文摘
酒精是一种已知的调制器的先天免疫系统。由于缺乏人类研究的情况下,酒精对循环细胞因子的影响尚不清楚。我们调查了急性高剂量饮酒对系统性的影响细胞因子释放。通宵禁食后,alcohol-experienced健康男性志愿者(25-45岁)被给予口头形式的乙醇伏特加(4.28毫升/公斤),他们喝了一段30分钟到达峰值血液酒精浓度为0.12%(标准差0.028)。获得血样前饮酒以及2、7、12小时。血清中炎性细胞因子il - 1的含量β、IL-1Ra、il - 6、il - 10、IL-17干扰素-γ、MCP-1和TNF -α由multibead-based试验测定。基线细胞因子水平与BMI,肝参数,电解质,葡萄糖,或早晨皮质醇水平。在2小时内的酒精摄入量,IL-1Ra水平是提升整个评估时期(对于趋势= 0.015)。相比之下,趋化因子的水平MCP-1敏锐地跟着稳步上升下降水平观察期间()。的影响持续高浓度的MCP-1甚至间隙后血液中酒精含量值得关注。
1。介绍
酒精是一种已知的调制器影响先天免疫系统以及自适应宿主免疫反应的怀抱。过度和慢性酗酒,典型的酒精使用障碍(AUD)诱发系统性和中枢神经系统炎症1),导致大量的酒精造成的慢性疾病的发展和条件(2]。一个被广泛提出的先天免疫反应机制在慢性重型饮酒是饮酒导致的肠道微生物组成的变化(3)和受损的肠道壁完整(4)允许细菌产品,如脂多糖(LPS)“泄漏”进入全身循环,促进分泌的促炎细胞因子,包括肿瘤坏死因子-α(TNF -)和白介素- 1 (IL)通过toll样受体介导的转录因子的激活,如核因子-B (5,6]。高剂量酒精暴露可以引起神经免疫信号即使一个饮酒狂欢(7,8等)和免疫刺激有限合伙人可能不需要为诱导这些变化(9,10]。
最近的一项研究[11]证明了成年大鼠海马il - 10含量增加一个小时后一个醉人的胃内的剂量乙醇(5克/公斤)。在老鼠身上使用乙醇,秦和她的同事发现,LPS-induced TNF -的生产,il - 1,单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1,也称为创新领导力2肝脏中)升高,血清,和大脑12]。增加血清中细胞因子水平下降与间隙9小时的血液酒精含量。重要的是,同一组发现一个免疫刺激大脑足以激活小胶质细胞产生炎症因素长期过高在啮齿动物模型13]。这些证据表明,偶尔乙醇中毒可以通过神经免疫调制产生深远影响。然而,这些后果的性质还不清楚,因为人类酒精实验研究的不足。
一般来说,急性酒精暴露(通常定义为小于24小时)有利于抗炎反应和慢性饮酒有利于释放促炎细胞因子(14,15]。例如,健康男性和女性20分钟后狂欢饮酒(0.9克/公斤在男性和女性的0.8克/公斤)被发现血液白细胞升高,单核细胞、自然杀伤细胞,LPS-induced TNF -生产后切换对消炎方向2小时(7]。动态的免疫反应,因此,似乎更复杂,取决于剂量和时间因为饮酒。本研究旨在进一步阐明暴酒精中毒的影响,在生理状态下人类通过评估血清细胞因子水平变化的时间长达12个小时后饮用。
2。材料和方法
2.1。研究参与者
健康志愿者通过公开招募广告学院在奥斯陆挪威惩教服务员工。入选标准是男性性别、年龄20-45年,和高加索血统承认高剂量的经验在过去的某个时候饮酒。排除标准是重大疾病、酒精或其他物质使用障碍和代谢紊乱。
志愿者有兴趣参与这项研究被邀请为澳元筛选以及生理和心理健康。人口统计信息被记录和生化参数测定静脉血通宵禁食后画。参与者没有活跃的炎症实验时所示prealcohol CRP水平< 20。澳元筛选是由使用酒精使用障碍识别测试(审计)16]。所有个人得分低于15的审计范围,符合nondependent在酒精。这是证实了通过测量血清碳水化合物不足转铁蛋白(CDT)值在所有参与者的基线< 1.7%。
2.2。实验装置
实验在乙醇代谢药物试验的一部分基于双盲交叉设计调查补充磷酸乙醇代谢的影响。参与者出现在实验时的位置在早上07:00通宵禁食。基线的血液样本被15分钟后到达,然后轻早餐。三十分钟后参与者提供口头形式的乙醇伏特加(38%)剂量的4.28毫升/公斤,他们喝的30分钟到达峰值血液酒精浓度为0.12%(标准差0.028)。参与者被允许标准餐和在实验室内活动。
除了prealcohol样品(T1)获得在空腹状态下,静脉血样经肘的地区(头或肘脉中位数)共有10次12小时的观察。抽样2 (T2),7 (T3(T), 12个小时4饮酒后)用于细胞因子分析。实验中使用的干预和控制解决方案包含元素磷和葡萄糖饮料不影响细胞免疫反应。实验重复了一个星期后交换干预,对照组的参与者个人自己的控制。
2.3。背景变量
背景变量下注册类别躯体、心理、和人体测量的变量。历史的特定的器官损伤,慢性炎症性疾病,特异反应性问道。最近使用的药物滥用和酒精使用相关的不良后果,如主观所需剂量中毒和呕吐也记录下来。身体质量指数计算的体重(公斤)/身高(米)2。常规生化是所有参与者10天前第一个实验确定资格和评估基线值。
2.4。实验室分析
常规生化检测筛查目的包括血液血红蛋白、c反应蛋白,意味着微粒体积和血红蛋白,血清葡萄糖,CDT, gammaglutamyl转移酶(GGT),肌酐,磷、丙氨酸转氨酶酶化验。血液酒精浓度测定在十倍观察和辅以六酒精读数。
细胞因子的测量进行了使用Luminex 100仪器(Bio-Rad,赫拉克勒斯,加州,美国),配备了Bio-Plex管理软件(版本6.0.1中)。一个定制的设备购买包括细胞因子il - 1的屏幕上所有的样品、IL-1Ra、il - 6、il - 10、IL-17干扰素-、MCP-1和TNF -。个人组样本从一个参与者都是运行在相同的试验,但是保留了失明。所有样本在冰上融化,涡流,然后旋转下降为10.000 g×10分钟在4°C,在稀释(1 + 4)和进一步处理。执行的分析是根据制造商的指示,除了额外的标准点,使低水平检测。细胞因子检测都是在重复执行。纵向控制是用于确定国际米兰——%简历评估分析的性能试验(il - 1(5.6),IL-Ra (4.1), il - 6 (5.5), il - 10 (5.3), IL-17(6.2),干扰素-(7.1),MCP-1(5.4)和肿瘤坏死因子-(5.3))。血清样本的结果被发现水平低于检测极限(设置为0)il - 1(22%)、IL-1Ra (0%)、il - 6 (60%)、il - 10 (69%)、IL-17(84%)、干扰素-(92%)、MCP-1(8%)和肿瘤坏死因子-(76%)。这个数量的缺失的数据不是在4个时间点不同的观察。因此,我们只报道il - 1、IL-1Ra MCP-1在结果中。
2.5。统计分析
使用IBM SPSS统计分析进行统计为Windows版本22 (、IBM公司,纽约Armonk)。细胞因子数据偏态分布,因此我们选择非参数测试(Mann-Whitney测试、克鲁斯卡尔-沃利斯检验和枪兵的ρ)比较。结果被认为是重要的时候。成对比较了细胞因子变化随着时间的推移,在需要的时候使用一般线性模型与Bonferroni调整。相对的每一个细胞因子水平的变化之间的比较各自的第一主成分上使用相关矩阵的主成分分析(17]。
2.6。道德
研究协议是挪威区域伦理委员会批准的用例ref。2013/1563)。包含之前,从所有参与者获得的书面知情同意。参与者完全有权在任何时候撤回同意在研究过程中。他们收到银行汇款占挪威克朗2000 /天的赔偿发生的时间实验和出租车费用支付后回家实验。所有与会者都确保作为项目的一部分领导人与挪威药品责任的成员协会(ref。5041916/1)涵盖场合与临床药物试验。
3所示。结果
参与者特征包括人口统计、审计分数、生化参数,和过敏历史表1。prealcohol (T1)和随后的(T2T3,T4)水平的il - 1、IL-1Ra MCP-1没有两天实验之间的不同。T1IL-1Ra和MCP-1实验天1和2是高度相关(;和;、职责)。细胞因子水平的变化在观察期间分别由各自的主成分在主成分分析中找到。第一主成分(FPC1) IL-1Ra MCP-1解释90%以上的所有这些细胞因子值随时间的变化。FCP1s IL-1Ra和MCP-1高度相关(,)。磷酸干预给作为药物试验的一部分,没有两天(对细胞因子水平的影响所有测试结果)。在分析物包括,T1il - 1受体拮抗剂与基线的临床水平MCV值(,)和T1MCP-1水平与血清GGT水平(,)。细胞因子是与年龄、BMI、或审计分数(对所有相关分析)。
血液酒精含量直接测量分析仪的估计显示正常峰值和消除曲线(图1)。il - 1水平并没有改变在观察期间()(图2(一个))。然而,IL-1Ra (MCP-1水平明显变化和、职责)。在2小时内的酒精摄入量,IL-1Ra水平是提升整个评估周期。然而MCP-1敏锐地跟着下降的水平稳步上升水平观察期间仍高于基线(12小时(图)2 (b))。
(一)
(b)
4所示。讨论
我们调查了一群健康男性血清炎性细胞因子水平的变化在愉悦剂量饮酒后。结果表明早期细胞因子反应之后,变化可能会持续超出完全消除乙醇循环。这一发现扩展建议早些时候源于体外和临床前工作,高剂量乙醇可以引发持久的先天免疫反应(12,18]。这里显示酒精中毒后体内细胞因子水平变化似乎是独立的一个持续的创伤或感染。这些发现很重要,因为饮酒导致的细胞因子的变化途径免疫挑战,没有一个能体现在一系列的情绪和行为障碍,尤其是在慢性酗酒的上下文(19]。
来自本研究的发现与少数的人类研究之前进行酒精中毒的研究直接影响细胞因子的反应。不仅狂欢饮酒在健康个体迅速增加血清有限合伙人通过受损的肠道壁的完整性也同样剂量的有限合伙人体外可以诱导促炎细胞因子的生产,TNF -、il - 6和MCP-1 [8]。我们将演示postalcohol诱导炎性细胞因子MCP-1体内后数小时内显然严重贬值,符合反对变化IL-1Ra抗炎效应。事实上,急性增加另一个抗炎细胞因子il - 10的水平也被证明与高剂量乙醇喂养的老鼠的大脑(11]。IL-1Ra水平的变化可能不是巧合,因为它对典型的澳大利亚饮酒偏好(至关重要20.]。我们的数据显示了一个关联GGT,衡量,饮酒导致的肝损伤和MCP-1水平。虽然高细胞因子的值预计不会在正常生理、il - 1的检测范围、IL-1Ra MCP-1是最常报道的细胞因子可能是重要的候选免疫介质饮酒导致的组织损伤和长期的精神和行为的结果。显然,MCP-1表达水平被发现是唯一相关的血液酒精含量(21]。MCP-1负责招聘和活化的单核细胞的过程中酒精肝病(22]。在特定的大脑区域控制饮酒行为的啮齿动物,MCP-1被发现与过表达和toll样受体4,有限合伙人的有力传感器(23,24]。这支持MCP-1酒精使用障碍的作用。
酗酒的上下文中,LPS-induced生产的细胞因子TNF -、MCP-1和il - 1β疗效[12]。MCP-1之间的高度相关性,炎性趋化因子、IL-1Ra,抗炎细胞因子,在两个实验表明,在生理条件下,平衡的职业——抗炎状态维护。在第一个小时的酒精摄入量,上升的水平IL-1Ra伴随着MCP-1水平下降。平衡持续的观察期间中细胞因子水平的变化被发现。自prealcohol细胞因子水平相似的实验两天我们的发现并不支持酒精敏感的溢出效应免疫活性细胞产生更高水平的细胞因子在偶尔酗酒。
这项研究的一个限制是,细胞因子变化相比并没有对一个正常的昼夜变化。虽然细胞因子被发现根据不同的采样时刻,不同的是在血清样本少明显比等离子体(25]。一些炎性细胞因子,但不抗炎细胞因子,似乎略有增加,日减少皮质醇水平(25,26]。同时,一些动物研究表明,乙醇管理本身可以诱导炎性细胞因子和趋化因子在大脑中以及在外围27,28]。目前的数据,我们无法评论是否细微变化观察血清转化为中枢神经系统的变化。研究样本,与其他大多数实验人类研究,太小了,比较不同的个体变量和子组,如交互与酒精相关的免疫特异反应性的变化。需要更大样本增加权力和限制II型错误。Alcohol-immune交互的并行免疫炎症条件应当在未来的研究调查。包括中间只有健康男性受试者年龄避免性别和衰老相关细胞因子的差异。虽然研究结果提供重要的见解偶尔酗酒,免疫细胞的反应可能致敏后长时间接触酒精需要检查在临床样本。
总之,这项研究表明酗酒引起早期细胞因子反应有利于抗炎状态,表明IL-1Ra水平升高,紧随其后的是一个渐进的变化对基线水平,没有达到即使从血液中乙醇完全消除。相反,促炎趋化因子的水平MCP-1增加初始下降后,在12小时的后续仍高于基线水平。适应变化的神经免疫参数在重复酒精挑战可能构成一系列与酒精有关的疾病和伤害。
信息披露
Andreas Skulberg和克努特Ragnvald Skulberg初拥有部分所有权/ S,该公司是这项研究的部分资金支持。本文提供的数据没有金融轴承初的产品线/ S。数据发布为抽象的(29日]。
相互竞争的利益
所有其他作者,除了Andreas Skulberg和克努特Ragnvald Skulberg,报告没有利益冲突与此相关的工作。
作者的贡献
苏丹普拉萨德纽帕妮和Jørgen g . Bramness设计研究。苏丹普拉萨德纽帕妮,安德烈亚斯Skulberg,克努特Ragnvald Skulberg,和Jørgen g . Bramness进行了实验。实验室分析是由汉斯·克里斯蒂·d·普拉萨德经部和统计分析由苏丹纽帕妮和Jørgen g . Bramness。苏丹普拉萨德纽帕妮准备初稿和所有作者贡献的准备手稿。
确认
作者要感谢马丁尼Engeset,福斯特的生物医学实验室,奥斯陆,血液采样和preanalytical工作。普塞尔瓦托和Quirino普佐,奥斯陆大学慷慨地提供先进和替代统计工具来显示数据。Andreas Skulberg老被公认为他在这个实验的实现提供有价值的见解。作者还要感谢研究参与者以及挪威的惩教服务员工在奥斯陆学院的支持。挪威东南部地区卫生行政部门(HSØ)的博士后资助SPN)对完成这项工作是至关重要的。首先/ S和奥斯陆大学也承认资源。