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1型糖尿病患儿血清程序性细胞死亡受体1及其配体和相关细胞因子水平变化及临床意义

2021-09-17 92 上传者：管理员

摘要：目的探讨1型糖尿病（T1DM）患儿血清程序性细胞死亡受体1（PD-1）及其配体和相关细胞因子水平变化及临床意义。方法选取2017年9月至2018年10月于新疆维吾尔自治区人民医院就诊的45例T1DM患儿（T1DM组）,另选取同时期于本院体检健康的35例儿童（健康对照组）。比较2组血清PD-1、程序性细胞死亡受体配体1（PD-L1）、PD-L2、白细胞介素4（IL-4）、IL-17、调节性T细胞（Treg）、γ干扰素的表达水平。分析各细胞因子间的相关性。结果T1DM组血清PD-L2、Treg水平均高于健康对照组[（209±200）ng/L比（97±36）ng/L、（27±20）μg/L比（17±14）μg/L],IL-17水平低于健康对照组[（257±168）ng/L比（328±160）ng/L],差异均有统计学意义（均P<0.05）。T1DM组Treg/IL-17比值高于健康对照组[0.098（0.046,0.203）比0.044（0.002,0.105）],差异有统计学意义（P=0.001）。Pearson相关性分析结果显示,PD-L2与IL-17、Treg均无明显相关（r=0.158、0.203,P=0.301、0.180）。结论T1DM患儿血清PD-L2、Treg水平较高,IL-17水平较低,PD-L2与IL-17、Treg均无明显相关。

关键词：
1型糖尿病
儿童
白细胞介素17
程序性细胞死亡受体配体2
调节性T细胞
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1型糖尿病(T1DM)是T淋巴细胞介导的胰岛B细胞特异性损伤和胰岛素分泌不足导致的一种自身免疫性疾病，发病机制目前尚未完全清楚，其显著的病理生理学和病理学特征是胰岛B细胞数量减少和消失所导致的胰岛素分泌下降或缺失[1]。程序性细胞死亡受体1(PD-1)/程序性细胞死亡受体配体(PD-L)途径被认为在T1DM的发病过程中起重要作用[2,3],PD-1是一种负性协同刺激分子，若PD-1/PD-L抑制途径缺失或阻断，则导致自身反应性T细胞过度激活及增殖并引起自身组织的免疫损伤，进而引发多种自身免疫性疾病的临床表现。PD-1分子在T、B细胞抗原受体激发后呈现诱导性上调表达，其介导的抑制信号在自身免疫、肿瘤免疫和感染免疫等方面发挥了重要的负性调节作用[4]。本研究旨在探讨T1DM患儿血清PD-1及其配体和相关细胞因子水平变化及临床意义。

1、对象与方法

1.1对象

选取2017年9月至2018年10月于新疆维吾尔自治区人民医院就诊的45例T1DM患儿。所有患儿年龄<18岁，均符合《中国1型糖尿病诊治指南:胰岛素治疗、医学营养、运动治疗、其他治疗方法》[1]中相关诊断标准，其中男21例、女24例，汉族14例、维吾尔族18例、哈萨克族11例、回族1例、柯尔克孜族1例。另选取同时期于本院体检健康的35例儿童(健康对照组)，其中男16例、女19例，汉族12例、维吾尔族22例、回族1例。2组性别、民族分布比较差异均无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性。本研究经新疆维吾尔自治区人民医院伦理委员会批准(KY20180118162)，所有儿童家属均签署了知情同意书。

1.2观察指标

采集所有儿童静脉血2ml，分离血清，-20℃冷冻保存备用。采用酶联免疫吸附试验双抗体夹心法检测血清PD-1、PD-L1、PD-L2、白细胞介素4(IL-4)、IL-17、调节性T细胞(Treg)、γ干扰素水平，检测试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司，实验操作步骤严格按照说明书进行。

1.3统计学方法

采用SPSS17.0统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用独立样本t检验，非正态分布的计量资料以M(P25,P75)表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验;计数资料以例(%)表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson相关性分析法分析各细胞因子间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.12组血清细胞因子水平比较

T1DM组血清PD-L2、Treg水平均高于健康对照组，IL-17水平低于健康对照组，差异均有统计学意义(均P<0.05);2组血清PD-1、PD-L1、IL-4、γ干扰素水平比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。T1DM组Treg/IL-17比值高于健康对照组[0.098(0.046,0.203)比0.044(0.002,0.105)]，差异有统计学意义(Z=3.381,P=0.001)。

2.2T1DM患儿PD-L2与IL-17、Treg的相关性

采用Pearson相关性分析法分析T1DM患儿PD-L2与IL-17、Treg水平的相关性，结果显示PD-L2与IL-17、Treg均无明显相关(r=0.158、0.203,P=0.301、0.180)。见图1、2。

3、讨论

在T1DM的免疫病理过程中，T淋巴细胞激活介导自身免疫反应，T细胞过度活化导致胰岛细胞功能受损，但其病因及发病机制尚未十分清楚。Fife等[5]提出，PD-1或PD-L1的阻断导致T细胞活性降低，增加T细胞与树突状细胞的接触从而引起自身免疫反应，诱发糖尿病。

PD-1以单体形式存在，与细胞毒性T淋巴细胞相关抗原、CD28和诱导型共刺激分子等共享部分胞外结构域，是由288个氨基酸组成的Ⅰ型跨膜蛋白受体，胞内区由免疫受体酪氨酸活化基序和免疫受体酪氨酸抑制基序组成，PD-1的2个配体分别为PD-L1和PD-L2，均为B7家族中的新成员，在基因水平上二者有37.4%的同源性[6]。PD-1在T细胞、B细胞、单核细胞、自然杀伤细胞、骨髓细胞以及树突状细胞中均可表达，其表达水平受IL-2、IL-7、IL-15、IL-21等常见细胞因子影响，还与抗原刺激程度有关，在急性疾病发生时，抗原刺激物被立刻清除，T细胞中PD-1表达量就会减少[7]。动物研究表明，PD-1可作为T1DM大鼠的保护因子，所以在转基因大鼠中过表达PD-1，可使自身免疫性糖尿病的发病率显著降低[8]。但有学者报道并未发现PD-1多态性与T1DM易感性之间存在相关性，认为这可能是由于T1DM与其他自身免疫疾病之间的不同发病机制所导致的[9]。本研究结果显示2组血清PD-1水平差异无统计学意义。

PD-L1主要表达于T细胞、B细胞，在树突细胞、巨噬细胞、间充质干细胞以及一些非造血细胞中少量表达，PD-L2的表达较为局限，主要在生发中心的B细胞以及树突细胞、单核细胞、骨髓来源的肥大细胞中表达，在T细胞及血管内皮细胞中少量表达[6]。二者在组织中分布及表达不同，它们各自在免疫功能调节上起到的功能和作用也不同。PD-L1在组织中主要与PD-1结合，通过调节T细胞及细胞活性来防止或诱导自身免疫疾病的发生，而PD-L2主要是参与调控自然环境抗原从而引起免疫反应[10]。既往研究发现，PD-1及PD-L1基因多态性与系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎和过敏性支气管哮喘相关[11,12,13]。PD-L1表达增加可能参与急性胰腺炎早期免疫抑制的发生[14]。本研究结果显示，2组血清PD-L1水平差异无统计学意义。这与此前Hori等[15]发现的T1DM患者血清PD-L1水平低于健康人群的结果不同，可能与样本量来源于不同民族、不同地区相关。本研究发现T1DM组PD-L2表达水平明显高于健康对照组，提示PD-L2水平的增高可能诱发自身免疫反应，导致T1DM的发生。

在炎症发生时这些辅助性T细胞17(Th17)迅速地迁移到炎症组织并分泌大量IL-17，诱导血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮样细胞表达多种黏附分子，导致炎症细胞对组织的浸润以及直接分泌细胞毒性物质对组织发生损伤[16,17]。此外，IL-17可诱导多种促炎性细胞因子和趋化因子释放，参与机体自身免疫反应或炎症反应。Richer等[18]研究发现，T1DM大鼠胰腺、脾脏中IL-17均表达升高，当糖尿病病情减轻，IL-17表达水平也呈下降趋势。朱洁等[19]研究结果提示Th17细胞因子与成人自身免疫性糖尿病的空腹血糖呈负相关。Ferraro等[20]发现T1DM患者胰腺淋巴结内免疫细胞比例处于失衡状态，其中Th17细胞的数目增加且免疫性增强。本研究结果显示，T1DM组患儿血清IL-17水平显著低于对照组，与既往报道的结论相反。

关于Treg在T1DM患者中的表达量尚无统一结论。有学者研究发现，T1DM患儿Treg数量显著低于同龄健康对照者[21]。另有研究表明，T1DM患者体内Treg的表达高于正常对照组[22,23]。本研究结果显示，T1DM患儿血清Treg水平明显高于健康儿童，且Treg/IL-17比值也高于健康儿童。但相关性分析结果显示，T1DM患儿PD-L2与IL-17、Treg均无明显相关性。Treg能否成为T1DM的治疗靶点仍需要进一步研究。

综上所述，T1DM患儿血清PD-L2、Treg水平较高，IL-17水平较低，PD-L2与Treg、IL-17无明显相关，能否从PD-L2、Treg和IL-17间的相互关系、作用以及其他细胞因子、影响因素等多个方面诊治T1DM，仍需要进一步研究。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

文章来源：郭红,米克拉依·加帕尔,余亮,李奇凤,黄霞,罗新辉.1型糖尿病患儿血清程序性细胞死亡受体1及其配体和相关细胞因子水平变化及临床意义[J].中国医药,2021,16(09):1342-1345.