174 检验医学 2013 年 3 月第 28 卷第 3 期 Keywords:Granulocyte macrophagecolonystimulatingfactor;interleukin6;interleukin17;tumornecrosis factor alpha;rheumatoid

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堀匡
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1 173 文章编号 : (2013) 中图分类号 :R 文献标志码 :A DOI: /j.isn 类风湿性关节炎患者血清 GM CSF IL 6 IL 17 和 TNF α 的水平测定及临床意义汤荣华, 黄建军 ( 皖南医学院弋矶山医院检验科, 安徽芜湖 ) 摘要 : 目的检测类风湿性关节炎 (RA) 患者血清中性粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 (GM CSF) 白细胞介素 6(IL 6) 白细胞介素 17(IL 17) 和肿瘤坏死因子 α(tnf α) 的水平, 探讨这些细胞因子在 RA 发病过程中的意义方法收集门诊 RA 患者血清 81 例 ( 静止期 36 例活动期 45 例 ), 健康对照组血清 50 例, 评估 RA 患者疾病活性分数 28(DAS28), 应用酶联免疫吸附试验 (ELISA) 检测血清中 GM CSF IL 6 IL 17 和 TNF α 的水平, 结果用中位数 ( 四分位数间距 ) 表示结果 GM CSF 在静止期活动期 RA 患者和健康对照组血清中的浓度分别为 12.7(9.7) 27.4(34.8) 和 6.2(5.2)pg/mL;IL 6 在 3 组血清中的浓度分别为 8.5(10.5) 47.1(43.8) 和 4.7 (5.3)pg/mL;IL 17 在 3 组血清中的浓度分别为 19.3(16.4) 23.4(19.5) 和 20.8(16.1)pg/mL;TNF α 在 3 组血清中的浓度分别为 42.7(37.2) 76.2(42.4) 和 34.1(21.9)pg/mL; 活动期 RA 患者血清中 GM CSF IL 6 和 TNF α 的水平显著高于静止期 RA 患者和健康对照组 (P<0.01); 静止期 RA 患者血清中 GM CSF IL 6 和 TNF α 的水平显著高于健康对照组 (P<0.05);IL 17 在 3 组间差异无统计学意义 (P>0.05) RA 患者组中,GM CSF 与 IL 6 和 TNF α 显著相关 (r= ,P 均 <0.001);GM CSF 与 IL 17 无相关性 (r=0.171,p=0.426) RA 患者 DAS28 与 GM CSF IL 6 和 TNF α 显著相关 (r= ,P 均 <0.001) 结论 GM CSF IL 6 和 TNF α 在 RA 的发病过程中具有重要作用 ;GM CSF 对于调节 RA 患者 IL 6 和 TNF α 的水平可能具有重要意义关键词 : 中性粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 ; 白细胞介素 6; 白细胞介素 17; 肿瘤坏死因子 α; 类风湿性关节炎 Thedeterminationanditsclinicalsignificanceofserum GM CSF,IL 6,IL 17andTNF αinpatientswith rheumatoidarthritis TANGRonghua,HUANGJianjun. (DepartmentofClinicalLaboratory,YijishanHospital, WannanMedicalColege,AnhuiWuhu241001,China) Abstract:Objective Todeterminetheconcentrationsofserumgranulocyte macrophagecolonystimulatingfactor (GM CSF),interleukin6(IL 6),interleukin17(IL 17)andtumornecrosisfactor alpha(tnf α),andinvestigate theirsignificanceinthepathogenesisofrheumatoidarthritis(ra).methods A totalof81ra outpatientswere enroled,including36inactiverapatientsand45activerapatients,and50healthysubjectswereascontrols.disease activityscore28(das28)ofrapatientswasevaluated,andtheconcentrationsofserum GM CSF,IL 6,IL 17and TNF αweredeterminedbyenzyme linkedimmunosorbentasay(elisa).theresultswereexpresedasmedian(inter quartilerange).results TheconcentrationsofserumGM CSFwere12.7(9.7)pg/mLininactiveRAgroup,27.4 (34.8)pg/mLinactiveRAgroupand6.2(5.2)pg/mLincontrolgroup.TheconcentrationsofserumIL 6were8.5 (10.5),47.1(43.8)and4.7(5.3)pg/mLinthe3groups,respectively.Theconcentrationsofserum IL 17were 19.3(16.4),23.4(19.5)and20.8(16.1)pg/mLinthe3groups,respectively.TheconcentrationsofserumTNF α were42.7(37.2),76.2(42.4)and34.1(21.9)pg/mlinthe3groups,respectively.theconcentrationsofserum GM CSF,IL 6andTNF αwerehigherinactiveragroupthanininactiveragroupandcontrolgroup(p<0.01).the concentrationsofserumgm CSF,IL 6andTNF αwerehigherininactiveragroupthanincontrolgroup(p<0.05). IL 17showednostatisticalsignificanceamongthe3groups(P>0.05).GM CSFwassignificantlycorelatedwithIL 6 andtnf α(r=0.637and0.738,p<0.001).therewasnocorelationbetweengm CSFandIL 17(r=0.171, P=0.426).InRApatients,therewerecorelationsofDAS28withGM CSF,IL 6andTNF α(r=0.583,0.656and 0.758,P<0.001).Conclusions TheconcentrationsofserumGM CSF,IL 6andTNF αplayimportantrolesinra pathogenesis.gm CSFisapotentialroleintheregulationofIL 6andTNF αinrapatients. 作者简介 : 汤荣华, 男,1958 年生, 主任技师, 主要从事止血与血栓研究通讯作者 : 黄建军, 联系电话 :

2 174 检验医学 2013 年 3 月第 28 卷第 3 期 Keywords:Granulocyte macrophagecolonystimulatingfactor;interleukin6;interleukin17;tumornecrosis factor alpha;rheumatoidarthritis 类风湿性关节炎 (RA) 是一种以累及周围关节为主的多系统性炎症性自身免疫性疾病, 其典型症状为对称性多个周围性关节的慢性炎症病变, 病变呈持续反复发作的过程, 其病理为滑膜炎, 侵袭下层关节软骨及骨, 造成关节破坏 RA 的病因和病理机制尚未完全阐明, 多种源自免疫系统和滑膜组织的细胞及其分泌的细胞因子参与了疾病的发展近来有文献报道, 炎症因子网络持续的激活 / 调节异常与自身抗原刺激的免疫反应一起, 成为 RA 患者关节慢性炎症持续存在的主要因素 [1 4] 鉴于细胞因子网络在 RA 患者关节慢性炎症反应中的关键作用, 外周循环血或关节液中的细胞因子可能成为监控病情发展和判断预后的良好指标本研究立足于 RA 慢性炎症的最新报道, 检测中性粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 (GM CSF) 白细胞介素 6(IL 6) 白细胞介素 17(IL 17) 和肿瘤坏死因子 α(tnf α) 在 RA 患者外周血中的水平, 评价这些细胞因子与 RA 病情发展的相关性材料和方法一研究对象活动期 RA 患者 45 例, 其中男 14 例, 女 31 例, 年龄 (51.5±5.62) 岁 ; 稳定期 RA 患者 36 例, 其中男 9 例, 女 27 例, 年龄 (49.6±7.52) 岁 ; 健康对照组 50 名, 为正常体检健康者, 性别年龄与患者组相匹配 RA 患者活动判断标准 :(1) 关节肿胀 6 个 ;(2) 关节压痛 6 个 ;(3) 晨僵 45min;(4) 红细胞沉降率 (ESR) 40mm/h;(5) C 反应蛋白 (CRP)>15mg/L RA 患者存在 (1) +(2) 同时伴有 (3) (4) (5)3 项的任何 2 项被认为活动 ; 不同时满足 (1)+(2) 或 (3) (4) (5) 表 1 CRP ESR 和 DAS28 在研究对象间的比较仅 1 项被认为不活动或活动度低二方法 GM CSF IL 6 IL 17 和 TNF α 的检测采用酶联免疫吸附试验 (ELISA),GM CSF IL 6 IL 17 和 TNF α 试剂盒均由美国 RB 公司提供, 操作步骤严格按照说明书进行应用 Bio RAD 酶标仪测量 450nm 处吸光度 (A) 值, 并将其在标准曲线下换算成浓度值 CRP 采用免疫比浊法检测 RA 患者病情活动度的评估采用 ESR 式疾病活性分数 28(DAS28),DAS28=[0.56 sqrt (T28)+0.28 sqrt(sw28)+0.7 Ln(ESR)] , 数值范围为 0~10 其中,T28 表示双侧近端指间关节掌指关节腕关节肘关节肩关节及膝关节共计 28 个关节触痛或被动活动时的触痛数 ;SW28 表示上述 28 个关节的肿胀数三统计学方法采用 SPSS13.0 统计软件包进行数据处理, 由于原始数据呈轻度偏态分布, 计量资料用中位数 ( 四分位数间距 ) 表示, 对每个值进行槡 x+1 转换, 转换后按正态分布数据处理, 采用 x±s 珋表示各组间均数比较采用单因素方差分析 (one way ANOVA) 或 t 检验, 多重比较采用 Bonforoni 检验, 相关性分析采用 Spearman 相关分析, 以 P< 0.05 为差异有统计学意义结果一 CRP ESR 水平及 DAS28 比较 CRP ESR 水平和 DAS28 在研究对象间的比较见表 1, 活动期 RA 患者组 3 项指标均显著高于静止期 RA 患者及健康对照组 (P<0.05) 组别例数 (mg/l) CRP (mm/h) ESR DAS28 静止期 RA 组 (16.6) 4.1± (25.2) 5.7± (1.8) 活动期 RA 组 (34.3) 6.3±2.3 # 42.5(32.7) 6.8±1.8 # 4.9(2.7) # 健康对照组 (2.7) 2.1± (2.2) 1.6±0.8 注 : 与健康对照组比较, P<0.05; 与静止期 RA 组比较,#P<0.01

3 175 二研究对象血清 GM CSF IL 6 IL 17 和 TNF α 水平的比较活动期 RA 患者血清中 GM CSF IL 6 和 TNF α 的水平显著高于静止期 RA 患者和健康对照组 (P<0.01); 静止期 RA 患者血清中 GM CSF IL 6 和 TNF α 的水平显著高于健康对照组 (P<0.05),IL 17 在 3 组间差异无统计学意义 (P>0.05) 见表 2 三 4 种细胞因子及 DAS28 的相关性分析 4 种细胞因子均有显著的正相关性, 其中 GM CSF 与 TNF α 和 IL 6 的相关系数较高, 与 IL 17 的相关系数较低,DAS28 与 TNF α IL 6 和 GM CSF 均有显著的相关性见表 3 表 2 3 组血清 GM CSF IL 6 IL 17 和 TNF α 水平的比较 (pg/ml) 组别例数 GM CSF IL 6 IL 17 TNF α 静止期 RA 组活动期 RA 组健康对照组 (9.7) 3.42± (10.5) 2.65± (16.4)4.27± (37.2)6.75± (34.8) 5.84±1.67 # 47.1(43.8) 7.38±1.97 # 23.4(19.5)4.78± (42.4)8.74±3.98 # (5.2) 2.17± (5.3) 1.92± (16.1)4.07± (21.9)5.97±2.94 注 : 与健康对照组比较, P<0.05 P<0.01; 与静止期 RA 组比较,#P<0.01 表 3 4 种细胞因子及 DAS28 在研究对象间的相关性分析 [r 值 (P 值 )] 指标 DAS28 GM CSF IL 6 IL 17 TNF α 0.758(<0.001) 0.738(<0.001) 0.551(<0.001) 0.427(<0.001) IL (0.737) 0.171(0.426) 0.318(0.083) IL (<0.001) 0.637(<0.001) GM CSF 0.583(<0.001) 讨论本研究比较巨噬细胞源性细胞因子 (GM CSF IL 6 和 TNF α) 和 Th17 细胞源性细胞因子 (IL 17) 在静止期和活动期 RA 患者体内的水平, 分析 4 种细胞因子之间的相互关系及其与 RA 患者疾病活动度之间的关系 GM CSF IL 6 和 TNF α 在活动期 RA 患者外周血中的浓度均显著高于静止期 RA 患者和健康对照者, 而 IL 17 在 3 组间差异无统计学意义, 表明单核巨噬细胞系统在 RA 患者慢性关节炎的持续发作中发挥重要作用, 而 Th17 细胞在病情的维持中可能无明显作用 GM CSF 是由内皮细胞成纤维细胞巨噬细胞和活化的 T 细胞在细菌脂多糖 (LPS) 白细胞介素 1(IL 1) 和 TNF α 等炎症因子的刺激下分泌的一种细胞因子, 最初认为 GM CSF 促进骨髓前体细胞增殖分化为巨噬细胞粒细胞和树突状细胞 (DC) [5 7] 近来的研究表明,GM CSF 调节巨噬细胞的多种功能, 包括细胞黏附病原模式识别受体的表达促进炎症因子 [ 白细胞介素 12(IL 12) 白细胞介素 18(IL 18) IL 6 和 TNF α)] 的分泌以及吞噬和杀灭病原体 GM CSF 对于自身免疫性疾病的产生具有重要的作用,GM CSF 基因敲除的骨髓细胞发育分化良好, 不易发展成为实验性变应性脑炎胶原诱导的关节炎以及实验性自身免疫性心肌炎,GM CSF 抗体能够避免或缓解动物自身免疫性炎症的发生 [8 11] RA 患者关节滑膜液和血浆中 GM CSF 及其受体浓度升高, 滑膜组织细胞软骨细胞外周血单个核细胞

4 176 检验医学 2013 年 3 月第 28 卷第 3 期胞内 GM CSF 受体过度表达 [12], 表明 GM CSF 在 RA 慢性关节炎中具有重要作用有文献报道, GM CSF 能够缓解 Felty s 综合征以及化疗引起的粒细胞减少, 同时却促进了关节炎的复发本研究发现,GM CSF 在活动期 RA 患者外周血中的水平为 27.4(34.8)pg/mL, 显著高于静止期 RA 患者 [12.7(9.7)pg/mL] 和健康对照者 [6.2(5.2) pg/ml]; 静止期 RA 患者的 GM CSF 浓度也高于健康对照者, 表明 GM CSF 可能是促进并维持 RA 关节滑膜炎的重要细胞因子, 随着 GM CSM 浓度的增加,RA 患者关节炎呈现活跃状态我们同时发现 IL 6 和 TNF α 在 RA 患者外周血中的水平显著高于健康对照组, 活动期 RA 患者显著高于静止期 RA 患者, 表明细胞因子网络在 RA 关节炎活动期处于激活状态, 巨噬细胞活化并分泌相关细胞因子, 促进关节炎症的反复发作联合检测血清中 GM CSF IL 6 和 TNF α 的水平有助于 RA 患者病情活动度的监测 IL 17 是 Th17 细胞分泌的主要细胞因子,IL 17 可通过诱导其他细胞因子蛋白酶和黏附分子的产生发挥其在 RA 中的作用 IL 17 通过核转录因子 κb(nf κb) 和磷脂酰肌醇 3 激酶 / 蛋白激酶 B(PI3K/AKT) 等细胞通路来促进多种细胞因子分泌, 包括 IL 6 IL 8 及 TNF α 等 [13 14] ; 同时 IL 17 能够诱导中性粒细胞产生和成熟 IL 17 单独或与 IL 1β/TNF α 等协同刺激关节滑膜细胞表达 IL 6, 这些细胞因子募集炎性细胞, 使巨噬细胞中性粒细胞幼稚 DC 细胞和 T 细胞等在关节滑膜处聚集, 增强炎症反应, 加快滑膜细胞增殖 [15 16] ; 而且 IL 17 能诱导巨噬细胞分泌基质金属蛋白酶 (MMP) 2 MMP 3 MMP 9 及 MMP 13 [17], 促进软骨蛋白多糖及胶原降解, 增强单核巨噬细胞对软骨基质的破坏 [18 19] IL 17 可以通过上述多种途径诱导关节的破坏, 然而本研究表明,IL 17 在活动期和静止期 RA 患者外周血中的浓度分别为 23.4(19.5) 和 19.3(16.4)pg/mL, 差异无统计学意义, 与健康对照组的浓度 20.8(16.1)pg/mL 相比差异亦无统计学意义, 提示 IL 17 在 RA 诱导期和发病期作用是不同的,IL 17 可能仅参与 RA 诱发, 与 RA 关节滑膜炎的反复发作可能无明显关联 IL 17 在慢性关节滑膜炎症维持中的作用还有待阐明 [20] 我们同时对 RA 患者血清中 4 种细胞因子间以及与 DAS28 分数的相关性进行分析, 发现 4 种因子间均呈正相关关系, 其中 GM CSF 与 TNF α 和 IL 6 的相关系数最高 (r= ), 与 IL 17 的相关系数较低 (r=0.171);gm CSF 与 DAS28 也具有较强的相关性 (r=0.583), 表明 GM CSF 与 RA 疾病活动度有密切关联这种相关性提示 GM CSF 可能是炎症因子网络中的核心调控者 T 细胞识别关节组织特异性抗原, 诱发炎症, 分泌 GM CSF 等细胞因子 [21], 在关节滑膜炎中,GM CSF 募集骨髓中的单核细胞和粒细胞, 在关节处发育分化, 分泌大量 TNF α 和 IL 6, 促进关节炎症的发展 ; 而在静止期,RA 患者 GM CSF 的浓度降低, 募集的单核细胞和粒细胞减少, 分泌的 TNF α 和 IL 6 也随之降低, 关节炎症呈现恢复趋势总之我们的研究表明, 细胞因子网络是维持和促进 RA 关节滑膜炎的重要因素,GM CSF IL 6 及 TNF α 的水平有助于判断 RA 的活动度 ;GM CSF 与疾病活动度及血清中 IL 6 和 TNF α 的水平均呈正相关, 可能是 RA 患者细胞因子网络的重要调控者,GM CSF 在 RA 发病过程中的作用有待深入研究参考文献 [1] SmolenJS,SteinerG.Rheumatoidarthritisismore thancytokines:autoimmunityandrheumatoidarthritis [J].ArthritisRheum,2001,44(10): [2] SteinerG,SmolenJ.Autoantibodiesinrheuma toidarthritisand theirclinicalsignificance[j]. ArthritisRes,2002,4(Suppl2):S1 S5. [3] FiresteinGS,ZvaiflerNJ.HowimportantareTcels in chronic rheumatoid synovitis?: Ⅱ. T cel independentmechanismsfrom beginningtoend[j]. ArthritisRheum,2002,46(2): [4] FeldmannM.Developmentofanti TNFtherapy forrheumatoid arthritis[j]. NatRev Immunol, 2002,2(5): [5] KunisadaT,MiyazakiM,MiharaK,etal.Anew humanchondrosarcomacelline(oums 27)that maintainschondrocytic diferentiation[j]. IntJ Cancer,1998,77(6): [6] AltmanR,AschE,BlochD,etal.Development ofcriteriafortheclasificationandreportingofosteo arthritis.clasificationofosteoarthritisoftheknee. DiagnosticandTherapeuticCriteriaCommiteeofthe American Rheumatism Asociation[J]. Arthritis

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20 ment.serumconcentrationsoftumornecrosisfactor-α(tnf-α)andinterleukine-1β ( IL-1β ) were detectedonday36oftheexperiment.results Comparedwithnormalco ( )2016 56 4 JournalofNanchangUniversity(MedicalSciences)2016,Vol.56No.4 19,,, (, 510180) : (colageninducedarthritis,cia) 50 (8 ) (42 ) Ⅱ (bovine typeⅡ colagen,cⅡ)+ (completefreund sadjuvant,cfa),1 CⅡ+