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血液病患者骨髓微环境和外周血部分细胞因子水平的对比

2019-08-14石沁欧阳红梅宋建新

医学信息 2019年13期
关键词:骨髓外周血细胞因子

石沁 欧阳红梅 宋建新

摘要:目的  探讨骨髓微环境中细胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平与外周血中相应细胞因子的差异。方法选取2018年1月~2019年2月云南省第一人民医院血液科诊断的缺铁性贫血(IDA)、骨髓增生异常综合征(MDS-EB-1)、慢性粒细胞白血病慢性期(CML-CP)及急性髓系白血病(AML)患者各20例。应用流式细胞仪分析IDA、MDS-EB-1、CML-CP和AML患者骨髓及外周血IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α的水平。结果  IDA患者骨髓微环境和外周血中细胞因子水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);MDS-EB-1、CML-CP及AML患者骨髓微环境中IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平高于外周血,差异有统计学意义(P<0.05)。结论  IDA、MDS-EB-1、CML-CP及AML患者骨髓微环境中细胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α的水平高于外周血中相应的细胞因子水平。在研究血液系统恶性肿瘤细胞因子时,应检测骨髓微环境中的细胞因子。

关键词:骨髓;外周血;细胞因子

中图分类号:R73                                     文献标识码:A                                 DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2019.13.022

文章编号:1006-1959(2019)13-0081-03

Abstract:Objective To investigate the differences of cytokines IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α levels in the bone marrow microenvironment and corresponding cytokines in peripheral blood.Methods  The iron deficiency anemia (IDA), myelodysplastic syndrome (MDS-EB-1) ,20 patients with chronic myeloid leukemia (CML-CP) and acute myeloid leukemia (AML). Flow cytometry was used to analyze the levels of IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α in bone marrow and peripheral blood of patients with IDA, MDS-EB-1, CML-CP and AML.Results  There was no significant difference in the cytokine levels between the bone marrow microenvironment and peripheral blood of patients with IDA (P>0.05).The levels of IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α in the bone marrow microenvironment of patients with MDS-EB-1, CML-CP and AML were higher than those in peripheral blood,the difference was statistically significant(P<0.05).Conclusion  The levels of cytokines IL-Iβ, IL-2, IL-4, IL-10, INF-γ and TNF-α in bone marrow microenvironment of patients with IDA, MDS-EB-1, CML-CP and AML are higher than those of peripheral blood. Corresponding cytokine levels. In the study of hematological malignancies cytokines, cytokines in the bone marrow microenvironment should be examined.

Key words:Bone marrow;Peripheral blood;Cytokines

骨髓微環境(hematopoietic microenvironment)由基质细胞、辅助细胞(T淋巴细胞和单核/巨噬细胞)、细胞外基质和细胞因子组成的一个有序的复杂结构,其不仅提供造血细胞赖以生存、发育及分化的场所,同时其改变为血液系统恶性肿瘤提供了一个合适的生存空间。既往对细胞因子在血液系统恶性肿瘤中的作用主要研究的是外周血(peripheral blood)[1-4],而骨髓微环境中细胞因子的研究鲜见报道。本文对骨髓微环境及外周血的细胞因子差异作一分析,现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料  选取2018年1月~2019年2月云南省第一人民医院血液科诊断的缺铁性贫血(iron deficiency anenia,IDA)患者20例,其中男8例,女12例,年龄21~66岁,平均年龄(45.62±21.39)岁;骨髓增生异常综合征伴原始细胞增多1型(myelodysplastic syndrome with primordial cell proliferation type 1,MDS-EB-1)患者20例,其中男14例,女6例,年龄37~75岁,平均年龄(52.16±23.94)岁;慢性粒细胞白血病慢性期(chronic myeloid leukemia,CML-CP)患者20例,其中男12例,女8例,年龄25~70岁,平均年龄(46.77±21.89)岁;急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者20例,其中男13例,女7例,年龄27~73岁,平均年龄(50.10±22.67)岁。本研究获我院伦理委员会审批批准,并征得所有受试者知情同意。

1.2纳入与排除标准

1.2.1 IDA  纳入标准:按照《血液病诊断及疗效标准》中IDA诊断标准[5],血红蛋白男性<120 g/L、女性<110 g/L,血清铁蛋白<12 μg/L,血清铁<8.95 μmol/L,总铁结合力>64.44 μmol/L,转铁蛋白饱和度<15%,骨髓细胞外铁明消失,铁粒幼细胞比例<15%。排除标准:①由先天性的疾病所引起的重症病例;②合并有地中海贫血或者其他血液系统的病例;③患有恶性肿瘤或者免疫功能不全的病例。

1.2.2 MDS-EB-1  纳入标准:①按照《血液病诊断及疗效标准》中MDS诊断标准及2006年MDS维也纳最低标准[5],外周血血细胞1~3个系别减少,原始细胞≤2%~4%,单核细胞<1×109/L;②骨髓单系或多系发育异常,原始细胞5%~9%,无Auer小体。排除标准:血细胞减少/发育异常原发原因的所有其他造血组织或非造血组织疾病。

1.2.3 CML-CP  纳入标准:①按照《血液病诊断及疗效标准》中CML-CP诊断标准[5],临床表现为贫血、脾肿大、持续性白细胞计数增高;②经骨髓和外周血涂片检查原始细胞<10%;③PH染色体和BCR/ABL融合基因检测呈阳性。排除标准:①CML加速期或急变期患者;②患急性白血病等血液疾病者;③合并其它恶性肿瘤者。

1.2.4 AML  纳入标准:符合《血液病诊断及疗效标准》中AML诊断标准[5],外周血和(或)骨髓中原始细胞占所有有核细胞≥20%,过氧化物酶(POX)染色阳性率>3%,白血病免疫分型表达MPO、CD13、CD15、CD33、CD117且积分>2分,细胞遗传学检查有克隆性遗传学异常,如t(8;21)(q22;q22)、inv(16)(p13;q22)或t(16;16)(p13;q22)以及t(15;17)(q22;q12)。排除标准:①治疗相关性急性髓系白血病患者;②骨髓增生异常综合征或骨髓增殖性疾病转化而来的急性髓系白血病患者。

1.3试剂和仪器  主要试剂盒:IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α试剂盒(美国Becton-Dickinson公司,规格:80Tests)。主要仪器:流式细胞仪(美国Beckman Coulter Inc,批号:AN02002,型号:FC500)。

1.4标本采集  常规采集IDA、MDS-EB-1、CML-CP、AML患者骨髓液2.0 ml,同时采集相应患者外周血2.0 ml,EDTA-K2抗凝,以3000 r/min 离心30 min,收集上清,-80℃保存待测。

1.5细胞因子检测  按照试剂盒说明书设计流式细胞术方案,计算所需微球量,混合微球(Bead),以1500 r/min 离心10 min,弃上清,加入丢弃上清相同量的增强剂混合待用;取试管编号,每管分别加入20 μl离心后的骨髓及外周血上清液,每管加入混合微球50 μl及PE染料50 μl,避光孵育3 h,加入清洗缓冲液600 ml混匀,1500 r/min 离心10 min,弃上清,加入300 μl 清洗緩冲液混匀上机检测,用FCAP分析软件分析。

1.6统计学分析  数据采用SPSS 19.0软件进行分析。计量资料采用(x±s)表示,行t检验。以P<0.05表示差异有统计学意义。

2结果

IDA患者骨髓微环境和外周血中细胞因子比较,差异无统计学意义(P>0.05);MDS-EB-1、CML-CP和AML患者骨髓微环境中IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平均高于相应患者外周血中细胞因子水平,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

3讨论

细胞因子是由免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的蛋白质,主要介导和调节免疫应答及炎症反应。细胞因子作为骨髓微环境中的重要组成部分的细胞因子,在维持骨髓微环境的动态平衡中起着重要作用。一旦微环境的性质和功能发生改变,将可能对造血干细胞的生长、分化产生重要影响[6]。

越来越多的研究证实,在不同的肿瘤中都存在局部微环境的改变,如MDS、白血病、淋巴瘤等血液系统恶性肿瘤微环境中有巨噬细胞的异常浸润[7-9],巨噬细胞可大量分泌多种细胞因子,如M1型巨噬细胞分泌IL-2、IL-12、INF-γ、TNF-α等细胞因子和趋化因子,M2型巨噬细胞分泌IL-Iβ、IL-4、IL-6、IL-10等而发挥抗肿瘤或促肿瘤作用[10-12]。

本研究结果表明,在相对良性血液系统疾病IDA患者骨髓微环境中,骨髓微环境中的细胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平虽高于外周血水平,但差异无统计学意义(P>0.05),原因可能是IDA仅是由于储存铁被耗竭后所发生的贫血,而在局部没有巨噬细胞的异常浸润及基质细胞、辅助细胞的激活有关。而在血液系统恶性肿瘤患者骨髓中,无论是MDS-EB-1、CML-CP还是AML,细胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α水平均高于外周血,差异有统计学意义(P<0.05)。这是由于在血液系统恶性肿瘤患者骨髓微环境中存在一个巨噬细胞的扩增环,在白血病细胞来源的趋化因子,如CCL2、VEGF等细胞因子的作用下,将外周血单核细胞大量招募进入骨髓微环境而分化为巨噬细胞,由于Th1类细胞因子IL-2、INF-γ减少和Th2类细胞因子IL-2、IL-4、IL-10、TNF-α及多功能炎性因子IL-1β等细胞因子的增高而将招募进入骨髓微环境的巨噬细胞极化为M2型,而白血病细胞本身也能分泌大量的CCL2、IL-10、IL-1β和VEGF,进一步促进巨噬细胞的招募与极化,同时由于基质细胞、辅助细胞等分泌大量细胞因子,导致局部的细胞因子“风暴”所致[7-9]。

综上所述,IDA、MDS-EB-1、CML-CP及AML患者骨髓微环境中细胞因子IL-Iβ、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ、TNF-α的水平高于外周血中相应的细胞因子水平。因此,在研究血液系统恶性肿瘤细胞因子时,应检测骨髓微环境中的细胞因子,才能更准确的反映骨髓微环境的变化对血液系统恶性肿瘤的影响。

参考文献:

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收稿日期:2019-2-13;修回日期:2019-2-28

編辑/杜帆

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