单核细胞趋化蛋白-1影响脊柱结核发病过程的免疫机制

张汝柄，鲍玉成

(天津市海河医院 骨科，天津 300350)

单核细胞趋化蛋白-1影响脊柱结核发病过程的免疫机制

张汝柄Δ，鲍玉成

(天津市海河医院 骨科，天津 300350)

目的 探讨单核细胞趋化蛋白-1影响脊柱结核发生发展过程的免疫病理机制。方法 选取2011年1月～2016年1月间于天津市海河医院就诊的，符合纳入诊断标准和排除标准的1002例患者。分为脊柱结核组(新发脊柱结核受试者)332例、肺结核组(新发肺结核受试者)334例、健康组(健康体检者)336例，应用酶联免疫吸附试验法对3组受试者单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)的血清浓度进行检测，探讨影响MCP-1表达水平的因素，分析血清MCP-1浓度与脊柱结核之间的相关性。结果 血清MCP-1浓度随着结核菌在体内的致病和播撒呈逐步上升趋势，脊柱结核组血清MCP-1浓度均数显著高于肺结核组和健康组，比较差异有统计学意义(P<0.05)。脊柱结核组、肺结核组以及健康组男性和女性人群的血清MCP-1浓度比较差异无统计学意义；脊柱结核组、肺结核组以及健康组儿童和成人人群的血清MCP-1浓度比较差异无统计学意义。结论 脊柱结核组的MCP-1血清浓度比肺结核组与健康组均高，其随着结核菌的播散表现为上升的趋势。

单核细胞趋化蛋白-1；脊柱结核；免疫病理机制；相关性研究

脊柱结核(spinal tuberculosis)是骨结核病中的常见类型[1-3]，该病容易压迫脊髓，进而诱发瘫痪，故而该病给患者带来的致残率远高于其他肺外结核[4-5]。结核病的发生和发展受很多因素干预，其中机体的免疫易感性是非常重要的诱发因素[6-7]。单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)是趋化因子家族成员[8]，具有较强的趋化作用[9]，在机体的抗结核免疫中具有关键作用[10]。在患者感染结核分支杆菌的过程中，MCP-1的表达对对病菌的包裹和杀灭以及对结核肉芽肿的形成发挥关键作用[11]。此外，MCP-1还能够帮助机体避免过强的Th1反应诱发的免疫损伤[12]。故而，MCP-1适量表达对于抗结核分支杆菌有决定性作用[13]。本研究探讨单核细胞趋化蛋白-1影响脊柱结核发生发展过程的免疫病理机制，以期为临床治疗提供理论支持和诊疗思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2011年1月～2016年1月间，天津市海河医院的符合纳入诊断标准和排除标准的1002例患者。分为脊柱结核组(新发脊柱结核受试者)332例、 肺结核组(新发肺结核受试者)334例、健康组(健康体检者)336例。脊柱结核组年龄7～60岁，平均(30.99±6.23)岁，男性183例，女性149例，成人314例、儿童18例；肺结核组年龄7～60岁，平均(31.86±8.01)岁，男性179例，女性155例，成人318例、儿童16例；健康组年龄7～60岁，平均(31.44±6.84)岁，男性181例，女性155例，成人318例、儿童18例。受试者及其家属签署知情同意书，充分保障受试者的医疗治疗和安全。本研究经本院伦理委员会批准。

纳入标准：①脊柱结核组：年龄7～60岁的受试者；性别不限；影像学检查表明有脊柱结核征象；病理切片表明有结核感染征象；病原学显示脓液抗酸染色阳性；无结核病感染史；无抗结核药物治疗史；无其他肺外结核。②肺结核组：年龄7～60岁的受试者；性别不限；影像学显示肺结核征象；无其他肺外结核；经抗结核治疗后均随访五年以上，且无显著结核病复发征象。③健康组：年龄7～65岁的受试者；性别不限；体检中心参检的健康者；无其他肺外结核。

排除标准：①结核菌培养为耐药结核菌者；②自身免疫疾病；③恶性肿瘤受试者；④严重心脑血管疾病者；⑤冠心病者；⑥精神疾患者；⑦肝肾功能不全者；⑧脊柱手术史者。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法：标本收集与单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)含量的检测：①采集受试者空腹静脉血5 mL摇匀；②4 ℃3 500 r/min离心10 min；③取上清液；④-80 ℃深低温冰箱保存；⑤使用酶联免疫吸附剂测定(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)试剂盒(上海碧云天公司)检测其中浓度。

2 结果

2.1 健康组、肺结核组及脊柱结核组中MCP-1的血清浓度水平的比较 3组受试者中，MCP-1的血药水平具有差异，脊柱结核者MCP-1的血清浓度水平最高，明显高于肺结核组和健康组(P<0.05)。肺结核组血清水平高于健康组(P<0.05)。血清浓度均数随着结核菌在体内的致病和播散呈现逐步上升趋势(P<0.05)。见表1。

表1 3组人群血清浓度比较Tab.1 Comparison of serum concentration among three groups(±s,pg/mL)

*P<0.05，与健康组及肺结核组比较，comparedwiththehealthygroupandpulmonarytuberculosisgroup；#P<0.05，与健康组比较，comparedwiththehealthygroup

2.2 受试者性别对MCP-1的血清浓度的干预 血清MCP-1浓度检测结果显示，脊柱结核组、肺结核组以及健康组中受试者性别对MCP-1血清浓度的影响均没有明显差异。见表2。

表2 受试者中性别差异对MCP-1血清浓度的影响Tab.2 The influence of neutral difference on the serum concentration of MCP-1 in patients (±s,pg/mL)

2.3 年龄差异对MCP-1血清浓度的影响 血清MCP-1浓度检测结果显示，脊柱结核组、肺结核组以及健康组中受试者年龄差异对MCP-1血清浓度的影响均没有明显差异。见表3。

表3 受试者的MCP-1的变化Tab.3 The changes of MCP-1 in patients with spinal tuberculosis(±s,pg/mL)

3 讨论

MCP-1在各种免疫应答中均发挥调控功能[14]，其可以通过不同的信号转导途径对机体免疫和疾病发生产生影响[15]。MCP-1既可抑制疾病发生，亦可促进疾病进展[16]，MCP-1调控结果决定于该蛋白在疾病发生发展过程中的表达的时机和绝对数量[17]。MCP-1调控对疾病的影响非常复杂，通过诱导的MCP-1生成能够抑制机体细胞的生理活性；还能够抑制细胞分泌白介素；同时高表达MCP-1则能够选择性抑制细胞免疫反应，从而降低机体免疫反应的程度。MCP-1通过影响单核细胞主导的天然免疫，还可调控极化过程，进而干预获得性免疫[18]。MCP-1可诱发趋化功能，进而干预单核细胞介导的趋化活性。MCP-1可以诱导单核细胞的聚集，并且可以使单核细胞的细胞液中的游离氧增加，最终导致呼吸爆发、增强单核细胞对微生物的杀灭能力。此外，MCP-1还能够激活单核细胞和巨噬细胞，促使超氧离子与溶菌酶释放。这一系列反应可以上调粘附分子与细胞因子在细胞表面的表达量，使细胞发生迁移。研究者还发现，MCP-1可以激活体内的嗜碱性粒细胞，使嗜碱性粒细胞发生脱颗粒的反应，继而促进组胺的释放，使效应细胞迁徙与归巢。在机体调控结核病免疫的过程中，研究者认为，免疫反应可以分为细胞免疫与体液免疫。这其中，细胞免疫是主导地位。侵入人体的恰当时候，MCP-1不但能够趋化粒细胞和单核细胞，诱导着写分化成为嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和巨噬细胞等，进而吞噬结核菌并协助杀灭结核病菌，抗原提呈，诱导体液免疫。肺泡上皮细胞与间皮细胞都能收到结核杆菌，进而产生MCP-1蛋白，参与建设调控免疫应答机构和人员。

本研究发现，在肺结核组的血清MCP-1浓度高于健康组(P<0.05)，尤其是在脊柱结核组中，MCP-1血清浓度明显增高(P<0.05)，其血清浓度均数随着结核菌在体内的播散呈现上升趋势。由于本试验结果的提示，研究者推断患者外周血中的血清MCP-1浓度能够作为脊柱结核的特异性血清学指标。结核病受试者的性别会造成的观察指标的数值差异，一般表现为男性受试者更易患肺结核和肺外结核，然而本研究结果没有发现受试者的性别对于MCP-1血清浓度的显著影响。分析原因，研究者认为这一结果与男女受试者的基因型表达有所差异相关。本研究发现，儿童与成人的MCP-1在外周血中的浓度没有显著差异。分析原因，本研究的受试者以成人为主，这一原因可能削弱年龄对MCP-1表达量的影响。

总而言之，本研究发现脊柱结核组MCP-1的血清浓度高于肺结核组和健康组，血清MCP-1浓度随着结核菌在体内的致病和播散呈上升趋势，可以为早期诊断脊柱结核提供新的手段和理论依据。

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(编校：薛雪)

The immune and pathological mechanism of the effect of monocyte chemotaxis protein -1 on the development of spinal tuberculosis

ZHANG Ru-bingΔ, BAO Yu-cheng

(Department of Orthopedics, Tianjin Haihe Hospital, Tianjin 300350, China)

ObjectiveTo investigate the immune and pathological mechanism of the effect of monocyte chemotaxis protein -1 on the development of spinal tuberculosis.MethodsA total of 1002 patients were enrolled in Tianjin Haihe Hospital from January 2011 to January 2016, which were included in the diagnostic criteria and exclusion criteria. Divided into 332 cases of spinal tuberculosis group(new spine tuberculosis subjects), 334 cases of pulmonary tuberculosis group( new pulmonary tuberculosis subjects), 336 cases of healthy group(healthy subjects), the serum concentration of monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1) was detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). To investigate the factors influencing the expression of MCP-1 and to analyze the correlation between serum MCP-1 concentration and spinal tuberculosis.ResultsSerum MCP-1 concentration in the body with the tuberculosis pathogenicity and sowing was gradually increasing. The concentration of MCP-1 in the spine tuberculosis group was significantly higher than that in thepulmonary tuberculosis group and the healthy group, the difference was statistically significant (P<0.05). There was no significant difference in serum MCP-1 concentrations between male and female patients in spine tuberculosis group, pulmonary tuberculosis group and healthy group. There was no significant difference in serum MCP-1 concentration between children and adults patients in spine tuberculosis group, pulmonary tuberculosis group and healthy group.ConclusionThe serum concentration of MCP-1 in Spinal tuberculosis group is higher than pulmonary tuberculosis group and health group, and it shows an upward trend with the spread of tuberculosis.

monocyte chemotactic protein-1; spinal tuberculosis; immune mechanism; correlation study

10.3969/j.issn.1005-1678.2016.12.043

天津市卫生局科技基金(2015KZ046)

张汝柄，通信作者，男，硕士，主治医师，研究方向：脊柱结核骨质破坏的免疫病理机制，E-mail：zhangrubing852@163.com。

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