¹青岛大学附属医院老年医学科，山东 青岛

²青岛市第八人民医院老年医学科，山东 青岛

收稿日期：2022年4月16日；录用日期：2022年5月10日；发布日期：2022年5月17日

摘要

目的：探讨年龄相关性疾病对免疫功能以及炎症因子水平影响的临床意义。方法：回顾性分析年龄相关性疾病患者192例以及对照组80例，根据不同疾病分为高血压组、糖尿病组、高血压合并糖尿病组、高血压或糖尿病合并急性脑梗死组，根据年龄各组进行亚组分析，分为年老组、年轻组，统计分析各组间淋巴细胞亚群和炎症因子的变化情况。结果：1) CD3-CD56+(NK)%、CD8+(Ts)%、CD4+/CD8+(Th/Ts)、IL-6在高血压或糖尿病合并脑梗死组显著升高；CD3-CD56+(NK)%、IL-6在高血压合并糖尿病组中显著升高，但CD4+/CD8+(Th/Ts)显著降低。2) 除糖尿病组外，各组中年老组较年轻组CD4+/CD8+(Th/Ts)降低；除高血压组外，各组年老组较年轻组CD19+(B)%降低；所有分组中老年组较年轻组CD3-CD56(NK)%、IL-6均升高。结论：合并年龄相关性疾病数量越多免疫功能降低越显著；当慢性年龄相关性疾病出现急性病变如急性脑梗死时，免疫系统功能激活、促炎反应增强；年龄在年龄相关性疾病的免疫功能下降和炎症水平的升高中具有促进作用。

关键词

年龄相关性疾病，免疫功能，炎症因子

Study on the Changes of Adaptive Immune Function and Inflammatory Factors in Age-Related Diseases

Meixiang Zhong¹, Yajuan Wang², Lulu Xu¹, Yuyuan Yang¹, Meng Wang¹, Moxin Luan¹, Xueping Zheng^1*

¹Department of Geriatric Medicine, The Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao Shandong

²Department of Geriatric Medicine, The 8^th People’s Hospital of Qingdao, Qingdao Shandong

Received: Apr. 16^th, 2022; accepted: May 10^th, 2022; published: May 17^th, 2022

ABSTRACT

Objective: To explore the clinical significance of the effect of age-related diseases on immune function and inflammatory factors. Methods: 192 patients with age-related diseases and 80 patients in the control group were divided into hypertension group, diabetes mellitus group, hypertension complicated with diabetes group, hypertension or diabetes mellitus complicated with acute cerebral infarction group according to different diseases. The patients were divided into old group and young group, and the changes of lymphocyte subsets and inflammatory factors were statistically analyzed. Results: 1) CD3-CD56+(NK)%, CD8+(Ts)%, CD4+/CD8+(Th/Ts), IL-6 increased significantly in patients with hypertension or diabetes mellitus complicated with cerebral infarction; CD3-CD56+(NK)%, IL-6 was significantly increased in hypertension complicated with diabetes, but CD4+/CD8+(Th/Ts) was significantly decreased. 2) Except for diabetes group, CD4+/CD8+(Th/Ts) in middle-aged group was lower than that in young group, CD19+(B)% in old group was lower than that in young group except hypertension group, and CD3-CD56 (NK)% and IL-6 in all groups were higher than those in young group. Conclusion: The more the number of age-related diseases, the more significant the decrease of immune function; When chronic age-related diseases appear acute lesions such as acute cerebral infarction, the immune system function is activated and the pro-inflammatory response is enhanced; Age plays a promoting role in the decline of immune function of age-related diseases and the promotion of inflammatory level.

Keywords:Age-Related Diseases, Immunity, Inflammatory Factor

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1. 引言

随着年龄的增加，人体会因为机体功能的减退、代谢的失调、储备的降低等因素的叠加而逐渐走向一个衰老的过程，在此过程中会罹患各种慢性疾病，包括高血压、糖尿病、脑梗死等，这些疾病的发生均与年龄增长有关，因此被统称为年龄相关疾病(age-related diseases, ARDs) [1]。

既往研究表明，大多数与年龄相关的慢性病本质上是炎症性的，长期、低水平的慢性炎症以及促炎因子和抗炎因子的平衡失调，增加了内皮损伤、血管重塑损伤、动脉粥样硬化和胰岛素抵抗的可能性，从而增加了ARDs的风险 [2] [3]。除此之外，免疫系统的衰老也是ARDs的关键因素，免疫功能的衰老可通过免疫细胞亚群比例的变化和细胞功能缺陷来体现。与年龄相关的免疫系统变化分可为两类：一是免疫细胞本身的老化，尤其是T细胞功能下降导致了老年患者免疫功能紊乱，而B细胞功能下降会导致抗体亲和力下降；二是免疫细胞参与了与年龄相关的病理变化，比如参与慢性炎症过程 [4]。但在年龄的增长过程中，衰老和疾病对ARDs患者免疫功能以及炎症因子水平的影响是否相同，有何特征性变化，目前研究尚不明确。因此，本研究对不同的ARDs中淋巴细胞亚群以及炎症因子进行分组分析，探讨其差异的临床意义，有望为不同ARDs提供具有针对性的治疗、预防及预后评估等参考依据。

2. 研究对象和方法

2.1. 研究对象

选取2020年1月至2021年7月青岛大学附属医院老年医学科收治的患者，排除急性感染、肿瘤、免疫系统疾病、器官功能衰竭的患者，共纳入病例192例，根据疾病分为4组：高血压组65例、糖尿病组46例、高血压合并糖尿病组36例、高血压或糖尿病合并急性脑梗死组45例，其中急性脑梗死组均为发病7天内入院，从查体中心选取健康对照者共80例。根据WHO老年人群分类标准，每个疾病组和对照组分别以年龄65岁分组，大于或等于65岁为年老组，小于65岁为年轻组。本研究为回顾性研究，已获得青岛大学附属医院伦理委员会批准(伦理号：QYFM WZLL 26928)，本研究遵守《赫尔辛基宣言》，委员会已免除书面知情同意。

2.2. 统计学方法

本研究所有数据分析均通过SPSS 25.0完成，计量资料符合正态分布用x ± s表示，两组间比较采用T检验，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验；定性资料以率表示，两组间比较采用Mann-Whitney U检验，多组间比较采用Kruskal-Wallis检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 一般资料对比

对照组与病例组以及病例组各组间在年龄、性别、吸烟、饮酒、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白(HDL-C)和低密度脂蛋白(LDL-C)比较，差异均无统计学意义(P > 0.05)。(表1)

表1. 病例组和对照组一般资料对比结果

3.2. 各组间淋巴细胞亚群比较分析

CD4+CD25+(Treg)%、CD4+(Th)%、CD19+(B)%在各组间无差异(P > 0.05)；CD8+(Ts)%在高血压合并糖尿病组和高血压或糖尿病合并急性脑梗死组升高(P < 0.05)；CD4+/CD8+(Th/Ts)、CD3-CD56(NK)%在高血压或糖尿病合并脑梗死组显著升高(P < 0.05)，但CD4+/CD8+(Th/Ts)在高血压合并糖尿病组降低(P < 0.05)。(表2)

表2. 各组间淋巴细胞亚群比较

注：单位(%)；^#与“高血压合并糖尿病组”比较P < 0.05；^*与“高血压或糖尿病合并急性脑梗死组”比较P < 0.05。

3.3. 各组间炎症因子比较分析

IL-6在病例组中较对照组显著升高(P < 0.05)；其余炎症因子在各组间无明显差异(P > 0.05)。(表3)

表3. 各组间炎症因子比较分析

注：单位(pg/mL)；^#与“对照组”比较P < 0.05；*与“高血压或糖尿病合并急性脑梗死组”比较P < 0.05。

IL-6在病例组中较对照组显著升高(P < 0.05)，其中高血压或糖尿病合并脑梗死组升高最明显(P < 0.05)。(图1)

图1. 各病例组血清IL-6水平的变化

3.4. 年老组与年轻组淋巴细胞亚群及炎症因子比较

除糖尿病组外，各组中年老组较年轻组CD4+/CD8+(Th/Ts)降低；除高血压组外，各组中年老组较年轻组CD19+(B)%降低；所有分组中年老组较年轻组CD3-CD56(NK)%、IL-6均升高。(图2~5)

图2. 不同年龄血清IL-6水平的变化

图3. 不同年龄CD4+T/CD8+T的变化

图4. 不同年龄CD19+(B)%的变化

图5. 不同年龄CD3-CD56(NK)%的变化

4. 讨论

淋巴细胞比例的失衡是免疫系统的功能下降的重要原因。T细胞起源于胸腺，根据与其相结合的受体可分CD4+T细胞和CD8+T细胞，CD4+T具有辅助T细胞活化、介导B细胞抗体生成和活化巨噬细胞等功能，而CD8+为抑制杀伤细胞，具有抑制T细胞活化，抑制抗体产生和产生细胞毒等作用。CD4+T/CD8+T比值是衡量免疫功能的重要指标，在健康成年人中CD4+T/CD8+T比值约为2:1，比值降低则表明机体处于免疫抑制状态，免疫功能降低 [5]。我们发现CD4+(Th)%在不同的ARDs组间无差异，而CD8+(Ts)%在高血压合并糖尿病组明显升高，因此高血压合并糖尿病组CD4+T/CD8+T比值下降最明显，提示合并年龄相关性疾病数量越多免疫功能降低越显著。调节T淋巴细胞CD4+CD25+T(Treg)细胞作为T淋巴细胞亚群的重要组成部分，具有维持机体免疫稳态的作用，参与调控代谢性疾病、动脉粥样硬化等疾病的发生[免疫代谢与调节性T细胞]。同样，B淋巴细胞作为是免疫应答的另一类重要细胞，介导体液免疫反应，研究发现高血糖环境中，糖基化终末产物(advanced glycation end products, AGEs)受体会刺激NF-κB信号传导从而促进B细胞增殖 [4]，除此之外，Chan等 [6] 发现了AngII作用下高血压的发生与B细胞密切相关。但本研究并未发现Treg细胞、CD19+(B)%在ARDs中发生显著变化，后续可扩大样本量进行探索。

在高血压或糖尿病合并急性脑梗死组中虽然CD8+(Ts)%显著升高，但CD4+T/CD8+T比值并未呈现下降变化反而升高。这可能与急性脑梗死激发的应激反应有关，既往研究证实脑组织急性缺血缺氧将会触发中枢神经系统和免疫系统，激活炎症反应和免疫应答 [7]。其机制可能与急性脑组织损伤后高度活跃的交感神经系统(SNS)和下丘脑–垂体–肾上腺轴(HPA)有关，SNS和HPA被激活使得糖皮质激素、肾上腺皮质及儿茶酚胺升高导致外周循环中的淋巴细胞重新分布 [8]。有研究通过动物实验证明了，在梗死发生的3~24 h内，梗死组织周围淋巴细胞数量明显增加，3~7天左右外周血也会出现增加 [9]。我们发现CD3-CD56(NK)%、CD4+(Th)%、CD8+(Ts)%均增加，但CD4+(Th)%未呈出现显著差异，这可能与急性脑梗死发病后入院时间存在差异，导致采血时间不一致有关。但CD4+T/CD8+T升高确实提示免疫系统处于激活状态，与既往研究一致。因此，当慢性年龄相关性疾病出现急性病变如急性脑梗死时，免疫系统功能未出现下降反而增加。

随着年龄的增长，长期暴露在抗原环境下导致老年人较年轻人外周血中初始T、B细胞的数量和比率显著减少，而记忆性T、B细胞的数量增多，并且随着衰老进程的发展，胸腺和骨髓的萎缩使得向外输出的初始T、B细胞数量逐渐减少，外周血中T、B细胞的种类和数量也随之下降 [10]。长期存在的记忆细胞和逐渐减少的初始细胞导致机体对新抗原的反应能力降低，这是免疫衰老的关键因素之一。因此在自然条件下，免疫功能会随着年龄的增长而逐渐降低。我们发现当合并不同ADRs时这种趋势仍然存在，老年组CD4+T/CD8+T比值、CD19+(B)%较年轻组明显降低，变化与机体衰老趋势一致。但糖尿病组、高血压组在CD4+T/CD8+(Th/Ts)、CD19+(B)%降低不显著，这与Eguchi [11] 发现的糖尿病患者CD4+T细胞数值、CD4+/CD8+T细胞比值明显低于正常健康人群的结论和Bulati [12] 发现的B细胞产生的高水平炎症性因子促进了血管内皮细胞增生、增厚以及血管活性物质的释放，从而导致高血压的发生的机制不相符。这可能与我们的样本量较小有关。NK细胞分泌的炎症因子可直接增强靶细胞免疫原性，对促进免疫应具有重要作用。NK细胞根据CD56的分布情况分为以细胞杀伤功能为主的CD56dim和分泌细胞因子为主的CD56bright。研究发现，随着年龄的增长，CD56brigh NK细胞数量会逐渐下降，而CD56dimNK数量会不断增，但其细胞数量的增加并不会增强NK细胞整体的细胞毒性作用 [13]。我们发现各组的年龄亚组中年老组比年轻组CD3-CD56(NK)%明显升高，结合个病例组间的分析发现合并的ARDs疾病数量越多CD3-CD56(NK)%升高越显著。这提示NK细胞受年龄和ARDs数量的影响导致免疫功能下降，而与合并的ARDs种类无关。我们推测在慢性ARDs中CD3-CD56(NK)%升高以CD56dimNK细胞为主，而免疫杀伤功能的下降可能与CD56brightNK细胞减少有关，但具体变化趋势还需对NK细胞进行更详细的分类研究。

慢性无菌性炎症与ARDs密切相关 [14]。我们研究中发现，在所有病例组较对照组IL-6水平均明显增加，且合并ARDs数量越多升高越显著，这提示在ARDs患者体内慢性炎症水平随着合并疾病数量增加而增加。其中合并急性脑梗死组升高最明显，除了与损伤脑组织激活的炎症途径有关，还可能与急性病变时“迷走神经–胆碱能抗炎”途径激活相关。在神经系统和免疫系统存在“迷走神经–胆碱能抗炎”途径，在急性脑梗死的早期阶段中枢神经系统损伤激活特异性神经源性信号促进包括IL-6在内的促炎因子生成 [15]，当促炎因子生成并激活迷走神经时，释放的乙酰胆碱促进巨噬细胞释放更多的促炎性介质 [16] [17]。这提示在慢性ARDs合并急性病变时，炎症反应明显增强。除此之外，既往研究发现IL-6是年龄相关的炎症变化中最突出的细胞因子，具有强烈的炎症作用 [18]，既往研究发现IL-6的增高还会阻碍树突状细胞的分化和抗原提呈功能导致T细胞的功能下降 [19]。我们的发现与既往研究一致，在各组的年龄亚组中年老组IL-6水平均较年轻组增高，而与其是否合并ARDs以及合并ARDs的数量无关，这提示年龄是慢性炎症水平的重要影响因素。

总之，在年龄和ARDs的影响下，人体免疫功能逐渐降低和慢性炎症水平持续存在并呈上升趋势。因此，我们可以通过外周血免疫细胞的变化来预测ARDs患者的免疫功能状态，从而来预估疾病的预后，也可以通过抑制炎症因子水平来延缓ARDs的进展。但是，ARDs的进展过程是漫长的，ARDs的影响因素也不仅仅是免疫系统和炎症因子的影响。因此，对于ARDs研究还需从其他方面继续进行补充和研究，为减缓衰老、治疗疾病提供新途径。

文章引用

钟美香,王亚娟,徐璐璐,杨玉媛,王 萌,栾墨馨,郑雪平. 年龄相关性疾病中免疫功能及炎症因子的变化研究
Study on the Changes of Adaptive Immune Function and Inflammatory Factors in Age-Related Diseases[J]. 临床医学进展, 2022, 12(05): 4054-4062. https://doi.org/10.12677/ACM.2022.125587

参考文献