冠心病患者血漿白細胞介素-38與效應性T細胞亞群的相關性研究

傅 宴， 俞坤武， 彭昱東， 鐘禹成， 鄭國燕， 賈國良， 揭英純， 曾秋棠

冠心病(coronary artery disease,CAD)是我國居民的主要死因之一?！吨袊难芙】蹬c疾病報告2019概要》[1]顯示，我國心血管病現(xiàn)患人數(shù)約為3.3億，其中CAD患者約1 100萬人。CAD的發(fā)生主要是動脈粥樣硬化和冠狀動脈血栓形成的結果，包括穩(wěn)定型心絞痛(stable angina pectoris,SAP)、不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina pectoris,UAP)和急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)等多種臨床類型。除了高脂血癥、高血壓和糖尿病等傳統(tǒng)危險因素外，低水平的慢性炎癥在CAD發(fā)生中也起著關鍵性作用[2]。有研究表明，炎癥與動脈粥樣硬化和病變破裂的形成及發(fā)展有關，抗炎療法也被認為具有治療CAD的前景[3]。對于心肌梗死患者，如果處于持續(xù)低水平炎癥激活狀態(tài)，其更容易發(fā)生心血管不良事件。近年有研究顯示，白細胞介素(interleukin,IL)-1β單克隆抗體卡那單抗能改善此類人群的臨床預后[3-4]。除IL-1β外，IL-1家族成員還包括IL-1α、IL-1Rα、IL-18、IL-33、IL-36α、IL-36β、IL-36γ、IL-36Rα、IL-37和IL-38。其中IL-1α、IL-1β、IL-1Rα、IL-18和IL-33不僅參與動脈粥樣硬化的形成，而且與CAD的發(fā)生和預后有關，具有成為動脈粥樣硬化疾病治療靶點的前景[5-7]。IL-38是IL-1配體家族中的一種新型抗炎細胞因子[8]。研究發(fā)現(xiàn)其在AMI患者中呈高水平，且在入院后24 h達到高峰[9]，而重組IL-38蛋白可顯著改善小鼠心肌梗死后的心室重構，且該作用與IL-38抑制Th1和Th17免疫反應有關，提示IL-38是CAD的一種新型生物標志物[9-10]。但目前對于血漿中IL-38水平在其他CAD類型中的變化情況仍鮮有研究，鑒此，本研究對SAP、UAP和AMI患者血漿IL-38水平進行檢測，并分析其與效應性T細胞亞群Th1、Th2和Th17的相關性。現(xiàn)報告如下。

1 對象與方法

1.1研究對象 選擇2019年3月至2019年7月華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院收治的CAD患者120例，分為SAP組、UAP組、AMI組各40例。SAP組男28例，女12例，年齡(62.00±9.40)歲，患者有典型的勞力性胸部不適(運動試驗中ST段下傾或水平壓低>1 mm)，肌鈣蛋白Ⅰ水平正常。UAP組男24例，女16例，年齡(58.43±8.40)歲，患者靜息時胸痛伴明確缺血性心電圖改變，ST段改變和(或)T波倒置，肌鈣蛋白Ⅰ水平正常。AMI組男24例，女16例，年齡(58.95±8.49)歲，為肌鈣蛋白Ⅰ水平顯著升高證實的心肌梗死。另選擇同期胸痛綜合征(chest pain syndrome,CPS)患者40例作為對照組，其中男21例，女19例，年齡(57.55±8.91)歲，為肌鈣蛋白Ⅰ、心電圖及冠狀動脈正常的CPS患者。排除標準：(1)合并心臟瓣膜病；(2)合并血栓栓塞；(3)合并膠原疾病；(4)合并彌散性血管內(nèi)凝血；(5)合并晚期肝病；(6)合并腎功能衰竭；(7)合并腫瘤等惡性疾??；(8)正在接受類固醇治療。

1.2研究方法

1.2.1 一般臨床資料采集 在入院時采集、記錄患者的年齡、性別、身高、體重、病史和藥物使用情況等一般臨床資料。

1.2.2 檢測指標及方法 AMI組在患者到達急診室時采集血樣，其他組在入院后第二天早晨采集空腹血樣。將樣品收集到肝素鈉真空采樣器(Becton-Dickinson)中，采用Ficoll密度梯度法制備外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)，應用流式細胞儀(BD Immunocytometry Systems)檢測Th1、Th2和Th17水平。離心后的血漿保存于-80 ℃待測，檢測前統(tǒng)一解凍，通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血漿IL-38、干擾素(interferon,IFN)-γ、IL-4和IL-17的水平?？偰懝檀?、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、肌酐、空腹血糖、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)、肌鈣蛋白Ⅰ等生化指標采用邁瑞B(yǎng)S-280全自動生化分析儀進行檢測。應用飛利浦EPIQ7C進行心臟超聲檢查，在左室長軸切面，選擇心臟舒張期末期，通過二尖瓣腱索水平，測量室間隔左室內(nèi)膜面至左室后壁內(nèi)膜面之間的距離，即左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)；左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)采用雙平面Simpson法進行測量。

2 結果

2.1四組臨床資料比較 四組總膽固醇、HDL-C、空腹血糖、CRP、BNP、肌鈣蛋白Ⅰ、LVEF水平及使用他汀類藥物的人數(shù)比例比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 四組臨床資料比較

2.2四組炎癥因子水平比較 四組IL-38、IL-4、IL-17和IFN-γ水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。AMI組IL-38、IL-17水平顯著高于SAP組(P<0.05)，但與UAP組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。SAP組IL-4水平高于UAP組和AMI組，且UAP組IL-4水平高于AMI組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。AMI組IFN-γ水平高于UAP組和SAP組，且UAP組IFN-γ水平高于SAP組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 四組炎癥因子水平比較

2.3四組效應性T細胞亞群水平比較 四組Th1、Th2、Th17水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。AMI組Th1水平顯著高于SAP組和UAP組(P<0.05)；SAP組Th2水平顯著高于UAP組和AMI組(P<0.05)；AMI組Th17水平顯著高于SAP組(P<0.05)。見表3。

表3 四組效應性T細胞亞群水平比較

2.4血漿IL-38水平與效應性T細胞亞群及其他臨床參數(shù)的相關性分析結果 Pearson相關分析結果顯示，血漿IL-38水平與Th1、Th17、IFN-γ、IL-17、空腹血糖、CRP、肌鈣蛋白Ⅰ、BNP、LVEDD呈正相關(P<0.05)，與IL-4、LVEF呈負相關(P<0.05)。見表4。

表4 血漿IL-38水平與效應性T細胞亞群及其他臨床參數(shù)的相關性分析結果

3 討論

3.1本研究結果顯示，CAD患者IL-38水平顯著升高，且以AMI患者IL-38升高最為顯著，這與本課題組前期研究[9]結果相似。另外，本研究結果還顯示，IL-38與Th1、Th17呈正相關，提示IL-38與Th1、Th17存在密切聯(lián)系，其機制值得進一步探討。

3.2IL-38是IL-1家族的新成員，被發(fā)現(xiàn)于2001年[8]。與其他IL-1家族成員相似，IL-38基因位于人類2號染色體上，基因組結構高度保守。IL-38蛋白與IL-36Ra的同源性為43%，與IL-1Ra的同源性為41%。IL-38前體由152個氨基酸組成，無信號肽和caspase-1共有裂解位點。IL-38在心臟、脾臟、淋巴結、胸腺和扁桃體等人體器官組織中表達，與IL-36Rα共享同一特異性受體IL-36R，且其對IL-36R的親和力顯著高于IL-36Rα，可阻止IL-36α、IL-36β、IL-36γ與IL-36R的結合，從而介導其生物學效應。IL-1R9被發(fā)現(xiàn)是IL-38的另一個受體，介導IL-38對炎癥細胞因子產(chǎn)生的拮抗作用[11]。

3.3IL-38是一種新型的抗炎細胞因子[8]。Mora等[11]研究發(fā)現(xiàn)，截短的IL-38(IL-38aa20-152)較全長的IL-38(IL-38aa1-152)對IL-6具有更強的抑制效果。無論是在體內(nèi)還是體外，Th17的免疫應答效應都受到IL-38的顯著抑制[8]。近年來，許多研究揭示了IL-38與人類自身免疫性疾病的密切關系，例如，原發(fā)性干燥綜合征患者唾液腺中IL-38表達上調[12]；IL-38水平升高分別與系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)和銀屑病的嚴重程度相關[13]；在哮喘患兒中，IL-38水平與IL-10和Treg淋巴細胞百分比呈負相關[14]。上述研究結果提示，IL-38作為一種新型的抗炎細胞因子參與了自身免疫和炎癥性疾病的進展。

3.4動脈粥樣硬化斑塊的免疫組化研究揭示了IL-38在動脈粥樣硬化中的潛在作用，并提示IL-38表達與局部炎癥激活有關[15]。本課題組的前期研究結果顯示，AMI急性期患者IL-38蛋白水平和mRNA水平均升高，但發(fā)病后第7天與對照組無顯著差異，IL-38水平恢復；早期再灌注治療，包括急診經(jīng)皮冠狀動脈介入術(percutaneous coronary intervention,PCI)和溶栓治療，使其濃度在24 h達到峰值后提前大幅度降低，提示再灌注策略對IL-38水平有顯著影響。另外，與前期研究[9]結果相似，本研究結果顯示IL-38水平與IFN-γ、IL-17、空腹血糖、CRP、肌鈣蛋白Ⅰ、BNP、LVEDD、IL-4和LVEF存在相關性。

3.5越來越多的臨床研究表明，CAD患者Th1和Th17免疫反應顯著占優(yōu)，且與斑塊破裂和不良預后存在關聯(lián)，而Th2免疫反應有利于降低心血管事件的發(fā)生風險[16-17]。本研究結果也顯示，CAD患者Th1和Th17水平上調，而Th2水平下調，對此進行了驗證。本研究結果還顯示，IL-38與Th17呈正相關。盡管IL-38具有抑制Th17應答的特性，但許多研究表明，IL-38和Th17在原發(fā)性干燥綜合征、兒童哮喘和克羅恩病中均上調[8，18]。Kim等[19]研究發(fā)現(xiàn)，除了IL-17和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α外，IFN-γ也可顯著提升PBMCs+上皮角質形成細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中IL-38的產(chǎn)生，提示Th1免疫反應能有效地誘導IL-38的表達。本研究結果也顯示，Th1與IL-38呈正相關。此前，Vigne等[20]不僅發(fā)現(xiàn)IL-36受體主要表達于幼稚的CD4+T細胞，而且證明IL-36β與IL-12通過協(xié)同作用促進Th1極化，IL-36信號轉導參與介導Th1免疫應答。由于IL-38是IL-36的天然拮抗劑，其可能通過負反饋機制抑制Th1、Th17免疫反應。

綜上所述，CAD患者血漿IL-38水平顯著升高，且與Th1、Th17水平呈正相關，提示IL-38可能通過負反饋機制參與動脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生發(fā)展，其具體機制有待進一步探討。