引用本文:
曹迪, 尹玉东, 沈鸿, 隗明, 冯胜虎, 陈曦, 杨春霞, 谷丽. MIZ1
社区获得性肺炎(CAP)是最常见的感染性疾病之一,也是重要的死亡原因之一[1]。其中,重症CAP的医院病死率可达到25%~50%[2]。因此,优化重症CAP患者的早期诊断方法、寻找药物研发的新思路具有重要意义。Myc相互作用的锌指蛋白1(MIZ1)是由zbtb17基因编码的蛋白,由N端的痘病毒和锌指(POZ)结构和在其C端的13个锌指蛋白结构组成。研究发现MIZ1在机体的炎症调控中发挥作用[3],并且通过调节血清白细胞介素(IL)-6、α干扰素(IFN-α)、IFN-β等多种炎症因子的表达来起到调控炎症反应的作用[4-7]。针对淋巴瘤的研究发现MIZ1在淋巴细胞的发育以及淋巴系肿瘤的发生发展中起重要的调控作用[8-9]。但对外周血单个核细胞(PBMC)中的MIZ1是否参与CAP的全身炎症反应,目前尚无相关研究。本研究收集CAP患者的临床标本,检测患者PBMC中MIZ1 mRNA水平,探寻PBMC中MIZ1与CAP病情的严重程度的关系并探究其与炎症因子的关系,以期寻找重症CAP患者早期诊断的新指标并为重症CAP的防治及新药研发提供新的方向。
1 资料与方法
1.1 临床资料
纳入2018年4月至2019年6月在北京朝阳医院感染和临床微生物科和呼吸科住院治疗的CAP患者36例。CAP患者符合《中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南(2016版)》诊断标准[10],并排除存在严重的非感染性肺部基础病,包括慢性阻塞性肺疾病、肺结核、肺部肿瘤、肺水肿、肺不张、肺栓塞等的患者。依照《ATS/IDSA成人社区获得性肺炎的诊断和治疗临床实践指南(2019版)》重症CAP判定标准[11],将CAP患者分为重症CAP和非重症CAP两组,各18例。本研究得到北京朝阳医院伦理委员会的批准(2020-科-46)。所有参与者签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 临床资料收集
收集患者性别、年龄、合并症、转归及入院24 h内白细胞计数、C反应蛋白、降钙素原的检测结果。
1.2.2 样本处理
采用肝素抗凝管采集CAP患者入院24 h内3 mL外周静脉血,密度梯度离心法分离PBMC,同时采集CAP患者4 mL外周静脉血离心分离血清。分别冻存于–80 ℃冰箱。
1.2.3 逆转录–定量聚合酶链式反应
使用Trizol reagent 试剂盒(Life Technologies公司,美国)从PBMC中提取总RNA,使用RNeasy mini kit试剂盒(Qiagen公司,美国)进行纯化,使用SuperScript™II RT试剂(Thermo fisher公司,美国)进行RNA逆转录,使用FastSYBR®GreenMaster Mix试剂在LightCycler480 实时荧光定量PCR仪(Roche公司,瑞士)上进行逆转录–定量聚合酶链式反应(RT-qPCR),以3-磷酸甘油醛脱氢酶为内参。MIZ1引物:上游5’-GGTTCCGCCCGACTCTAACA-3’,下游5’ CTCGTCCGGCTCATTACCTG-3’。引物由睿博兴科生物技术有限公司(北京)合成。RT- qPCR 数据分析采用相对定量法,MIZ1 mRNA表达水平以 2–ΔΔCt表示。
1.2.4 酶联免疫吸附试验
使用IL-6、IL-8、IL-10、IFN-α 酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(达科为公司,中国)按照标准步骤进行检测。
1.3 统计学方法
采用SPSS 17.0统计软件。符合正态分布的连续变量以均数±标准差(±s)表示,不符合正态分布的连续变量以中位数(四分位数)[M(Q1,Q3)]表示。组间比较用t检验或非参数检验中的Mann-Whitney U检验。组间构成比的比较采用χ2检验。诊断试验评价采用受试者工作特征(ROC)曲线和曲线下面积(AUC)。相关分析采用Spearman秩相关系数。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 CAP患者临床特征
36例CAP患者临床资料如表1所示。重症CAP组和非重症CAP组均以男性为主,重症CAP组男性比例更高(P<0.05)。基础疾病方面,两组的糖尿病例数、心脑血管疾病例数、慢性肾病例数和慢性肝病例数差异无统计学意义(P>0.05)。重症CAP组C反应蛋白及降钙素原水平显著高于非重症CAP组(P<0.05)。重症CAP组入住ICU例数显著高于非重症CAP组(P<0.05),死亡例数更多但差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2 PBMC中MIZ1 mRNA的表达水平与CAP严重程度的关系
RT- qPCR检测结果显示,相比非重症CAP患者,重症CAP患者PBMC中MIZ1 mRNA的表达水平显著降低(P=0.033)。结果见图1。根据CAP为重症或非重症绘制PBMC中MIZ1 mRNA的表达水平的ROC曲线,AUC=0.731,P=0.018(图2)。结果显示,对于CAP患者,MIZ1可以良好区分重症和非重症。
2.3 重症CAP患者MIZ1 mRNA与血清炎症因子的关系
ELISA检测结果显示,血清炎症因子水平中的IL-6、IL-10、IFN-α检测结果不符合正态分布,IL-8检测结果符合正态分布,具体结果见表2。相比非重症CAP患者,重症CAP患者的IL-6、IL-10显示出增高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。
对重症CAP患者PBMC中MIZ1 mRNA水平与血清IL-6、IL-8、IL-10和IFN-α水平分别进行相关分析,发现重症CAP患者MIZ1 mRNA水平与IL-10水平呈负相关(图3),Spearman相关系数为–0.620,P=0.042。MIZ1 mRNA水平与IL-6、IL-8、IFN-α水平无显著相关性。
3 讨论
本研究发现,重症CAP和非重症CAP患者PBMC中的MIZ1在转录水平上呈现出显著差异。既往国内外研究在不同组织或细胞系、感染或非感染性炎症中均发现MIZ1的表达和功能常与炎症活动的程度负相关。敲除小鼠肺上皮细胞MIZ1蛋白的POZ结构使MIZ1转录功能缺失后,再用内毒素诱导小鼠炎症,小鼠出现了过度炎症、肺损伤加重和病死率升高[4]。另一项研究显示敲除小鼠肺上皮细胞MIZ1蛋白的POZ结构会增强流感病毒感染后的肺部炎症反应[6]。在大鼠上进行急性坏死性胰腺炎建模后,发现在胰腺和肺中MIZ1的mRNA和蛋白的水平与胰腺和肺组织的损伤程度负相关[7]。MIZ1还可限制肝细胞驱动的炎症[12],敲除小鼠肝细胞中的MIZ1让肿瘤浸润巨噬细胞的极化倾向于促进促炎表型。本研究在外周血中发现MIZ1与炎症活动的相关性,发现重症CAP患者PBMC中的MIZ1 mRNA表达水平比非重症CAP患者低,该结果与既往研究相符。并且,ROC曲线显示PBMC中的MIZ1水平可以良好区分出重症和非重症CAP,提示PBMC中的MIZ1水平有作为重症CAP的标志物的潜力。
结合文献资料,细胞不同部位的MIZ1参与不同的调控作用,从两个方面参与炎症活动:(1)位于细胞质中的MIZ1负向调节肿瘤坏死因子-α(TNF-α)激活c-Jun氨基末端激酶信号通路的过程,抑制TNF-α的后续作用[4-6];(2)位于细胞核内的MIZ1可抑制核因子κB信号通路的增强因子CCAAT增强子结合蛋白δ的转录活性,从而负向调节细菌及内毒素诱导的过度的炎症反应[6]。
本研究发现重症CAP患者PBMC中的MIZ1与血清IL-10的水平呈负相关。既往研究发现,甲型流感病毒感染后MIZ1基因缺陷细胞中的IL-6表达水平高于野生型细胞[6]。该项研究还发现MIZ1可以抑制IFN-α/β的表达,敲除或敲降MIZ1可以使感染流感病毒的小鼠肺上皮细胞中的IFN-α/β升高[6]。既往无MIZ1与IL-10相关性的报道。有文献报道,与健康个体相比CAP患者血清中IL-10水平显著增加,且重症CAP患者血清IL-10水平明显高于非重症患者和健康个体[13]。本研究中不同组IL-10水平的变化趋势与既往报道相符。同时我们发现,重症CAP患者PBMC中的MIZ1与血清IL-10的水平呈负相关,该结果提示MIZ1可能影响IL-10的表达,可针对两者之间是否存在上下游关系展开后续研究,进一步探索MIZ1参与的炎症调控过程。
本研究为重症CAP患者的诊断提供了新思路,加深了对重症CAP的发生发展机制的认识,为重症CAP的防治及新药研发提供了新方向。同时,本研究存在着局限性:本研究纳入病例偏少,且缺乏对于MIZ1与IL-10相互作用的关系和机制的探索,需要后续的细胞实验及动物实验加以阐释。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。
社区获得性肺炎(CAP)是最常见的感染性疾病之一,也是重要的死亡原因之一[1]。其中,重症CAP的医院病死率可达到25%~50%[2]。因此,优化重症CAP患者的早期诊断方法、寻找药物研发的新思路具有重要意义。Myc相互作用的锌指蛋白1(MIZ1)是由zbtb17基因编码的蛋白,由N端的痘病毒和锌指(POZ)结构和在其C端的13个锌指蛋白结构组成。研究发现MIZ1在机体的炎症调控中发挥作用[3],并且通过调节血清白细胞介素(IL)-6、α干扰素(IFN-α)、IFN-β等多种炎症因子的表达来起到调控炎症反应的作用[4-7]。针对淋巴瘤的研究发现MIZ1在淋巴细胞的发育以及淋巴系肿瘤的发生发展中起重要的调控作用[8-9]。但对外周血单个核细胞(PBMC)中的MIZ1是否参与CAP的全身炎症反应,目前尚无相关研究。本研究收集CAP患者的临床标本,检测患者PBMC中MIZ1 mRNA水平,探寻PBMC中MIZ1与CAP病情的严重程度的关系并探究其与炎症因子的关系,以期寻找重症CAP患者早期诊断的新指标并为重症CAP的防治及新药研发提供新的方向。
1 资料与方法
1.1 临床资料
纳入2018年4月至2019年6月在北京朝阳医院感染和临床微生物科和呼吸科住院治疗的CAP患者36例。CAP患者符合《中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南(2016版)》诊断标准[10],并排除存在严重的非感染性肺部基础病,包括慢性阻塞性肺疾病、肺结核、肺部肿瘤、肺水肿、肺不张、肺栓塞等的患者。依照《ATS/IDSA成人社区获得性肺炎的诊断和治疗临床实践指南(2019版)》重症CAP判定标准[11],将CAP患者分为重症CAP和非重症CAP两组,各18例。本研究得到北京朝阳医院伦理委员会的批准(2020-科-46)。所有参与者签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 临床资料收集
收集患者性别、年龄、合并症、转归及入院24 h内白细胞计数、C反应蛋白、降钙素原的检测结果。
1.2.2 样本处理
采用肝素抗凝管采集CAP患者入院24 h内3 mL外周静脉血,密度梯度离心法分离PBMC,同时采集CAP患者4 mL外周静脉血离心分离血清。分别冻存于–80 ℃冰箱。
1.2.3 逆转录–定量聚合酶链式反应
使用Trizol reagent 试剂盒(Life Technologies公司,美国)从PBMC中提取总RNA,使用RNeasy mini kit试剂盒(Qiagen公司,美国)进行纯化,使用SuperScript™II RT试剂(Thermo fisher公司,美国)进行RNA逆转录,使用FastSYBR®GreenMaster Mix试剂在LightCycler480 实时荧光定量PCR仪(Roche公司,瑞士)上进行逆转录–定量聚合酶链式反应(RT-qPCR),以3-磷酸甘油醛脱氢酶为内参。MIZ1引物:上游5’-GGTTCCGCCCGACTCTAACA-3’,下游5’ CTCGTCCGGCTCATTACCTG-3’。引物由睿博兴科生物技术有限公司(北京)合成。RT- qPCR 数据分析采用相对定量法,MIZ1 mRNA表达水平以 2–ΔΔCt表示。
1.2.4 酶联免疫吸附试验
使用IL-6、IL-8、IL-10、IFN-α 酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(达科为公司,中国)按照标准步骤进行检测。
1.3 统计学方法
采用SPSS 17.0统计软件。符合正态分布的连续变量以均数±标准差(±s)表示,不符合正态分布的连续变量以中位数(四分位数)[M(Q1,Q3)]表示。组间比较用t检验或非参数检验中的Mann-Whitney U检验。组间构成比的比较采用χ2检验。诊断试验评价采用受试者工作特征(ROC)曲线和曲线下面积(AUC)。相关分析采用Spearman秩相关系数。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 CAP患者临床特征
36例CAP患者临床资料如表1所示。重症CAP组和非重症CAP组均以男性为主,重症CAP组男性比例更高(P<0.05)。基础疾病方面,两组的糖尿病例数、心脑血管疾病例数、慢性肾病例数和慢性肝病例数差异无统计学意义(P>0.05)。重症CAP组C反应蛋白及降钙素原水平显著高于非重症CAP组(P<0.05)。重症CAP组入住ICU例数显著高于非重症CAP组(P<0.05),死亡例数更多但差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2 PBMC中MIZ1 mRNA的表达水平与CAP严重程度的关系
RT- qPCR检测结果显示,相比非重症CAP患者,重症CAP患者PBMC中MIZ1 mRNA的表达水平显著降低(P=0.033)。结果见图1。根据CAP为重症或非重症绘制PBMC中MIZ1 mRNA的表达水平的ROC曲线,AUC=0.731,P=0.018(图2)。结果显示,对于CAP患者,MIZ1可以良好区分重症和非重症。
2.3 重症CAP患者MIZ1 mRNA与血清炎症因子的关系
ELISA检测结果显示,血清炎症因子水平中的IL-6、IL-10、IFN-α检测结果不符合正态分布,IL-8检测结果符合正态分布,具体结果见表2。相比非重症CAP患者,重症CAP患者的IL-6、IL-10显示出增高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。
对重症CAP患者PBMC中MIZ1 mRNA水平与血清IL-6、IL-8、IL-10和IFN-α水平分别进行相关分析,发现重症CAP患者MIZ1 mRNA水平与IL-10水平呈负相关(图3),Spearman相关系数为–0.620,P=0.042。MIZ1 mRNA水平与IL-6、IL-8、IFN-α水平无显著相关性。
3 讨论
本研究发现,重症CAP和非重症CAP患者PBMC中的MIZ1在转录水平上呈现出显著差异。既往国内外研究在不同组织或细胞系、感染或非感染性炎症中均发现MIZ1的表达和功能常与炎症活动的程度负相关。敲除小鼠肺上皮细胞MIZ1蛋白的POZ结构使MIZ1转录功能缺失后,再用内毒素诱导小鼠炎症,小鼠出现了过度炎症、肺损伤加重和病死率升高[4]。另一项研究显示敲除小鼠肺上皮细胞MIZ1蛋白的POZ结构会增强流感病毒感染后的肺部炎症反应[6]。在大鼠上进行急性坏死性胰腺炎建模后,发现在胰腺和肺中MIZ1的mRNA和蛋白的水平与胰腺和肺组织的损伤程度负相关[7]。MIZ1还可限制肝细胞驱动的炎症[12],敲除小鼠肝细胞中的MIZ1让肿瘤浸润巨噬细胞的极化倾向于促进促炎表型。本研究在外周血中发现MIZ1与炎症活动的相关性,发现重症CAP患者PBMC中的MIZ1 mRNA表达水平比非重症CAP患者低,该结果与既往研究相符。并且,ROC曲线显示PBMC中的MIZ1水平可以良好区分出重症和非重症CAP,提示PBMC中的MIZ1水平有作为重症CAP的标志物的潜力。
结合文献资料,细胞不同部位的MIZ1参与不同的调控作用,从两个方面参与炎症活动:(1)位于细胞质中的MIZ1负向调节肿瘤坏死因子-α(TNF-α)激活c-Jun氨基末端激酶信号通路的过程,抑制TNF-α的后续作用[4-6];(2)位于细胞核内的MIZ1可抑制核因子κB信号通路的增强因子CCAAT增强子结合蛋白δ的转录活性,从而负向调节细菌及内毒素诱导的过度的炎症反应[6]。
本研究发现重症CAP患者PBMC中的MIZ1与血清IL-10的水平呈负相关。既往研究发现,甲型流感病毒感染后MIZ1基因缺陷细胞中的IL-6表达水平高于野生型细胞[6]。该项研究还发现MIZ1可以抑制IFN-α/β的表达,敲除或敲降MIZ1可以使感染流感病毒的小鼠肺上皮细胞中的IFN-α/β升高[6]。既往无MIZ1与IL-10相关性的报道。有文献报道,与健康个体相比CAP患者血清中IL-10水平显著增加,且重症CAP患者血清IL-10水平明显高于非重症患者和健康个体[13]。本研究中不同组IL-10水平的变化趋势与既往报道相符。同时我们发现,重症CAP患者PBMC中的MIZ1与血清IL-10的水平呈负相关,该结果提示MIZ1可能影响IL-10的表达,可针对两者之间是否存在上下游关系展开后续研究,进一步探索MIZ1参与的炎症调控过程。
本研究为重症CAP患者的诊断提供了新思路,加深了对重症CAP的发生发展机制的认识,为重症CAP的防治及新药研发提供了新方向。同时,本研究存在着局限性:本研究纳入病例偏少,且缺乏对于MIZ1与IL-10相互作用的关系和机制的探索,需要后续的细胞实验及动物实验加以阐释。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。