l2笙5月第6卷第9期Chin J Clinicians(Electronic Edition).May1.2012.v01.6.No.9 ・短篇论著・ 巨噬细胞衍生趋化因子与肺结节病的相关性研究 周艳秋 田颖 吴迪张楠周云芝王洪武 【摘要】 目的通过体外实验探讨在肺结节病肺泡巨噬细胞产生巨噬细胞衍生趋化因子(MDC)的可 能机制及其MDC在肺结节病的作用。方法应用MACS CD2 beads分离肺结节病患者肺泡灌洗液中的巨噬 细胞,分离后的巨噬细胞分别在TNF一 、IFN一 IL-4、雌二醇单剂、雌二醇和TNF—d联合刺激下培养24 h或 48 h。应用ELISA法检测24 h或48 h培养后上清液中MDC蛋白浓度。评价刺激存在与否MDC蛋白水平的 变化。结果肺结节病患者在TNF— 、IL4刺激下,24 h、48 h培养后的上清液中肺泡巨噬细胞产生MDC水 平显著地增加,具有统计学意义,24 h:[TNF— :P=0.047;IL-4(5 ng/m1):P:0.044;IL-4(50 ng/m1):P= 0,037];48 h:[TNF— :尸=0.032;IL-4(50 ng/Hl1):P=0.043]。雌二醇单剂刺激下MDC的产生明显被抑制, 有统计学j鼓义[雌二醇(100 ng/L):P=0.041]。结论在肺结节病TNF一0【、IL-4增加肺泡巨噬细胞产生 MDC,而雌二醇抑制MDC产生。推测在肺结节病细胞因子通过CCR4 T细胞、巨噬细胞的聚集、活化以及女 性更年期后雌激素水平的下降导致MDC水平增加,其结果可能影响肺结节病的发病机制、第二次发病高峰 的出现及女性更年期后治疗的难治化。 【关键词】 硬币病变,肺; 巨噬细胞;趋化因子CCL22;细胞因子类 结节病是一种免疫反应介导的病因未明的以非干酪样坏死 雌二醇单剂(刺激浓度分别是10 ng/L、100 n#L、1000 ng/L)及 性上皮细胞肉芽肿为病理特征的多器官多系统受累的疾病 1 J, 至今发病机制尚不明确。巨噬细胞衍生趋化因子(MDC,macro. phage—derived ehemokine)由单核细胞、树突状细胞、巨噬细胞分 各种相同浓度的雌二醇和TNF一 (50 ng/r ̄)联合刺激存在下培 养24 h。所有的培养条件均有非刺激条件存在下作对照。应用 酶联免疫吸附法(R&D公司)分别检测了非刺激条件下和各个 条件刺激存在下培养24 h、48 h后上清液中MDC蛋白水平。 3.统计学分析:以非刺激条件存在下作对照,应用StatView Wilcoxon秩和检验(配对法)分别评价了在TNF一 (50 ng/m1), IFN一 (50 ng/m1)及IL4(5 ng/m1),IL4(50 irg/m1),雌二醇单剂 (刺激浓度分别是10 ng/L、100 ng/L、1000 ng/L)及雌二醇与 TNF一0【联合刺激存在下培养24 h后MDC分泌水平的变化;同时 评价了TNF-a(50 ng/m1),IL-4(50 ng/m1)刺激存在下培养48 h 后MDC分泌水平的变化。所有数据用均数4-标准差(面±s)来 表示。所有统计分析采用的是StatView 5.0 Windows版(SAS In— 泌产生,是Th2优势趋化因子,其受体是CCR4 .2 。肺结节病一 般被认为是Thl介导的免疫变态反应性疾病,但新的研究发现 来源于肺结节病的肺泡T细胞克隆与来源于外周血的T细胞克 隆同样产生白细胞介素4(IL-4) ,而且肺结节病患者Ⅱ型肺 泡上皮细胞亦高分泌产生IL.4和IFN-{ ̄amma(IFN一^y),提出了结 节病并非是孤立的Thl优势免疫变态反应疾病的论点 。本研 究通过体外实验调查了与肺结节病密切相关的细胞因子是否影 响肺结节病患者肺泡巨噬细胞产生MDC,同时调查了女性雌激 素水平的变化是否影响MDC分泌产生,从而解析MDC在肺结 节病的作用及分泌产生的可能机制,为结节病的诊断和治疗提 供更多的参考信息。 一stitute Inc;Cary,NC)统计软件包。P<0.05被确认具有统计学 差异。 二、结果 、资料与方法 1.一般资料:收集2010年10月至2011年4月来我院门诊 1.24 h培养后:与非刺激条件下作对照,TNF一0【(50 ng/rIl1) 刺激存在下MDC的分泌显著地增高,具有统计学意义(P= 0.047);IL_4(5 ng/m1),IL.4(50 ng/m1)分别刺激下MDC的分泌 亦明显地增高,具有统计学意义[IL4(5 ns/TIl1):P=0.O44;IL4 (50 ng/m1):P=0.037]。然而IFN- (50 ng/m1)刺激下MDC的 分泌没有变化(图1)。 2.24 h培养后:分别在各个浓度雌二醇单剂以及雌二醇与 或住院的5例结节病患者,均为女性,x线胸片表现分别为I期 2例,Ⅱ期2例,Ⅲ期1例,平均年龄55岁。结节病的诊断标准 依据1999年ATS/ERS/WASOG关于结节病的诊断标准 以及 中华医学会呼吸病学会1994年制定的结节病诊断及治疗方案 (第三次修订稿草案) 。同时5例患者均经活检证实为肺结 节病。 2.方法:应用MACS CD2 beads(Mihenyi Biotec公司)分离 TNF-0【(5O ng/m1)联合刺激存在下,与非刺激条件下作对照,只 有在雌二醇100 ng/L浓度刺激下表现了MDC分泌显著地受到 抑制,差异有统计学意义(P=0.041),其他各条件以及与TNF—Ot 联合刺激条件下MDC水平均没有表现出明显变化(图2,3)。 肺结节病患者肺泡灌洗液中的淋巴细胞与巨噬细胞,以1×10 / ml浓度在含10%胎牛血清的RPMI一1640培养液中,分别在TNF— ol(50 ng/m1),IFN- (50 rig/m1)及IL4(5 ng/m1),IL_4(50 ng/ m1)等4个条件刺激存在下,置于37℃5%CO:培养箱中培养 3.48 h培养后:同样与非刺激条件下作对照,在TNF- (50 ng/wa),IL-4(50 rig/m1)分别刺激下均表现出MDC高分泌 产生,并具有统计学意义[TNF・仅(50 ng/m1):P=0.032;IL_4 (50 ns/m1):P=O.043](图4)。 三、讨论 结节病胸部侵犯率达80%~90%,目前尚无安全有效的治 疗 J。本病发病女性多于男性,世界范围内多在2O一45岁发 24 h;另外在TNF—oL(50 n m1),IL4(50 n mX)2个条件刺激存 在下分别培养48 h。同样以1×10 /ml浓度又分别在不同浓度 DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2012.09.056 作者单位:100028北京,煤炭总医院呼吸内科 通讯作者:王洪武,Email:wanghongwu2008@yahoo.C/I 2012年5月第6卷第9期Chin J Clinicians(Electronic Edition),May 1,2012,y . , : 病 ,中老年以后发病呈现第二高峰 J,在我国50岁以后为第 二发病高峰¨ 。目前关于结节病比较统一的观点是免疫功能 (本文图片见光盘) 紊乱参与了结节病的发病过程,并影响着结节病的预后。结节 病的肺部病变进展并非一致,每一病变可发生停顿、吸收或进 行,导致肺泡炎,肉芽肿,纤维化等不同阶段的表现。组成结节 病活动性肺泡炎的主要炎症或免疫效应细胞有淋巴细胞、肺泡 巨噬细胞、单核细胞(后演变成类上皮细胞等)。肺泡巨噬细胞 来源的TNF一仪在抗原刺激,细胞调节的免疫反应中以及非干酪 性肉芽肿的进展过程中起着重要作用 。高水平的TNF-c ̄以 及肺泡巨噬细胞高释放TNF一0【与结节病的进展相关 。尽管 一参考文献 Banghman RP,Teimtein AS,Judson MA,et a1.A Case Control Etiolog- ic Study of Sarcoidosis(ACCESS)research group.Clinical characteris- tics of patients in a case control study of sarcoidosis.Am J Respir Crit Care Med,2001,164:1885-1889. Yamashita U,Kuroda E.Regulation of macrophage-derived chemokine (MDC,CCL22)production.Crit Rev Immunol,2002,22:105一ll4. Banfield G,Watanabe H,Scadding G,et a1.CC chemokine receptor 4 (CCR4)in human allergen-induced late nasal responses.Allergy, 2010,65:1126-1133. 直以来肺结节病被认为是Thl优势反应的免疫变态反应性疾 病。但随着研究进展证实肺结节病的肺泡炎退缩期IL.4的分泌 表现亢进 ]。在肺结节病实验模型肉芽肿的退缩期亦有IL4分 泌产生 13],Thl细胞亦高表达MDC,同时发现在Th1细胞亦可 表达MDC的CCR4受体 。在体外实验让人巨噬细胞感染结 核杆菌后可以分泌产生MDC_l 。结节病的早期阶段尽管主要 是Thl细胞因子优势的免疫变态反应,但在随后的肉芽肿形成 后阶段在肺泡内偏移为以Th2细胞因子为特征的免疫变态反 应” 。Korenromp等 也报道了在肺结节病的缓解期Th2细 I二 1J 1J 1j 1J 1j 1JGarlepp MJ,Rose AH,Deneh JE,et a1.Clonal analysis of lung and blood T eeHs in patients with sarcoidosis.Thorax,1994,49:577-585. Wallace WA,Howie SE.Immunoreaetive interleukin 4 and interferon- gamma expression by type II alveolar epithelial cells in interstitil laung disease.J Patho1.1999。187:475-480. A merican Thoracic Society(ATS),European Respiratory Society (ERS),World association of sarcoidosis and other granulomatous dis— —l rl l Pl_l_lorders(WASOG).Statement on sarcoidosis.Am J Respir Crit Care m n B M ] 1J 1』]J 1J 1J 1J 胞因子Il_4,IL-5,IL一10与患者的慢性疲劳症状相关。本研究通 过体外实验发现肺结节病患者的肺泡巨噬细胞在与结节病密切 相关的细胞因子TNF- 及IL-4刺激下高分泌产生MDC。综合 以上研究结合本研究提示了肺结节病并非是一孤立的Thl优势 免疫变态反应性疾病,Th2细胞因子在疾病的某个阶段同样影响 着结节病的发生,发展及预后。我们的研究结果推测IL.4与 TNF-o/,刺激产生的MDC趋化因子可能趋化与肺结节病相关的 细胞因子在病变部位聚集,而被趋化的细胞因子又增加MDC的 Med,1999,160:736J55. 结节病诊断及治疗方案(第三次修订稿草案).中华结核和呼吸杂 志,1994,17:9-10. 白春学,钮善福,何礼贤.呼吸系统疾病的诊断与鉴别诊断.天津: 天津科学技术出版社,2004:188—196. 蔡柏蔷,高志,罗慰慈.以肺外表现为首发症状的结节病临床分 析.中华内科杂志,1998,37:745-748. 张维杰,李妍,王笑英,等.161例肺结节病I临床诊断分析.中国实 验诊断学,2006,11:1359—1360. Callejas-Rubio JL,L6pez-P6rez L,Ortego—Centeno N,et a1.Tumor nec・ rosis factor-lpha ianhibitor treatment for sareoidosis.Ther Clin Risk Manag,2008,4:1305—1313. 分泌,它们之间相互作用,其结果进而影响肺结节病的发病、发 展与预后。综合以上的见解推测MDC亦可能影响以Thl优势 反应的肺结节病的发病机制。肺结节病的发病机制是一种复杂 的免疫变态性反应,MDC与IL4,以及与TNF. 间的详细作用 机制还有待进一步的深入研究。逐步解析与结节病相关的遗传 子及各个病变阶段的炎症反应链,对今后肺结节病的诊断、治疗 及预后和转归都有着至关重要的意义。 Marques LJ,Zheng L,Poulakis N,et a1.Pentoxifylline inhibits TNF—al— pha production from human alveolar macrophages Marques.Am J Re— spir Crit Care Med,1999,159:508-511. Asano M,Kohanawa M,Minagawa T,et a1.Reciprocal action of inter- feron—gamma and interleukin-4 promotes granulomatous inflammation induced by Rhodococcus aurantiacus in Mice.Immunology,1996,88: 394.399. 同时本研究中还发现在雌二醇100 n#L浓度刺激下,MDC 的分泌表现抑制。结合结节病的发病女性多于男性 .日 及其中 老年后呈现第二发病高峰 等特点推测女性雌激素水平的变化 亦可能影响肺结节病的发病与转归。雌二醇100 ng/L浓度和有 Freeman CM,Stolberg VR,Chiu BC,et a1.CCR4 participation in Th type 1(myeobaeteria1)and Th tpe 2(sehiystosoma1)anamnesfic pulmo— nary granuIomatous responses.J Immunol,2006,177:41494158. Volpe E,Cappelli G,Grassi M,et a1.Gene expression profiling of hu— 规律月经周期的非妊娠女性血中浓度接近。关于肺结节病与内 分泌系统的关系及相互作用目前相关研究缺乏。但结合肺结节 病的发病特点以及结合我们的研究能否暗示女性激素水平的变 化亦影响着肺结节病的发病与转归。本研究结果推测绝经期后 man macrophages at late time of infection with Myeobacterium tubercu— losis.Immunology,2006,118:449-460. 的女性由于雌激素水平的下降导致对MDC的分泌水平抑制作 用减弱或消失导致MDC水平的增高,高水平的MDC进而趋化 Zissel G,Prasse A,Mtlller-Quernheim J.Sarcoidosis—immunopathoge- netic concepts.Semin Respir Crit Care Med,2007,28:3—14. M ̄llers M,Aries SP,Drfmann D,et 1.Iantracellular cytokine repertoire in different T cell subsets from patients wih satrcoidosis.Thorax,2001, 结节病相关的细胞因子并与它们相互作用导致结节病的第二次 发病高峰,同时推测激素水平的下降在女性可能与结节病的难 56:487-493. 治化有关。在体外TNF一0【与雌激素共同作用下没有改变MDC 的分泌水平,这也和TNF一0【增加MDC的分泌的结果是一致的。 当然我们的推测和论点以及它们相互作用的详细机制还需要更 Korenromp IH,Grutters JC,van den Bosch JM,et a1.Reduced Th2 cy— tokine production by sarcoidosis patients in clinical remission with chronic fatigue.Brain Behav Immun,2011,25:1498—1502. 进一步研究。希望通过本研究能为结节病发病机制的探讨,治 疗及预后提供一个新的视角。 (收稿日期:2011—11—10) (本文编辑:戚红丹) 周艳秋,田颖,吴迪,等.巨噬细胞衍生趋化因子与肺结节病的相关性研究[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2012,6(9):2508-2510