类风湿关节炎患者肠道菌群改变与外周血Tfr/Tfh细胞表达的相关性研究

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背景:类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是高度致残的自身免疫病,其发病机制尚不清楚,目前支持免疫耐受破坏为关键环节。滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells,Tfh)可以促进B细胞增殖以及抗体产生,而滤泡调节性T细胞(follicular regulatory T cells,Tfr)可以抑制高亲和力抗体产生以维持免疫耐受,二者的平衡在体液免疫调节中发挥相反作用以维持免疫耐受稳态。外周血中同样表达Tfr和Tfh细胞,并且存在记忆表型细胞(即CD45RA-Tfr细胞和PD-1+Tfh细胞),可在免疫反应早期迅速发挥作用,Tfr、Tfh及其记忆表型细胞失衡可能是RA发病机制的关键。肠道菌群可发挥免疫调节作用,调控人体免疫系统,其与Tfr/Tfh平衡的互作及调控机制是免疫学研究的前沿热点,可能是调控Tfr/Tfh平衡的根源机制之一,肠道菌群紊乱则会影响Tfr、Tfh细胞的发育和功能,破坏免疫耐受,是免疫耐受缺陷的重要根源。目前关于RA外周血Tfr、Tfh及其记忆表型细胞的国内外研究仍在探索中,特别是RA患者中肠道菌群与Tfr、Tfh及其记忆表型细胞的关系研究较少,尚未明确。本研究拟通过分析RA患者肠道菌群的组成以及外周血Tfr、Tfh及其记忆表型细胞表达情况,明确RA肠道菌群与外周血Tfr、Tfh及其记忆表型细胞的关系,旨在揭示RA发生发展的机制,为实现精准靶向个体化免疫调节治疗提供基础。目的:通过检测初诊RA患者外周血Tfr、Tfh及其记忆表型细胞表达水平,分析其与病情活动、自身抗体等的相关性,探究外周血Tfr、Tfh及其记忆表型细胞与RA疾病进展的关系。并进一步通过分析初诊RA患者肠道菌群改变与外周血Tfr、Tfh及其记忆表型细胞的相关性,明确RA中肠道菌群与外周血Tfr、Tfh细胞及其记忆表型细胞表达情况的关系。方法:根据纳入和排除标准,纳入32例初诊RA患者(初诊RA组)和17例健康对照(HC)。收集两组的人口学资料、外周血和粪便标本。流式细胞术检测两组外周血Tfr细胞、m Tfr细胞、Tfh细胞和PD-1+Tfh细胞的表达情况。采用16S r RNA基因测序技术检测并比较肠道菌群的组成。同时收集初诊RA患者的临床症状、化验指标(包括红细胞沉降率、C反应蛋白、自身特异性抗体如抗CCP抗体等),计算初诊RA患者的DAS28评分,分析相关性。结果:1.与健康对照相比,初诊RA患者外周血中Tfr细胞占CD4+T细胞百分比[1.340(0.360,2.378)vs2.310(1.320,3.320),P=0.032]及m Tfr细胞占CD4+T细胞百分比[1.332(0.282,2.224)vs2.097(1.143,3.130),P=0.032]均降低;Tfr细胞绝对计数[0.756(0.127,1.812)vs1.422(0.882,1.893),P=0.025]、m Tfr细胞绝对计数[7.690(1.700,15.202)vs14.519(8.979,28.602),P=0.008]以及Tfh细胞绝对计数[240.443(185.774,291.153)vs328.307(240.661,405.103),P=0.032]均降低;m Tfr/PD-1+Tfh细胞[0.114(0.037,0.248)vs0.522(0.255,1.502),P<0.001]降低;而PD-1+Tfh细胞占CD4+T细胞百分比[8.955(5.580,13.550)vs2.750(0.923,12.965),P=0.044]升高。2.初诊RA患者外周血Tfr细胞占CD4+T细胞百分比与关节压痛数(r=-0.451,P=0.011)、DAS28评分(r=-0.430,P=0.014)存在负相关;Tfr细胞绝对计数与ESR(r=-0.400,P=0.023)、关节压痛数(r=-0.483,P=0.006)、DAS28评分(r=-0.551,P=0.001)以及抗CCP抗体滴度(r=-0.829,P=0.042)存在负相关;Tfh细胞绝对计数与CRP(r=-0.451,P=0.010)存在负相关。3.与健康对照相比,初诊RA患者肠道菌群α多样性升高(P<0.05),β多样性具有差异(P<0.05)。4.初诊RA患者肠道菌群组成与健康对照不同,其中目水平上Enterobacteriales(肠杆菌目)丰度(P=0.022)以及科水平上Enterobacteriaceae(肠杆菌科)丰度(P=0.023)在HC组中升高且影响最大(LDA值>3,P<0.05),属水平上Ruminococcus_2(瘤胃球菌属2)丰度(P=0.045)和Ruminococcaceae_UCG-002(瘤胃球菌科UCG-002属)丰度在初诊RA患者中升高(P=0.032)且影响最大(LDA值>3,P<0.05)。5.初诊RA患者中Ruminococcaceae_UCG-002丰度与关节压痛数(r=-0.407,P=0.023)以及DAS28评分(r=-0.372,P=0.036)存在负相关。6.初诊RA患者中Ruminococcus_2丰度与外周血Tfr细胞百分比(r=-0.520,P=0.002)、Tfr细胞绝对计数(r=-0.643,P<0.001)、m Tfr细胞绝对计数(r=-0.651,P<0.001)以及m Tfr/PD-1+Tfh比值(r=-0.487,P=0.005)均存在负相关。结论:初诊RA患者存在m Tfr/PD-1+Tfh表达水平失衡,并且外周血Tfr细胞的表达与病情活动及抗体产生相关,可能成为RA病情进展的评价指标以及治疗的靶细胞。初诊RA患者肠道菌群紊乱,且Ruminococcus_2增加与Tfr、m Tfr细胞减少以及m Tfr/PD-1+Tfh表达失衡相关,可能参与RA致病过程。
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