肠道病毒脑炎病儿脑脊液中IL4 /IFNγ失衡与神经元损害的相关性

【摘要】  　　目的 通过检测肠道病毒脑炎病儿脑脊液中白细胞介素4（IL4）、干扰素γ（IFNγ）的水平，并与神经元特异性烯醇化酶（NSE）的表达进行相关分析，探讨肠道病毒脑炎可能的免疫损害机制。方法 2007年5月—2008年5月，选取就诊于我院的肠道病毒脑炎病儿42例作为脑炎组，以儿外科择期手术病儿33例作为对照组。采用ELISA方法分别检测两组病儿IL4、IFNγ及NSE的水平。结果 急性期脑炎组病儿脑脊液中IFNγ和NSE浓度明显高于对照组,而 IL4浓度则明显低于对照组,差异均有显著性(t′=15.53～92.79,P<0.01)。肠道病毒脑炎病儿脑脊液中IL4与IFNγ及NSE水平均呈负相关（r=-0.514、-0.532，P<0.01），IFNγ与NSE水平呈正相关(r=0.623,P<0.01)，IFNγ/IL4比值与NSE水平相关性最好（r=0.679，P<0.01）。结论 细胞因子IL4 和IFNγ参与了肠道病毒脑炎的免疫损害过程，二者失衡与肠道病毒脑炎神经元的损害密切相关。

【关键词】  肠道病毒感染；中枢神经系统；白细胞介素4；干扰素Ⅱ型；磷酸丙酮酸水合酶

　　THE CORRELATION BETWEEN DISBALANCE OF IL4/INFγ RATIO IN CEREBROSPINAL FLUID AND NEURON DAMAGE IN CHILDREN WITH ENTEROVIRAL ENCEPHALITIS

　　QIAN NA, HU SUJUAN, ZHAO NA, et al

　　(Department of Paediatrics, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China) ;

　　［ABSTRACT］ Objective To explore the possible mechanism of immune damage in enteroviral encephalitis (EE) by examining the content of IL4 and IFNγ in cerebrospinal fluid (CSF) of children with EE and analyzing their relationship with neuronspecific enolase (NSE). Methods Fortytwo children with EE recruited from the Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, between May 2007 and May 2008, served as encephalitis group, and 33 from the Department of Pediatric Surgery who would undergo selective surgery were assigned as controls. The levels of IL4, IFNγ and NSE in CSF were determined in both groups with ELISA. Results In encephalitis group, the levels of IFNγ and NSE in CSF in acute phase were significantly higher than that of the control, while the level of IL4 was significantly lower  (t′=15.53-92.79,P<0.01). IL4 level was negatively correlated with IFNγ and NSE (r=-0.514,-0.532;P<0.01), while IFNγ was positively correlated with NSE (r=0.623,P<0.01). IFNγ/ IL4 ratio was best correlated with NSE (r=0.679,P<0.01).  Conclusion IL4 and IFNγ are involved in the process of immune damage in EE. The imbalance between IL4 and IFNγ is closely associated with the neuronic damage of EE.
   
　　［KEY WORDS］ enterovirus infection; central nervous system; interleukin4; interferon type Ⅱ; phosphopyruvate hydratase
   
　　肠道病毒是引起小儿脑炎的重要病原[14]，其属于RNA 病毒类的小RNA 病毒科,已经发现有近70个血清型，然而目前中枢神经系统感染肠道病毒后的损害机制尚缺乏研究。本文通过测定急性期肠道病毒脑炎病儿脑脊液中白细胞介素4（IL4）和干扰素γ（IFNγ）的水平，并与神经元特异性烯醇化酶（NSE）的表达进行相关分析，探讨肠道病毒脑炎的免疫损害机制,为合理治疗该病提供理论依据。

　　1  对象和方法

　　1.1  对象

　　1.1.1  脑炎组 

　　2007年5月—2008年5月，选取就诊于我院的肠道病毒脑炎病儿42例，其中男22例，女20例；年龄2～10岁。主要表现为发热、头痛、恶心、呕吐、乏力、精神差、嗜睡等，均符合病毒性脑炎诊断标准[5]。其脑脊液经逆转录聚合酶链反应(RTPCR)、VP1序列测定和（或）病毒分离证实为肠道病毒感染［24］。  

　　1.1.2  对照组 

　　选择在我院儿外科行择期手术腰麻病儿33例，其脑脊液的常规、生化和病原检测结果均正常，男18例，女15例；年龄1～10岁。其中斜疝10例，隐睾12例，生殖器畸形11例。近期无感染及过敏性疾病等病史，无抗生素及免疫制剂应用史。

　　1.2  方法

　　1.2.1  标本采集 
　
　　所有病儿在急性期（入院后24 h内）采集脑脊液，分装后-70 ℃冰箱保存。1.2.2  脑脊液IL4、IFNγ及NSE 水平测定  采用ELISA法检测，实验流程严格按照试剂盒（由西安沃尔森生物技术公司提供）说明书进行。

　　1.3  统计学处理
   
　　采用SPSS 12.0软件进行统计分析。计量资料结果均以±s表示，组间比较先行方差齐性检验，然后应用t′检验，相关性检验采用直线相关分析法(Pearson相关)。

　　2  结果

　　2.1  两组脑脊液IL4、IFNγ及NSE水平比较
   
　　脑炎组病儿脑脊液中IFNγ、NSE的表达以及IFNγ/IL4比值高于对照组，IL4的表达低于对照组，差异有极显著性（t′=15.53～92.79，P<0.01）。见表1。表1  两组脑脊液中各指标比较（略）

　　2.2  肠道病毒脑炎病儿脑脊液中各指标相关分析
   
　　脑脊液IL4与IFNγ及NSE水平均呈负相关（r=-0.514、-0.532，P<0.01），IFNγ与NSE水平呈正相关(r=0.623，P<0.01)，IFNγ/IL4比值与NSE相关性最好（r=0.679，P<0.01）。

　　3  讨论
   
　　肠道病毒是引起小儿各年龄组感染性疾病的常见病原，也是小儿时期引起脑膜炎、脑炎的重要病原[14]。有统计表明，美国肠道病毒性脑膜炎占无菌性脑膜炎的85%[1]。我们以往的研究结果显示，山东和武汉地区肠道病毒性脑膜炎占同期无菌性脑膜炎的82.9%[4]。脑膜炎病儿临床表现以发热、头痛、恶心、呕吐等最常见，脑炎病儿可有昏迷、抽搐及其他脑实质受损的表现，不同病儿的临床病情、病程及预后等差距很大，但目前国内外对肠道病毒感染后中枢神经系统损害的机制缺乏研究。
   
　　近年来，随着分子免疫学研究的发展，脑炎与免疫功能异常的关系越来越引起临床的重视。肠道病毒侵袭机体时，免疫系统被激活，一方面发挥免疫保护、清除感染的作用；另一方面可能发生免疫紊乱，造成免疫损害，脑炎时进一步加重脑组织的损害。本实验通过检测脑炎病儿急性期脑脊液中的IL4、IFNγ、NSE的含量，并做相关分析，以探讨肠道病毒脑炎脑组织损害的免疫机制。NSE主要存在于神经内分泌细胞中，是糖酵解途径的关键酶，在脑组织损害时容易释放，故NSE水平成为判断神经元损伤的一个客观指标[6]。
   
　　本文结果显示，肠道病毒脑炎病儿脑脊液中的IFNγ/IL4、IFNγ及NSE水平明显高于对照组，而IL4水平明显低于对照组。相关分析显示，IL4与IFNγ及NSE呈显著负相关，而IFNγ、IFNγ/IL4与NSE呈显著正相关，说明肠道病毒脑炎时IFNγ和IL4两者失衡可能是造成脑组织损害的原因，并且两者的高低明显影响着脑脊液的NSE水平。IFN有两种类型，此次研究的IFNγ属于Ⅱ类IFN，相对于Ⅰ类IFN而言，其更主要的是发挥免疫调节作用。几乎所有的组织细胞都表达IFNγ的受体，因此起作用也相当广泛：促进Th0细胞分化为Th1细胞，并抑制Th2细胞增殖，促CTL成熟及活化，促B细胞分化、产生抗体及Ig类型转换，促多种细胞表达MHCⅠ和MHCⅡ分子，从而加强抗原提呈能力，激活中性粒细胞和NK细胞等。IL4是Th2类细胞因子，与Th1分泌的IFNγ一起参与抗原刺激静止CD4+T细胞发育成Th1和Th2细胞的过程，而IL4和IFNγ经常处于一种对抗作用状态。国内外学者推测，肠道病毒感染病儿神经元细胞后，IFNγ表达水平升高，IL4水平降低，可能是IFNγ抑制了Th2表达IL4，从而导致IFNγ、IL4分泌和功能失衡，在清除被病毒感染细胞的同时，也产生了过强的炎症反应和细胞免疫反应[710]。但关于肠道病毒感染后神经元细胞特异性的免疫损害机制仍需进一步研究[11]。

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