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血清中IL-33 在1 型糖尿病患儿中的表达情况及其与部分Th1/Th2 细胞因子的相关性研究

2024-03-11

安徽医学 2024年2期
关键词:介素白细胞细胞因子

李 侠 高 宇 李 江

1 型糖尿病是儿童中最常见的慢性自身免疫性疾病之一,其特征是T 细胞介导的胰岛β 细胞的自我破坏,导致胰岛素合成和分泌不足[1]。现阶段儿童期1 型糖尿病的发病率正在增加,虽然目前患者生存率和健康状况已能得到改善,但1 型糖尿病的病因复杂,因此其治疗仍然难以捉摸[2-3]。Ⅰ型T 辅助细胞(T helper cell 1,Th1)和Ⅱ型T 辅助细胞(T helper cell 2,Th2)细胞是宿主防御有害微生物和炎症性疾病发病过程中由CD4+T 细胞介导的特异性免疫反应的表型,已证明二者的免疫平衡改变在1 型糖尿病的发病机制中起着重要作用[4-5]。白细胞介素-33(interleukin-33,IL-33)表达与部分Th1/Th2 细胞介导的免疫反应有关,有报道称,糖尿病肾病患者胰岛素抵抗和微量白蛋白尿的严重程度增加与IL-33 水平降低密切相关,并观察到部分Th1/Th2 细胞失衡[6-7]。本文主要通过检测1 型糖尿病患儿血清中的IL-33 以及部分Th1/Th2 相关细胞因子的水平,研究它们之间的相关性,为临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020 年3 月至2022 年3 月在秦皇岛市妇幼保健院内分泌科接受治疗的125 例1 型糖尿病患儿为研究对象,为1 型糖尿病患儿组,其中男童61 例,女童64 例;年龄1~14 岁;身体质量指数(body mass index,BMI)12~20 kg/m2。选取120 例同期健康体检儿童作为对照组,其中男童64 例,女童56例;年龄3~14 岁,平均(10.25±2.84)岁;BMI 为13~20 kg/m2。两组研究对象年龄、性别、BMI 比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。本研究得到本院伦理委员会审核并批准(批准号:20-00236),且研究对象家长均签署知情同意书。

表1 两组研究对象一般资料对比

1.2 纳入与排除标准 纳入标准:①1 型糖尿病患儿符合糖尿病的诊断标准[8]:空腹血糖≥7.0 mmol/L,和/或餐后2 h 后的血糖浓度≥11.1 mmol/L,胰岛自身抗体阳性,且伴随糖尿病症状体征;③临床资料完整。排除标准:①2 型糖尿病患儿;②合并其他自身免疫病;③合并严重肾、肝功能障碍;④合并其他恶性肿瘤。

1.3 方法

1.3.1 试剂与仪器 人IL-33 酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒(批号:ABE10104)购买于上海瓦兰生物科技有限公司;人肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)ELISA 试剂盒(批号:R-1389)购买于上海广锐生物科技有限公司;人白细胞介素2(interleukin-2,IL-2)ELISA 试剂盒(批号:YM-SZ0055)购买于上海远慕生物科技有限公司;人白细胞介素4(interleukin-4,IL-4)ELISA 试剂盒(批号:IB-E10051)购买于江西艾博因生物科技有限公司;人白细胞介素10(interleukin-10,IL-10)ELISA 试剂盒(批号:YM-SZ0066)购买于上海远慕生物科技有限公司;酶标仪(型号:Varioskan LUX)购买于赛默飞有限公司;全自动生化分析仪(型号:AU5821)购买于美国贝克曼库尔特有限公司。

1.3.2 样本收集 采集患儿入院24 h 内清晨空腹外周肘静脉血4 mL,于室温静置30 min,以3 500 r/min离心8 min,收集离心后的上清液,于冰箱-20 ℃中保存待检。并获取健康体检儿童体检时外周肘静脉血4 mL,采取上述同样操作。

1.3.3 临床生化指标资料收集 通过全自动生化分析仪检测受试者空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、三酰甘油(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平。

1.3.4 ELISA 法检测血清IL-33、TNF-α、IL-4 水平血清IL-33、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-10 的水平检测采用ELISA 法,均严格按照试剂盒说明书进行。测定在450 nm 处不同浓度标准品的吸光度值,绘制标准曲线。同样,取适量血清样本解冻,然后测定450 nm 处各样本的吸光度值。最后,依据标准曲线计算血清IL-33、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-10 水平。

1.4 统计学方法 采用SPSS 25.0 软件分析数据。计量资料以±s表示,组间比较行t检验;计数资料以百分比表示,组间比较行χ2检验;Pearson 相关性分析血清IL-33 水平与部分Th1/Th2 细胞因子平衡的相关性;logistic 回归分析1 型糖尿病发生的影响因素。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组研究对象生化指标比较 与对照组相比,1型糖尿病患儿组TC、TG、FBG、LDL-C 水平均升高,HDL-C 水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组研究对象生化指标比较 (±s)

表2 两组研究对象生化指标比较 (±s)

注:FBG为空腹血糖;HDL-C为高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇;TG为三酰甘油;TC为总胆固醇。

临床指标1型糖尿病患儿组对照组t值P值TC(mmol/L)4.71±1.42 3.76±1.37 5.326<0.001例数125 120 FBG(mmol/L)8.74±2.12 4.71±1.14 18.422<0.001 HDL-C(mmol/L)1.03±0.26 1.55±0.37 12.769<0.001 LDL-C(mmol/L)2.74±0.81 2.28±0.62 4.977<0.001 TG(mmol/L)1.21±0.33 1.04±0.27 4.403<0.001

2.2 两组研究对象血清IL-33 以及部分Th1/Th2 细胞因子的水平比较 与对照组相比,1 型糖尿病患儿组IL-33、IL-4、IL-10 表达水平降低,TNF-α、IL-2 表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组研究对象血清IL-33以及部分Th1/Th2细胞因子的水平比较(±s)

表3 两组研究对象血清IL-33以及部分Th1/Th2细胞因子的水平比较(±s)

注:IL-33为白细胞介素-33;TNF-α为肿瘤坏死因子α;IL-2为白细胞介素2;IL-4为白细胞介素4;IL-10为白细胞介素10。

组别1型糖尿病患儿组对照组t值P值IL-4(pg/mL)7.76±2.02 12.82±3.23 14.764<0.001 IL-10(pg/mL)9.50±2.49 17.33±4.48 16.997<0.001例数125 120 IL-33(pg/mL)9.46±2.47 12.25±3.16 7.717<0.001 TNF-α(pg/mL)13.87±3.54 8.91±2.35 12.866<0.001 IL-2(pg/mL)10.70±2.81 6.19±1.62 15.308<0.001

2.3 两组研究对象部分Th1/Th2 细胞因子水平比较与对照组相比,1 型糖尿病患儿组TNF-α/IL-4、TNFα/IL-10、IL-2/IL-4、IL-2/IL-10 值均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 两组研究对象部分Th1/Th2细胞因子水平比较(±s)

表4 两组研究对象部分Th1/Th2细胞因子水平比较(±s)

注:TNF-α为肿瘤坏死因子α;IL-4为白细胞介素4;IL-10为白细胞介素10;IL-2为白细胞介素2。

组别1型糖尿病患儿组对照组t值P值例数125 120 TNF-α/IL-4 1.79±0.48 0.70±0.21 22.862<0.001 TNF-α/IL-10 1.46±0.39 0.51±0.14 25.171<0.001 IL-2/IL-4 1.38±0.36 0.48±0.13 25.816<0.001 IL-2/IL-10 1.13±0.30 0.36±0.11 26.459<0.001

2.4 1 型糖尿病患儿血清IL-33 水平与部分Th1/Th2细胞因子的相关性分析 1 型糖尿病患儿血清IL-33表达水平与TNF-α/IL-4、TNF-α/IL-10、IL-2/IL-4、IL-2/IL-10 均呈负相关(P<0.05)。见表5。

表5 1型糖尿病患儿血清IL-33水平与部分Th1/Th2细胞因子的相关性分析

2.5 患儿发生1型糖尿病的影响因素 以患儿是否发生1 型糖尿病为因变量(发生=1,未发生=0),以血清FBG、HDL-C、LDL-C、TC、TG、IL-33、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-10 为自变量(连续变量原值带入),行logistic 回归分析。结果显示,IL-33、IL-4、IL-10 为患儿发生1型糖尿病的保护因素(P<0.05),FBG、TNF-α、IL-2 为患儿发生1 型糖尿病的危险因素(P<0.05)。见表6。

表6 患儿发生1型糖尿病的影响因素分析

3 讨论

1 型糖尿病是儿童中最常见的慢性自身免疫性疾病之一。这种疾病的特征是β 细胞被破坏,导致高血糖,并进入终身胰岛素依赖状态[9]。1 型糖尿病的发病率持续上升,18% 的新诊断发生在9 岁及以下的儿童中[10]。在1 型糖尿病中,胰岛素的缺乏与胰腺β 细胞被破坏有关,这可能是由辅助性T 淋巴细胞和巨噬细胞的激活引起的[11]。Th1 和Th2 是两个功能上独立的Th 细胞亚群,TNF-α、IL-2 是由Th1 细胞产生的促炎细胞因子,支持细胞介导的免疫,从而促进炎症、细胞毒性和延迟型超敏反应;IL-4、IL-10 是Th2 细胞分泌的抗炎细胞因子,支持体液免疫并下调Th1 细胞的炎症作用[12-13]。Th1/Th2 细胞因子平衡对于维持机体正常免疫反应至关重要,一旦这种平衡被打破就会引发体内促炎反应,从而导致机体免疫损伤[14]。张帅[15]研究发现2 型糖尿病患者血清中Th1 细胞因子(TNF-α)升高,而Th2 细胞因子(IL-4、IL-10)降低,表明糖尿病的发生发展与机体部分Th1/Th2 细胞因子的平衡密切相关。本研究发现1 型糖尿病患儿组IL-4、IL-10 表达水平降低,TNF-α、IL-2 表达水平及TNF-α/IL-4、TNF-α/IL-10、IL-2/IL-4、IL-2/IL-10 值升高,与臧雯等[12]研究相似,可能原因为:1 型糖尿病患儿中部分Th1/Th2 细胞因子间的平衡被打破,导致胰岛β 细胞的破坏,从而促进1 型糖尿病的发生[11-13]。

IL-33 是IL-1 家族中新发现的细胞因子,通常存在于细胞质和细胞核中。当细胞被激活或受损时,IL-33 可分泌到细胞外,通过与其特异性致癌抑制因子2(suppression of tumorigenicity,ST2)结合,调节各种免疫细胞的功能[16]。有证据表明IL-33/ST2 轴在慢性炎症和自身免疫性疾病中起重要作用,如Pavlovic 等[17]研究发现ST2 的基因缺失增强了T 细胞介导的自身免疫性炎症疾病发生风险,而外源性IL-33 在1 型糖尿病模型中显示出强大的预防作用。此外,在糖尿病诱导6天和12 天后尝试治疗性应用IL-33 对疾病临床和实验室体征的发展具有显著的影响。Lu 等[18]研究表明,IL-33 可预防糖尿病前期非肥胖糖尿病小鼠的疾病发展,并强调IL-33/ST2 可作为预防1 型糖尿病的潜在治疗靶点。IL-33 也被报道与Th1 和Th2 细胞因子介导的免疫反应有关,Th1 和Th2 细胞因子介导的免疫反应已被作为某些疾病的“警报”[19]。汪矗等[20]研究表明IL-33 所介导的Th1/Th2 免疫调节失衡与慢性阻塞性肺疾病的发病密切相关。本研究发现与对照组相比,1型糖尿病患儿组IL-33 表达水平降低,表明IL-33 可能参与1 型糖尿病的发病,且1 型糖尿病患儿血清IL-33 降低可能与部分Th1/Th2 细胞因子失衡密切相关。另外logistic 回归分析结果显示,IL-33、IL-4、IL-10 均为患儿发生1 型糖尿病的保护因素,而FBG、TNF-α、IL-2 均是患儿发生1 型糖尿病的危险因素。

综上所述,1 型糖尿病患儿血清IL-33 表达水平降低,部分Th1/Th2 细胞比例失衡,且IL-33 表达水平与部分Th1/Th2 细胞失衡密切相关,表明IL-33 可能参与1 型糖尿病的发生发展过程,后续本研究也将进一步扩大样本量,继续探究二者与1 型糖尿病的关系,并进一步探索其具体病理机制。

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