杜開先 范冬霞 賈天明 董 燕 霍愛香 高麗佳
鄭州大學第三附屬醫院小兒神經內科 鄭州 450052
P物質IL-17與IL-6在顱內感染中的表達
杜開先 范冬霞 賈天明 董 燕 霍愛香 高麗佳
鄭州大學第三附屬醫院小兒神經內科 鄭州 450052
目的 探討P物質、IL-17與IL-6在顱內感染中的表達變化及其相關性。方法 采用酶聯免疫吸附試驗雙抗體夾心法測定23例明確診斷為化膿性腦膜炎與25例明確診斷為病毒性腦炎的患兒入院后24 h內腦脊液中SP、IL-17、IL-6的含量,并與同期入院的非神經系統疾病患兒30例作對照,比較3組SP、IL-17、IL-6水平。 結果 腦脊液中SP、IL-17、IL-6變化各組間差異有統計學意義(P<0.05);化腦組升高更顯著,與病腦組相比差異有統計學意義(P<0.05)。 結論 SP、IL-17與IL-6在顱內感染早期表達明顯增高,且以細菌感染時升高明顯。
顱內感染;P物質;IL-17;IL-6
顱內感染是小兒神經內科多發病和常見病之一,隨著廣譜抗感染藥物的應用,病死率有所降低,但仍有較高的病死率和致殘率,患兒大多伴有癲癇、智力低下及其他神經功能損傷等[1-2]。顱內感染最常見的有化膿性腦膜炎(簡稱化腦)、病毒性腦炎(簡稱病腦)和結核性腦膜炎(簡稱結腦),本文重點探討尋找鑒別化膿性腦膜炎和病毒性腦炎的實驗室方法,為早期鑒別化腦和病腦提供依據,及時對癥有效治療,對于降低后遺癥的發生率、改善患兒的生活質量具有重要意義。本文旨在通過檢測患兒腦脊液中P物質、IL-17、IL-6的水平變化及其之間的相互關系,探討顱內感染的免疫機制并為早期鑒別化膿性腦膜炎和病毒性腦炎提供理論依據。
1.1 一般資料 2014-12—2016-04在我院住院治療明確診斷為化腦(診斷標準符合諸福棠兒科學第7版)的患兒23例,男15例,女8例,年齡1個月~4歲6個月(2.3±1.7)。同期明確診斷為病腦(診斷標準符合諸福棠兒科學第7版)的患兒25例,男16例,女9例,年齡3個月~8歲(3.7±2.4)。對照組30例,男19例,女11例,年齡3個月~6歲(2.6±1.8),為同期住院的排除顱內感染、非神經系統疾病的兒童。3組年齡、性別等差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 檢測方法 入院后24 h內進行腰椎穿刺,采集CSF 5 mL,其中3 mL送至檢驗室進行生化、常規、三染色檢測,2 mL于無菌EP管中,置于-80 ℃中保存待檢。SP(Substance P)、IL-17(Interleukin-17)、IL-6(Interleukin-6)的采用雙抗體夾心ELISA法,試劑盒由武漢伊萊瑞特生物科技有限公司提供,所有檢測均嚴格按說明書進行。

腦脊液中SP、IL-17、IL-6檢測結果比較見表1。

表1 3組腦脊液中SP、IL-17、IL-6水平比較
注:與病腦組比較,*P<0.01;與對照組比較,**P<0.01
CNS感染是小兒常見的疾病之一,有較高的病死率和致殘率,給患兒家庭及社會帶來經濟負擔,嚴重影響患兒的生命及生活質量,因此,盡早鑒別化膿性腦膜炎和病毒性腦炎,及時對因治療,可減少后遺癥及病死率的發生,從而提高患兒生活質量。
病原體對神經組織的直接侵襲是顱內感染腦組織損傷的主要機制之一,機體對病原體抗原的免疫反應是導致神經組織損傷的又一主要機制。近年來有關顱內感染的免疫學機制愈發引起大家關注,其中研究最多的是CD4+T淋巴細胞亞群及其代表因子的研究。根據CD4+T細胞分泌因子譜分類為Th1、Th2、Th17、Treg等亞群。Th1類淋巴細胞代表因子有IL-2、TNF、INF-γ,Th2類淋巴細胞代表因子有IL-6、IL-10、IL-4,Th17類淋巴細胞代表因子有IL-17A[3]。
IL-6是一種重要的炎癥因子,具有多種生物學功能,廣泛存在于中樞神經系統中,與巨噬細胞進入腦內合成有關[4-5]。當發生炎癥時,外周巨噬細胞產生細胞因子介導免疫反應,研究表明,當CNS感染時,血腦屏障受到破壞,外周巨噬細胞通過血腦屏障進入腦內,在IL-6的刺激下合成多種促炎因子;同時,腦內的小膠質細胞和星型膠質細胞在炎癥反應時也可分泌大量的IL-6激活T細胞,增強T細胞免疫功能,可見IL-6在CNS炎癥反應中起重要作用[6]。本研究發現,在化膿性腦膜炎和病毒性腦炎的腦脊液中均可測得高表達的IL-6,且在化腦中IL-6表達明顯高于病腦中的表達,說明化腦時產生的免疫反應強于病腦。
IL-17是由一種新發現的T淋巴細胞亞群Th17分泌的,其在機體防御反應中具有重要的意義。TGF-β、IL-6、IL-23、IL-21和IL-1在Th17細胞的分化形成過程中起著促進作用[7]。研究[8]表明,TGF-β和IL-6是Th17淋巴細胞啟動分化及誘導其發育成熟所必需的細胞因子。在僅有TGFβ和IL-6的條件下,Th17的發育過程可以重建[9]。Hou等[10]研究表明,在CNS感染時IL-6的過度表達可促進IL-17的表達,兩者可通過協同作用清除感染的細胞。本試驗中,對照組IL-6和IL-17在腦脊液中濃度較低,化膿性腦膜炎中腦脊液檢測到IL-6和IL-17均明顯升高,且在化膿性腦膜炎中IL-6和IL-17相互協同。在病毒性腦炎中,這2個炎癥因子也是升高的,雖然較化膿性腦膜炎升高不明顯,但仍明顯高于對照組,由于IL-6可誘導Th17淋巴細胞分化,表明在病毒性腦炎時IL-6和IL-17也協同參與了炎癥的免疫應答,這與Hou等[10]的研究結果一致,至于IL-6和IL-17是如何相互作用,參與炎癥反應的具體機制有待于進一步研究。
SP是最早發現的神經肽,屬于速激肽家族中的一員,它不僅是一種重要的神經遞質,而且還是參與機體免疫和內分泌調節的重要因子[11],所以,目前認為SP是神經-內分泌-免疫網絡中的重要信號肽。P物質能促進腦膜炎奈瑟菌誘導小膠質細胞表達COX-2 及產生PGE2,從而可能加重中樞神經系統的炎癥反應。本研究發現,SP在顱內感染時,腦脊液中的濃度明顯升高,與對照組相比有顯著性差異(P<0.01)。表明SP在顱內感染的早期發生機制中起著重要作用,其可能機制為[12-13]:(1)SP是神經源性炎癥最主要的介質,促進單核細胞分泌IL-1、IL-6等炎癥因子;促進中性粒細胞和肥大細胞合成釋放TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、前列腺素D2(PGD2)和白三烯烯C4(LTC4);(2)SP是一種免疫調節肽,直接作用于單核-巨噬細胞,借助IL-1、IL-6等因子的釋放,參與誘導或始動體液免疫和細胞免疫反應;(3)SP通過促進淋巴細胞的增殖分化,影響B淋巴細胞合成免疫球蛋白調節免疫應答;SP還影響活化的淋巴細胞合成細胞因子,進而介導和調節免疫炎癥反應;(4)SP有可能借助腦內的星形細胞及小膠質細胞參與腦內的免疫反應;陳慶德等[14]研究證明,P物質能促進腦膜炎奈瑟菌誘導小膠質細胞表達COX-2 及產生PGE2,從而可能加重中樞神經系統的炎癥反應。SP是具體通過何種途徑參與顱內感染的發生機制,尚需進一步探討。
總之,顱內感染時,腦脊液中SP、IL-17、IL-6均明顯升高,且化腦組明顯高于病腦組,雖然其具體機制有待于進一步研究,但本試驗結果為早期診斷與鑒別診斷化膿性腦膜炎、病毒性腦炎提供了理論依據,積極尋找鑒別診斷化腦與病腦的實驗室方法將是未來重點研究的方向。
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(收稿2016-11-05)
Expressions of substance P,IL-17 and IL-6 in intracranial infection
DuKaixian,FanDongxia,JiaTianming,DongYan,HuoAixiang,GaoLijia
DepartmentofPediatricNeurology,theThirdAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China
Objective To investigate the expressions of substance P(SP),IL-17 and IL-6 in intracranial infection and the analysis of their correlations.Methods The contents of SP,IL-17 and IL-6 in cerebrospinal fluid which was acquired within 24h after hospital admission from 23 children definitely diagnosed as purulent meningitis and 25 children with the clear diagnosis of viral encephalitis were assessed by enzyme linked immunosorbent assay(ELISA).Meanwhile,30 cases with non-neural system diseases were selected as control group.Then we compared the differences between three groups.Results Significant differences were found among three group in terms of the changes of the expressions of SP,IL-17 and IL-6 in cerebrospinal fluid(P<0.05),which were obviously higher in purulent meningitis group than those in other two groups(P<0.05).Conclusion The expressions of SP,IL-17 and IL-6 can be tremendously increased in the early stage of intracranial infection,especially in those with purulent meningitis.
Intracranial infections;SP;IL-17;IL-6
河南省教育廳科學技術研究重點項目(13A320662)
R51
A
1673-5110(2017)05-0036-03