布魯菌骨關節病患者外周血TNF-α、IL-6、IL-17的變化及意義

趙文江，馬 臻，娜 麗

（內蒙古醫科大學附屬醫院感染科，呼和浩特 010010）

布魯菌病是一種常見的細菌性人畜共患病，可累及多種器官和組織，引起不同臨床表現。骨關節受累是布魯菌病最常見的并發癥，發生率約10%～85%[1]。布魯菌骨關節病常表現為骶髂關節炎、周圍性關節炎、脊柱炎和骨髓炎。布魯菌感染引起的免疫炎癥損傷可能是骨關節損傷的重要機制，炎癥因子水平升高可促進細胞外基質降解，打破骨穩態，加重骨骼損傷[2-3]。有研究顯示，C 反應蛋白（C-reac?tive protein，CRP）對診斷布魯菌骨關節病有一定價值[4]。白細胞介素6（interleukin 6，IL-6）、白細胞介素17（interleukin 17，IL-17）和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）是重要的促炎細胞因子，IL-6和TNF-α 一般在炎癥的早期充分發揮作用，而IL-17 在炎癥中晚期發揮作用。上述細胞因子在布魯菌病患者血清中高表達，其基因多態性與布魯菌病的易感性密切相關[5-6]。而TNF-α、IL-6、IL-17又可參與骨質破壞，與骨損傷的嚴重程度有關[7-8]。本研究檢測了布魯菌骨關節病患者血清中TNF-α、IL-6、IL-17的表達水平，并探討其早期診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2018 年1 月－2020 年1 內蒙古醫科大學附屬醫院收治的80例布魯菌病未合并骨關節病患者（對照組）和80例布魯菌病合并骨關節病患者（骨關節病組），所有患者虎紅平板實驗結果均為陽性。布魯菌診斷標準參考2012 年衛生部頒布的《布魯氏菌病診療指南》[9]。骨關節病的診斷依靠影像學檢查，布魯氏菌性脊椎炎CT 可表現為椎體骨質破壞和椎間盤病變、骨質增生、椎旁軟組織腫塊、椎旁、硬膜外、腰大肌膿腫、骨膜改變、椎小關節病變。脊椎外骨關節炎的CT表現無特異性，了解患者有牛、羊密切接史，結合骨關節疼痛等臨床征狀，依據影像學表現，如軟組織腫脹、關節腔積液和關節間隙變窄，破壞性關節炎可以提示布魯菌骨關節炎，進一步完善相關的實驗室檢查，可確診。排除標準：（1）年齡<18 歲；（2）類風濕關節炎、強制性脊柱炎、骨結核、風濕熱、痛風性關節炎和骨關節炎患者；（3）合并其他感染性疾??；（4）嚴重的心肝腎功能異常。所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 檢測方法采集受試者空腹肘靜脈血3 mL，置于肝素抗凝管中，3000 r/min離心10 min，取上層血清分裝，保存于－80℃冰箱中，用酶聯免疫吸附實驗檢測血清TNF-α、IL-6、IL-17 水平，操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。ELISA 試劑盒購于艾美捷科技有限公司，貨號為K1052-100、K4143-100、KET6022。檢測所用ELX800 型酶標儀為美國Bio-Tek 公司生產。降鈣素原（procalcitonin，PCT）、CRP 和白細胞計數等指標均由本院檢驗科完成。

1.3 統計學方法采用SPSS 20.0軟件進行統計學分析；計量資料用（±s）表示，用獨立樣本t檢驗；計數資料采用卡方檢驗；多因素分析采用Logistic回歸模型；受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)分析血液指標預測治愈率的價值，計算曲線下面積（area under curve，AUC）。以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般情況比較骨關節病組PCT、CRP和血沉水平均高于對照組（P<0.05），兩組其余資料的比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組一般情況比較

2.2 兩組TNF-α、IL-6、IL-17 水平比較骨關節病組血清TNF-α、IL-6、IL-17 水平均高于對照組（P<0.05），見表2。

表2 兩組血清TNF-α、IL-6、IL-17水平比較

2.3 血液指標與布魯菌骨關節病關系的Logistic回歸分析PCT、CRP、血沉、IL-6、TNF-α 和IL-17 是布魯菌骨關節病發生的獨立影響因素（P<0.05），見表3。

表3 血液指標與布魯菌骨關節病關系的Logistic回歸分析

2.4 ROC 曲線分析血液指標診斷布魯菌骨關節病的價值IL-6、TNF-α 和IL-17 診斷布魯菌骨關節病的AUC 分 別 為0.842、0.816、0.888，均 高 于PCT（0.680）、CRP（0.777）、血沉（0.712）。聯合上述6個指標可將AUC提高至0.931，見表4、圖1～2。

表4 血液指標診斷布魯菌骨關節病的效能分析

圖1 各指標診斷布魯菌骨關節病的ROC曲線

圖2 6種指標聯合診斷布魯菌骨關節病的ROC曲線

3 討論

布魯菌病的流行，成為嚴重的公共衛生問題[10]。布魯菌病的臨床表現和實驗室檢查結果較為典型，對其診斷并不困難[11]。布魯菌病最常見的并發癥是骨關節受累，以骶髂關節受累最為常見，其次為脊柱關節，而周圍關節炎、脊髓炎、椎間盤炎、滑囊炎和腱鞘炎等較為少見[1]。本研究80 例布魯菌骨關節病患者中骶髂關節炎37 例、脊柱炎29 例。布魯菌骨關節病嚴重影響了患者的生活質量。由于布魯菌骨關節病的癥狀非特異性，因此早期容易漏診或誤診。CT或MRI 常用來診斷布魯菌骨關節病，CT 對早期骨改變的敏感性較差，MRI 的價格較為昂貴，因此使其臨床應用受限。血清學檢測臨床操作比較方便，尋找特異生物學指標可能對布魯菌骨關節病的早期診斷有重要價值。

免疫炎癥損傷是布魯菌病的重要發病機制之一[12-13]。越來越多研究顯示，炎癥細胞因子紊亂與布魯菌骨關節病的發生發展密切相關[2]。布魯菌可以通過影響骨骼肌系統和免疫系統，使骨細胞和破骨細胞等細胞分泌核因子-κB 受體活化因子配體、TNF-α、IL-17等細胞因子，增強破骨細胞活性[14]。單核細胞、中性粒細胞、T 淋巴細胞、B 淋巴細胞等炎癥細胞分泌的促炎細胞因子、趨化因子和基質金屬蛋白酶，可增強炎癥反應，進而促進細胞外基質降解，打破骨穩態、加劇骨骼肌損傷[2]。本研究顯示，骨關節病組血清TNF-α、IL-6、IL-17 水平均高于對照組，提示TNF-α、IL-6、IL-17 參與了布魯菌病患者的骨關節損傷。

既往研究顯示，布魯菌病患者血清TNF-α、IL-6、IL-17 表達水平明顯升高[15]，并且其多態性與布魯菌病的易感性有關[6,16]。炎癥因子的檢測可能有助于早期診斷布魯菌病骨關節病變。Balin 等[4]發現C 反應蛋白、中性粒細胞/淋巴細胞比值、單核細胞/淋巴細胞比值早期診斷布魯菌病骨關節病變的AUC 分別為0.644、0.630 和0.604，特異度分別為81%、51%、80%。本研究發現，血清PCT、CRP 和血沉診斷布魯菌病骨關節病變的AUC 與文獻[4]相似，但是這些指標可能受到其他因素如基礎疾病、急慢性損傷等的影響，導致特異度較低。本研究分析了TNF-α、IL-6、IL-17 的診斷價值，發現其診斷時的AUC 均高于傳統指標炎癥指標CRP 和PCT，并且診斷特異度也較高。本研究結果還顯示，CRP、PCT、血沉、TNF-α、IL-6 和IL-17 的聯合檢測將AUC、靈敏度和特異度均得以提高。以上結果提示，炎癥指標的檢測可能有助于布魯菌病骨關節病變的早期診斷。

綜上所述，與布魯菌病無骨關節病患者相比，布魯菌病骨關節病患者血清TNF-α、IL-6和IL-17表達水平明顯升高。TNF-α、IL-6 和IL-17 對早期診斷布魯菌病骨關節病有一定價值，并且診斷價值高于CRP、PCT 和血沉，聯合上述指標可提高診斷的靈敏度和特異度。本研究也存在一些局限性，例如未對患者進行長期隨訪，炎癥因子與布魯菌骨關節病患者預后的關系；未分析炎癥因子與影像學數據的關系。未來需要深入分析炎癥因子在布魯菌病骨關節病發生和發展中的機制。