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肿瘤坏死因子α及其受体与临床
发布时间04年10月13日 14时25分
 

  张连凤等 

   

肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)可分为TNF α和TNFβ两种,前者来自单核巨噬细胞,后者由活化T细胞产生,是具有重要生物活性的细胞因子。存在于细胞上的TNF 受体主要有两种:TNFRⅠ和TNFRⅡ,血清中存在的是可溶性的TNFR(s TNFRⅠ, s TNFRⅡ),它们的相互作用不仅对多种肿瘤细胞有细胞毒作用,还与炎症和发热反应、关节炎、败血症及多发性硬化等疾病有密切关系。为了解TNF α及TNFR在不同疾病中的作用,本文对冠心病,肝、胆疾患,2型糖尿病及胰岛素抵抗间的关系做了较系统的观察,现报告如下:

材料和方法

    一、观察对象
    (一)冠心病组:共69例,其中发生心肌梗塞组(AMI)39例,男23例,女16例,年龄62±24岁。稳定性心绞痛组(SAP):30例,男16例,女14例,年龄60±24岁,均经临床表现,心电图与实验室检查等综合确诊。
    (二)肝、胆道疾患组:慢性活动性肝炎(CAH)10例,男7例,女3例;急性肝炎17例,男9例,女8例;慢性持续性肝炎(CPH)18例;肝硬化(LC)11例,男8例,女3例。年龄在21-67岁,平均36.6岁,全部病例均符合1990年(上海)全国病毒性肝炎学术会议修订标准。其发性肝细胞癌(PHC)6例,男4例,女2例,均符合“中国常见肿瘤诊断规范”标准诊断。
    (三)2型糖尿病与胰岛素抵抗患者
    1.2型糖尿病组:78例,男48例,女30例,年龄49±22岁。其确诊均依据临床表现及OGTT,诊断符合WHO1985年制定的标准。
    2.胰岛素抵抗(IR)组:11例,男7例,女4例,年龄45±20岁。其确诊均依据李光伟提出的胰岛素敏感指数(IS)测定方法,即空腹血糖浓度与空腹胰岛素浓度的倒数测定,同时依据OGTT试验,与2型糖尿病患者及健康对照组比较,胰岛素升高而血糖不相应降低者为胰岛素抵抗。
    (四)健康对照组:30例,男17例,女13例,年龄61±8岁,均为体检及实验室检查正常者。
    二、检测方法
    (一)标本均与确诊时取静脉血3ml,及时分离血清,-40℃冻存集中测定。
    (二)TNF α的检测:双抗体夹心酶免疫分析法。将TNF α单克隆抗体包被于PVC板上,样品种的TNF α和单抗体结合后再与辣根过氧化物酶标记免抗TNF α多克隆抗体结合,过氧化物酶与TMB反应终止后用酶标仪测定450nm的光密度,结果与标准曲线比较确定TNF α的含量,严格按照说明书上的步骤进行,含量以pg/ml表示,试剂由比利时Medgenix Diagno-stics公司提供,同时对比国内邦定公司的试剂。
    (三)TNFR(sTNFRⅠ,sTNFRⅡ)的检测:原理同TNF α,含量以ng/ml表示,试剂由比利时Medgenix Diagno-stics公司提供。
    (四)各项生化指标的检测:应用Opera全自动生化分析仪,试剂由上海长征公司提供。
    三、统计学处理:t检验,方差齐性检验和小样本均数比较的t/检验,相关性分析。

结果

    一、TNF α及其受体与冠心病
    1、冠心病组(CHD)与健康组TNF α水平比较(表1),结果显示冠心病两组的TNF α均明显高于对照组水平(P<0.05)。SAP组血清中TNF α水平低于AM1组(P<0.05)。
    2、AMI和SAP患者与健康组中sTNFRⅠ水平比较(表2),结果显示AMI、SAP组的sTNFRⅠ明显高于对照组水平(P<0.05)。AMI与SAP组间血清sTNFRⅠ水平无显著性差异(P<0.05)。
    3、AMI和SAP患者与健康组中sTNFRⅡ水平比较(表3),结果显示AMI、SAP组的sTNFRⅡ明显高于对照组水平(P<0.05)。AMI与SAP血清中sTNFRⅡ水平无显著性差异(P<0.05)。
    4、TNF α及其受体与心肌酶间相关性分析(表4),结果显示TNF α及其受体与心肌酶间没有明显相关。
    二、TNF α与肝、胆疾患
    1、各种肝胆疾病组与健康组的TNF α水平比较(表5),结果显示各组TNF α水平均明显高于健康组(P<0.001)。
    2、TNF α在几种肝病和胆囊炎之间显著差异性比较(表6),CAH和急性肝炎对其它几种肝胆病有显著性差异(P<0.05),CAH与急性肝炎之间也存在着显著性差异(P<0.05),LC、CPH、PHC、胆囊炎之间不存在显著性差异(P>0.05)。
    3、各疾病组的TNF α水平与ALT、ALP、γ-GT的相关性分析(表7),各组ALT与TNF α皆有正相关性。总体例数的ALP与TNF α无相关,CPH与胆囊炎的ALP与TNF α有正相关,PHC的ALT、ALP、γ-GT与TNF α均有明显正相关,其它组γ-GT与TNF α无相关。
    三、TNF α与2型糖尿病和胰岛素抵抗
    1、2型糖尿病组、IR组与NC组血清中TNF α水平比较(表8),结果显示2型糖尿病组及IR级的TNF α均高于NC组,有明显差异(P<0.05)。
    2、2型糖尿病组与IR组血清TNF α水平比较(表9),结果显示两组间TNF α水平无显著差异。
    3、TNF α与空腹胰岛素(FInS)间的相关分析(表10),结果显示2型糖尿病组TNF α与FInS间呈负相关(r=-0.5309,p<0.05),IR组TNF α与FInS呈正相关(r=-0.6182,p<0.05。

讨论

    肿瘤坏死因子是一种具有多种生物学效应的炎性介质,分为TNF α、TNFβ两种,TNF α可导致炎症、细胞坏死、新血管的形成,并可促进内皮素-1的产生而引起血管壁的损伤,因而它具有促进动脉硬化(AS)形成的作用。众所周知,CHD的病理变化主要是冠状动脉粥样硬化,因而TNF α可能参与了CHD发病的始动因素AS的形成并影响其病情发展过程,同时AMI患者TNF α水平升高更为明显,其在急性血管闭塞的发病机制中具有重要作用。其机制可能为:
    (1)产生TNF α的主要细胞-单核巨噬细胞,是粥样坏死灶中的主要细胞成分之一。
    (2)TNF α可增加白细胞对血管内皮粘附,增加内皮细胞的促凝活性,促进由活化白细胞介导的内皮细胞的病理损伤和功能改变,血栓形成和炎性病理损伤,从而导致AMI的发生。
    TNFR主要有两种:来自骨髓细胞的55KD的TNFR Ⅰ及来自上皮细胞的75KD的TNFR Ⅱ,两类受体均为糖蛋白。TNFR具有抗TNF、抗细胞毒、抗炎等多种主要的生理作用,对循环中过多的TNF的一种自然保护作用。TNFR在正常个体中水平比较低,而在病理状态,如类风湿关节炎、败血症、多发性硬化等疾病中则明显升高,本文结果证实TNF α与两种受体间有一致升高的关系,这表明TNF α须与其受体结合才能发挥炎性介质的作用,TNF α与缺血性心血管疾病的严重程度一致,但其受体与疾病严重程度的关系报道不一。本文表明TNF受本水平与CK、CK-MB没有明显相关,可能其升高的机制与时相不相同。
    本文中各组肝病和胆囊炎TNF α与健康组比较皆有显著性升高(P<0.05),说明TNF α确实参与了肝损伤,以CAH与急性肝炎升高为最显著,这可能由于疾病处于急性期和活动期有关,大量单核细胞浸润,在乙肝病毒刺激下释放TNF α所致。由于CAH是长期炎症,细胞因子网络早已破坏,各种细胞因子会促进TNF α的分泌,因此TNF α的量更高。肝硬化,CPH升高不及前二者,可能由于肝组织炎症轻,浸润单核巨噬细胞较少有关。PHC的TNF α升高由于肿块周围、肝细胞周围并存炎症有关。胆囊炎的TNF α升高可能由于胆囊炎症、胆道阻塞,导致肝内淤胆,胆汁返流,引起胆道感染,这些皆导致肝内胆小管与肝细胞炎症激活单核巨噬细胞,破坏细胞因子网络,产生大量的TNF α。
    为进一步探讨各组肝病活动性与TNF α升高关系。我们比较了TNF α与ALT、ALP、γ-GT的相关性,但只有ALT与各级肝病中的TNF α呈正相关。整体例数的ALP与TNF α无相关,但CPH与胆囊炎的ALP与TNF α有正相关,其它无相关。各级疾病γ-GT与TNF α无相关。在胆囊炎中的ALP升高与胆道梗阻程度有关。这可能由于胆道梗阻越严重,直接影响淤胆程度,也影响肝细胞破坏。
    TNF α引起肝损伤机制可能与下列因素有关:
    (1)肝炎病毒感染激活大量单核巨噬细胞,枯否氏细胞,使其释放大量的细胞因子,这是TNF α升高的物质基础。
    (2)TNF α直接损伤肝窦内皮细胞,促进肝内白细胞粘附于肝窦内皮,促进白细胞脱颗粒。
    (3)TNF α增多导致炎症连锁反应被启动,促进其它细胞因子持续性释放(包括IL-2,IL-6,IL-8,血小板激活因子),这些因子又增强了TNF α的作用。
    (4)TNF α可介导毛细胆管炎症。
近期研究表明,TNF α在IR发挥着重要作用。TNF α从不同层次干扰胰岛素功能,影响脂代谢和糖代谢以及升糖激素的分泌,有研究表明IR是糖尿病的主要发病原因之一。TNF α主要由活化的巨噬细胞分泌,人的脂肪细胞也可产生TNF α。TNF α能抑制胰岛素受体(InR)和葡萄糖转移因子-4(GLuT4)的活性,同时又是胰岛素介导InRβ链和InR底物-1(InR-1)发生酪氨酸磷酸化和GLuT4进行葡萄糖胞内转运的潜在抑制剂,因此TNF α降低了机体对胰岛素的敏感性,诱导并加重了肝脏和外围组织的胰岛素抵抗程度。本研究表明2型糖尿病组与IR组的TNF α水平均高于健康对照组,有明显差异;而2型糖尿病组与IR组的TNF α水平无显著差异。2型糖尿病组的TNF α与FInS呈反向变化,IR组的TNF α与FInS呈正相关,证明了TNF α可降低胰岛素敏感性,导致胰岛素抵抗。其机制可能为:
     (1)TNF α发挥作用,是通过结合于靶细胞膜上的受体,并启动信号传导的级联反应,包括多种蛋白激酶和磷蛋白磷酸酶的活性来实现的。
    (2)TNF α通过损伤胰岛素敏感细胞InR的酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性,影响了胰岛素的信号传递,且TNF α对胰岛素敏感细胞的GLuT4活性有抑制作用,从而影响脂肪组织和肌肉组织对糖的摄取,最终诱导IR。
    (3)TNF α诱导多种升糖激素(胰高血糖素、肾上腺素和糖皮质激素等)的合成和分泌,使其血中含量也明显升高,升糖激素通过血液循环影响到InR的活性,也可诱导IR。
     (4)在某种病理条件下,巨噬细胞和脂肪细胞对TNF α超表达,造成IR。
本文证实TNF α在IR及糖尿病中的作用,可为临床判断2型糖尿病的前期及IR提供辅助实验依据。已知TNF α为重要的炎性介质,可介导许多脏器损伤、组织炎症。IR及2型糖尿病患者血浆中TNF α也是其发生多种并发症的重要介质。
    降低TNF α水平对上述各类疾患可有重要的治疗和预防价值。现已研制TNF α的抗体和多种免疫拮抗剂来中和TNF α以抑制TNF α在组织内的超表达,有望成为治疗手段,是正在突起的新型生物治疗药物。

摘自:《医学仪器与试剂》 

 
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