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编号:10286737
病毒性心肌炎患儿细胞免疫状况的研究
http://www.100md.com 《中华儿科杂志》 2000年第2期
     作者:寇秀静 叶鸿瑁 吴相攸

    单位:寇秀静 叶鸿瑁 吴相攸(100083 北京医科大学第三临床学院 儿科)

    关键词:心肌炎;T淋巴细胞亚群;白细胞介素2;免疫;细胞

    中华儿科杂志000204 【摘要】 目的 探讨病毒性心肌炎患儿细胞的免疫状况,为估计病情和预后提供客观依据。方法 对48例急性期和29例迁延期及慢性期病毒性心肌炎患儿的细胞免疫状况进行了动态观察,测定不同时期病毒性心肌炎患儿的外周血T淋巴细胞亚群、白细胞介素2膜受体(mIL-2R)的表达及血浆可溶性白细胞介素2受体(sIL-2R)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的水平和白细胞介素2(IL-2)产生水平的动态变化。结果 在病毒性心肌炎急性期,患儿外周血T淋巴细胞亚群中的CD+3、CD+4、CD+8细胞下降,CD+4/CD+8比值上升,单个核细胞的mIL-2R表达下降,血清sIL-2R浓度、TNF-α浓度上升,活化T淋巴细胞产生IL-2水平下降。随着病情的逐渐恢复,上述指标逐渐趋于正常。而迁延期或慢性期患儿的CD+3、CD+4细胞正常,CD+8细胞下降,CD+4/CD+8比值上升,与正常相比差异有显著性,mIL-2R表达下降,sIL-2R、TNF-α浓度及IL-2水平升高。结论 细胞免疫在心肌炎的致病中起一定作用,其相关指标呈动态变化,可作为病情变化及预后的一个观察指标及依据。
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    The study of the cell immunologic status of viral myocarditis in children

    KOU Xiujing YE Hongmao WU Xiangyou.

    Department of Pediatrics, Third Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100083, China

    【Abstract】 Objective Reconfirm the cell immunologic status of viral myocarditis during the pathogenesis in order to evaluate the prognosis of the disease objectively. Methods In the present study, the peripheral blood T lymphocyte subsets, mIL-2R expression, serum sIL-2R, TNF-α and IL-2 levels were detected in children with viral myocarditis which were included 48 cases at the acute stage, and 29 cases at the procrastinate and chronic stages. Results The results showed that in the acute stage of viral myocarditis, the peripheral blood T lymphocyte subsets (CD+3,CD+4, CD+8 cells ) decreased significantly (P<0.01), while CD+4/CD+8 was higher in patient group than in control group. In addition, the expression of mIL-2R reduced (P<0.01), the serum IL-2, sIL-2R and TNF-α levels decreased. However, at the procrastinate and chronic stages, CD+3 and CD+4 cells did not change, but CD+8 cells decreased remarkably (P<0.01). Conclusion The determination of peripheral blood T lymphocyte subsets, TNF-α, IL-2 and IL-2R was important in studying the pathogenesis of viral myocarditis and estimating the patients' prognosis.
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    【Key words】 Myocarditis; T- lymphocyte subsets; Interleukin-2; Immunity, cell

    病毒性心肌炎是小儿常见的心血管疾病之一,近年来发病有增加的趋势。对于其发病机理,国内外研究多年,其中T淋巴细胞介导的细胞免疫机制日益受到重视。对其细胞免疫的各项指标随病程的动态变化尚未见系统的研究报道。本研究对小儿病毒性心肌炎不同时期的细胞免疫相关指标的动态变化进行了连续观察,旨在从临床方面进一步探讨病毒性心肌炎发病的免疫机制,为估计病情和预后提供客观依据。

    对象和方法

    一、对象

    1.病例:1995年9月~1997年1月在本院住院和门诊的患儿及北京市其他医院送检的急性期病毒性心肌炎(AVM)患儿共48例。在病程的不同时期进行各项指标的检测,共计88例次,其中病程在1个月内的检测30例次;~3个月的30例次;3个月以上的28例次。每例患儿的检测次数:20例为连续检测,即在病程<1月、~3月及>3月各检测1次,其余28例仅在病程的某一时期检测1次。迁延或慢性期病毒性心肌炎患儿29例。年龄在6~14岁,均无激素应用史。同期同年龄组健康儿童30例作为对照组。
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    2.诊断标准:诊断标准及临床分期根据第六届小儿心血管专业学术会议修订的病毒性心肌炎诊断标准[1],并除外其他疾病;病原学诊断依据是心肌炎发病前1~2周有病毒感染史,且病程早期患儿外周血中柯萨奇病毒特异性抗体IgM检测阳性,部分患儿同时肠道病毒PCR阳性。

    二、方法

    1. 外周血T淋巴细胞亚群的检测:应用碱性磷酸酶抗碱性磷酸酶测定法(APAAP)

    2. 外周血可溶性白细胞介素2受体(sIL-2R)水平的检测:取清晨空腹肘部静脉血2 ml,常规分离血清,-30℃冻存,同批检测。双抗夹心法,试剂盒由白求恩医科大学提供。

    3. 外周血单个核细胞(PBMC)白细胞介素2膜受体(mIL-2R)的检测:经植物血凝素(PHA)刺激活化后的PBMC,采用免疫组化SPTM法。鼠抗人CD25单抗购自美国Novocastra公司。
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    4.外周血肿瘤坏死因子(TNF-α)水平的检测:应用双抗夹心法,设2.0 μg/ml~25 pg/ml等7个标准梯度。试剂盒由中国军事医学科学院提供。

    5. 外周血PBMC产生IL-2活性的检测:采用 3 H-TdR掺入法,将已知浓度的IL-2标准品作1∶2~256倍比稀释。IL-2依赖株CTLL由北京医科大学免疫室提供。

    IL-2活性=(待测样品CPM ÷1 000 IU/ml IL-2标准品CPM)×100%。

    三、统计学处理

    本实验中计量资料以均数±标准差(±s)表示,分别采用单因素方差分析及直线相关分析,SPSS软件进行统计学处理。
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    结果

    一、病毒性心肌炎患儿各期外周血T淋巴细胞亚群的变化

    病毒性心肌炎患儿外周血T淋巴细胞亚群随病程呈动态变化。 急性发病初期,外周血T淋巴细胞各亚群均下降,CD+4/CD+8比值升高。经治疗,随病程变化及病情好转,各亚群趋于正常。至病程第3个月,CD+3及CD+4均已恢复正常;CD+8细胞恢复较慢,仍略低于对照组,但较病程初期升高,差异有显著性(P<0.05)。迁延和慢性期患儿外周血CD3及CD4阳性细胞百分率与对照组相比,差异无显著性;CD+8细胞低于正常对照组(P<0.01),导致CD+4/CD+8比值升高(表1)。
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    二、病毒性心肌炎患儿不同时期外周血sIL-2R、TNF-α水平、mIL-2R及IL-2活性的变化

    表1 病毒性心肌炎患儿各期外周血T淋巴细胞亚群的比较(±s) 组别

    病程

    例数

    CD+3(%)

    CD+4(%)

    CD+8(%)

    CD+4/CD+8
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    正常

    30

    57±4

    35±4

    24±4

    1.5±0.2

    AVM

    ~1月

    30

    52±5*

    31±4*

    19±4*
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    1.7±0.3*

    AVM

    ~2月

    30

    54±4*

    31±4*

    19±4*

    1.6±0.3**

    AVM

    3月~

    28

    55±4
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    33±4#

    21±3*#

    1.6±0.3

    迁延或慢性

    29

    57±4##

    34±4##

    21±4*

    1.7±0.3*

    F值

    8.76
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    8.40

    8.24

    2.61

    P值

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    <0.05

    注:与对照组比较,*P<0.01 ,**P<0.05;与AVM(病程1个月以内)比较,#P<0.05, ## P<0.01(表2同)表2 不同病程病毒性心肌炎患儿外周血sIL-2R、TNF-α水平、mIL-2R及IL-2活性的比较(±s) 组别
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    病程

    例数

    sIL-2R

    (×103 IU/L)

    mIL-2R (%)

    IL-2 活性

    (×103 IU/L)

    TNF-α(μg/L)

    正常

    30

    243±66

    58±4
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    77±6

    50±15

    AVM

    ~1月

    30

    574±185*

    55±4*

    65±4*

    216±57*

    AVM

    ~3月

    30
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    434±172*

    55±4*

    70±5**

    166±22*

    AVM

    3月~

    28

    310±152**#

    56±4

    74±5

    52±18
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    迁延或慢性

    29

    358±153**#

    56±4*

    78±5

    140±60*

    F值

    21.01

    3.87

    34.00

    98.04

    P值
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    <0.01

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    由表2可见,急性病毒性心肌炎患儿早期sIL-2R高于对照组,随病程的延长而逐渐下降,至病程3个月时,仍高于对照组,但已低于1个月时;迁延和慢性组高于对照组。

    AVM早期mIL-2R表达及IL-2活性较对照组为低,至3个月后基本回升至正常水平;迁延或慢性期患儿mIL-2R亦低于对照组,但IL-2活性与对照组相比差异无显著性。

    AVM早期TNF-α升高,且幅度较大,2个月时仍高于对照组,3个月后即恢复至正常水平,但迁延或慢性组高于对照组。

    急性病毒性心肌炎早期(病程1月以内)患儿外周血单个核细胞mIL-2R表达率与血sIL-2R含量呈负相关,r=-0.7 ,P<0.01,Y(sIL-2R)=2009.2-25.78X(mIL-2R)(图1)。
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    图1 急性病毒性心肌炎(病程1个月以内)sIL-2与mIL-2R的相关和回归分析

    讨论

    一、外周血T淋巴细胞亚群的改变

    关于T淋巴细胞在病毒性心肌炎患儿的发病机制中的作用,目前观点尚不统一。有研究报道,迁延期患儿外周血T细胞升高、抑制性T细胞减少,致辅助/抑制T细胞比值升高[2],扩张性心肌病患者亦存在相同的改变[3]。提示心肌炎和心肌病可能具有共同的免疫功能发生改变的发病机理。病毒性心肌炎患儿急性期外周血T淋巴细胞亚群变化的可能原因是:(1)病毒性心肌炎时,机体将抗原递呈给免疫系统,随着病毒侵入心脏,损害心肌细胞,T淋巴细胞向心脏转移,从而外周血各亚群细胞减少。动物实验发现,小鼠在感染柯萨奇病毒B3(CVB3)后,外周血和脾脏的T淋巴细胞及其亚群减少,而心肌组织中增多,且心肌病变最严重时,心肌中主要是Lyt+2细胞(相当于人CD+8细胞)浸润[4],证明心肌炎发展过程中主要起致损作用的是Lyt+2细胞。指出在整个疾病过程中,心肌和血中淋巴细胞亚群的分布随病程的长短而异。提示在感染中,致敏的T淋巴细胞移向心肌组织。(2)动物实验发现,小鼠CVB3m心肌炎中,免疫器官相应受累。感染病毒后5~10天,胸腺明显萎缩,以皮质改变为主,轻者皮质淋巴细胞稀疏,数量明显减少;严重者皮质淋巴细胞显著减少或接近消失[5]。脾脏亦明显缩小,并有脾小结边缘区淋巴细胞减少、排列稀疏等改变。由于病毒感染时免疫器官的受累部位主要为T细胞的分布区,因此,机体T淋巴细胞普遍减少,外周血T淋巴细胞各亚群也相应减少。
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    二、IL-2/IL-2R系统的改变

    IL-2和IL-2R在调节机体免疫反应中起重要作用。近年的研究发现,许多与淋巴细胞活化有关的疾病均有IL-2/IL-2R的异常改变,且其变化对这些疾病的病情变化和预后判断有重要价值。急性病毒性心肌炎患儿IL-2及IL-2R各指标在不同病期的改变,提示小儿病毒性心肌炎存在的IL-2/IL-2R系统异常。目前对该系统在病毒性心肌炎中的作用尚不十分清楚,发生上述异常的意义及可能的原因是:(1)sIL-2R是活化淋巴细胞膜IL-2受体a链(P55)成分,可由细胞膜释放进入循环[6]。病毒性心肌炎患儿sIL-2R异常升高,提示存在膜IL-2R过多脱落。由于sIL-2R大量释放,与IL-2结合,封闭IL-2的作用,使激活的淋巴细胞功能处于休止状态,以致淋巴细胞产生IL-2能力下降。IL-2与靶细胞膜上IL-2R的结合是T淋巴细胞增殖与分化的重要条件,而心肌炎时,IL-2活性的下降及淋巴细胞膜IL-2R表达的减低,可能是导致T淋巴细胞亚群普遍降低的重要因素之一。(2)IL-2主要由活化的辅助T细胞(CD+4细胞)产生。如前所述,由于病毒性心肌炎可同时损伤机体免疫器官,特别是T淋巴细胞分布区,因而CD+4细胞的减少也可引起IL-2水平的下降。其确切的病生理机制及意义有待进一步研究。
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    三、肿瘤坏死因子(TNF-α)的作用

    TNF-α由激活的单核巨噬细胞产生,是机体内重要的炎症介质。它参与炎症反应,具抗感染作用;同时诱发其他因子释放,协同引起对机体的损害作用。有报告,在急性病毒性心肌炎和扩张性心肌病病人的血清中,TNF-α及白细胞介素1、白细胞介素6(IL-1、IL-6)普遍增高[7]。用TNF-α治疗CVB3感染的B10A鼠,发现它可促进广泛而慢性的心肌炎症,而抗TNF抗体可阻止心肌炎的发展[8]。病毒性心肌炎患儿血浆TNF-α水平改变的病理生理意义尚不十分清楚。其可能的病理生理意义是:病毒感染早期,病毒作为一种抗原被递呈给免疫系统,激活单核巨噬细胞,释放TNF-α,通过限制病毒复制、溶解病毒感染的心肌细胞,从而抑制心肌炎病毒、保护心肌。当病毒清除后,持续高浓度的TNF-α可改变肌膜蛋白,破坏心肌细胞从而致损心肌。

    综上所述,小儿病毒性心肌炎时,由于病毒介导的免疫作用使机体细胞免疫功能及免疫调节机制发生改变,包括细胞因子的异常分泌、IL-2/IL-2R系统的不平衡以及T淋巴细胞亚群的紊乱、辅助/抑制性T细胞比例的失调等。由于病毒诱导的免疫反应是自限性的,因而,多数患儿在急性期后,免疫系统紊乱消失,上述细胞免疫指标恢复正常,症状体征消失,临床检查逐渐恢复正常而渐治愈;而部分患儿由于基因缺陷或免疫系统异常、病毒核酸持续存在等原因,机体细胞免疫的不平衡持续存在,并发展为过度的自身免疫反应导致心肌损害,使心肌炎迁延不愈;而此其中的部分患儿转为慢性,甚至发展成为扩张型心肌病。因此,细胞免疫相关指标的检测,对病毒性心肌炎的病情判断及预后评价具有一定的意义。而部分病毒性心肌炎患儿机体免疫紊乱持续存在的确切机制,以及如何消除、避免免疫失衡的持续存在,则需进一步研究与探讨。
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    参考文献

    [1]李家宜.关于再次修改心肌炎诊断标准的说明.中华儿科杂志,1994,32:349.

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    [3]Sanderson JE, Koech D, Iha D, et al. T lymphocyte subsets in idiopathic dilated cardiomyopathy. Am J Cardiol ,1985, 55:755-758.

    [4]Chiharu K, Takoshi M, Clyde S, et al. Serial immunologic identification of lymphocyte subsets in murine coxsackievirus B3 myocarditis: different kinetics and significance of lymphocyte subsets in the heart and in peripheral blood. Circulation, 1988,77:645-653.
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    [5]林久治,冯雪莲,吴莎,等. 小鼠柯萨奇B3病毒感染对胸腺等免疫器官的影响. 中华病理学杂志,1988,17:63.

    [6]Waldmann TA. The interleukin-2 receptor. J Bio Chem,1991,266:2681-2684.

    [7]Henke A, Mohr C, Sprenger H, et al. Coxsackievirus B3 induced production of tumor necrosis factor-αlpha、IL-1 beta, and IL-6 in human monocytes. J Immunol, 1992,148:2270-2277.

    [8]James R, David A, Anne L, et al. Role of IL-1 and tumor necrosis factor in Coxsackie virus-induced autoimmune myocarditis. J Immunol, 1993,151:1682-1690.

    收稿日期:1999-06-25, http://www.100md.com