抗炎性細(xì)胞因子與炎癥性腸病

1、抗炎性細(xì)胞因子與炎癥性腸病         05-12-18 13:45:00     作者：佚名    編輯：studa9ngns炎癥性腸?。↖nflammatory bowel disease ,IBD）的病因與發(fā)病機(jī)制至今尚不清楚，可能與機(jī)體免疫反應(yīng)異常有關(guān)，通過(guò)近年研究，人們已逐漸認(rèn)識(shí)到細(xì)胞因子與IBD密切相關(guān)，細(xì)胞因子是指機(jī)體的免疫細(xì)胞、非免疫細(xì)胞合成和分泌的一組具有廣泛生物學(xué)活性的小分子多肽，它們調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的生理功能，在免

2、疫系統(tǒng)中起著非常重要的調(diào)控作用。據(jù)其在炎癥過(guò)程中所起的作用不同，細(xì)胞因子可分為促炎性細(xì)胞因子和抗炎性細(xì)胞因子，它們之間的比例失衡導(dǎo)致腸道免疫調(diào)節(jié)機(jī)能障礙，引起IBD或使IBD反復(fù)發(fā)作?，F(xiàn)就抗炎性細(xì)胞因子在IBD發(fā)病中的作用作一綜述，以利進(jìn)一步認(rèn)識(shí)IBD的發(fā)病機(jī)制。 白細(xì)胞介素家族成員眾多，其中主要以抗炎癥方式起作用的白介素類細(xì)胞因子主要有：白細(xì)胞介素1受體抗體(Interleukin-1 Receptor Antagonist，IL-1ra)，白細(xì)胞介素4(Interleukin-4，IL-4)，白細(xì)胞介素10(Interleukin-10，IL-10)，白細(xì)胞介素13（Interleukin

3、-13，IL-13)。 1IL-1ra  Arend等1發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞培養(yǎng)上清和體液中有抑制IL-1 活性物質(zhì)。1985年命名為IL-1ra。1990年Eisenberg等2通過(guò)分子克隆技術(shù)分析IL-1ra 基因長(zhǎng)1.8 kb，有編碼177個(gè)氨基酸的開放閱讀框架，成熟的IL-1ra 蛋白有152個(gè)氨基酸，還有一個(gè)25個(gè)氨基酸的先導(dǎo)序列，與IL-1有26%30%同源性，與IL-1有19%同源性，基因結(jié)構(gòu)與IL-1 相似。在疾病狀態(tài)下，許多組織如滑膜、皮膚組織中的巨噬細(xì)胞都可產(chǎn)生IL-1ra1。人的正常皮膚，培養(yǎng)的角質(zhì)細(xì)胞及單核細(xì)胞皆有IL-1ra mRNA表達(dá)。IL-1在體內(nèi)外有廣泛的生物

4、學(xué)活性，IL-1ra 與IL-1受體結(jié)合后，本身無(wú)激動(dòng)作用，但可消除或減輕IL-1的生物效應(yīng)，從而影響機(jī)體的病理生理過(guò)程。IL-1和IL-1ra之間平衡決定IL-1在炎癥過(guò)程中的作用。Isaacs等3用RT-PCR法檢測(cè)小腸活檢組織中IL-1ra mRNA，發(fā)現(xiàn)IBD患者急性期與炎癥緩解期相比，IL-1ra mRNA表達(dá)降低。Ferretti等4用抗IL-1ra 劑中和內(nèi)生的IL-1ra ，可延長(zhǎng)和加劇急性小腸炎癥反應(yīng)和引起炎癥慢性化。Casini-Raggi等5用特異性非交叉放免和ELISA法測(cè)IBD患者和正常對(duì)照組新鮮離體小腸粘膜細(xì)胞、小腸活檢組織中的IL-1、IL-1ra，發(fā)現(xiàn)IBD患者

5、IL-1ra /IL-1比值顯著下降(P0.01), IL-1ra /IL-1比值與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)(r=-0.7846,P0.001)。而自限性結(jié)腸炎患者IL-1ra /IL-1比值不下降。IBD患者IL-1ra 降低與其炎癥反應(yīng)長(zhǎng)期存在有關(guān)，IL-1ra /IL-1比失衡是慢性炎癥疾?。ò↖BD）的重要發(fā)病機(jī)制，Thomas等6研究認(rèn)為IL-1ra 能明顯改善醋酸誘導(dǎo)的大鼠結(jié)腸炎，抑制中性粒細(xì)胞的游走和腸壞死。對(duì)大鼠結(jié)腸中注射福爾馬林和免疫復(fù)合物所致的結(jié)腸炎，IL-1ra 能減輕其炎癥和組織損傷?？傊瑑?nèi)生性IL-1ra 不足，IL-1ra /IL-1失調(diào)，可能是慢性炎癥，特別是I

6、BD的重要病因。 2IL-4 1982年1首次發(fā)現(xiàn)IL-4。IL-4是由活化的Th2細(xì)胞和肥大細(xì)胞產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子，在TH1和TH2兩個(gè)亞群之間的相互作用，對(duì)Th2類細(xì)胞因子的產(chǎn)生和對(duì)淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。Hart等710研究認(rèn)為IL-4能阻滯抗體依賴性細(xì)胞毒性作用，抑制IL-1、腫瘤壞死因子（TNF-），前列腺素E2（PGE2），IL-6、IL-8及一氧化氮的產(chǎn)生。另有學(xué)者11研究認(rèn)為IL-4能誘導(dǎo)人單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-1ra，B細(xì)胞產(chǎn)生IgG1和IgE，抑制IL-2誘導(dǎo)產(chǎn)生的淋巴活性殺傷細(xì)胞。Corcoran等12認(rèn)為IL-4能抑制小腸膠原酶和IV型膠原酶的分泌，減弱由巨噬細(xì)

7、胞誘導(dǎo)的特異性細(xì)胞基質(zhì)的降解。1992年Hiester等13用BDF1小鼠腹腔滲出的巨噬細(xì)胞，在 Boydend小室中測(cè)定細(xì)胞因子的趨化活性，發(fā)現(xiàn)小鼠IL-4對(duì)巨噬細(xì)胞是一種強(qiáng)有力趨化劑。在免疫炎癥時(shí)，抗原活化的T細(xì)胞分泌IL-4，以炎癥發(fā)生為中心的外周形成趨化梯度，用IL-4能增加血液和淋巴循環(huán)中單核細(xì)胞表達(dá)CR3，促進(jìn)巨噬細(xì)胞粘附到血管內(nèi)皮上，然后逸出血管沿趨化梯度移動(dòng)。Beckmann等14研究表明，IL-4可抑制巨噬細(xì)胞游走，作為IL-8的抑制因素，可引起巨噬細(xì)胞聚集，說(shuō)明IL-4在控制和消除組織炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，IL-4通過(guò)靶細(xì)胞表面特異性的高親和力IL-4受體而發(fā)揮生物學(xué)作用

8、。Seheriber等15研究顯示，IL-4對(duì)取自IBD的單核細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用明顯減弱，其抑制IL-1，TNF-，超氧化物陰離子產(chǎn)生的能力減弱，使IL-1ra/IL-1比值升高能力也異常。他們提出：IBD患者IL-4調(diào)節(jié)作用減弱的一個(gè)重要機(jī)制是患者單核細(xì)胞表達(dá)的IL-4受體減少。 3IL-10 IBD患者血清中IL-10的具體來(lái)源迄今仍不清楚。Del-prete等16認(rèn)為IL-10由不同細(xì)胞產(chǎn)生，人IL-10主要由CD+4細(xì)胞分泌，大多數(shù)Th1、Th2、Th0細(xì)胞克隆也產(chǎn)生相當(dāng)多的IL-10。另些學(xué)者1719認(rèn)為CD+8細(xì)胞、IBD患者周圍單核細(xì)胞、小腸粘膜細(xì)胞都可分泌IL-10。Fiore

9、ntino等20在體外研究顯示IL-10通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞功能在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。De Wall Malefyt等21認(rèn)為IL-10多相活性表現(xiàn)在對(duì)特殊抗原T細(xì)胞增生抑制和下調(diào)單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的類MHC分子表達(dá)。有些學(xué)者17，22，23研究發(fā)現(xiàn)IL-10能抑制TNF-、IFN-r、IL-1、IL-1、IL-6、IL-8的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)。Kucharzik等24研究發(fā)現(xiàn)，活動(dòng)性潰瘍性結(jié)腸炎(UC)和克隆病(CD)患者與健康人對(duì)照，IL-10濃度顯著升高，相反在UC和CD患者緩解期與健康人相比無(wú)明顯升高，UC和CD之間IL-10濃度無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。認(rèn)為IL-10與IBD的活動(dòng)性

10、有關(guān)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，類固醇治療對(duì)IL-10濃度似乎無(wú)影響。在活動(dòng)性IBD患者接受類固醇治療過(guò)程中，檢查IL-10每天的變化量，發(fā)現(xiàn)所有患者的IL-10量升高，疾病緩解后IL-10量下降，接受類固醇治療抑或未用類固醇治療均無(wú)明顯不同。Scheriber等25認(rèn)為IL-10在UC和CD之間以及與正常對(duì)照組之間均無(wú)差異。其研究顯示：IL-10使IBD患者對(duì)外周血單核細(xì)胞和LPMC分泌的IL-1和TNF-下降，并誘導(dǎo)IL-1ra產(chǎn)生。在體外試驗(yàn)中，他們向IBD患者的外周血單核細(xì)胞和LPMC加入IL-10，發(fā)現(xiàn)IL-10能使IBD患者已下降的IL-1ra/IL-1比值恢復(fù)正常。因此認(rèn)為IBD患者IL-

11、10的調(diào)節(jié)功能是正常的。kühn等26通過(guò)基因突變將小鼠IL-10基因敲出，結(jié)果小鼠誘發(fā)慢性結(jié)腸炎，這些小鼠顯示腸上皮的MHC類分子的異常表達(dá)，提示小腸抗原引起腸道免疫反應(yīng)失控，從而證實(shí)IL-10具有腸道免疫調(diào)節(jié)作用。Nielsew等27研究，IL-10mRNA表達(dá)在多數(shù)UC患者中下降，在CD患者并不減少，IL-4mRNA表達(dá)在CD患者小腸組織中減少。他們認(rèn)為UC和CD可能存在著不同的免疫作用。 4IL-13 80年代末在對(duì)Th細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子功能研究中，發(fā)現(xiàn)Th2細(xì)胞克隆產(chǎn)生一種新的活性蛋白P600。1989年Brown等28發(fā)表了P600全長(zhǎng)cDNA序列和氨基酸順序，人IL-1

12、3cDNA單一開放閱讀框架編碼長(zhǎng)132個(gè)氨基酸多肽。在1993年Keystone細(xì)胞因子專論會(huì)上命名為IL-13。Muzio等29報(bào)道IL-13可誘導(dǎo)人單核細(xì)胞和多形核細(xì)胞產(chǎn)生IL-1ra，可使IL-1ra轉(zhuǎn)錄的半衰期從1.3 h分別延長(zhǎng)至4.5 h和12 h。通過(guò)RT-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)IL-13不僅能調(diào)節(jié)可溶性IL-1ra的形成，且能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)IL-1ra表達(dá)。由于IL-1ra是一種炎癥拮抗因子，其表達(dá)提高就相對(duì)抑制了IL-1炎癥效果的產(chǎn)生。Minty等30報(bào)道IL-13在體外能產(chǎn)生強(qiáng)的抑制經(jīng)脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的人外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC）所分泌的IL-6，IL-6、IL-1和TNF-一起

13、對(duì)異常感染和免疫有加劇作用，IL-13在4 h內(nèi)就可抑制經(jīng)LPS攻擊的PBMC培養(yǎng)中的IL-6mRNA積累，它似可直接作用于產(chǎn)生IL-6的單個(gè)核細(xì)胞。IL-13還能降低 經(jīng)LPS激活的人單核細(xì)胞培養(yǎng)物中IL-1、IL-1、IL-12、IL-8的濃度，能促進(jìn)IL-1ra的產(chǎn)生，提示IL-13的抗炎作用在于全面阻止炎性因子的合成。Mckenzie等31將hIL-13加入到有CD+4T細(xì)胞存在的高純度的B細(xì)胞培養(yǎng)體系中，發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞產(chǎn)生的IgM、IgG可增加412倍。自IL-13命名以來(lái)，通過(guò)對(duì)IL-13生物學(xué)功能研究發(fā)現(xiàn)，IL-13和IL-4有許多相似功能。二者都主要由Th2亞群細(xì)胞產(chǎn)生，hIL-1

14、3和hIL-4基因均定位于5號(hào)染色體上，IL-13基因在IL-4基因上游50 kb處，在調(diào)節(jié)單核/巨噬細(xì)胞、人B淋巴細(xì)胞等方面功能相似，它們之間差異在于對(duì)T淋巴細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)方面。Zurawski等32認(rèn)為IL-13的作用較IL-4局限，因IL-13對(duì)T淋巴細(xì)胞和小鼠B淋巴細(xì)胞沒有作用，表明IL-13在免疫反應(yīng)中仍是單獨(dú)起作用的，同時(shí)發(fā)現(xiàn)IL-13對(duì)B淋巴細(xì)胞作用在人和鼠不同，可能與T淋巴細(xì)胞活化后IL-13的產(chǎn)生早于IL-4，而其分泌的持續(xù)時(shí)間又長(zhǎng)于IL-4有關(guān)，認(rèn)為IL-13可能作用于早期免疫反應(yīng)。Kuchar-zik等33研究發(fā)現(xiàn)抗炎性細(xì)胞因子IL-4、IL-13和IL-10均能抑制單核細(xì)胞分泌IL-1，且有劑量依賴關(guān)系，IL-10能下調(diào)活動(dòng)期IBD患者所有的致炎細(xì)胞因子，IL-13、IL-4作用稍弱。而非活動(dòng)期IBD患者的致炎細(xì)胞因子，上述三者均可下調(diào)，在對(duì)照組用IL-13治療后，TNF-，IL-6也可下降。 5結(jié)語(yǔ) 細(xì)胞因子在IBD發(fā)病中的作用已日益受到重視，而UC和CD可能存在不同的發(fā)病機(jī)制34，CD可能以選擇性激活Th1淋巴細(xì)胞為主，而UC則以選擇