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中枢神经系统炎性脱髓鞘患者血清AQP-4抗体与细胞因子的研究

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中国神经免疫学和神经病学杂志2010年3月第l7卷第2期Chin J Neuroimmun l&Neur。i !V 01. !, . 中枢神经系统炎性脱髓鞘患者血清AQP一4抗体与 细胞因子的研究 杨扬 黄德晖 吴卫平 摘要:目的 研究中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病患者血清水通道蛋白(AQP-4)抗体、细胞因子干扰素一7 (IFN一7)及白细胞介素一4(IL一4)水平,以及AQP一4抗体与IFN一7和IL一4间的相关性,探讨视神经脊髓炎(NMO) 和多发性硬化(MS)的发病机制。方法人选患者共130例,其中NMO患者4l例,MS患者59例,临床孤立综 合征(CIS)患者15例,其他神经系统疾病患者15例。采用细胞转染的间接免疫荧光法检测患者血清AQP-4抗 体滴度,ELISA法检测患者血清IFN一7和IL一4水平,比较各组患者血清AQP一4抗体、IFN一7和IL一4水平并分析 AQP一4抗体与IFN一7及IL一4的相关性。结果 NM0组血清AQP一4抗体滴度显著高于MS组、CIS组及其他疾 病组(均P<0.05),而IFN一7和IL广4水平与另3组比较差异无统计学意义(均P>0.05);MS组血清AQP-4抗 体滴度与CIS组及其他疾病组比较差异无统计学意义(均P>0.05)。NMO组血清AQP一4抗体滴度与IFN一7 和1L一4呈正相关(r分别为0.36、0.35,均P<0.05),MS组血清AQP一4抗体滴度与IFN一7及IL_4无相关性(r分 别为0.03、一0.10,均P>0.05)。结论血清AQP一4抗体可用于鉴别NMO和MS及其他炎性脱髓鞘病;NMO 患者血清AQP一4抗体增高可能与细胞因子IFN一7和IL一4有一定关系。 关键词:视神经脊髓炎;多发性硬化;AQP一4抗体;干扰素一7;白细胞介素一4 中图分类号:R744.5 1;R744.5 2 文献标识码:A 文章编号:1006—2963(2010)02—0101—03 Study on serum aquaprin-4 antibody,the level of interferon-y and interleukin-4 in patients with inflammatory demy— elinating diseases of the central nervous system YANG Yang,HUANG De—hui,WU Wei—ping . Department of Neurology,T e General Hospital of PLA,Beijing 100850,China Corresponding author:WU Wei—ping,Email:wuwp@vip.sina.eom ABSTRACT.. Objective To investigate serum aquaprin-4(AQP一4)antibody titres,levels of interferon一7 (IFN一 )and interleukin-4(IL一4)and their correlations in patients with neuromyelitis optica(NM0),multiple sclerosis(MS)and clinica1 isolated syndrome(CIS)and to discuss the mechanism of NMO and MS.Methods A total of 130 patients with high-risk NMO(,z一41),MS(n一59),CIS(n一15)and other neurological diseases ( 一1 5)respectively were included in the study.The titres of all patients’serum AQP一4 antibody were detected by indirect immunofluorescence,and the levels of IFN一7 and I 4 were measured by ELISA kits.Results The titres of serum AQP-4 antibody in patients with NMO were much higher than those of patients with MS。CIS and other diseases(P<0.05).However,there was also no significant difference of serum AQP一4 antibody among MS,CIS and other diseases(P>O.05).There was no significant difference of IFN一.y and IL_4 among NMO,MS and other diseases(P>0.05).The titres of serum AQP一4 antibody in patients with NMO had positive correlation with IFN一7 and IL一4(r一0.36,0.35 respectively,P<0.05).On the other hand。the titres of serum AQP-4 antibody in patients with MS had no significant correlations with IFN一7 and IL一4(r一0.03,一0.10 respectively,P>0.05).Conclusions AQP一4 antibody is not only valuable to differentiate NMO from MS and other diseases,but also related to cytokines IFN—Jy and IL一4. Key words:neuromyelitis optica;multiple sclerosis;AQP一4 antibody;interferon-7;interleukin-4 中枢神经系统炎性脱鞘性疾病以视神经脊髓 炎(neuromyelitis optica,NMO)和多发性硬化 (multiple sclerosis,MS)多见。NMO是一种主要 病,其发病机制及其与MS的关系仍不十分清楚。 近年NMO特异性自身抗体水通道蛋白(aquaprin一 4,AQP一4)抗体及其靶抗原AQP一4的发现_1 为研 究NMO的发病机制提供了重要方向。 目前,国内外尚未发现关于NMO和MS患者 累及视神经和脊髓的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾 doi:10.3969/j.issn.1006—2963.2010.02.008 作者单位:100850中国人民总医院神经内科 通讯作者:吴卫平,Email:wuwp@vip.sina.corll 血清AQP一4抗体水平与细胞因子干扰素-V(IFN一 )及白细胞介素一4(IL一4)相关性的研究。该研究 中国神经免瘴学和神经病学杂志2010年3月第17卷第2期Chin J Neuroimmunol&Neurol 2010,Vo1.17,No.2 对临床诊断NMO、MS、临床孤立综合征(clinical isolated syndrome,CIS)及其他神经系统疾病共 130例患者的血清AQP一4抗体滴度及细胞因子 IFN一7、IL一4水平进行分析,初步探讨AQP一4抗体 与IFN一丫和IL 4的关系,以进一步探讨NMO和 MS的发病机制。 壤 釜 等 呈 逛 鲁 1对象和方法 1.1观察对象 收集作者医院2008一l1—2009— 09收治的住院和门诊患者共130例。(1)NMO 组:共41例,其中男6例、女35例,平均发病年龄 35.5岁,根据Wingerchuk等 。 新修订的诊断标 准分为临床确诊29例,高危NMO(high—risk NMO,HR—NMO)12例;(2)MS组:共59例,其中 男20例、女39例,平均发病年龄33.2岁,均符合 McDonald等 诊断标准;(3)CIS组:共15例,其 中男8例、女7例,平均发病年龄33岁;(4)其他神 经系统疾病组:共15例,其中男l0例、女5例,平 均发病年龄42.5岁,包括亚急性联合变性2例,脑 梗死5例,脑出血3例,神经纤维瘤1例,偏头痛患 者4例。 1.2方法 经患者知情同意后,每例患者采两份 血清样本,一份送至德国柏林医学诊断检验中心, 采用细胞间接免疫荧光法检测血清AQP一4抗体滴 度 ],另一份采用ELISA方法(ELISA Kit,吉泰 生物公司)检测IFN一 和IL一4水平。以CurveEx— pert 1.3软件制作标准曲线并计算血清IFN一7及 IL一4水平(以pg/mL表示)。 1.3统计学处理采用GraphPad prism 4.0软 件比较各组血清AQP一4抗体滴度、IFN 7及IL一4 水平,计量资料多组间均数比较在确定方差齐后采 用单因素方差分析(One—way ANOVA),AQP一4 抗体滴度与IFN一7和IL一4水平的相关分析采用 Pearson相关分析。以P<0.05为差异有统计学 意义。 2 结果 2.1各组血清AQP一4抗体滴度比较 NMO患 者血清AQP一4抗体滴度显著高于MS组、CIS组 及其他疾病组(均P%O.05),而MS组血清AQP一 4抗体滴度与CIS组及其他疾病组比较差异均元 统计学意义(均P>0.05)(图1)。 2.2 各组血清IFN-y及IL-4水平比较 NMO 组血清IFN一7和IL一4水平与MS组、CIS组及其 图1各组血清AQP 4抗体滴度比较 他疾病组比较差异均无统计学意义(P>0.05)(图 2、3)。 2.3血清AQP一4抗体滴度与IFN-7及IL-4水平 的相关分析 NMO组血清AQP一4抗体滴度与 IFN 7和IL一4均呈正相关(r分别为0.36、0.35, 均P<0.05)。MS组血清AQP一4抗体滴度与 IFN 7和II 一4无明显相关性(r分别为0.03、 0.10,均P>0.05)。 3 25O 皂200 e 1oo 三 运50 O NMO组 MS组 CIS组其他疾病组 图2各组血清IFN一7水平比较 200 15O 1OO 50 O NMO组MS组 CIS组其他疾病组 图3各组血清IL一4水平比较 3 讨论 目前认为,NMO是不同于MS的一种疾病, 体液免疫在其发病过程中起重要作用,其除了存在 广泛的脱髓鞘及轴索损伤,病灶内亦可见大量免疫 球蛋白IgG、IgM及补体沉积,尤其在AQP一4阳性 的胶质细胞终足界膜上沉积更为明显,高度提示自 中国神经免疫学和神经病学杂志2010年3月第17卷第2期Chin J Neuroimmunol 8L Neurol 2010,Vo1.17,No.2 身抗体在NMO发病过程中起重要作用 ]。 该研究结果显示,NMO患者血清AQP一4抗 明显相关性,可能与MS患者血清AQP一4抗体滴 度较低、患者个体差异较大等诸多因素有关。 总之,NMO不单纯是一个抗体介导的免疫性 疾病,其他机制诱导的炎性反应有助于AQP一4抗 体进入中枢神经系统到达靶抗原,激活AQP一4特 异性结合的B淋巴细胞和T淋巴细胞,诱发NMO 疾病的发生。NMO患者血清IFN一7和IL一4水平 体滴度明显高于MS组、CIS组及其他疾病组,而 其血清IFN一7和IL一4水平与MS组、CIS组及其 他疾病组比较差异均无统计学意义,提示血清 AQP一4抗体滴度在NMO的鉴别诊断中具有重要 作用,可用于与MS、CIS及其他脱髓鞘疾病的鉴 别。有学者认为,NMO患者血清AQP一4抗体滴 度的增高早于出现明显临床表现的时间,并推测 AQP一4抗体结合在AQP一4细胞的表面而诱发血 管内皮渗漏,伴随发生一系列的炎性反应 。 。 NMO发病后的炎性反应可能致使AQP一4蛋白脱 落,从而致敏机体产生AQP一4抗体,当血一脑脊液 屏障遭破坏或通透性增高后可导致中枢神经系统 内AQP一4抗体滴度升高并最终诱导NMO发病。 越来越多研究表明AQP一4抗体不仅可用于诊断 NMO,而且与NMO发病密切相关_7]。 该研究结果显示,NMO患者血清AQP一4抗 体滴度与IFN-7及IL一4水平均呈正相关,而MS 患者血清AQP一4抗体滴度与IFN一7及IL一4水平 无明显相关性,提示IFN一7及IL一4可能参与诱导 NM0的发病。IFN一7主要是辅助性T淋巴细胞 (Th1)分泌产生的细胞因子,在T细胞介导的细胞 免疫中发挥重要作用;IL一4主要是Th2淋巴细胞 及嗜酸性粒细胞分泌产生的细胞因子,在B细胞 介导的体液免疫中发挥重要作用。近来研究结果 显示,某些细胞因子能影响血一脑脊液屏障功能和 AQP一4相关联的胶质细胞表达,如IFN—B和IL一18 可上调大鼠星型胶质细胞AQP一4的表达,而IFN一 7可增加人类星型胶质细胞AQP一4表达。这与该 研究结果一致。 NMO患者中脑脊液内各种细胞因子明显增 加,尤其是嗜酸性粒细胞趋化因子水平明显升高。 嗜酸性粒细胞通过其产物IL一4参与Th2细胞介导 的体液免疫反应,发挥嗜酸性粒细胞趋化作用。该 研究结果显示NMO组血清AQP一4抗体滴度与 IL一4呈正相关,提示AQP-4抗体与IL-4均参与了 NMO体液免疫反应的发病过程。AQP一4抗体滴 度随IL一4水平升高而增高,当血一脑脊液屏障受损 后通透性增加,血液循环中的AQP一4抗体进入中 枢神经系统,从而诱发NMO疾病的发生。然而, 这些细胞因子在NMO发病中的作用以及是否与 抗体介导的体液免疫有关尚不十分清楚l1 。MS 组血清AQP一4抗体滴度与IFN一7及IL一4水平无 与AQP一4抗体滴度之间可能有一定关系,但由于 其关系较为复杂,尚有待于进一步深入研究。 参考文献 [1]Lennon VA,Wingerchuk DM,Kryzer TJ,et a1.A serum au toantibody marker of neuromyelitis optica:Distinction from multiple sclerosis[J].Lancet,2004,364:2106—2112. 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