2. 复旦大学附属金山医院康复医学科, 上海 201508
2. Department of Rehabilitation, Jinshan Hospital, Fudan University, Shanghai 201508, China
维生素D是一种甾体类化合物,在人体正常生理过程中起重要作用,可以调节钙和磷酸盐代谢,维持骨骼健康[1]。维生素D又被称为免疫调节激素,在不同的非骨骼途径中发挥特殊作用,而血清25-羟维生素D水平低与多种免疫相关疾病的发生相关[2-3]。
Graves病(Graves’ disease,GD)是一种自身免疫性疾病,发病机制较复杂,细胞免疫和体液免疫均参与其中[4]。既往研究[5]证实,CD4+Th2细胞能诱导促甲状腺激素(TSH)受体结合抗体的产生,是导致GD发生发展的一个重要免疫因素。而Th17和Treg细胞是近年发现的CD4+Th细胞新亚型,Th17/Treg细胞比例失衡可导致免疫紊乱及免疫疾病的发生[6]。有研究[7]发现维生素D可抑制Th17细胞增殖,而甲状腺细胞核内存在维生素D受体,且GD患者存在较严重的维生素D缺乏[8]。因此,本研究探讨初发GD患者进行外周血1, 25-二羟维生素D干预后,Th17、Treg细胞占比及两者比值的变化,为临床GD的进一步诊治提供参考。
1 资料与方法 1.1 一般资料收集2020年1月至2020年12月复旦大学附属金山医院收治的新发GD患者30例,选择同期于我院进行健康体检且年龄、性别相匹配的健康者30例为对照组。纳入标准:(1)有甲状腺毒症临床表现;(2)血清游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺激素(FT4)升高,TSH下降;(3)甲状腺弥漫性肿大;(4)促甲状腺激素受体抗体(TRAb)阳性。排除标准:(1)年龄小于18岁或大于70岁;(2)伴有系统性结缔组织或其他自身免疫性疾病(如1型糖尿病、白癜风、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、干燥综合征、强直性脊柱炎等);(3)有肺部疾病、肝肾功能不全、冠心病等慢性疾病;(4)就诊前3个月内应用抗甲状腺药物、含维生素D的药物或保健品以及其他特殊药物(如胺碘酮、免疫抑制或调节药物)。本研究通过复旦大学附属金山医院伦理委员会批准(JIEC2021-S33),所有研究对象均签署知情同意书。
1.2 临床观察指标采集所有的研究对象清晨空腹外周血,应用电化学发光免疫法测定FT4、FT3、TSH、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)、甲状腺球蛋白抗体(TgAb)、TRAb和25-羟维生素D。
1.3 外周血单核细胞(PBMC)维生素D干预留取GD患者和对照组EDTA抗凝管的空腹外周血,制备PBMC。将每例GD患者PBMC分为2份:一份不予以维生素D干预(GD未干预组);另一份PBMC中加入1, 25-二羟维生素D3(罗氏公司;10~(-7) mol/L[9-10],100 μL)干预48 h(GD干预组)。对GD未干预组、干预后的GD干预组及对照组PBMC进行CD4+IL-17(Th17细胞)和CD4+Foxp3(Treg细胞)染色,采用Beckman Gallios流式细胞仪进行检测,采用Kaluza Analysis 2.1软件分析检测结果。
1.4 统计学处理采用SPSS 20.0软件进行分析。符合正态分布的计量资料以x±s表示,两组间比较采用独立样本t检验或配对t检验,多组间比较采用单因素方差分析,多组间两两比较采用Tukey方法;非正态分布的计量资料以M(P25, P75)表示,两组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以n(%)表示,采用Fisher确切概率法。检验水准(α)为0.05。
2 结果 2.1 一般资料分析结果(表 1)显示:GD组和对照组年龄、性别差异无统计学意义。GD组血清TSH明显低于对照组(P<0.001),FT3、FT4、TPOAb、TRAb高于对照组(P<0.001),TgAb与对照组差异无统计学意义。2组均存在维生素D不足(25-羟维生素D<30 ng/mL),其中GD组更低,与对照组差异有统计学意义(P=0.004)。
指标 | GD组(n=30) | 对照组(n=30) | t/z值 | P值 |
年龄/岁 | 40.30±10.50 | 37.47±8.12 | 1.17 | 0.247 |
男性n(%) | 11(36.67) | 8(26.67) | — | 0.580 |
FT3/(pmol·L-1) | 20.79±8.23 | 4.29±0.54 | 10.96 | <0.001 |
FT4/(pmol·L-1) | 58.72±24.36 | 17.47±1.92 | 9.25 | <0.001 |
TSH/(mU·L-1) | <0.01 | 2.32±1.05 | -12.09 | <0.001 |
TPOAb/(U·mL-1) | 65.51(15.21, 133.93) | 17.05(9.85, 24.73) | -3.81 | <0.001 |
TgAb/(U·mL-1) | 99.61(13.00, 181.53) | 43.50(25.50, 66.00) | -1.07 | 0.287 |
TRAb/(U·L-1) | 14.87(15.01, 19.45) | 0.70(0.41, 0.96) | -6.65 | <0.001 |
25-羟维生素D/(ng·mL-1) | 20.55±6.69 | 25.48±6.12 | -2.98 | 0.004 |
FT3:游离三碘甲状腺原氨酸;FT4:游离甲状腺激素;TSH:促甲状腺激素;TPOAb: 甲状腺过氧化物酶抗体;TgAb: 甲状腺球蛋白抗体;TRAb:促甲状腺激素受体抗体。 |
结果(表 2、图 1)显示:GD未干预组、GD干预组、对照组研究对象间外周血Th17细胞占比差异有统计学意义(F=32.708,P<0.001)。GD未干预组与干预组外周血Th17细胞占比均高于对照组(P<0.001);GD干预组与未干预组外周血Th17细胞占比差异无统计学意义(P=0.515)。
n=30 | |||||||||||||||||||||||||||||
指标 | 对照组 | GD未干预组 | GD干预组 | ||||||||||||||||||||||||||
Th17/% | 0.054±0.017 | 0.299±0.191** | 0.263±0.176** | ||||||||||||||||||||||||||
Treg/% | 0.037±0.017 | 0.029±0.013 | 0.040±0.019△△ | ||||||||||||||||||||||||||
Th17/Treg | 1.64±0.67 | 14.97±8.90** | 8.08±5.37**△ | ||||||||||||||||||||||||||
**P<0.001与对照组比较;△P<0.05,△△P<0.001与未干预组比较。 |
结果(表 2、图 2)显示:GD未干预组、GD干预组、对照组外周血Treg细胞占比差异有统计学意义(F=4.050,P=0.021)。GD干预组外周血Treg细胞占比较GD未干预组高(P=0.019),两GD组与对照组外周血Treg细胞占比差异无统计学意义(GD未干预组:P=0.125;GD干预组:P=0.711)。
2.4 Th17/Treg细胞比值结果(表 2)显示:GD未干预组、GD干预组、对照组外周血Th17/Treg细胞比值差异有统计学意义(F=36.893,P<0.001)。两GD组外周血Th17/Treg细胞失衡比值均高于对照组(P<0.001);GD干预组外周血Th17/Treg细胞比值较GD未干预组降低(P<0.001)。
3 讨论维生素D是一种类固醇激素,在维持血清钙、磷水平方面起重要作用[11]。维生素D缺乏目前已成为一个全球性公共健康卫生问题,在健康人群中发生率很高[12]。本研究中健康人群也存在血清维生素D不足,而GD患者维生素D缺乏较健康者更明显(P=0.004),与既往相关研究[13-15]结论一致。
维生素D参与细胞生长、分化和机体免疫功能的调节。研究[16]表明,甲状腺滤泡细胞中存在维生素D受体,1, 25-二羟维生素D与其结合后通过基因表达调控影响相应蛋白质的合成。1, 25-二羟维生素D在免疫系统中主要作用于抗原提呈细胞(APC)和T细胞,可直接作用于T细胞,抑制抗原特异性T细胞的增殖和细胞因子的产生[17]。目前多项研究[18-19]认为,Th17/Treg细胞失衡是GD发生、发展的重要作用机制之一。已有研究[20]发现,血清维生素D能使Th2细胞活性增强,并使Th1细胞活性减弱。近期有关非甲状腺自身免疫疾病的研究[7]发现,维生素D能通过抑制Th1/Th17细胞而增强Treg细胞的活性。而补充维生素D可以改善自身免疫性甲状腺疾病患者的甲状腺功能及相关抗体水平[21]。此外,国内最新研究[22]发现,在溃疡性结肠炎患者中,维生素D受体表达与Th17/Treg细胞失衡密切相关。
本研究通过流式细胞学分析发现,GD未干预组外周血Th17细胞占比较健康人明显升高(P<0.001),虽然2组外周血Treg细胞占比差异无统计学意义,但Th17/Treg细胞比值差异明显(P<0.001)。而加入1, 25-二羟维生素D后,外周血Treg细胞占比上调以及外周血Th17/Treg细胞比值明显下调(P<0.05),与上述研究结论相符。
GD患者由于甲状腺激素水平升高,骨吸收加速、破骨细胞活性增强,常存在钙、磷负平衡,但多数患者发病早期血钙、磷水平正常[23]。本研究对象为新发GD患者,病程相对短,患者未接受血清钙、磷水平常规检测,因此,本研究未纳入血清钙、磷水平,这是本研究的局限性之一。本研究对照组PBMC未给予1, 25-二羟维生素D干预,后续须进行优化,以进一步探讨维生素D对Th17/Treg细胞的调节作用及免疫调节机制。此外,由于试验条件限制,本研究未分析临床治疗上补充维生素D后,患者体内Th17/Treg细胞的变化。
综上所述,本研究发现初发GD患者血清维生素D水平较健康人下降更明显,外周血Th17细胞明显增多,存在Th17/Treg细胞平衡破坏,而给予维生素D可改善初发GD患者外周血Treg细胞占比及调节Th17/Treg细胞失衡。
利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。
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