方可欣,林湘濤,華國花,王永杰,竺王玉
(舟山醫院,浙江 舟山 316021,1.細胞分子生物學實驗室;2.肛腸外科)
肛瘺是一種常見病和多發病,為肛周膿腫自行潰破或切開排膿后傷口經久不愈形成,其發生發展與機體的免疫狀態、炎癥細胞和成纖維細胞的增殖分化失衡密切相關。研究表明,IL-6水平與潰瘍性結腸炎的嚴重程度相關[1],在結腸炎潰瘍患者中IL-17A也明顯增高[2]。本研究通過對肛瘺患者外周血清炎癥細胞因子IL-6、IL-17A進行分析,以期闡述肛瘺患者炎癥細胞因子對其發生發展的影響。
1.1對象選取2015年9月至2016年8月間在舟山醫院接受肛瘺手術的患者49例為肛瘺組,年齡19~79歲,平均(46.6±13.2)歲,其中男42例,女7例;肛瘺病例診斷依據2006年中華中醫藥學會肛腸分會、中華醫學會外科學分會結直腸肛門外科學組、中國中西醫結合學會大腸肛門病專業委員會共同制定的《肛瘺臨床診治指南》。入選的肛瘺患者,采血前已排除激素類抗炎藥物和免疫抑制劑的使用,并且排除其他的感染性疾病或嚴重的器質性病變。選擇同期在我院進行體檢的48例健康者作為對照組,其性別、年齡與肛瘺組差異無統計學意義(P>0.05)。本研究經本院倫理委員會審核批準,所有入組者均知情同意并簽署知情同意書。
1.2試劑和儀器流式細胞儀(FACSCaliburTM,美國BD公司),試劑盒購自美國BD公司,內含人IL-6捕獲微球、人IL-17A捕獲微球、PE檢測試劑、細胞因子標準品凍干粉、流式細胞儀校正微球、PE陽性質控品、FITC陽性質控品等,全自動化學發光儀(UniCel DXI800,美國Beckman Coulter公司),試劑為該儀器配套試劑。
1.3方法
1.3.1標本采集:用含分離膠和促凝劑的真空采血管采集靜脈血3 mL,肛瘺組在術前采集清晨空腹肘靜脈血,對照組于清晨空腹時采集。血清在4 h內3000 r/min離心5 min。糖類抗原199(carbohydrate antigen 199,CA199)檢測采用電化學發光法,另取血清1 mL置于-80 ℃冰箱保存備用。
1.3.2配制標準品:將凍干的人IL-6、IL-17A標準品,室溫靜置15 min,加入2 mL實驗稀釋液重懸,讓其自然溶解,避免劇烈震蕩,室溫平衡15 min,用移液槍輕輕地吸到流式管中。另準備10根流式管,各加300 μL實驗稀釋液。用槍頭輕微地混勻標準品,依次稀釋1∶2、1∶4、1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128、1∶216、1∶512、0∶1。
1.3.3混合微球:每種微球旋渦振蕩幾秒后,取10 μL/管×測量管數的量,即為每管微球的總量,一共7種微球。充分混合后1500 r/min離心5 min,加入與上清相同體積的血清增強緩沖液,旋渦充分混勻。室溫避光孵育30 min。在所有測試管中加入50 μL PE檢測試劑,50 μL孵育后的捕獲微球混合液。在標準品管中加入稀釋好的標準品,樣本管中每管加入50 μL樣本。將混合后的測試管避光孵育3 h后,用1 mL洗滌液洗滌,1500 r/min離心5 min,小心吸出各檢測管的上清棄去。每管加300 μL洗液,旋渦振蕩重懸細胞。FACSCaliburTM流式細胞儀至少檢測1×105個細胞。所用檢測軟件為CellQuest自動軟件。CBA軟件(美國BD公司)對數據做分析。
1.3.4肛瘺壁病理學檢查:肛瘺病理切片應用HE染色,每個患者有2張或2張以上HE染色病理切片,由2位高年資病理醫師閱片,判定是否符合肛瘺病理學改變。
1.3.5肛瘺膿液細菌培養:將肛管直腸下端黏膜切開后,用無菌棉拭自肛瘺深部取樣,立即送微生物室檢驗。細菌培養嚴格按《全國臨床檢驗操作規程》第3版臨床微生物常規鑒定程序操作,采用Phoenix100或ATB-expression細菌鑒定儀對相應病原菌進行鑒定。
也正是冤家路窄,柳紅驚恐萬狀地竄出玉米地,就瞧見那個偷瓜賊抱著一只大西瓜,篤悠悠地朝玉米地走來,他大概也把這片玉米地當作掩護偷盜的天然屏障了。癩阿小走到玉米地邊上,剛想松口氣的當兒,柳紅突然從玉米地里跳將出,沖他大喝一聲。與其說他是被柳紅嚇倒了,倒不如說是被這種突發性的狀況所嚇倒了;癩阿小見到柳紅就跟見到鬼似的。不由自主地扔下那只大西瓜,轉身就跑。
1.4統計學處理方法采用SPSS17.0和GraphPad Prism5.0統計軟件包進行統計。計量資料為正態分布時,以±s表示,組間比較采用t檢驗;為偏態分布時,以M(P25,P75)表示,組間比較采用秩和檢驗。相關性分析采用Pearson相關性檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1肛瘺患者外周血清IL-6、IL-17A水平肛瘺組外周血清IL-6水平明顯高于對照組,2組比較差異有統計學意義(P=0.002),但肛瘺組外周血清IL-17A水平與對照組比,差異無統計學意義(P=0.521),見表1。觀察肛瘺患者肛瘺壁的病理現象,發現肛瘺組外周血清IL-6和IL-17A表達水平正常者,肛瘺壁僅少量淋巴細胞浸潤,而對于IL-6和IL-17A表達水平增高者,肛瘺壁則出現大量淋巴細胞浸潤,見圖1。
2.2肛瘺患者外周血清IL-6、IL-17A的相關性及與CA199關系在對照組外周血清中,IL-6與IL-17A及IL-6、IL-17A與CA199間均無明顯的相關性(P=0.234、0.455、0.506),見圖2A-C。對肛瘺組外周血清IL-6、IL-17A水平相關性分析發現,IL-6與IL-17A并不具有明顯的相關性(r=0.262,P=0.069),見圖2D;IL-6與肛瘺組CA199水平具有明顯的相關性(r=0.629,P<0.001),見圖2E,而CA199與IL-17A則無明顯的相關性(r=0.068,P=0.647),見圖2F。

表1 肛瘺患者與正常體檢者外周血清細胞因子表達水平[M(P25,P75),pg/mL]

圖1 肛瘺患者肛瘺壁病理學表現(HE)
2.3肛瘺組外周血清IL-6、IL-17A與臨床特征的關系在49例肛瘺組患者中,25例存在肛瘺膿液,23例膿液細菌培養陽性,病原菌檢出陽性率為47.9%,共檢出病原菌23株,其中大腸埃希菌為12株(占52.2%),肺炎克雷伯菌肺炎亞種4株(占17.4%),陰溝腸桿菌2株(占8.7%),其余為金黃色葡萄球菌、白假絲酵母、糞腸球菌、產酸克雷伯菌、銅綠假單胞菌各1株(占4.3%)。對肛瘺患者外周清IL-6、IL-17A水平與臨床特征進行分析,結果顯示肛瘺中存在膿液及膿液細菌培養陽性的患者IL-6水平明顯高于肛瘺中無膿液及膿液細菌培養陰性的患者,差異有統計學意義(P=0.008、0.001),見表2。
肛瘺是一種難治性疾病,給患者的生活健康帶來非常不利的影響。盡管肛瘺發病機制尚不完全明確,但免疫反應可能是其中一個重要因素。細菌定植于肛周黏膜后,啟動免疫反應,炎性細胞浸潤,炎癥發生,最終導致瘺管生成。評估肛瘺患者的免疫狀態,對判斷疾病進展具有重要的臨床意義。
IL-6可由活化的巨噬細胞、淋巴細胞或其他細胞分泌,通過經典信號或反式信號途徑激活靶因子。經典信號中IL-6與膜表面IL-6受體結合后,與糖蛋白130進一步結合成二聚體,從而激活下游信號通路;反式信號則通過IL-6與游離IL-6受體結合,激活轉錄因子STAT-3,STAT-3繼而誘導抗凋亡基因Bcl-2,激活T細胞抗凋亡,從而導致腸道炎癥的發生[2-3]。多項研究表明,外周血清IL-6在炎癥性腸道疾病中表達增高,并且與疾病活動度密切相關[4-5]。VAN KEMSEKE等[6]研究認為血清IL-6水平增高可作為靜止期克羅恩病復發的預測指標。在肛瘺患者中,本研究結果也提示其血清IL-6水平增高顯著,并且肛瘺中存在膿液或膿液中細菌培養陽性的患者IL-6水平明顯增高。與腸道炎癥相似,IL-6也可作為一個評估指標評估肛瘺的發生發展情況。
研究發現,T細胞中的IL-6信號可促進轉錄因子RAR相關的孤兒受體γt表達,并進一步促進IL-17A水平的增高,參與Th17細胞的分化[7]。多項研究表明IL-17參與潰瘍性結腸炎的發生進展,在感染旋毛蟲的腸易激綜合征患者腸黏膜IL-17A表達亦增高[8-10]。然而,IL-17A在肛瘺患者中表達是否增高并不明確。本研究結果顯示在肛瘺患者中,血清IL-17A表達水平沒有升高,而且相關性分析顯示IL-6與IL-17A也無明顯相關性,與相關研究結果不同[7],可能是由于個體差異及研究方法的不同造成的。但病理學檢查顯示IL-6與IL-17A水平均增高患者肛瘺壁出現大量淋巴細胞浸潤,IL-6與IL-17A在促進炎癥的發生中可能具有一定的協同作用。
另外,本結果還顯示肛瘺患者外周血清IL-6與CA199具有一定的相關性。CA199為常用的與胃腸道腫瘤相關的腫瘤標志物,在發生腸道腫瘤時CA199呈現一定程度的增高,而IL-6在結腸癌患者中亦有一定程度的增高[11]。研究還發現深層T淋巴細胞和巨噬細胞分泌IL-6,激活STATL-3,并促進結腸癌細胞增殖[12]。因此,外周血清IL-6增高肛瘺患者應密切監視CA199水平。

圖2 肛瘺患者外周血清IL-6、IL-17A、CA199的相關性分析

表2 肛瘺患者外周血清IL-6、IL-17A與臨床特征的關系[M(P25,P75)]
參考文獻:
[1] UMEHARA Y, KUDO M, NAKAOKA R, et al. Serum proinflammatory cytokines and adhesion molecules in ulcerative colitis[J]. Hepatogastroenterology, 2006, 53(72): 879-882.
[2] MUDTER J, NEURATH M F. Il-6 signaling in in flammatory bowel disease: pathophysiological role and clinical relevance[J]. In flamm Bowel Dis, 2007, 13(8): 1016-1023.
[3] WALDNER M J, NEURATH M F. Master regulator of intestinal disease: IL-6 in chronic in flammation and cancer development[J]. Semin Immunol, 2014, 26(1): 75-79.
[4] 黃裕, 陳啟儀, 姜軍, 等. 頑固性功能性便秘病人免疫功能的變化[J]. 腸外與腸內營養, 2015, 22(6): 340-342.
[5] FENG J S, YANG Z, ZHU Y Z, et al. Serum IL-17 and IL-6 increased accompany with TGF-β and IL-13 respectively in ulcerative colitis patients[J]. Int J Clin Exp Med, 2014, 7(12): 5498-5504.
[6] VAN KEMSEKE C, BELAICHE J, LOUIS E, et al. Frequently relapsing Crohn’s disease is characterized by persistent elevation in interleukin-6 and soluble interleukin-2 receptor serum levels during remission[J]. Int J Colorectal Dis,2000, 15(4): 206-210.
[7] KIMURA A, KISHIMOTO T. IL-6: regulator of Treg/Th17 balance[J]. Eur J Immunol, 2010, 40(7): 1830-1835.
[8] MONTELEONE I, SARRA M, PALLONE F, et al. Th17-related cytokines in in flammatory bowel diseases: friends or foes?[J]. Curr Mol Med, 2012, 12(5): 592-597.
[9] WEAVER C T, ELSON C O, FOUSER L A, et al. The Th17 pathway and in flammatory diseases of the intestines, lungs,and skin[J]. Annu Rev Pathol, 2013, 8: 477-512.
[10] WANG H, GONG J, WANG W, et al. Are there any different effects of Bifidobacterium, Lactobacillus and Streptococcus on intestinal sensation, barrier function and intestinal immunity in PI-IBS mouse model[J]. PLoS One, 2014, 9(3):e90153.
[11] PENGJUN Z, XINYU W, FENG G, et al. Multiplexed cytokine pro filing of serum for detection of colorectal cancer[J].Future Oncol, 2013, 9(7): 1017-1027.
[12] BECKER C, FANTINI M C, SCHRAMM C, et al. TGF-beta suppresses tumor progression in colon cancer by inhibition of IL-6 trans-signaling[J]. Immunity, 2004, 21(4): 491-501.