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牛奶蛋白过敏婴儿外周血中Th17细胞及IL—17、IL—21的研究

2017-11-20段庆宁

中国医学创新 2017年28期
关键词:奶粉过敏配方

段庆宁

【摘要】 目的:探索Th17细胞及IL-17、IL-21在牛奶蛋白过敏(CMA)婴儿发病机制中的作用。方法:采集病例组治疗前后和健康对照组各25例患者的空腹外周静脉血,用流式细胞仪技术测定Th17细胞在CD4+T细胞中的占比,用ELISA法检测上清IL-17、IL-21水平,比较两组的各项指标。结果:病例组治疗前Th17细胞占比(8.97±2.81)%,治疗后(3.72±2.52)%,对照组(1.92±1.38)%,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。IL-17在对照组、病例组治疗前、病例组治疗后分别为(3.05±1.61)、(25.58±7.89)、(13.07±9.63)ng/mL,IL-21在对照组、病例组治疗前、病例组治疗后分别为(1.88±1.62)、(13.43±4.3)、(9.13±4.67)ng/mL,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:Th17细胞、IL-17和IL-21可能为CMA的研究及治疗提供了靶向依据。

【关键词】 牛奶蛋白过敏(CMA); Th17细胞; IL-17; IL-21

【Abstract】 Objective:To explore the role of Th17 cells,IL-17 and IL-21 in the pathogenesis of cows milk allergy(CMA).Method:The fasting peripheral venous blood in control group of 25 cases and before and after treatment in case group of 25 cases were collected,the percentage of Th17 cells in CD4+ T cells was measured by flow cytometry,the levels of IL-17 and IL-21 in supernatant were detected by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA),those indicators of two groups were compared.Result:The proportion of Th17 cells was (8.97±2.81)% before treatment,(3.72±2.52)% after treatment and (1.92±1.38)% in the control group,the differences were statistically significant(P<0.05).In the control group,the case group before treatment and after treatment IL-17 were respectively (3.05±1.61),(25.58±7.89)and (13.07±9.63)ng/mL;IL-21 were respectively (1.88±1.62),(13.43±4.3) and (9.13±4.67)ng/mL, compared of those,the differences were statistically significant(P<0.05).Conclusion:Th17 cells,IL-17 and IL-21 may provide potential targets for the study and therapy of CMA.

【Key words】 Cows milk allergy(CMA); Th17 cells; IL-17; IL-21

First-authors address:Nantong University Affiliated Taizhou Peoples Hospital,Taizhou 225300,China

doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.28.012

牛奶蛋白過敏(Cows milk allerge,CMA)是婴儿最常见的食物过敏,在欧洲发病率2%~3%[1]。国内尚无CMA的发病率统计,但有关我国两岁以下儿童一项调查发现,食物过敏的发生率为5.5%~7.3%[2]。CMA可涉及各个系统,临床表现多样,以胃肠道及皮肤症状为主,如胃食管反流、呕吐、腹胀、腹泻、便血、便秘、湿疹、荨麻疹等,还可表现为缺铁性贫血、生长发育缓慢、喘息、慢性咳嗽等[3]。目前已发现多种免疫细胞及因子参与其中,但具体机制尚不明确。治疗方法包括疗效确切的饮食回避法和结论不一的口服益生菌法等[4]。Th17是近几年发现的Th细胞亚群,由初始T细胞在TGF-β、IL-6、IL-1β和IL-23刺激后分化而来[5],并通过其特征性细胞因子IL-17、IL-21、IL-22发挥生物学作用。已证实Th17及其相关细胞因子广泛参与到多种炎症、风湿性疾病、变态反应性疾病中[6-10],但尚无与CMA有关的报道。本文通过对CMA婴儿及健康婴儿外周血Th17比例,IL-17、IL-21水平的测定,探索其在CMA发病机制中的作用,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 参照文献[11-12]选取2016年1-10月泰州市人医院门诊就诊的疑诊为CMA的婴儿40例。所有患儿经食物回避3周,剔除不遵医嘱者4例,结果临床症状无明显改善者4例,明显改善者32例。选择症状明显改善者32例行开放性口服食物激发试验(OFC),1周内观察反应,最终确诊CMA共计25例进入病例组。选择同期本院儿童保健科健康体检婴儿25例作为对照组。病例组25例患儿就诊时主要症状以腹泻、皮疹(反复、严重的湿疹)、便血为主,另外还有少数表现腹胀、易激惹、生长发育落后、贫血等。对照组25例健康儿童中9例表现为轻度湿疹。两组患儿年龄、性别比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。排除标准:(1)存在先天性免疫功能异常;(2)存在先天性肠道结构异常;(3)入组前3个月及入组后存在严重感染,如败血症、脓毒血症、重症肺炎等;(4)入组前3个月及入组后使用静脉人血丙种球蛋白、口服或静脉糖皮质激素;(5)其他可能影响机体免疫功能、肠道正常功能的情况。本研究取得了泰州市人民医院伦理委员会批准,入组患儿家长均签署知情同意书。endprint

1.2 方法

1.2.1 病例组患儿干预方法 病例组CMA患儿饮食上采取营养干预为主,(1)纯母乳喂养者7例:继续鼓励母乳喂养,乳母回避牛奶及奶制品、坚果、海鲜以及其他食用后引起患儿症状反复的食物。(2)混合喂养者16例:乳母回避可疑食物,同时根据患儿病情选用不同配方奶粉。深度水解配方奶粉15例,氨基酸配方奶粉1例。(3)配方奶喂养者2例,均改为深度水解配方奶粉喂养。另外,有胃肠道症状者加用培菲康散剂或者妈咪爱口服,有严重湿疹者局部使用氢化可的松霜剂1∶1混合维生素E霜短期外用,并且坚持补充维生素D3。由本科经验丰富的2名护理人员跟踪指导CMA患儿日常护理方法,密切随访,监测生长发育情况,6个月后所有CMA患儿再次行激发试验,所有研究对象均无病例失访。

1.2.2 流式细胞仪检测Th17比例 两组患儿均采集晨空腹颈静脉血3 mL,置肝素抗凝管中,6个月后行激发试验前所有CMA患儿再次采集晨空腹颈静脉血3 mL。向新鲜肝素化外周血中加入等体积淋巴细胞分离液,离心后获得外周血单个核细胞(PBMC)悬液,以12孔板培养,加入补充10%胎牛血清的RPMI-1640、佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯、离子霉素,室温孵育4 h,前1 h内加入莫能菌素。再加入人CD4抗体,4 ℃避光孵育30 min。加入PE标记的IL-17单抗,4 ℃避光孵育20 min。离心后以PBS液洗涤2遍,以流式细胞仪(BD,美国)检测Th17比例。除PE标记的IL-17单抗购自上海研盟生物科技有限公司,余试剂及抗体均购自美国BD公司。

1.2.3 ELISA法检测血浆IL-17、IL-21水平 试剂盒购自江苏凯基生物股份有限公司,按产品说明书严格操作。

1.3 统计学处理 使用SPSS 20.0统计软件进行处理,计量资料以(x±s)表示,组间比较采用t检验或Fishers精确概率法,流式分析数据以Th17细胞在CD4+T淋巴细胞中的百分比表示,率的比较采用 字2检验,以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患儿Th17比例、IL-17及IL-21水平比较 病例组治疗前Th17占CD4+T淋巴细胞比例(8.97±2.81)%,治疗后占比(3.72±2.52)%,对照组占比(1.92±1.38)%,比较差异有统计学意义(P<0.05),见图1。两组患儿IL-17及IL-21水平比较差异均有统计学意义(P<0.05),见表2。

2.2 病例组患儿营养干预处理后耐受情况比较 根据疗效判定标准分为耐受者(显效和有效)22例,耐受失败者(无效)3例[13],干预有效率达88.0%。单独分析耐受失败的3例患儿发现其三组指标治疗前后比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表3。

3 讨论

食物过敏是婴儿常见的过敏性疾病,由多种因素、多个系统、多种机制共同参与,常分为IgE介导(速发型过敏反应)、非IgE介导(迟发型过敏反应)、IgE和非IgE混合介导三种类型。常见的过敏原包括牛奶、鸡蛋白、见过、贝壳类、海鲜等,牛奶蛋白过敏是常见的食物过敏,可能与肠道黏膜屏障破坏、肠道通透性增加、口服不耐受等有关[14]。以胃腸道为主要表现的牛奶过敏通常是非IgE介导和混合介导型。牛奶蛋白性直肠炎是最常见的CMA性消化道疾病,主要表现为腹泻及血便,诊断的金标准是牛奶蛋白激发试验[15]。

CMA治疗的关键是牛奶蛋白回避,并进行饮食替代,目前治疗CMA的配方奶主要有豆奶粉、部分及深度水解配方奶粉、游离氨基酸配方奶粉。使用替代治疗干预后,患儿临床症状、实验室指标可有明显改善,孙灿等[16]发现干预治疗后6个月患儿的总有效率可达到97.6%。本研究结果有效率88.0%,也说明了饮食替代治疗的有效性。豆奶粉生物利用度低,长期使用可引起生长发育不良,故不被大多营养学会推荐。国内学者研究发现,游离氨基酸配方奶粉在治疗效果方面优于水解配方奶粉,建议有条件的家庭建议使用游离氨基酸配方奶粉[17-18]。但对CMA患儿来说,由于治疗过程中奶制品、母乳的剥离,会有较多心理及生理的远期影响。有研究发现,CMA儿童到了学龄期,会有严重而频繁的精神障碍[19],且CMA与哮喘、过敏性鼻炎等变应性疾病关系密切。所以探索CMA发病机制,找出有效的治疗方法显得尤为重要。

谢广清等[20]对IgE及非IgE介导的CMA患儿行胃镜检查发现,他们的胃黏膜病理均呈慢性炎症性改变,伴部分病例的中性粒细胞浸润,提示炎症反应在CMA中的普遍存在。Th17活化是促进炎症性疾病发生发展的重要因素,主要介导中性粒细胞性炎症反应[21]。本研究中,病例组Th17在CD4+T细胞中的占比明显高于对照组,且治疗前后Th17比例也有明显改变,支持了上述观点。

IL-17是Th17代表性细胞因子,在哮喘的研究中发现其通过诱导气道上皮细胞和平滑肌细胞分泌TNF-α、IL-6等炎性介质,促进中性粒细胞成熟和活化[22]。动物实验也发现,应用IL-17单抗后可抑制肺部中性粒细胞的募集[23]。本研究发现,IL-17在病例组(包括治疗前和治疗后)均比对照组明显增高,提示CMA患儿体内可能存在炎症反应的失衡。

IL-21由活化的各亚型CD4+T细胞产生,对多种免疫细胞有重要调节作用,Korn等[24]发现IL-21能协同TGF-β通过非IL-6依赖途径使Th17细胞分化,而且能抑制Treg细胞的表达和活性[25]。Treg细胞能维持免疫系统对自身成分的耐受,使机体保持免疫稳态。杨希晨等[26]研究发现,CD4+CD25+FOXP3+调节性T细胞有助于减少牛奶蛋白过敏的发生,并帮助诱导免疫耐受。本研究发现,IL-21在病例组水平比对照组明显增高,提示其可能通过活化Th17和抑制Treg细胞造成CMA患儿炎症状态。此外,单独分析耐受失败的3例患儿发现,其治疗前后IL-17、IL-21水平比较差异均无统计学意义(P>0.05),推测还有其他因素参与到CMA发病机制中。endprint

综上所述,Th17细胞比例及IL-17、IL21水平在CMA患儿及健康对照组中存在差异,可能为CMA研究及治疗提供了靶向依据。但是本研究病例数少,且未对Th17细胞上游及下游具体机制进行研究,存在局限性,有待进一步的研究。

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