溃疡性结肠炎患者血清IDO 与机体免疫失衡、炎症因子水平相关性研究

胡明富 卢海巧 陈伟琴

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是结直肠非特异性、慢性炎症性疾病，病程漫长且反复发作，给患者带来巨大痛苦且有癌变风险[1-2]。UC 发病原因尚未完全明确，诊断主要依靠临床症状以及纤维结肠镜检。UC 患者根据病情严重程度不同，治疗方案也存在较大差异。纤维结肠镜检是UC 诊断及病情评估的金标准，但其属于有创性操作、无法重复进行。吲哚胺2，3-双加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）属于色氨酸代谢酶，通常由单核巨噬细胞产生并广泛分布于胃肠道中，已经有研究发现在肠道菌群紊乱小鼠肠黏膜中IDO 表达异常，推测其与肠道黏膜病变相关[3]。目前关于IDO 与UC 病情的内在联系研究开展不多，本研究通过检测UC 患者血清IDO 表达水平，评估IDO 表达水平与机体免疫失衡、炎症反应的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014 年12 月—2018 年5 月在浙江省宁海县第一医院消化内科确诊的UC 患者103 例，根据病情严重程度分为轻度组49 例、中重度组54 例；取同期在本院进行体检的健康志愿者100名作为正常对照组。本研究经医院伦理委员会审核通过，所有研究对象知情同意。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：（1）符合UC 诊断及病情分级标准[4]；（2）首次确诊UC、既往无相关治疗史；（3）年龄≥18 周岁。排除标准：（1）既往肠道手术史；（2）合并肺炎等全身感染性疾病；（3）合并强直性脊柱炎、类风湿性关节炎等基础性自身免疫性疾病；（4）合并恶性肿瘤；（5）妊娠或者哺乳期患者。

1.3 病例脱落标准 （1）拒绝相关检查，导致数据收集困难或者数据缺失；（2）研究过程中出现其他急症、被动退出研究。

1.4 血清IDO 水平检测 入组即刻（UC 患者未经相关治疗），采集三组研究对象晨起空腹外周静脉血标本5.0mL，经贝克曼库尔特Optima XPN 超速离心机分离血清。采用酶联免疫吸附法（ELISA，试剂盒购自武汉默沙克生物科技公司，批号20160721）检测血清中IDO 表达水平。

1.5 免疫失衡、炎症反应相关指标检测 以相同方式获取三组研究对象空腹外周静脉血标本5.0mL×3份，其中1 份直接经赛默飞Attune NxT 流式细胞仪测定Treg 细胞、Th17 细胞分布情况，另2 份分离血清后采用免疫速率比浊法（试剂盒均购自上海西唐生物有限公司，批号分别为20170911、20161205、20151016）测定其中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）表达水平，采用ELISA（试剂盒购自武汉默沙克生物科技公司，批号分别为20141205、20160714、20171103、20150918）检测血清中炎症因子白介素-4（IL-4）、白介素-6（IL-6）、白介素-23（IL-23）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）表达水平。

1.6 统计学方法 应用统计软件SPSS 21.0。计量资料比较采用方差分析、组间两两比较采用LSD 法；两类数据的相关性分析采用Pearson 检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组一般资料比较 轻度组中男25 例、女24例，年龄22～49 周岁，平均（31.64±6.88）周岁；中重度组中男28 例、女26 例，年龄20～51 周岁，平均（32.05±7.11）周岁；正常对照组中男53 名、女47 名，年龄21～50 周岁，平均（31.38±7.79）周岁。三组研究对象性别、年龄分布差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 UC 患者与正常对照组血清IDO 表达水平比较

UC 患者与正常对照组血清IDO 表达水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。其中中重度组、轻度组患者血清IDO 表达水平高于正常对照组；中重度组患者血清IDO 表达水平高于轻度组，差异有统计学意义（P 均＜0.05）。见表1。

表1 UC 患者与正常对照组血清IDO 表达水平比较（U/L，±s）

表1 UC 患者与正常对照组血清IDO 表达水平比较（U/L，±s）

注：与正常对照组比较，*P＜0.05；与轻度组比较，△P＜0.05；UC：溃疡性结肠炎；IDO：吲哚胺2，3-双加氧酶

组别正常对照组轻度组中重度组F 值P 值例数100 49 54 IDO 34.28±5.10 59.73±8.24*120.64±16.07*△1344.11 0.000

2.3 UC 患者与正常对照组血清Treg/Th17 细胞分布比例比较 UC 患者与正常对照组外周血Treg 细胞、Th17 细胞分布比例差异有统计学意义（P＜0.05）。其中中重度组、轻度组患者外周血Treg 细胞比例低于正常对照组，Th17 细胞比例高于正常对照组；中重度组患者外周血Treg 细胞比例低于轻度组，Th17 细胞比例高于轻度组，差异均有统计学意义（P 均＜0.05）。见表2。

2.4 UC 患者与正常对照组血清免疫球蛋白表达水平比较 UC 患者与正常对照组血清免疫球蛋白表达水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。其中中重度组、轻度组患者血清IgG、IgA、IgM 表达水平高于正常对照组；中重度组患者血清IgG、IgA、IgM 表达水平高于轻度组，差异均有统计学意义（P 均＜0.05）。见表3。

表2 UC 患者与正常对照组外周血Treg/Th17 免疫细胞分布比例比较（%）

表2 UC 患者与正常对照组外周血Treg/Th17 免疫细胞分布比例比较（%）

注：与正常对照组比较，*P＜0.05；与轻度组比较，△P＜0.05；UC：溃疡性结肠炎；Treg：调节抗T 细胞；Th17：辅助抗T 细胞17

组别正常对照组轻度组中重度组F 值P 值例数100 49 54 Treg 细胞比例4.36±0.59 3.98±0.53*3.41±0.48*△782.516 0.000 Th17 细胞比例1.38±0.21 1.99±0.32*2.81±0.40*△406.182 0.000

表3 UC 患者与正常对照组血清免疫球蛋白表达水平比较（g/L±s）

表3 UC 患者与正常对照组血清免疫球蛋白表达水平比较（g/L±s）

注：与正常对照组比较，*P＜0.05；与轻度组比较，△P＜0.05；UC：溃疡性结肠炎；IgG：免疫球蛋白G；IgA：免疫球蛋白A；IgM：免疫球蛋白M

组别正常对照组轻度组中重度组F 值P 值例数100 49 54 IgG 7.23±0.81 9.04±1.53*11.27±1.95*△152.585 0.000 IgA 1.32±0.17 1.59±0.21*1.78±0.29*△83.294 0.000 IgM 1.30±0.15 1.42±0.18*1.58±0.21*△45.209 0.000

2.5 UC 患者与正常对照组血清炎症因子表达水平比较 UC 患者与正常对照组血清炎症因子表达水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。其中中重度组、轻度组患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表达水平高于正常对照组；中重度组患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表达水平高于轻度组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.6 Pearson 相关分析 应用Pearson 相关分析，UC患者血清IDO 表达水平与Treg 细胞比例呈负相关，与Th17 细胞比例呈正相关（r=-0.418、0.394，P 均＜0.05）；与免疫球蛋白IgG、IgA、IgM 表达水平呈正相关（r=0.376、0.445、0.409，P 均＜0.05）；与炎症因子IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表达水平呈正相关（r=0.501、0.471、0.379、0.552，P 均＜0.05）。

3 讨 论

IDO 是除肝脏外，唯一可催化色氨酸沿犬尿氨酸途径分解代谢的限速酶。卞秀梅等[5]研究认为，IDO在炎症反应时表达活性发生改变，是参与UC 及克罗恩病等炎症性肠病的重要因子之一。本研究结果显示，UC 患者血清IDO 表达水平较健康人群高，且随UC 病情程度加重进一步上升，说明IDO 表达参与UC 发生及病情进展。

表4 UC 患者与正常对照组血清炎症因子表达水平比较（pg/mL，x±s）

免疫功能异常是公认的UC 发生发展最重要病因之一，最新国内外研究均指出，CD4+T 淋巴细胞亚群——调节性T 细胞（Treg）、辅助性T 细胞（Th17）均在UC 病情进展中扮演重要角色[6-8]。Treg 细胞在控制肠道炎症反应方面也有一定作用；Th17 细胞主要通过分泌细胞因子IL-17 而加剧肠黏膜炎症性损伤[9-11]。本研究结果显示，UC 患者外周血Treg 细胞分布比例异常降低，Th17 细胞分布比例异常增高，且随UC 病情进展、上述免疫细胞分布比例变化加剧，说明UC 患者存在Treg/Th17 免疫失衡。相关性分析显示，UC 患者血清IDO 含量与Treg 细胞比例呈负相关，与Th17 细胞比例呈正相关，证实UC 患者IDO含量与机体Treg/Th17 免疫失衡程度呈正相关，这与IDO 抑制T 细胞克隆增殖活化、诱导免疫耐受等均直接相关[12]。

除细胞免疫外，体液免疫异常也是导致UC 发生发展的重要免疫学因素。UC 患者B 淋巴细胞被激活并导致大量免疫球蛋白过度释放，可导致肠道及机体其他组织器官免疫反应过度亢进并导致一系列损伤发生[13-14]。本研究结果显示，UC 患者血清IgG、IgA、IgM 等主要免疫球蛋白的释放量较健康人群高，且随UC 病情加重上述免疫球蛋白含量进一步上升，明确了体液免疫过度激活在UC 病情发展中发挥的作用。相关性分析提示，UC 患者血清IDO 表达水平与IgG、IgA、IgM 含量呈正相关，说明IDO 高表达可进一步促使机体体液免疫计划，这也是IDO 导致UC病情进展的另一免疫学机制。

UC 最直观的病理改变就是肠黏膜局部及全身炎症反应，在不同作用机制下IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 等大量炎症因子分泌，共同加重机体炎症反应[15-16]。IL-4 属于抗炎因子，IL-6、IL-23、TNF-α 则主要发挥促炎作用，在UC 患者IL-6、IL-23、TNF-α 大量分泌并导致UC 患者肠黏膜功能损伤及一系列临床症状出现，IL-4 含量可反应性增加以限制全身炎症反应过度扩大，但其增加幅度有限[17-18]。本研究结果显示，UC 患者血清IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 表达水平均较健康者上升，且随UC 病情加重上述炎症因子表达水平进一步增加，这与患者的炎症病情吻合。相关性分析提示，UC 患者血清IDO 表达水平与IL-4、IL-6、IL-23、TNF-α 呈正相关，说明IDO 可客观反映UC 患者的全身炎症反应程度、间接反映其病情严重程度。

综上所述，UC 患者血清IDO 表达水平明显高于健康人群，并与机体免疫失衡程度、炎症反应程度呈正相关。