HIV感染合并巨幼细胞性贫血患者血清脂多糖与内因子自身抗体水平升高及临床相关性分析

《Immunity, Inflammation and Disease》：Elevated Serum Lipopolysaccharides and Intrinsic Factor Autoantibodies Correlate With Macrocytic Anemia Among People With HIV

【编辑推荐】本研究发现，在接受联合抗逆转录病毒治疗（cART）的HIV感染者（PWH）中，巨幼细胞性贫血（MCV升高）的患病率显著增高（43.6% vs 1.8%）。研究首次揭示，PWH患者的血清脂多糖（LPS）和内因子自身抗体（IFAA）水平显著升高，且二者与红细胞平均体积（MCV）呈强正相关，提示肠道微生物移位引发的免疫失调与自身免疫反应在HIV相关贫血中扮演关键角色。该结果为理解HIV感染相关的贫血并发症提供了新机制视角。

　　

1 引言

人类免疫缺陷病毒（HIV）感染依然是全球公共卫生威胁。尽管联合抗逆转录病毒治疗（cART）显著降低了HIV相关死亡率，使感染成为可管理的慢性病，但感染和治疗仍与多种并发症相关。其中，血液学紊乱是HIV感染者（PWH）中常见的非艾滋病相关并发症。贫血在HIV感染者中是多因素造成的，包括营养缺乏、药物引起的骨髓抑制等。HIV相关的免疫失调是导致贫血的关键因素之一。

在PWH中报道了多种类型的贫血，但关于恶性贫血在PWH中的患病率知之甚少。恶性贫血主要由胃壁细胞被破坏导致，壁细胞产生的内因子是维生素B₁₂在回肠吸收所必需的糖蛋白。维生素B₁₂缺乏会带来重大健康风险。红细胞体积增大的贫血称为巨幼细胞性贫血，而高红细胞平均体积（MCV）是巨幼细胞性贫血的一个替代标志物。研究发现，即使是接受cART的HIV患者，也表现出MCV升高。

HIV对多个系统（包括免疫系统和消化系统）产生有害影响。HIV感染相关胃肠道损伤的一个常见表现是肠漏综合征，其特征是肠道通透性增加。肠道，特别是肠道相关淋巴组织（GALT），是HIV复制的主要场所，快速复制损害了肠道上皮的结构和功能完整性。肠道上皮损伤驱动肠道微生物或其产物（如脂多糖，LPS）易位进入体循环。宿主对循环微生物产物的反应导致免疫系统失调和慢性炎症的激活，已知这会促进不良健康结果并增加对合并症的易感性。微生物移位已知会导致心脏代谢疾病。然而，针对内因子的自身抗体产生改变以及PWH中的巨幼细胞性贫血并未得到充分记录。此外，主要由可能的肠漏进入循环的细菌LPS与HIV感染背景下的关系也未得到充分研究。本研究旨在建立PWH中血清LPS、内因子自身抗体和巨幼细胞性贫血之间的关系。

2 方法

本研究是一项在加纳科勒布教学医院（KBTH）发热门诊进行的病例对照研究。总共55名接受cART的PWH与55名HIV血清阴性个体按年龄匹配。研究排除了孕妇和哺乳期母亲、患有其他慢性病（包括肝炎和癌症）的患者、以及患有胃溃疡和营养缺乏的患者。所有参与者均通过签署知情同意书同意参与本研究。本研究获得了夸梅·恩克鲁玛科技大学健康科学学院人类研究、出版与伦理委员会的批准。

从每位参与者身上采集全血样本并分装至EDTA管和凝胶分离管中。在EDTA管中的样本用于血液学分析。同时使用结构化的问卷收集社会人口学数据以及病史。使用全自动血液分析仪分析血红蛋白（HB）、红细胞计数、白细胞计数、血小板计数、血细胞比容、平均血小板体积、MCV等血液学参数。

使用竞争性酶免疫测定技术，按照制造商方案，通过ELISA试剂盒测定HIV血清阳性患者和血清阴性对照者的血清LPS浓度。同样使用竞争性酶免疫测定技术，通过ELISA试剂盒测量血清内因子自身抗体浓度。所有测定在450 nm波长下读取。所有样本均进行复测，计算平均浓度用于数据分析。

数据输入Excel电子表格并导出至IBM SPSS Statistics 20进行分析。连续数据以均值和标准差汇总，使用学生t检验确定均值差异的显著性水平。定性数据以百分比表示。使用卡方检验（χ²）比较比例，比值比（OR）用于关联分析。使用单因素ANOVA比较两个以上组的均值，并使用相关矩阵确定变量之间关系的强度。所有统计分析均在95%置信水平下进行，p < 0.05被认为具有统计学意义。

3 结果

3.1 研究人群特征

研究参与者的社会人口学和临床参数见表1。研究组之间的婚姻状况分布存在差异，而性别和教育状况分布均匀。患者中高MCV的患病率（43.6%）高于HIV血清阴性个体（1.8%）。临床和血液学参数见表2。与HIV血清阴性个体相比，PWH的收缩压和舒张压均显著升高，但体重指数降低。平均感染持续时间为16.70 ± 12.61个月。

3.2 参与者的抗逆转录病毒方案

参与者在招募时接受了一系列异质性的抗逆转录病毒治疗方案，如图1所示。最常见的组合是司他夫定+依非韦伦+达芦那韦。司他夫定，其次是阿巴卡韦，是治疗方案中最常用的核苷类逆转录酶抑制剂。

3.3 微生物移位和自身抗体水平的比较

HIV感染患者和非感染参与者血清LPS和内因子自身抗体（IFAA）浓度如图2和图3所示。PWH的LPS和抗体浓度显著高于未感染者。HIV阳性患者血液中IFAA的血清浓度显著高于未感染参与者。

3.4 PWH中高MCV患者的血清LPS和内因子自身抗体比较

PWH中高MCV患者的血清LPS和IFAA水平比较分别见图4和图5。合并巨幼细胞性贫血的HIV队列中循环LPS和IFAA水平显著高于未合并巨幼细胞性贫血的HIV感染者以及HIV血清阴性组。此外，未合并巨幼细胞性贫血的HIV血清阳性组的LPS和IFAA也显著高于血清阴性组。

3.5 LPS和内因子自身抗体与临床和血液学参数的相关性

LPS和内因子自身抗体与临床和血液学参数的相关性见表3。血清LPS与收缩压、舒张压以及MCV呈显著正相关。然而，LPS与RBC和Hb水平呈显著负相关。LPS水平与IFAA呈强正相关。血清IFAA与收缩压和舒张压呈显著正相关。此外，IFAA与MCV呈显著正相关。

4 讨论

本研究报道了PWH中血液学特征改变、胃内容物易位增加和免疫反应改变。本研究结果确定了PWH中红细胞计数和血红蛋白浓度降低。此外，与HIV血清阴性组相比，患者显示出MCV显著增加。

对PWH血液参数的分析显示，与健康对照相比，RBC计数减少。一项评估血液学参数作为PWH发病率预测因子的研究报告称，RBC计数和血红蛋白浓度随着免疫状态的降低而降低。然而，据报道，HIV患者在基于多替拉韦的cART治疗3个月后，血液学参数得到改善，RBC计数下降。巴西圣保罗的一项研究也报告了cART治疗后血液学参数的类似改善。红细胞计数和血红蛋白水平的下降被认为是由于红细胞生成受损、病毒对骨髓中祖细胞的直接影响以及cART药物如齐多夫定所致。研究参与者接受了广泛的抗逆转录病毒治疗方案，包括含齐多夫定和不含齐多夫定的组合，没有单一方案占主导地位。尽管某些抗逆转录病毒药物已知会诱导大红细胞增多症，但观察到的异质性ART暴露表明，仅治疗相关效应不太可能完全解释血液学异常。大红细胞是红细胞生成异常和贫血的特征，通常是由于缺乏维生素B₁₂、叶酸以及某些药物所致。

研究发现，与HIV血清阴性对照相比，PWH血清LPS水平升高，并且在合并巨幼细胞性贫血的PWH中水平高于未合并巨幼细胞性贫血的PWH。一项分析PWH循环中肠漏相关产品的研究报告了血清LPS浓度增加。血液中LPS水平与巨幼细胞性贫血之间存在复杂的关联，此前尚未被研究。本研究首次表明，在接受cART治疗的PWH中，这两个因素之间存在强正相关。一项评估LPS作为易位标志物的纵向研究报告了该内毒素水平随时间增加。此外，血浆LPS水平升高与HIV患者的胰岛素抵抗相关。然而，一项研究报告，有效的cART治疗2年内血清LPS恢复正常。HIV患者的肠漏导致微生物及其产物（如LPS）从肠道易位进入循环。

总体而言，接受cART的HIV患者循环中内因子自身抗体水平升高，且在合并巨幼细胞性贫血的患者中水平高于未合并巨幼细胞性贫血的患者。一项体外研究报告了伴有神经系统并发症的HIV患者中存在抗CNS抗体。此外，有案例报告显示抗N-甲基-D-天冬氨酸受体抗体导致脑炎和自身免疫性肝炎。肠道壁细胞产生的内因子促进维生素B₁₂的吸收。内因子自身抗体也提示了本研究报告的巨幼细胞性贫血周围存在自身免疫介导的机制。值得注意的是，尽管使用了含有B族维生素的复合维生素，但此处观察到的巨幼细胞性贫血高患病率（43.6%）仍然发生。虽然常规补充旨在预防营养缺乏，但IFAA升高提示这是一种“功能性”缺陷，而非纯粹的营养性缺乏。IFAA特异性干扰维生素B₁₂-内因子复合物的形成，从而损害回肠的吸收，与口服摄入量无关。这表明在PWH中，系统性炎症和由此产生的自身免疫反应可能使标准口服补充不足以维持正常的红细胞生成。然而，在低收入和中等收入国家的HIV感染者中，没有关于内因子自身抗体的报告。本研究中观察到的自身抗体水平升高与微生物移位标志物增加相关，提示肠道屏障功能障碍与涉及内因子自身抗体的免疫失调之间存在潜在联系。

除了上述关系外，本研究还观察到，PWH中的血清内因子自身抗体与LPS呈显著正相关，且这两个因素均与患者的MCV呈强正相关。

已知循环LPS与免疫细胞上的TLR相互作用，产生炎性细胞因子并增加抗原呈递细胞上的共刺激分子。在此背景下，LPS水平升高已广泛与HIV感染者中观察到的慢性免疫激活和炎症状态相关，这与非艾滋病相关并发症的发展有关。LPS升高还已知会导致慢性系统性炎症，从而扰乱红细胞生成。此外，LPS与Toll样受体的相互作用也被认为会释放细胞因子，这些细胞因子可能干扰发育中红细胞的DNA合成，并产生更大且更不成熟的红细胞。

本研究中发现的LPS与IFAA之间的强正相关表明，慢性微生物移位可能是导致产生这些自身抗体的免疫失调的主要触发因素。

尽管有这些发现，本研究存在局限性，需要在解释时谨慎。作为一项横断面试点研究，样本量相对较小，我们建立了显著相关性，但无法最终确认生物学因果关系。此外，未进行维生素B₁₂和叶酸的直接血清测量。虽然IFAA的存在和常规复合维生素使用的背景强烈指向功能性缺乏，但未来需要结合直接B₁₂水平和甲基丙二酸等标志物的纵向研究。同时，虽然我们排除了已知肝病患者，但在更大的队列中进行更详细的饮食习惯和饮酒评估将进一步增强这些结果的普适性。另外，尽管记录了抗逆转录病毒方案，但本研究未具备根据单个药物组合（包括含齐多夫定的治疗方案）进行分层分析的能力。

5 结论

本研究首次报告了接受cART的PWH患者中LPS和内因子自身抗体升高伴随高MCV。LPS和内因子自身抗体与患者的MCV呈强相关。这表明血清LPS和内因子自身抗体可能成为PWH中巨幼细胞性贫血的替代生物标志物。需要进行更大样本量的进一步研究，以探索在专门治疗中自身抗体中和的可能性。