《Biochemistry (Moscow)》：Immunoinflammatory Markers in Patients with Affective Disorders: Genetic Polymorphisms, Peripheral Cytokine Levels, and Expression of IL-1β, IL-13, TNF-β, and TGF-α in Peripheral Blood Mononuclear Cells
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摘要：细胞因子通过调节神经递质与能量代谢、神经可塑性及神经元活动在脑功能中发挥关键作用。细胞因子产生失调或过度可产生神经元代谢过程紊乱并促进脑功能障碍。在情感障碍（affective disorders, ADs）发生与发展的诸多机制假说中，细胞因子假说强调炎
摘要：细胞因子通过调节神经递质与能量代谢、神经可塑性及神经元活动在脑功能中发挥关键作用。细胞因子产生失调或过度可产生神经元代谢过程紊乱并促进脑功能障碍。在情感障碍（affective disorders, ADs）发生与发展的诸多机制假说中，细胞因子假说强调炎症标志物是抑郁病理发生的关键因素。本研究旨在探讨AD患者所选免疫炎症标志物的分子特征。研究纳入239例确诊AD患者及205例健康对照者（healthy controls, HC）。分析免疫炎症基因IL1B（rs16944、rs1143627）、IL13（rs1295686）、TNFB（rs2229094）及TGFA（rs2166975）的多态性变异，并检测血清细胞因子水平及外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells, PBMCs）中的细胞因子含量。结果发现TNFB基因rs2229094多态性与AD存在关联：携带A等位基因及AA基因型者AD患病风险升高。此外，AD患者PBMCs中转化生长因子-α（transforming growth factor-α, TGF-α）及白细胞介素-13（interleukin-13, IL-13）水平，以及血清中肿瘤坏死因子-β（tumor necrosis factor-β, TNF-β）浓度均显著高于健康对照。上述初步结果表明所研究细胞因子可能参与AD发病的病生理机制。
情感障碍患者免疫炎症标志物的基因多态性、外周细胞因子水平及PBMC中IL-1β、IL-13、TNF-β与TGF-α表达的研究解读
该论文发表于《Biochemistry (Moscow)》。目前情感障碍（affective disorders, ADs；含重性抑郁障碍major depressive disorder, MDD及双相障碍bipolar disorder, BD）的发病机制中，"细胞因子假说"认为系统性及中枢神经炎症——特别是促炎细胞因子升高——可通过影响色氨酸代谢致5-羟色胺（serotonin, 5-HT）合成减少、下调脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）表达、激活小胶质细胞（microglia）向促炎表型极化、干扰5-羟色胺转运体（serotonin transporter, SERT）功能等途径，破坏神经可塑性与情绪环路，参与AD发生发展。既往Meta分析提示肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、IL-1β、IL-6及C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）等在AD患者外周血/脑脊液中升高，且部分细胞因子基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）与AD易感性有关，但不同研究结果不尽一致，且少有研究在同一批AD患者中联合评估基因多态性、血清水平及外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells, PBMCs）内细胞因子表达。外周免疫细胞与中枢神经细胞在受体表达及信号转导上有相似性，PBMCs可作为研究AD免疫特征的便捷模型。为此，研究人员拟通过病例-对照研究，综合考察IL1B、IL13、TNFB、TGFA基因特定SNP、血清细胞因子浓度及PBMCs内IL-1β、IL-13、TNF-β、TGF-α含量，验证免疫炎症激活参与AD发病，并为潜在生物标志物提供依据。
主要技术方法
研究人员采用病例-对照设计，入组239例符合ICD-10诊断标准（F31–F33）、处于当前抑郁发作期的俄罗斯高加索裔AD患者（含单次/复发性抑郁障碍及双相障碍），以及205例年龄匹配的健康对照者。采集空腹静脉血提取基因组DNA，经Ficoll–Urografin密度梯度离心分离PBMCs并制备细胞裂解液，同时分离血清。采用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR, qPCR）进行IL1B（rs16944、rs1143627）、IL13（rs1295686）、TNFB（rs2229094）、TGFA（rs2166975）基因分型；采用基于磁珠的液相芯片法（Luminex/xMAP技术）检测血清及PBMCs裂解液中IL-1β、IL-13、TNF-β、TGF-α浓度（PBMC内细胞因子浓度归一化至107个细胞/mL，单位pg/mL）。统计学分析采用非参数检验（Mann–Whitney U检验、Kruskal–Wallis检验）、Pearson χ2检验进行组间比较与Hardy–Weinberg平衡检验，计算比值比（odds ratio, OR）及95%置信区间（confidence interval, 95% CI），并做相关性分析。
RESULTS
Polymorphic variants of cytokine genes.（细胞因子基因多态性变异）
对所有SNP进行Hardy–Weinberg平衡检验均符合（p > 0.05）。比较AD组与健康对照组各基因等位基因及基因型频率后，仅TNFB基因rs2229094多态性差异有统计学意义（等位基因χ2=51.42, p<0.001；基因型χ2=44.79, p<0.001）。AD组中A等位基因频率（74.1% vs. 50.7%；OR=2.77 [2.09–3.68]）及AA基因型频率（56.1% vs. 29.1%；OR=3.11 [2.10–4.63]）均显著高于对照组，提示TNFB rs2229094 A等位基因及AA基因型为AD的危险因素。其余IL1B（rs16944、rs1143627）、IL13（rs1295686）、TGFA（rs2166975）位点等位基因及基因型频率组间无显著差异（p>0.05）。
Intracellular cytokine content.（细胞内细胞因子含量）
比较PBMCs中四种细胞因子含量发现，AD患者TGF-α（0.34 [0.13; 0.96] pg/mL vs. 0.10 [0.05; 0.46] pg/mL, p=0.042）与IL-13（6.84 [4.10; 10.64] pg/mL vs. 4.04 [2.85; 7.21] pg/mL, p=0.015）中位数水平均显著高于健康对照；IL-1β与TNF-β在PBMCs中两组间无显著差异。
Cytokine concentration in blood serum.（血清细胞因子浓度）
比较血清细胞因子浓度显示，AD患者血清TNF-β浓度（129.6 [16.6; 250.6] pg/mL vs. 8.7 [6.0; 34.6] pg/mL, p=0.039）显著高于健康对照；其余检测的细胞因子（包括IL-1β、IL-13、TGF-α）血清水平组间无显著差异。
Correlation between the studied parameters.（研究参数间的相关性）
按各SNP基因型分层分析未发现血清与PBMC细胞因子浓度与基因型有明确关联；AD患者血清IL-1β与IL-13水平呈中等正相关（r=0.40, p<0.05）。
DISCUSSION（讨论总结）
研究人员指出，系统性炎症可致细胞因子失衡并引发神经炎症，参与精神疾病发生。本研究发现TNFB（编码淋巴毒素-α/lymphotoxin-α，即TNF-β）rs2229094 A等位基因及AA基因型AD风险升高，与既往肿瘤科及精神病学中该位点与抑郁症状关联的报道相符；同时AD患者血清TNF-β升高，与文献报道MDD中TNF家族分子升高且与病情严重度相关的结论一致。PBMCs中TGF-α升高，与既往TGFA多态性关联抑郁的研究相互呼应，提示TGF-α可能在AD免疫调节中起作用。PBMCs中Th2型细胞因子IL-13升高，可能与MDD慢性应激致皮质醇慢性升高进而诱导外周IL-13产生有关，不同于部分研究中IL-13仅见于血清升高，本研究首次报告其在AD患者PBMCs内表达上调。IL1B两位点SNP及PBMC/血清IL-1β水平未见组间差异，可能与人群、疾病亚型或样本量有关。研究局限性在于PBMCs不能完全代表脑内过程，且为单中心横断面初探。
CONCLUSION（结论翻译）
首次发现TNFB基因rs2229094多态性与情感障碍存在关联，且情感障碍患者外周血单个核细胞中TGF-α与IL-13表达升高、血清TNF-β水平升高。这些发现表明所研究细胞因子参与情感障碍发病的病生理机制。
