肥大細胞在腸缺血再灌注損傷中的作用

1、肥大細胞在腸缺血再灌注損傷中的作用黑子清 中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院麻醉科 腸缺血/再灌注損傷是許多疾病中臨床常見病理生理過程，占機體器官缺血/再灌注損傷中的1/3，具有極高的死亡率；報告統(tǒng)計，絞窄性腸梗阻病死率為4.6-30.0%；急性腸系膜血管阻塞和腸系膜靜脈血栓死亡率高達7090，仍與50年前無明顯差別。腸缺血/再灌注損傷不僅導(dǎo)致腸道局部組織壞死、凋亡，還會引起腸粘膜屏障損害，腸內(nèi)細菌和毒素移位，腸道炎癥反應(yīng)和腸源性介質(zhì)釋放，誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)，甚至導(dǎo)致多器官功能衰竭，是全身炎癥反應(yīng)和多器官衰竭（Multiple organs dysfunction syndrome MODS）發(fā)生的重要原因。

2、總體來講，缺血再灌注損傷的機制十分復(fù)雜，目前已公認缺血再灌注損傷的主要機制是氧自由基、鈣積聚；中性粒細胞的作用；炎性介質(zhì)的局部炎癥性損傷和血管開放后不復(fù)流等近年來也得到重視。肥大細胞參與腸缺血再灌注損傷的病理生理過程也是近年來眾多學(xué)者關(guān)注的重點之一，下面就這一主題作一綜述。 1關(guān)于肥大細胞肥大細胞由造血祖細胞衍化而來，在其表面有與IgE抗體Fc段具有高親和力的受體（FcRI）表達，當與細胞受體結(jié)合的IgE抗體識別特異性多種抗原時，發(fā)生特征性生化和形態(tài)學(xué)變化，稱為過敏性脫顆粒，引起生物活性介質(zhì)的通道開放。Schwartz等用免疫組織化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)根據(jù)肥大細胞所含中性蛋白酶不同可將其分為兩種亞型：

3、MCT和MCTC。MCT僅含類胰蛋白酶，MCTC則含有類胰蛋白酶和胃促胰酶。MCT代表“免疫相關(guān)”型的肥大細胞，主要參與宿主的免疫反應(yīng)，大量分布于粘膜表面。MCTC代表“非免疫相關(guān)”型的肥大細胞，參與血管生成和組織重建，在結(jié)締組織中含量較多。兩種亞型肥大細胞表面均表達FcRI，參與IgE介導(dǎo)的過敏性或寄生蟲反應(yīng)。肥大細胞在尚未分化且具有分裂能力的階段即離開造血組織，經(jīng)血液到達周圍組織，主要分布在皮膚，呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等部位的粘膜下以及腸系膜、血管、淋巴管的結(jié)締組織中。參與人體多種生理和病理功能的調(diào)節(jié)，不僅在變態(tài)反應(yīng)中起著重要的作用，在宿主對病原微生物的防御反應(yīng)以及在免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)中也發(fā)揮著重要

4、作用，維持機體自身穩(wěn)定功能和影響胃腸粘膜分泌、吸收、粘膜血流、神經(jīng)及平滑肌功能， 腸粘膜內(nèi)含有豐富的肥大細胞，根據(jù)其所在部位稱為腸粘膜肥大細胞（intestinal mucosal mast cell， IMMC），是MC的一種亞型，位于腸粘膜下固有層，與血管和神經(jīng)纖維細胞相鄰，具有不同于其他亞型MC的獨特功能，與其他免疫細胞及神經(jīng)系統(tǒng)和細胞因子相互作用，共同維持腸道正常生理功能，如腸道免疫、消化液的分泌等，被譽為胃腸粘膜的第四道屏障。 2肥大細胞活化與器官損害以往人們認為MC參與速發(fā)型超敏反應(yīng)及變態(tài)的急性期，近年來發(fā)現(xiàn)MC是神經(jīng)免疫內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)過程中一種關(guān)鍵細胞，在非變態(tài)反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)晚期

5、中的作用逐漸被確認。MC通過釋放顆粒產(chǎn)物，刺激成纖維細胞及內(nèi)皮細胞的遷移與增殖，從而促進組織重構(gòu)，血管發(fā)生，進而傷口愈合；MC的產(chǎn)物類胰蛋白酶，作為有效的成纖維細胞生長因子，參與了不育男性生精小管管壁增厚及睪丸的其他變化；MC通過釋放促炎因子及相關(guān)的酶等，作為炎癥細胞在動脈粥樣硬化的發(fā)病過程中也發(fā)揮一定的作用，參與了病變的早期及后期機制；小鼠MC經(jīng)其表面自身抗體及補體等的受體，在關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機制中起到細胞橋梁的作用；另外腦內(nèi)MC的存在，可能對中樞神經(jīng)系統(tǒng)介質(zhì)的釋放有重大貢獻，因此與某些疾病如多發(fā)性硬化癥相關(guān)。有作者發(fā)現(xiàn)腎間質(zhì)MC參與了急、慢性間質(zhì)性腎炎細胞外基質(zhì)蓄積，促進間質(zhì)纖維化，且MC數(shù)量

6、明顯增加，機制可能是通過活化蛋白酶活化受體2，增加轉(zhuǎn)化生長因子1表達，促進I型膠原合成；另有學(xué)者認為心肌內(nèi)的MC在大鼠心梗后心肌纖維化過程中起到一定的作用，機制與MC釋放介質(zhì)有關(guān)。近年來國外有學(xué)者應(yīng)用免疫組化等技術(shù)研究了一些良惡性疾病組織中的MC浸潤情況及其意義，發(fā)現(xiàn)MC浸潤數(shù)量與惡性腫瘤的侵襲能力、轉(zhuǎn)移發(fā)生及預(yù)后評估等有密切關(guān)系，機制認為與浸潤MC分泌的生物活性物質(zhì)有密切關(guān)系，癌組織內(nèi)及其癌間質(zhì)浸潤的MC 經(jīng)活化后具有強裂的促血管生成作用且分泌的一些生物活性物質(zhì)通過影響癌組織微環(huán)境能增強癌細胞侵襲能力促進癌細胞增殖能力從而影響惡性腫瘤的預(yù)后。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在胰腺炎模型中使用肥大細胞模穩(wěn)定劑能夠顯

7、著減輕胰腺、結(jié)腸的血漿滲出，減輕炎癥反應(yīng)。Yonetci等認為MC的激活在急性胰腺炎的開始階段起著重要的作用，使用酮替芬預(yù)處理可以降低大鼠重癥急性胰腺炎的發(fā)生率。因此，MC可能是神經(jīng)免疫鏈條中的一個重要環(huán)節(jié)，使靶器官產(chǎn)生免疫炎癥發(fā)應(yīng)。從上述研究可以看出，MC在病理生理過程中的作用越來越復(fù)雜，MC除參與速發(fā)型超敏反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)急性期外，有可能在其它疾病發(fā)展中扮演重要的角色。3肥大細胞在腸缺血/再灌注損傷中的作用Kanwar S等通過小腸缺血再灌注損傷模型實驗中發(fā)現(xiàn)再灌注后血漿肥大細胞蛋白酶II、MPO活性及上皮細胞通透性明顯升高，而使用肥大細胞穩(wěn)定劑doxantrazole能明顯減輕缺血再灌注損

8、傷后導(dǎo)致上述指標的升高，從而認為氧化產(chǎn)物活化肥大細胞在腸缺血再灌注損傷過程中起著一個關(guān)鍵的作用。Kimura T等認為腸缺血再灌注損傷可能與肥大細胞活化導(dǎo)致的補體激活有關(guān)。Andoh A使用肥大細胞缺陷大鼠，在腸缺血再灌注模型中，發(fā)現(xiàn)肥大細胞缺陷組大鼠較普通大鼠各損傷指標明顯減輕，證實了肥大細胞在小腸缺血再灌注損起著關(guān)健性作用；Lindestrom LM等在大鼠回腸缺血/再灌注損傷中發(fā)現(xiàn)回腸肌層中的肥大細胞逐步增多。我們通過研究也發(fā)現(xiàn)缺血再灌注后腸粘膜處肥大細胞大量增加；免疫組化發(fā)現(xiàn)，腸缺血再灌注后，腸粘膜肥大細胞大量脫顆粒。從以上研究結(jié)果可以看出，肥大細胞在缺血再灌注損傷過程中的作用不容忽視

9、。國內(nèi)有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，感染性大鼠動物模型中，多器官衰竭時腸粘膜處肥大細胞存在大量活化現(xiàn)象，是引起病變加重的重要因素。當肥大細胞激活時，通過細胞脫顆粒作用將介質(zhì)釋放出來，肥大細胞釋放的介質(zhì)主要有以下幾類：生物胺、酶、花生四烯酸代謝產(chǎn)物、腺苷、神經(jīng)肽、細胞因子等。其中既有已預(yù)先合成，在受到刺激后立即釋放的介質(zhì)，如組胺、5-HT,各種蛋白酶、神經(jīng)肽以及某些細胞因子(TNF，IL-1等)，也有受刺激后新合成的介質(zhì)，主要是花生四烯酸的代謝產(chǎn)物，如前列腺素、白三烯。5-HT和白三烯可增加血管的通透性，促進黏液的分泌。肥大細胞的脫顆粒反應(yīng)，既是機體的一種防御反應(yīng)，也是炎癥、免疫等病理反應(yīng)的基礎(chǔ)。其生物學(xué)效應(yīng)

10、包括淋巴細胞反應(yīng)，如粘附、趨化等； 酶底物反應(yīng)，如膠原蛋白和脂蛋白降解；微血管反應(yīng)，如微血管通透性增加，微血管收縮和舒張等，可以說，肥大細胞的功能十分復(fù)雜。 研究已證實TNF-等細胞因子參與了缺血/再灌注損傷過程。在體外實驗研究發(fā)現(xiàn)肥大細胞能大量釋放TNF-、趨化因子、白介素和前列腺素等，肥大細胞是炎性介質(zhì)的重要來源，是產(chǎn)生TNF-的主要細胞。 組胺是肥大細胞釋放的一種生物活性物質(zhì)，組胺能增加腸微血管通透性，組胺可直接造成組織損傷。Boros M 等在研究中發(fā)現(xiàn)，肥大細胞脫顆粒釋放組胺與腸缺血再灌注通透性增加有直接關(guān)系。 肥大細胞能釋放幾種趨化生長和調(diào)節(jié)因子，促使中性粒細胞積聚。肥大細胞釋放趨

11、化因子，組胺能增加腸微血管通透性，此兩因素有利于中性粒細胞從血管內(nèi)游走到組織間隙，直接釋放細胞因子造成組織損傷。如有學(xué)者在早期腦缺血再灌注研究中，發(fā)現(xiàn)肥大細胞增加血管通透性，使用抗組胺藥，中性粒細胞滲透降低47%。Szabo A等在缺血再灌注損傷狗的實驗?zāi)Ｐ椭邪l(fā)現(xiàn)，使用色甘酸鈉等肥大細胞穩(wěn)定劑雖然能夠明顯減輕腸缺血再灌注損傷后腸粘膜屏障通透性，但對腸粘膜形態(tài)學(xué)的改變影響不大，認為肥大細胞在腸缺血再灌注損傷過程中所起的作用較小。5腸缺血再灌注肥大細胞活化的機理組織中的肥大細胞可被多種刺激物活化， Yu LC等應(yīng)激實驗證實氧化產(chǎn)物能激活肥大細胞；Santos等于燒傷模型研究發(fā)現(xiàn)證實毒素可激活肥大細胞。許多研究已證實，腸缺血再灌注后，能釋放氧化產(chǎn)物，并造成細菌毒素易位，說明存在了激活肥大細胞的基礎(chǔ)，Kanwar S等通過小腸缺血再灌注損傷模型還發(fā)現(xiàn)氧化產(chǎn)物能夠活化肥大細胞脫顆粒，釋放組胺和炎性介質(zhì)等。組胺通