分枝桿菌感染性肺病患者細胞因子和急性蛋白檢測的臨床意義分析

李祥芳，王 瑄，丁壽鵬，馬楓茜，吳利先

（1.大理大學基礎醫學院，云南大理 671000；2.南昌大學瑪麗女王學院，南昌 330031）

分枝桿菌感染是一個嚴重影響人類健康的公共衛生問題，尤其是耐藥菌株出現后，這一問題變得更加嚴重〔1〕。分枝桿菌包括結核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）和非結核分枝桿菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）兩大類，多數情況下NTM 可引起與肺結核難以區分的肺部疾病〔2〕。分枝桿菌侵入機體后，主要在巨噬細胞內生長繁殖，刺激機體產生腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等細胞因子，誘導CD4+細胞分化為Th1 細胞，并分泌相應的細胞因子。機體免疫功能的系列變化導致不同細胞因子的改變，同時會導致多種急性蛋白的含量發生變化。目前，同時檢測2 種分枝桿菌感染血清細胞因子和急性蛋白的報道較少，本研究分析比較目標人群血清中白細胞介素（interleukin，IL）-1、白細胞介素-2 受體（interleukin-2 receptor，IL-2R）、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、α2-巨球蛋白（α2-macroglobulin，AMG）、補體C1q 和B 因子的含量，探討分枝桿菌感染性肺病患者機體內細胞因子的分泌和急性蛋白的變化情況，為疾病發病機制的研究及診斷提供依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 將收集得到的肺結核痰培養陽性患者血清65 份（MTB組），NTM 肺病痰培養陽性患者血清50 份（NTM組）納入研究，以大理大學第一附屬醫院健康體檢者血清50 份為健康對照（對照組）。

1.2 儀器和試劑 酶標儀（美國Bio-RAD 公司）；細胞因子IL-1、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α，急性蛋白AMG 和C1q 的ELISA 試劑盒均購自德國Siemens 公司。

1.3 細胞因子測定 嚴格按照ELISA 試劑盒說明書操作，測定IL-1、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 等細胞因子含量。

1.4 急性蛋白測定 使用ELISA 法測定AMG 和C1q 含量，使用免疫比濁法檢測B 因子含量。

1.5 統計分析 應用SPSS 26.0 軟件對數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，2組間比較采用t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法，檢驗水準α=0.05，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 細胞因子含量測定結果 與對照組比較，MTB組和NTM組中IL-2R、TNF-α 含量均顯著升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；其余細胞因子含量略有升高，但差異無統計學意義（P＞0.05）。與MTB組比較，NTM組各細胞因子含量差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3組人群細胞因子含量比較（x±s）

2.2 急性蛋白含量測定結果 與對照組相比，MTB組、NTM組AMG 含量顯著下降，C1q 和B 因子含量顯著升高，差異均有統計學意義（P＜0.05）。從結果來看，MTB組中AMG 和C1q 兩種急性蛋白變化趨勢均較NTM組明顯，但組間差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 3組人群急性蛋白含量比較（x±s）

3 討論

在應對分枝桿菌感染時，宿主防御會引發全身炎癥反應，并影響某些生理和全身性的代謝變化，這些變化被稱為急性期反應。該反應常導致各種異常的血漿蛋白釋放到血液中〔3〕。AMG 是急性蛋白中的一種糖蛋白，分子量約為720 kDa，在血液中具有抑制細胞免疫功能的作用，其含量降低提示MTB感染患者的細胞免疫功能下降。但本研究結果顯示，MTB組和NTM組患者血清中AMG 的含量均較對照組顯著下降，可能是由于患者處于藥物治療前的急性感染期，細胞免疫功能較健康人群弱。Janciauskiene 等〔4〕研究結果表明，AMG 可作為炎癥狀態下或急性期反應期間免疫系統紊亂的生物標志物，而Okada 等〔5〕則認為AMG 反映的是疾病的慢性炎癥狀態，而非急性炎癥狀態。研究〔6〕發現，AMG 對血鐵、鋅、銅離子的結合能力強于白蛋白，在人體血液中起到血清銅轉運體的作用。由于獲取金屬離子對細菌生存至關重要，宿主抵御感染的一種策略是通過AMG 等蛋白質隔離這些金屬離子。Kumar 等〔7〕研究發現，治療失敗的肺結核患者的AMG 水平顯著高于治愈患者，AMG 在區分治療失敗與治愈個體方面具有較高的敏感性（100%）和特異性（100%）。因此，AMG 是非常準確的結核病治療失敗的預測因子。同時，本研究還檢測了補體C1q和B 因子在血清中的含量，結果顯示MTB組和NTM組兩種補體含量均較對照組顯著升高，與Lubbers 等〔8〕的研究結果一致。補體系統是宿主免疫系統的重要組成部分，在先天免疫和后天免疫應答的過程中起著免疫調節作用。巨噬細胞通過識別細菌表面蛋白或分泌蛋白吞噬分枝桿菌，激活補體通路。補體的經典途徑由C1q 激活，C1q 是一種六聚體分子（460 kDa），不是典型的急性蛋白，可以直接與細菌表面結合，也可以通過與抗體-抗原復合物結合，在適應性免疫反應中激活補體通路，因此，C1q 的含量可能為活動性結核病的診斷提供附加價值。補體激活的替代途徑則需要B 因子，B 因子可裂解成Bb 和Ba 亞基，形成C3bBb 轉化酶，再經一系列酶轉化，最終導致細胞裂解。除此之外，B 因子，尤其是其Bb 亞基，對細胞有凋亡作用〔9〕，這些功能在宿主對分枝桿菌的免疫應答中是非常重要的。

分枝桿菌抗原激活免疫系統與細胞因子水平升高有關，分析細胞因子水平，如TNF-α、IL-1、IL-6 和IL-2R，可為開發非侵入性方法來研究患病和健康個體的體內免疫激活狀態提供基礎。TNF-α 由Th1 型細胞分泌，可對機體產生有害影響，如急性期病理生理反應（發燒、組織壞死），同時它還對分枝桿菌感染起保護作用〔10〕。本研究中，MTB組和NTM組患者血清中的TNF-α 水平顯著高于對照組，與Buha 等〔11〕研究結果一致。TNF-α 已被證實是發病機制和疾病進展的關鍵參與者，高水平的TNF-α 可促進肉芽腫的播散、感染進展，還能增加病理損傷的嚴重程度〔12〕，由此提示，TNF-α 可能參與了肺結核和NTM 肺病的發病機制。除TNF-α 外，IL-2 也是參與免疫激活最重要的細胞因子之一，IL-2 主要在T 細胞膜上促進其自身特異性受體IL-2R 的表達，在B 細胞和單核細胞上也有少量表達〔13〕。當免疫刺激強烈且持續時，血清中IL-2R 以可溶性形式（sIL-2R）分泌。IL-2R 是由3 種糖蛋白形成的異源三聚體，分別為α（p55 或Tac）、β（p75）和γ（p64）亞基，α 亞基（IL-2R-α）是一種低親和力受體，約45 kDa，在淋巴細胞激活時表達，并以可溶性形式脫落（sIL-2R-α），它可以在體液中被檢測到。在肺結核患者中，慢性刺激的淋巴細胞表達大量的IL-2R，相應數量的sIL-2R 被釋放到血液中，可作為T 細胞活化的標志〔14〕。在本研究中，與對照組相比，MTB組和NTM組患者血清IL-2R 水平均顯著升高，但NTM組升高水平較MTB組略低，是因為NTM 和MTB 的致病性并不相同，NTM 屬于條件致病菌，大多數情況下只對免疫力低下（HIV 患者）的人群致病，即HIV 合并感染抑制了NTM 肺病患者CD4+T 淋巴細胞亞群的激活和增殖，從而通過直接抑制IL-2 途徑來抑制IL-2R 的表達，這可以通過Lawn 等〔15〕的研究結果得到證實。

總之，細胞因子和急性蛋白檢測是一種無創、可靠的方法，適用于所有臨床生化實驗室，對分枝桿菌感染性肺病的診斷、預后及致病機制的研究具有重要價值。