（HD）44例，年齡18～57歲，平均36.5±1.8歲，男性20例，女性24例，其胸部X透視正常且近期無接觸結核病史者。

1.2 主要儀器與試劑酶標儀Synergy 2型為美國BioTek公司產品，BC-6800型血液分析儀為深圳邁瑞公司產品，特定蛋白分析儀A15型為西班牙BioSystems公司生產，血沉分析儀PUC-2068A為北京普朗公司生產，IL-22和IL-17 ELISA試劑盒購自美國Cloud Clone公司，CRP免疫散射比濁試劑盒購自湖南永和公司，抗酸染液購自貝索公司。

1.3 方法

1.3.1 標本采集與保存所有肺結核患者（TB）和健康志愿者（HD）分別采用干燥管、EDTA-K2抗凝管、枸櫞酸鈉抗凝管各采集全血2ml，將干燥管全血標本1500r/min離心5min，收集血清于4℃冰箱保存，用于檢測IL-22和IL-17以及CRP；EDTAK2抗凝管和枸櫞酸鈉抗凝管全血標本則分別用于檢測WBC和SR，同時收集每位患者的痰液標本，收集方法參照《全國臨床檢驗操作規程（第3版）》方法進行，每份標本的采集均征得本人書面知情同意。

1.3.2 細胞因子檢測采用ELISA方法檢測血清IL-22和IL-17的水平，操作步驟嚴格按照說明書進行。設立標準孔、對照孔和樣本孔，以450nm波長檢測，建立以標準品濃度為橫坐標，以實測吸光度（A）值為縱坐標的標準曲線，根據樣品的A值和標準曲線獲得樣品濃度。

1.3.3 其他檢測將EDTA-K2抗凝全血和枸櫞酸鈉抗凝全血分別在BC-6800型血液分析儀和PUC-2068A型血沉分析儀上檢測WBC和SR，并在A15型特定蛋白分析儀采用免疫散射比濁法檢測各血清標本CRP的濃度，同時將痰標本作抗酸染色，染色方法嚴格按說明書進行。

1.4 統計學方法采用SPSS 17.0統計分析軟件進行統計學分析，計量資料以均值±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，相關性分析采用Pearson相關分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

圖1 TB組和HD組之間外周血清IL-22和IL-17水平比較

2.1 血清IL-22和IL-17水平比較TB組血清IL-22和IL-17的濃度分別為26.70±10.63pg/ml和128.02±6.96pg/ml，均顯著高于HD組IL-22和IL-17的濃度（12.21±1.79pg/ml，109.07±3.02pg/ml），兩組分別比較差異均有統計學意義（t=2.679，P= 0.012；t=2.458，P=0.018），結果見圖1所示。

2.2 血清IL-22和IL-17的水平與肺結核患者臨床特征的關系使用常規化療藥物治療后TB病人血清IL-22和IL-17的濃度分別為15.12±1.08pg/ ml和115.63±2.98pg/ml，均顯著低于治療前IL-22和IL-17的濃度水平（26.70±10.63pg/ml，128.02± 6.96pg/ml），兩組分別比較差異均有統計學意義（t= 1.764，P=0.047；t=2.238，P=0.028）；痰涂片TB菌檢測陽性患者IL-22和IL-17的濃度分別為30.68± 9.13pg/ml和131.67±4.96pg/ml，均顯著高于痰涂片TB菌檢測陰性患者的水平（19.89±2.54pg/ml，125.15±4.58pg/ml），兩組分別比較差異均有統計學意義（t=1.961，P=0.038；t=2.325，P=0.019）；不同性別或年齡TB患者血清IL-22和IL-17的濃度比較，差異無統計學意義（P＞0.05），結果見表1，表2所示。

2.3 其他三項檢測指標的比較在檢測細胞因子的同時，我們還對反映結核病活動程度的三項炎癥性指標WBC、SR、CRP進行了比較（見表1、表2），TB患者在治療前WBC、SR、CRP分別為（9.72± 1.23）×109/L、61.3±10.3mm/h、33.54±3.25mg/L，均顯著高于治療后的水平（P＜0.5）；同時痰涂片TB菌陽性患者WBC、SR、CRP分別為（10.81±1.82）×109/ L、75.2±11.3mm/h、36.12±4.28mg/L，均顯著高于痰涂片TB菌陰性患者的水平（P＜0.5）。

2.4 相關性分析通過Pearson相關性分析顯示，TB患者外周血清IL-22的濃度和IL-17的濃度呈顯著正相關（γ=0.940，P=0.015），且TB患者血清中IL-22的濃度與SR、CRP的水平均為正相關（γ= 0.778，P=0.026；γ=0.850，P=0.019），與WBC的水平無明顯相關性（γ=0.256，P=0.426）；TB患者血清中IL-17的濃度與SR、CRP的水平也均為正相關（γ= 0.698，P=0.031；γ=0.784，P=0.024），與WBC的水平無明顯相關性（γ=0.451，P=0.51）；痰涂片TB菌陽性患者血清IL-22的濃度和IL-17的濃度呈顯著正相關（γ=0.972，P=0.012），且TB菌陽性患者血清IL-22和IL-17的濃度分別與WBC、SR、CRP的水平均為正相關（P值均為＜0.05）。

表1 TB治療前后組之間外周血清細胞因子濃度和其他三項指標的比較（x±s）

表2 TB菌陽性和陰性組之間外周血清細胞因子濃度和其他三項指標的比較（±s）

表2 TB菌陽性和陰性組之間外周血清細胞因子濃度和其他三項指標的比較（±s）

注：與TB菌陰性組比較，*P＜0.05。

痰涂片TB菌檢測例數陽性陰性22 37 IL-22（pg/ml）IL-17（pg/ml）WBC（×109）SR（mm/h）CRP（mg/L）30.68±9.13*19.89±2.54 131.67±4.96*125.15±4.58 10.81±1.82*7.32±1.45 75.2±11.3*35.2±12.3 36.12±4.28*25.42±5.36

3 討論

機體的抗結核免疫主要是通過活化T淋巴細胞介導巨噬細胞效應的細胞免疫反應，從而殺滅結核分枝桿菌，使機體免于發病或使病灶局限。研究證實［6］，CD4+T細胞是機體抗結核保護性免疫的核心，特別是在機體清除體內結核分枝桿菌過程中至關重要，其產生的IFN-γ可有效控制結核分枝桿菌的持續感染。CD4+T淋巴細胞亞群包括Th1、Th2、Th17、Th22和Treg產生一系列細胞因子，協同控制器官結核病［7，8］，長期以來，Th1和Th2細胞失衡的理論在抗結核感染免疫中始終成為關注的熱點，特別是前者下調后者上調與結核病的發病有關，但詳細機制仍未闡明。近年來研究發現，白細胞介素家族在參與感染性疾病的發病機制中可能出于關鍵地位［9，10］，而白細胞介素本身在介導T、B細胞活化、增殖與分化、激活與調節免疫細胞、傳遞信息及在炎癥反應中都起到非常重要的作用，因而研究和探討機體IL-17和IL-22的總水平，則有助于探尋Th17和Th22的抗結核感染免疫機制及和其他CD4+T細胞的協同作用。

IL-22是2000年發現的細胞因子，在機體中由Th22、Th17、Th1、NK22及γδT細胞分泌［11，12］，它在許多自身免疫性疾病、慢性炎癥性疾病和感染性疾病中作為炎性因子發揮著重要的生物學作用，當機體發生炎癥或感染時，IL-22在宿主的防御體系中扮演第一道防線的作用，特別是在銀屑病、異位性皮炎和潰瘍性結腸炎患者中尤為突出［13］。Zheng等研究發現，IL-22是CD4+T細胞膜表面成熟的細胞因子，IL-22陽性細胞可在細胞表面產生效應分子，發揮抗結核菌作用，去除CD4+T細胞表面的IL-22因子，將會抑制巨噬細胞抗結核作用。IL-17是Th17細胞分泌的主要效應因子，同時也是一種強力促炎癥因子。在抗微生物感染過程中，IL-17誘導T細胞活化、刺激巨噬細胞和上皮細胞產生多種促炎介質，促進炎癥和協同刺激T細胞活化的作用［14］。國內蒯守剛［15］等報道采用ELISA法檢測67例肺結核患者和34例正常體檢者外周血清IL-17的水平，結果顯示肺結核患者血清IL-17水平明顯高于健康對照組。鄧黎［16］等采用RT-PCR的方法檢測了脊柱結核患者的IL-17的表達水平，發現結核組IL-17的表達顯著高于對照組。

本實驗發現肺結核病人外周血清IL-22和IL-17的表達水平高于正常對照組，經常規化療藥物治療后IL-22和IL-17的水平則迅速降低至正常人水平，同時結核菌涂片陽性病人IL-22和IL-17的表達水平高于陰性病人，TB病人血清IL-22和IL-17呈顯著正相關，這表明肺結核病人組中機體的炎癥和免疫應答高于對照組，在機體感染結核菌，巨噬細胞產生大量細胞因子，促使淋巴細胞和單核細胞在感染部位聚集和白介素上調，包括IL-22和IL-17，同時CD4+T細胞分化為高活性Th17和Th22細胞亞群，IL-22和IL-17等多種細胞因子分泌產生，刺激巨噬細胞吞噬殺滅結核菌，并誘導T細胞進一步分化，同時產生促炎介質，外周血WBC上升，細胞因子進入系統循環，導致CRP和SR的增高，因此細胞因子IL-22、IL-17的水平不僅在一定程度上反映了患者的免疫狀態，而且還可以通過其變化趨勢來判斷患者治療或預后的效果。盡管IL-22和IL-17在結核病的發生、發展中可能具有一定的作用，但在抗結核免疫中CD4+T細胞各亞群之間及各亞群與IL-22、IL-17的協同機制尚不明確，仍需進一步探討。

［1］Raviglione MC.The Global Plan to stop TB，2006-2015［J］.Int J Tuberc Lung Dis，2006，10（3）：238-239.

［2］中華人民共和國衛生部.衛生部公布2006年全國法定傳染病疫情［EB/OL］（2007-02-13）［2008-03-12］http：//www.moh.gov.cn/ newshtml/17829.htm

［3］Thomas JS.Barbara Kalsdorf，Deborah-Ann A，et al.Distinct，specific IL-17-and IL-22-producing CD4+T cell subsets contribute to the human anti-Mycobacterial immune response［J］.J Immunol，2008，180：1962-1970.

［4］Kononova TE，Urazova OI，Novitskii VV，et al.Functional activity of Th-17 lymphocytes in pulmonary tuberculosis［J］.Bull Exp Biol Med，2014，156（6）：743-745.

［5］中華醫學會.臨床診療指南結核病分冊［M］.北京：人民衛生出版社，2005：122.

［6］Winslow GM，Cooper A，Reiley W，et al.Early T-cell responses in tuberculosis immunity［J］.Immunol Rev，2008，225（2）：284-299.

［7］Zhu J，Paul WE.CD4 T cells：fates，functions and faults［J］.Blood，2008，112（5）：1557-1569.

［8］Yao S，Huang D，Chen CY，et al.CD4+T cells contain early extrapulmonary tuberculosis（TB）dissemination and rapid TB progression and sustain multieffector functions of CD8+T and CD3-lymphocytes：mechanisms of CD4+T cell immunity［J］.J Immunol，2014，192（5）：2120-2132.

［9］Kaufmann SH，Dorhoi A.Inflammation in tuberculosis：interactions，imbalances and interventions［J］.Curr Opin Immunol，2013，25（4）：441-449.

［10］Marashian SM，Mortaz E，Jamaati HR，et al.Role of Innate Lymphoid Cells in Lung Disease［J］.Iran J Allergy Asthma Immunol，2015，14（4）：346-360.

［11］Rutz S，Eidenschenk C，Ouyang W.IL-22，not simply a Th17 cytokine［J］.Immunol Rev，2013，252（1）：116-132.

［12］Tian T，Yu S，Ma D.Th22 and related cytokines in inflammatory and autoimmune diseases［J］.Expert Opin Ther Targets，2013，17（2）：113-125.

［13］Leung JM，Loke P.A role for IL-22 in the relationship between intestinal helminthes，gut microbiota and mucosal immunity［J］.Int J Parasitol，2013，43（3）：253-257.

［14］Patel DD，Lee DM，Kolbinger F，et al.Effect of IL-17A blockade with secukinumab in autoimmune diseases［J］.Ann Rheum Dis，2013，72（2）：116-123.

［15］蒯守剛，戴亞萍，何琳靜，等.IL-17、IL-1β和IL-10在結核病患者中的表達及臨床意義［J］.檢驗醫學，2012，27（11）：973-974.

［16］鄧黎，詹新力，劉沖，等.脊柱結核椎間盤中IL-17、IL-17R的表達及其與C反應蛋白和血沉的關系［J］.廣西醫科大學學報，2014，31（6）：949-950.

Expression and clinical significance of serum IL-22 and IL-17 in patients with pulmonary tuberculosis

LIANG Hua1，SUNGuohong1，YU Yiping1，ZHOU Aiming2，YANG Junping1.
1.Department of Clinical Laboratory，the Affiliated Hospital of Jiangxi U-niversity of Traditional Chinese Medicine，2.Department of Pharmacy，the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine，Nanchang 330006，China.

Objective To investigate the expression levels and clinical significance of serum IL-22 and IL-17 in pulmonary tuberculosis patients.Methods The serum levels of IL-22 and IL-17 were quantified by using enzyme-linked immunosorbent assays（ELISA）in 59 pulmonary tuberculosis patients（TB）and 44 healthy donors（HD）.At the same time WBC，ESR and CRP were also detected.Pearson correlation analysis was used to analyze the correlation between cytokines and three inflammatory p

.Results The concentrations of serum IL-22 and IL-17 in TB group were respectively 26.70±10.63pg/ml and 128.02±6. 96pg/ml，which were both significantly higher than in HD group（12.21±1.79pg/ml，109.07±3.02pg/ml，both P＜0.05）；the concentrations of serum IL-22 and IL-17 in TB patients after routine chemotherapy treatment were respectively 15.12±1.08pg/ml and 115. 63±2.98pg/ml，which were both significantly lower than that before treatment（26.70±10.63pg/ml，128.02±6.96pg/ml，both P＜0.05）；the concentrations of serum IL-22 and IL-17 in sputum smear positive TB group were respectively 30.68±9.13pg/ml and 131.67± 4.96pg/ml，which were both significantly higher than that in sputum smear negative TB group（19.89±2.54pg/ml，125.15±4.58pg/ml，both P＜0.05）.There was a significant positive correlation of serum IL-22 with IL-17in TB group（P＜0.05），and it was the same between cytokines and ESR，CRP（both P＜0.05），but there was no significant correlation between cytokines and WBC in TB group（P＞0.05）；there was also significantly positive correlation between serum IL-22 and IL-17 in sputum smear positive TB group，and it was the same result between cytokines and WBC，SR，CRP in sputum smear positive TB group（both P＜0.05）.Conclusion These findings indicated that IL-22 and IL-17 may play an important role in the immune response against Mycobacterium tuberculosis.

Pulmonary tuberculosis；Interleukin 22；Interleukin 17

R521，R446.62

A

1674-1129（2016）05-0553-04

10.3969/j.issn.1674-1129.2016.05.005

2016-05-18；

2016-07-07）

江西中醫藥大學校級課題（2012ZR041）

梁華，男，1975年12月出生，醫學碩士，主管技師，研究方向：臨床免疫和分子診斷。