点击显示 收起
【摘要】 目的 探讨髓鞘碱性蛋白(MBP)和白细胞介素16(IL-16)在多发性硬化(MS)及Guillain-Barré综合征(GBS)发病过程中的水平变化。方法 用ELISA法检测MS组(45例)、GBS组(36例)中MBP和IL-16的水平并和对照(Control)组(33例)相比较。结果 MS、GBS和Control组三组中脑脊液(CSF)MBP的水平均明显高于血清(Serum)MBP的水平(P<0.01)，而CSF IL-16的水平均明显低于Serum IL-16的水平(P<0.01)。MS组、GBS组CSF中MBP的水平高于Control组(P<001)，且MS组高于GBS组(P<0.01);MS组Serum 中MBP水平高于GBS组及Control组(P<0.01)，GBS组与Control组相比差异无显著性。MS组、GBS组CSF中的IL-16水平均高于Control组(P<0.05)，Serum 中IL-16的水平均低于对照组(P<0.05)，但MS组与GBS组间均无统计学意义。结论 CSF 中MBP对MS及GBS的发病均有很高的敏感性;Serum 中MBP仅对MS发病有一定敏感性;GBS发病早期神经根髓鞘的脱失可能更严重;中枢神经系统局部产生的IL-16参与了MS及GBS发病的炎症过程。
【关键词】 多发性硬化;Guillain-Barré综合征;髓鞘碱性蛋白;白细胞介素16
Myelin basic protein and IL-16 in the cerebrospinal fluid and serum of patient with multiple sclerosis or guillain-barre syndrome
TIAN Zuo-jun, ZHAO Xue-xu, LI Zuo-han, et al.Department of Neurology, First Affiliated Hospital to Guangzhou Medical College, Guangzhou 510120,China
【Abstract】 Objective To determine the levels of myelin basic protein (MBP) and interleukin 16 (IL-16) in patients with multiple sclerosis (MS) or guillain-barre syndrome (GBS). Methods The levels of MBP and IL-16 were measured in patients with MS (45 cases) or GBS (36 cases) by ELISA method and compared with those in subjects of controls (33 cases). Results Levels of MBP in CSF from the control, GBS and MS patients were significantly higher than those in serum samples from these patients (P<0.01), but levels of IL-16 in CSF were significantly lower than the serum IL-16. Levels of MBP in CSF were significantly higher in MS and GBS patients than those in control subjects, and level of CSF, MBP in MS patients was also higher than that in GBS patients. Level of MBP in serum was significantly higher in MS patients than that in control and GBS subjects (P<0.01), but no difference was found between GBS and control subjects. Levels of IL-16 in CSF were significantly higher in MS and GBS patients than those in control subjects (P<0.05), but levels of serum IL-16 were significantly lower in MS and GBS patients than those in control subjects (P<0.01). No differences were found in the levels of IL-16 in CSF and serum between MS and GBS patients. Conclusion MBP in CSF was quite sensitive during the onset of both MS and GBS, but serum MBP was only sensitive to MS. Demyelination on the nerve root may be apparent during the onset of GBS. IL-16 originated from CNS participates in the myelinolysis inflammation of MS and GBS.
【Key words】 multiple sclerosis; guillain-barre syndrome; myelin basic protein; interleukin-16
多发性硬化(multiple sclerosis, MS)和 Guillain-Barré综合征(GBS)都是以脱髓鞘为特征疾病，且均与自身免疫应答密切相关。发病机制中都有炎性细胞因子参与其炎症过程。用髓鞘碱性蛋白(MBP)来免疫动物可同时诱发实验性自身免疫性神经炎(EAN)和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)[1]，将MS及GBS联系在一起，提示在两者的发病中存在共同的机制。但两者差别很大，MS以中枢神经系统脱髓鞘为主要特征，且多为缓解-复发病程;但GBS是周围神经系统脱髓鞘，绝大多数是单项病程，罕见有复发的病例报道。本研究检测MS及GBS发病时脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)及血清(Serum)中MBP及白细胞介素16(interleukin-16, IL-16)的水平，具体探讨两者在发病机制中的差别。
1 资料与方法
1.1 研究对象 MS组，按McDonald标准[2]确诊为MS的共45例，男20例，女25例;年龄10～68岁，平均(43.3±14.2)岁;发病时间14～26天，中位时间19天;总病程14天～20年，平均23.1个月。GBS组，收集2000年9月—2006年3月按Asbury标准[3]诊断为GBS的标本共36例，男19例，女17例;年龄13～69岁，平均(44.2±14.5)岁;发病时间3～17天，中位时间8天。MS组和GBS组入组前均使用过小量激素治疗。Control组，33例，男15例，女18例;年龄18～71岁，平均(41.3±143)岁;其中CSF18例来自腰麻的痔疮或肛瘘的择期手术病人，9例血管性头痛和6例低钾麻痹;Serum 33例，男17例，女16例;年龄17～59岁，平均(420±14.3)岁;均为血站健康献血者。
1.2 研究方法
1.2.1 样本的采集 MS组和GBS组，于入院次日早餐前抽静脉血3ml，以3000r/min离心15min得Serum 1ml。腰穿得CSF 1ml，均于采集标本后30 min内放入-70℃的冰箱中保存备用。对照组样本也同样的方法收集。
1.2.2 样本的测定 用ELISA 检测MBP和IL-16。MBP试剂盒从美国Diagnostic System Laboratories Inc 订购。hIL-16试剂盒，经晶美公司从美国R&D公司订购。严格按说明书操作。
1.2.3 GBS组肌电图检查 对36例患者均采用美国产Nicolet Biomedical肌电诱发电位仪进行运动、感觉神经传导速度、F波及H反射的检测。运动神经共300条，感觉神经共200条，F波共150条，H反射60条。按肌电图操作规范操作。室温保持在21℃～29℃。
1.3 统计学分析 数据正态的以均数±标准差(x±s)表示，非正态的以中位素(四分位间距)M(Qn)表示。三组间均数比较，数据呈正态的用方差分析，非正态的取秩次后再采用方差分析。两组间均数比较用t检验。两变量间的关系用Spearman相关分析。经SPSS 10.0软件处理，定P<0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 MS、GBS和对照三组间CSF和Serum中MBP和IL-16的水平比较 MS、GBS和对照组三组中CSF MBP的水平均明显高于Serum MBP的水平(P<0.01)，而CSF IL-16的水平均明显低于Serum IL-16的水平(P<0.01)。MS组、GBS组CSF中MBP的水平高于Control组(P<0.01)，且MS组高于GBS组(P<0.01);MS组Serum 中MBP水平高于GBS组及Control组(P<0.01)，GBS组与Control组相比差异无显著性。MS组、GBS组CSF中的IL-16水平均高于Control组(P<0.05)，Serum 中IL-16的水平均低于对照组(P<0.05)，但MS组与GBS组间差异无显著性，见表1。
2.2 相关性分析 对共同检测CSF和Serum样本(MS组38例，GBS组29例)的数据进行相关性分析发现，MS组CSF中 MBP水平和IL-16水平显著相关(r = 0.490，P<0.01)，CSF MBP和Serum MBP水平亦呈显著的正相关(r=0.402，P<0.05)，余变量间无相关性;GBS组CSF和Serum中MBP和IL-16水平均无相关性。
2.3 肌电图结果 300条运动神经异常率达77%，感觉神经共200条异常率达66%，150条F波异常率80%，60条H反射异常率57%。
2.4 对照组中冬季Serum 标本和夏季标本的比较 冬季Serum标本(14例)IL-16的水平显著高于夏季标本(14例)的水平(P<0.01)，但冬季标本MBP的水平和夏季标本相比差异无显著性(见表2)。表1 MS、GBS Control 三组间MBP和IL-16水平的比较注：与Control组相比，●P<0.01;与GBS组相比，#P<0.01;与Control组及GBS组相比， ★P<0.01;与Control组相比，◆P<0.05;与Control组相比， ▓P<0.05;与Serum相比，▲P<0.01;与Serum相比，▼P<0.01表2 对照组中冬、夏两季Serum标本注：与夏季标本水平相比，*P<0.01
3 讨论
多发性硬化(MS)和 Guillain-Barré综合征(GBS)分别是分布在中枢神经系统和周围神经系统的以脱髓鞘为特征疾病，均与自身免疫应答密切相关。具体病因尚不清楚，迄今的研究支持“分子模拟”学说[1]：遗传易患个体暴露于某种环境因素(如感染、寒冷等)以后使体内与免疫系统相隔离的自身抗原MBP和蛋白脂蛋白(PLP)等暴露，通过激活免疫活性细胞分泌致炎性细胞因子诱发对髓鞘成分的异常自身免疫应答而发病。如果是分布在中枢的自身抗原暴露主要则引起MS，若是分布在周围神经系统的自身抗原暴露为主则引起GBS。MBP在中枢及周围神经系统的髓鞘中均有分布，将两者联系在一起。但两者在临床特征及对于激素治疗的敏感性等方面均有很大差异，故引发国内外学者对两者发病机制中差异的深入思考，成了国内外学者关注的研究热点之一。本实验用ELISA方法测定MS组、GBS组和Contrl组CSF及Serum中的MBP的水平，结果发现MS组CSF及Serum 中MBP水平均高于GBS组及Control组，且MS患者CSF MBP和Serum MBP水平显著相关，提示作为主要自身抗原之一的MBP对MS的发病有很高的敏感性。在GBS组，CSF中MBP的水平高于Control组，Serum 中MBP与Control组相比无统计学意义，提示GBS患者虽然是周围神经可以广泛受累脱髓鞘，但在发病的早期，可能以包裹在软脊膜以内的前根、后根等部位的髓鞘脱失更加严重。临床上GBS组患者F波及H反射异常率较高(分别为80%和57%)，也证实近端神经根的脱髓鞘更为显著。MS组CSF及Serum 中MBP水平均高于GBS组证实了中枢神经系统和周围神经系统的髓鞘有着不同的生化特性。MBP中枢和周围神经系统均有分布，在中枢神经系统的髓鞘中是主要成分，但在周围神经系统的髓鞘蛋白中只占较少部分，与国内魏岗之等观点相一致[4]。MBP在周围神经系统的髓鞘蛋白中虽然只占较少部分，但对GBS发病仍有较高的敏感性，且发病时CSF中的水平升高，Serum中水平无明显变化可作为GBS与MS相区别的特征之一。
髓鞘的成分可刺激致炎性CK的分泌。国外有研究发现不管是中枢还是周围神经系统的髓鞘，纯化的MBP及P2蛋白都可诱导鼠巨噬细胞产生TNF及IL-12[5]。在MS的研究中，用Ag刺激PLP多肽专一性CD8+CTL培养板，可诱导IL-16的产生[6]。本研究中MS组CSF中MBP的水平和IL-16的水平显著相关，血清中MBP的水平和IL-16的水平无相关性，提示MBP可能在中枢神经系统诱导IL-16的产生。MS组CSF中MBP的水平和IL-16的水平有相关性，GBS组中两者无相关性，可能与GBS的病因更加复杂及MBP在周围神经系统髓鞘蛋白的成分中所占的比例较少有关。
IL-16来源比较广泛，激活的CD8+T细胞、嗜酸性细胞等均可产生。它是一个非特异性的多功能调节介质。有化学趋化作用，能够刺激CD14+、CD4+单核细胞和分化中的巨噬细胞分泌TNFα、IL-1、IL-6等致炎因子参与免疫性疾病的炎症过程[7]。本研究用ELISA方法测定MS组、GBS组和Control组CSF及Serum中的IL-16的水平，结果发现三组中CSF IL-16的水平均低于Serum中IL-16的水平，说明由于血脑屏障的存在，主要是CNS局部产生的IL-16在起作用。有报道表明，在CNS中小脑和海马等处的神经元胞体内含IL-16前体，经caspase-3作用后即释放出活性IL-16[8];Skundric等对39例MS患者的尸体解剖发现和对照组相比MS的病灶中IL-16前体及活性IL-16的水平明显升高，且IL-16 的水平和活性caspase-3 的水平相关[9]，从而提示IL-16在CNS具有自分泌功能，在受自身抗原刺激后在CNS局部产生的IL-16参与了MS的炎症过程。本实验中MS组及GBS组CSF IL-16的水平显著高于对照组，MS组和GBS组之间无统计学意义，而血清IL-16水平还低于对照组，从临床上直接证实中枢局部产生的IL-16参与介导了MS及GBS的发病。在Skundric等对MS的研究中还发现：IL-16在MS的急性病灶中水平最高，亚急性病灶中开始下降，在慢性发作性病灶中又上升[9]，从而提示IL-16和MS的发病关系更密切相关。IL-16在GBS中的研究，国内外报道均很少。
本研究还发现对照组血清标本中冬季IL-16的水平显著高于夏季的水平，但冬季MBP的水平和夏季相比差异无显著性。提示冬季气候寒冷正常人群外周血中IL-16水平即会上调。有报道在rhIL-16的刺激下CD14+、CD4+单核细胞和分化中的巨噬细胞都能分泌TNFα、IL-1β和IL-6[7]。它们是介导MS及GBS发病的主要炎性介质[5,10]。TNFα可以直接破坏髓鞘，IL-1β起协同作用，而IL-6在MS及GBS的体液免疫机制中发挥重要作用。可见冬季正常人群血清中IL-16水平的上调为其他炎性因子的分泌提供了前提，这可能是MS、GBS等有遗传易患素质的个体容易在冬季发病的可能机制之一。
受临床条件限制，本研究中，MS和GBS两组Serum标本IL-16的水平均低于对照组，可能与本研究样本量较小且MS组、GBS组入组前使用过小量激素治疗有关。激素治疗可能对Serum中IL-16的影响比CSF中IL-16的影响更显著。但是否与此有关具体尚不清楚，需要做更大规模的临床研究或多研究的荟萃分析来进一步证实。
【参考文献】
1 王维治，罗祖明. 神经病学,第5版. 北京: 人民卫生出版社,2005, 102.
2 Polman CH, Reingold SC, Edan G, et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2005 revisions to the "McDonald Criteria". Ann Neurol, 2005, 58(6): 840-846.
3 Asbury AK, Cornblath DR. Assessment of current diagnostic criteria for Guillain-Barré syndrome. Ann Neurol, 1990, 27 Suppl: S21-24.
4 魏岗之，袁锦楣，张津. 神经系统脱髓鞘性疾病. 北京: 人民卫生出版社，2003, 2.
5 Constantinescu CS, Goodman DB, Hilliard B, et al. Murine macrophages stimulated with central and peripheral nervous system myelin or purified myelin proteins release inflammatory products. Neurosci Lett, 2000, 287(3): 171-174.
6 Biddison WE, Cruikshank WW, Center DM, et al. CD8+ myelin peptide-specific T cells can chemoattract CD4+ myelin peptide-specific T cells: importance of IFN-inducible protein 10. J Immunol, 1998, 160(1): 444-448.
7 Mathy NL, Scheuer W, Lanzendorfer M, et al. Interleukin-16 stimulates the expression and production of proinflammatory cytokines byhuman monocytes. Immunol, 2000, 100(1): 63-69.
8 Kurschner C,Yuzaki M. Neuronal interleukin-16(NIL-16): a dual function PDZ domain pro tein. J Neurosci, 1999,19(18): 7770-7780.
9 Skundric DS, Zhou W, Cruikshank WW,et al. Increased levels of bioactive IL-16 correlate with disease activity during relapsing experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). J Autoimmun, 2005, 25(3): 206-214.
10 Zhu J, Bai XF, Mix E, et al. Cytokine dichotomy in peripheral nervous system influences the outcome of experimental allergic neuritis: dynamics of mRNA expression for IL-1 beta, IL-6, IL-10, IL-12, TNF-alpha, TNF-beta, and cytolysin. Clin Immunol Immunopathol, 1997, 84(1): 85-94.
作者单位：广东医学科研基金项目(编号：A2007250) 1 510080 广东广州，广州医学院第一附属医院神经内科(Δ通讯作者) 2 210029 江苏南京，南京脑科医院神经内科(ΔΔ检验科) 3 210029 江苏南京，南京市中医院麻醉科