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强直性脊柱炎患者免疫球蛋白及细胞自噬的变化及相关性分析

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与关节炎2017年7月第6卷第7期 Rheumatism andArthritis July 2017 Vo1.6 No.7 强相 直关 ・19・ ・临床研究・ 性脊柱炎患者免疫球蛋白及细胞自噬的变化及 性分析 叶文芳 ,刘 健 ,黄永平 ,黄雄峰 ,王叙德 ,潘 淳 【摘要】目的:分析39例强直性脊柱炎患者和2O例健康体检者的血清免疫球蛋白(IgG1、IgG2、 IgG3、IgG4、IgA、SIgA、IgM)、淋巴细胞自噬蛋白Beclinl、自噬指标微管相关蛋白1轻链(LC3.I1)、 磷脂酰肌醇三磷酸激酶(PI3K)、AKT、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR),观察上述指标的变化 并对其相关因素进行分析。方法:选取39例强直性脊柱炎患者为As组,另设20例健康体检者为健康对 照组,采用ELISA方法检测2组血清免疫球蛋白(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、SIgA、IgM),运用 Westernblot方法检测2组淋巴细胞自噬蛋白Beclinl、LC3.I1、PI3K、AKT、mTOR的变化。结果:①2组 免疫球蛋白比较,IgA、IgG1、IgG3较健康对照组显著升高(P<0.05或P<0.01)。②2组细胞自噬相 关指标比较,PI3K、mTOR较健康对照组明显升高(P<O.05或P<O.01)。③相关性分析结果显示,AS 患者PI3K与LC3-Ⅱ呈负相关。④相关性分析结果显示,AS患者IgG1、IgG2、IgG3、IgG4与mTOR呈 正相关,SIgA与Beclinl呈正相关。结论:AS患者存在体液免疫功能的紊乱和细胞自噬指标的变化,且 各项指标存在一定的相关性。 【关键词】 脊柱炎,强直性;免疫球蛋白;自噬蛋白;自噬通路 doi:10.3969/j.issn.2095-4l74.2017.07.004 Changes and Correlation Analysis of Immunoglobulin and Autophagy in Patients with Ankylosing Spondylitis YE Wen-fang,LIUJian,HUANG Yong-ping,HUANGXiong-feng,WANGXu-de,PANChun 【ABSTRACT】objective:To observe the changes and analyze the related factors of serum immtmoglobulin (IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgA,SIgA,IgM),lymphocyte autophagy protein Beclinl,LC3一II,PI3K,AKT and mTOR in 39 patients with ankylosing spondylitis and 20 healthy subjects.Methods:Thirty nine cases of ankylosing spondylitis were selected as an AS group,and 20 healthy subjects were selected as a control roup,gusing ELISA method to detect serum immunoglobulin(IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgA,SIgA,IgM)of the two groups,and using Western blot to detect the changes of Beclinl,LC3-II,PI3K,AKT and mTOR.Results: According to the comparison of immunoglobulin of the two groups,the levels Of IgA,IgG1 and IgG3 in the AS group were signiifcantly higher than those in the control group(P<0.05 or P<0.0 1).②PI3K and mTOR of the AS roup werge obviously higher than those in the control group(P<0.05 or P<0.0 1).⑧Correlation analysis showed that PI3K in the AS group was negatively correlated with LC3一II.④Correlation analysis showed that IgG1,IgG2,IgG3 and IgG4 in the AS group were positively correlated with mTOR,and SIgA were positively 基金项目:国家中医药重点学科中医痹病学建设项目(国中医药 发[2009]30号);安徽人口职业学院课题项目(ky2016005); 安徽省教育厅质量工程重点教学研究项目(201 ̄yxm0333) correlated with Beclin1.COnclusiOn:There are changes of humoral immune function and autophagy index in patients wih ankylositng spondylitis,and there is a certain correlation between the indexes. 作者单位:1.安徽人口职业学院,安徽池州247099;2.安徽中 医药大学第一附属医院,安徽合肥230031 通信作者:刘健E-maihliujianahzy@126.com ・2O・ 风湿病与关节炎2017年7月第6卷第7期 Rheumatism andArthritis July 2017 Vo1.6 No.7 【Keywords】spondylitis,ankylosing;immunoglobulin;autophagy protein;autophagy pathway 强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是 一2研究方法 种慢性进行性脊柱关节病,属于自身免疫性疾 2.1 ELISA方法检测IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、 病。本病早期无特异性症状,可出现炎症性腰背痛 和腰背部僵硬,晚期可发生永久性关节畸形。早期 诊断有助于控制病情进展,减少致残率,对AS的 治疗具有重要意义¨j。据报道,AS患者体内存 在免疫球蛋白的异常 。笔者分别对20例健康体 检者和39例AS患者的血清免疫球蛋白(IgG1、 IgG2、IgG3、IgG4、IgA、SIgA、IgM)、淋巴细 胞自噬蛋白Beclinl、自噬指标微管相关蛋白l轻 链(LC3.II)、磷脂酰肌醇三磷酸激酶(PI3K)、 IgA、SIgA、IgM于清晨采集所有研究对象空腹肘 静脉血10 mL,置普通采血管内,将标本放置于 试管架上,在室温下静置2 h。随后,将标本放 入水平离心机内3000 r・min 离心15 min,用滴 管分离出血清并放于一80 冰箱中直至使用, 避免反复冻融。各亚型免疫球蛋白的测定均采用 ELISA试剂盒s进行,操作前将试剂在室温下平衡 30~60 min。实验过程严格按照说明书进行操作。 2。2 Western blot方法检测Beclinl、LI 一Ⅱ、PI3K、 AKT、mTOR室温下采集所有研究对象空腹静脉 AKT、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)进行检 测,并对各项指标进行分析,从免疫球蛋白和细胞 自噬的新角度研究,希望能指导AS的早期诊断、 治疗及预后。 1 临床资料 1.1 一般资料选取201 3年l0月至2014年3月 在安徽中医药大学第一附属医院住院的AS患者 39例为AS组,其中男31例,女8例,男女比为 3.9:1;年龄l5~65岁,平均(33.15±l1.24)岁; 病程0.08~40年,平均(6.51±6.86)年。2O例 血10 mL于2个真空肝素钠抗凝管中,并加入与血 液等量的淋巴细胞分离液,水平移动抗凝管,放入 离心机内2000 r・min- 离心20min,试管中云雾状层, 为单个核细胞层,吸取该层,用等量的PBS冲洗两 次后,放置于离心机内1500 r・min- 离心5 min, 上述操作重复2次。沉于试管底部呈淡黄色者即为 淋巴细胞,吸取该层存于EF管内,置于一80℃冰 箱中保存,用于Westenr blot检测。采血、分离淋巴细 胞的整个过程不得超过2 h,避免标本反复冻融 。 2.3统计学方法采用SPSS 18.0软件进行统计 健康对照组均选自同一时问的门诊健康体检者,男 l4例,女6例;年龄20~65岁,平均(30.62± 9.07)岁。2组患者在性别、年龄等方面比较,差 异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。 分析。计量资料以 ± 表示,采用Spearman相关 性分析,分析数据之间的相关性。以P<0.05为差 异有统计学意义。 3结果 1.2 诊断标准 符合1984年美国风湿病学会 (ACR)修订的纽约诊断标准 J。 1.3纳入标准1.4排除标准3.1 2组免疫球蛋白亚型比较或P<0.01)。见表1。 2组比较,AS组 ①符合上述诊断标准;②患者知 ①合并心、肾、肝、肺、造血系 IgGl、IgG3、IgA较健康对照组显著升高(P<0.05 3.2 2组细胞自噬相关指标比较P<0.01)。见表2。 gg・mL~。Y+s 情同意,并签署知情同意书。 2组比较,AS 统等基础疾病者;②伴有其他自身免疫性疾病等严 重原发性疾病者;③不能配合治疗的精神病患者。 组PI3K、mTOR较健康对照明显升高(P<0.05或 表1 2组免疫球蛋白亚型比较鱼 芏叁 17年7月第6卷第7期 Rheumatism andArthritis July 2017 Vo1.6 No.7 ・2l・ 3.3 AS患者细胞自噬蛋白与PI3K—AKT-mTOR信 免疫球蛋白是由B淋巴细胞经抗原刺激而产生 ]。 起主要作用的免疫球蛋白有IgG、IgM和IgA,它 号通路相关性分析AS患者PI3K与LC3一II呈负 相关,AKT、mTOR与Beclinl、LC3一II均无相关性。 们是人体内重要的免疫抗体,免疫球蛋白在体内的 见表3。 表3 AS患者细胞自噬蛋白与自噬通路相关性分析 注1)P<0.05 3.4 AS患者免疫球蛋白与细胞自噬指标的相关 性分析Spearman相关性分析结果显示:AS患 者IgG1、IgG2、IgG3、IgG4与mTOR呈正相关, SIgA与Beclinl呈正相关;免疫球蛋白各亚型与 LC3—11、PI3K、AKT无明显相关性。见表4。 表4 AS患者免疫球蛋白与细胞自噬指标的相关性分析 注1)P<0.05 4讨论 AS是一种较为常见的自身免疫性疾病,以中 轴关节、骶髂关节、外周关节及肌腱附着点的慢性 炎症为特征。早期表现为腰背僵痛,晚期可发生脊 柱强直以及严重功能障碍。王倩倩等 认为,可 能有多种免疫炎症因子参与了AS的发病。免疫球 蛋白是重要的免疫学指标,其异常对AS诊断、治 疗和预防具有一定的意义。防止感染、防御异物是 体液免疫的两大基本功能 ]。B细胞是体液免疫 的重要执行细胞,其活化是机体产生保护性抗体的 关键步骤 ]。人体执行体液免疫功能是免疫球蛋白, 水平可以反映体液免疫的情况H 。细胞自噬是自 我平衡的一个过程,通过溶酶体降解受损的细胞器 及大分子物质的过程,它不仅对多种组织细胞具有 保护作用,还可防止细胞坏死 。自噬功能的缺 陷会增加自身免疫性疾病的发病 12]。BAFF主要 作用于外周B淋巴细胞,通过其受体BAFF—R激 活PI3K/AKT/mTOR信号通路,进而促进各亚型 免疫球蛋白的分化¨ 。PI3K/Akt/mTOR信号通 路参与了淋巴细胞增殖和存活 14]。此外,该信号 通路在细胞自噬中也起着调节作用 。PI3K/Akt/ mTOR信号通路是目前研究的热点之一。本实验结 果显示,AS患者存在体液免疫功能的紊乱和细胞 自噬指标的变化,且各项指标存在一定的相关性。 张凤等…研究发现,AS患者体内常存在免疫 球蛋白含量的异常,这提示着AS患者存在体液免 疫功能亢进。参与体液免疫的免疫球蛋白主要有 IgG、IgA、IgM,其中IgG是血清中含量最高的免 疫球蛋白,它是反映机体免疫水平的重要指标之 一¨ 。人IgG有IgG1、IgG2、IgG3和IgG4共 4个亚类。有研究表明,自身免疫性抗体增多时, 患者常伴有IgG1的升高¨ 。这与临床实践相符, 临床上IgG1升高的患者,常伴有自身免疫性疾 病 。IgG中IgG3活性最强¨ 。在自身免疫性 疾病过程中有显著性变化,它对疾病的选择治疗措 施和干预药物有辅助指导意义¨ 。IgG4是免疫 球蛋白G中含量最低的一种亚型,其敏感性和特 异性分别为95.1%和90.76%E 2o]。既往研究表明, AS患者存在血清IgG4水平升高 。有研究表明, IgA水平可以反映AS的疾病活动度。AS患者关 节病痛加重时,IgA含量相对增加 。IgM是急 性免疫炎症反应的指标,它出现时间早、存留时间 最短 ]。IgMt ̄是体液免疫应答中最早出现的抗体, 不过目前研究较少…。 ・22。 风湿病与关节炎2017年7月第6卷第7期 Rheumatism andArthritis July : :: Beclin 1基因是最早发现的自噬基因,为自噬 标记蛋白,参与白噬体膜形成过程 。微管相关 蛋白轻链3(LC3)的表达强度与自噬活性密切相 关 ]。LC3修饰泛素样蛋白的过程在自噬泡形 成中至关重要 。LC3是白噬标志性蛋白,有 I型和Ⅱ型之分,I型向Ⅱ型的转化,为自噬小体 形成的标志 。LC3—1I定位于前自噬体和自噬体, 是自噬体特异性标记蛋白 。 PI3K/AKT/mTOR信号通路是重要的细胞内信 号转导通路,是细胞自噬主要的发生机制 。 PI3K是一种膜蛋白 ,白噬体形成中,PI3K也 具有重要的作用 。AKT是细胞生存的关 键调节因子,PI3K活性的增加能促进AKT的活 性_3 。PI3K激活后,PIP2受到催化,生成PIP3, 激活AKT l3 。mTOR能调节细胞的生长与增殖, 为细胞自噬负分子 。BAFF通过PI3K的 磷酸化作用增加Akt和mTOR的表达 。 本研究发现,AS患者IgG1、IgG2、IgG3、 IgG4与mTOR呈正相关,SIgA与Beclinl呈正相 关;PI3K与LC3一Ⅱ呈负相关。B细胞激活因子 (BAFF)能诱导B淋巴细胞增殖、分化和分泌 免疫球蛋白,增强体液免疫应答¨ 。BAFF与 BAFF—R的结合还可激活PI3K,从而活化AKT和 mTOR,促进B细胞存活的信号通路[35-36]。有 研究称,PI3 kt/mTOR信号通路的上游可能是 BAFF/BAFF—R,BAFF/BAFF.R能促进B淋巴细胞 存活、增殖、抗原呈递 。PI3I(/AKT/mTOR信 号通路与类风湿关节炎、骨关节炎等自身免疫性疾 病密切相关,也是目前的研究热点 。体液免疫 与PI3K/AKT/mTOR信号通路相关,AS患者细胞 自噬与PI3l</AKT/mT0R信号通路也相关,当机体 体液免疫增强的同时,PI3 AKT/mTOR信号激活, 细胞自噬受到抑制 。目前自身免疫性疾病细胞 自噬的研究尚少,本文从免疫球蛋白和细胞自噬的 新角度,加强对AS患者细胞自噬的研究,探究其 与体液免疫的关系,研究AS的发病机制,希望为 AS的治疗提供新思路。 5参考文献 [1]张风,张玲玲,魏伟.B细胞活化因子及其受体介 导的信号通路参与类风湿关节炎病理机制研究进 展[J].中国免疫学杂志。2016,32(2):258—261. 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