关于甲基泼尼松龙冲击疗法对急性视神经炎外周血IL-12和IL-18表达的影响

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论文字数:**** 论文编号:lw202395978 日期:2025-03-05 来源:论文网

        作者:于旭辉 葛红岩 王宇虹

【摘要】 目的 探讨甲基泼尼松龙冲击疗法(methylprednisolone pulse therapy, MPPT)对急性视神经炎(acute optic neuritis, AON)患者外周血促炎症细胞因子白细胞介素12 (IL-12)和白细胞介素18(IL-18)表达的影响。方法 用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测MPPT治疗前后AON患者外周血IL-12和IL-18的表达变化;同时用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测AON患者MPPT治疗前后外周血T淋巴细胞表面IL-12受体(IL-12R) mRNA与IL-18受体(IL-18R)mRNA的表达变化。结果 27例经MPPT治疗的AON患者,治疗前血清IL-12含量为(45.6±12.2) ng/L,治疗后为(17.1±4.7) ng/L,与治疗前比较显著降低(P<0.05)。治疗前血清IL-18含量为(157.5±39.3) ng/L,治疗后为(126.2±22.6) ng/L,与治疗前比较显著降低(P<0.05)。治疗前外周血T淋巴细胞IL-12R mRNA的表达比为0.2948±0.098,治疗后为0.1507±0.087,与治疗前比较显著降低(P<0.05);治疗前IL-18R mRNA的表达比为0.5352±0.1134,治疗后为0.2843±0.1127,与治疗前比显著降低(P<0.05)。结论 MPPT治疗可以通过降低AON患者促炎细胞因子IL-12与IL-18的表达,发挥重要的抑炎作用。
【关键词】 急性视神经炎 甲基泼尼松龙 冲击疗法 白细胞介素12 白细胞介素18
  Abstract : Objective To investigate the expression and relationship between IL-12 and IL-18 in acute optic neuritis (AON) before and after methylprednisolone pulse therapy (MPPT). Method ELISA was employed to determine the expression of IL-12 and IL-18 in serum in 27 patients with AON before and after MPPT. RT-PCR analysis was employed to demonstrate the expression of IL-12 and IL-18 receptors in peripheral lymphocytes. Results The serum level of IL-12 was decreased from(45.6±12.2) ng/L to (17.1±4.7) ng/L after MPPT (P&<0.01); that of IL-18 , from (157.5±39.3) ng/L to (126.2±22.6) ng/L (P&<0.05). The expression of IL12R mRNA was decreased after MPPT too (0.2948 vs. 0.1507, P&<0.05); and so was that of IL18R mRNA (0.5352 vs. 0.2843, P&<0.05). The expressions of IL-12 and IL-18 as well as that of their receptors were positively correlated. Conclusion Mythylprednisolone can exert its important antiphlogistic action against AON by inhibiting the expression of the proinflammatory cytokines IL-2 and IL-18.
  Key words : acute optic neuritis; methylprednisolone; pulse therapy; interleukin-12;interleukin-18
  急性视神经炎(acute optic neuritis, AON)是一组引起急性、亚急性视力减退的视路疾病,发病年龄轻,病损严重。其较高的发病率与致残率使之日益成为国内外医学研究的重点,其病因及发病机制尚未完全阐明。目前的研究认为,Th1介导的自身免疫性炎症损伤是绝大多数AON的病理基础[1]。Th1的活化和大量细胞因子的释放,诱导了免疫性炎性病理的发生。IL-12和IL-18均为炎症事件上游的促炎症因子(proinflammatory factors),白细胞介素12(IL-12)可以诱导Th0细胞分化为Th1细胞,而Th1细胞最终成为炎症效应细胞,白细胞介素18(IL-18)则具有强大的协同增强IL-12的诱导分化作用。IL-12与IL-18的协同作用是目前国际上的重要研究课题[2]。本实验检测了甲基泼尼松龙(MP)冲击疗法(methylprednisolone pulse therapy,MPPT)治疗前后AON患者外周血以及淋巴细胞表面IL-12和IL-18细胞因子及IL-12受体(IL-12R) mRNA和IL-18受体(IL-18R) mRNA表达的变化。
  1 资料和方法
  1.1 病例收集 所有患者均为2004年10月—2006年10月期间,在哈尔滨医科大学附属第一医院眼科住院的AON患者。AON入选标准依据文献[3]制定,选取单眼和(或)双眼发病,急性发病14天以内,头颅MRI检查排除白质异常的AON患者。AON入组排除标准:①伴有其他系统的急性炎症;②伴有慢性炎性疾病或者慢性炎性疾病的并发症;③伴有肿瘤或广义风湿病;④血沉超出正常范围;⑤伴有外伤及应激;⑥有激素使用的禁忌证。最终入选的AON例数为29例。
  1.2 治疗 所有入组的AON患者确诊后均立即给予MPPT 治疗,首先用20 mg/kg MP静脉输注,连用5天,随即用0.2 mg/kg的地塞米松继续静脉输注并且逐渐减量,疗程根据各患者的具体病情调整。完成MPPT治疗的患者共29例,其中2例因发生较严重的激素治疗并发症而未予统计,最终进入统计的患者27例。
  1.3 收集血清和淋巴细胞 入组的27例AON患者,于MPPT治疗当天和治疗结束后第2天清晨空腹抽取静脉血10 ml。取10 ml淋巴细胞分离液加入试管中,小心吸取抗凝血5 ml沿管壁加到分离液上层,2000 r/min离心5 min,上层血清分装,-20℃备用。吸管小心吸取中间层白膜即淋巴细胞层约2 ml,转入10 ml含10%胎牛血清的PBS中,2000 r/min离心5 min,弃上清,50 μl PBS悬浮淋巴细胞,细胞总数约6×106,备用于RT-PCR检测。
  1.4 ELISA法检测血清IL-12及IL-18的含量 严格按照试剂盒(Sigma公司进口分装)说明书逐步进行。
  1.5 RT-PCR法检测外周血中淋巴细胞IL-12R mRNA及IL-18R mRNA的表达 Trizol法提取细胞总RNA,取2 μg总RNA进行逆转录。PCR反应条件为:94℃预变性5 min;95℃,45 s;55℃,45 s;72℃,90 s。引物由北京赛百盛生物技术公司合成:对照选用β-actin(上游引物5′-GTGGGGCGCCCCAGGCACCA-3′,下游引物5′-CTCCTTAATGTCACGCACGATTTC-3′)进行20个循环;IL-12R mRNA (上游引物5′-CCTGAGCCCGCATCCTTA-3′,下游引物5′-GAAGAGCAGCAGGTCATCC-3′)进行30个循环,72℃延伸5 min;IL-18R mRNA (5′-TGACTCCAGAAGGCAAAT-3′5′-CTCCTCCAGGCACTACAT-3′)进行30个循环,72℃延伸5 min。图像分析:取5 μl PCR产物,2%琼脂糖凝胶电泳。目的条带的光密度(D)=平均D值×条带面积,计算IL-12R与IL-18R的表达比(表达比=目的条带的D值/对照的D值)。
  1.6 统计学处理 所有计量资料均用x±s表示,应用SSPS 11.5统计软件对各个结果进行分析,采用配对t检验比较MPPT治疗前后2个细胞因子的表达变化,同时对2个细胞因子表达的变化进行相关分析。
  2 结 果
  2.1 AON患者MPPT治疗前后外周血IL-12和IL-18表达的变化 MPPT治疗后AON患者外周血IL-12和IL-18较治疗前比较均显著降低(P<0.05),见表1。IL-12与IL-18的表达变化呈显著正相关(r=0.78,P<0.05)。表1 MPPT治疗前后AON患者血清中IL-12和IL-18表达的变化

  2.2 MPPT治疗前后外周血T淋巴细胞表面IL-12R mRNA和IL-18R mRNA表达 共采集和检测了21例AON患者的外周血T淋巴细胞表面IL-12R mRNA和IL-18R mRNA的表达状况。治疗前后患者外周血淋巴细胞表面IL-12R mRNA和IL-18R mRNA的表达见图1。AON患者在MPPT治疗后,外周血T淋巴细胞表面的IL-12R mRNA和IL-18R mRNA表达比均显著低于治疗前(P<0.05,表2)。对照β-actin的表达在MPPT治疗前后无任何改变。IL-12R mRNA的表达与IL-18R mRNA表达的变化呈显著正相关(r=0.81,P<0.05)。
  3 讨 论
  根据分子模拟学说,AON是由于感染或者其他不明原因而导致的机体免疫系统对周围神经的免疫耐受的破坏,T细胞活化为自身免疫应答细胞,释放大量的促炎因子诱导了周围神经的脱髓鞘炎症损伤[1]。大量的Th1细胞因子,包括γ-干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-2、IL-12、IL-18和IL-1β等,扩增表达,促进了炎症的进程;而拮抗性Th3细胞因子,包括IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13的表达则显著下调。这种促炎因子和抑炎因子的失衡,导致了炎症病理的发生。在Th1的活化过程中,IL-12发挥了至关重要的作用,而IL-18则发挥了强大的协同增强作用[2]。MPPT治疗是目前国际公认的治疗AON的免疫调节疗法,它的治疗机制尚未完全清楚。目前的研究认为,MPPT治疗可能抑制局部的T细胞炎症级联反应,下调T细胞因子瀑布的表达和扩增,改善局部的炎性神经水肿和脱髓鞘损伤,缓解局部的血管反应和血流动力学障碍,最终延缓了AON的炎症进程,降低了AON的严重程度,使AON患者的视神经髓鞘早期开始修复[4-5]。本研究观察了MPPT治疗前后AON患者外周血IL-12和IL-18的蛋白和核酸的表达变化。结果显示,MPPT可显著下调AON患者外周血促炎因子IL-12和IL-18的蛋白表达,同时下调外周血T淋巴细胞表面IL-12R mRNA与IL-18R mRNA的转录,这说明MPPT能够在蛋白质的翻译和基因的转录两个方面抑制AON的进展[5]。众所周知,细胞因子需要与受体相结合后才能发挥信号转导的作用,开启新的蛋白质调控信号。我们从细胞因子的蛋白(IL-12与IL-18)到核酸(IL-12R mRNA与IL-18 mRNA)2个水平同时检测该信号开放的水平,结果显示,在AON患者应用MPPT治疗后,外周血IL-12与IL-18蛋白的表达显著降低,外周血T淋巴细胞表面受体IL-12R mRNA与IL-18R mRNA的转录也明显削弱,而且2个细胞因子的表达变化呈显著正相关,这意味着IL-12与IL-18这2个信号途径在AON的进展中发挥重要的协同作用。研究这种具有协同增强作用的细胞因子对AON的重要意义在于可以同时针对2个治疗靶点,同时进行拮抗性治疗[6]。

参考文献


[1] Balcer LJ. Clinical practice. Optic neuritis [J]. N Engl J Med, 2006,354(12):1273-1280.

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[3] Jacobs LD, Kaba SE, Miller CM, et al. Correlation of clinical, magnetic resonance imaging, and cerebrospinal fluid findings in optic neuritis [J]. Ann Neurol, 1997, 41(3): 392-398.

[4] Sloka JS, Stefanelli M. The mechanism of action of methylprednisolone in the treatment of multiple sclerosis [J]. Mult Scler, 11(4): 425-432.

[5] Neroev VV, Karlova IZ, Guseva MR, et al. Pulse therapy in the treatment of optic neuritis in multiple sclerosis [J]. Vestn Oftalmol, 2003,119(5):28-31.

[6] Gilbert ME, Sergott RC. New directions in optic neuritis and multiple sclerosis [J]. Curr Neurol Neurosci Rep, 2007,7(3):259-264.

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