陳麗萍(綜述),趙 文,張 曉(審校)
(1.深圳市福田區第二人民醫院腎內科,廣東 深圳 518000; 2.廣東省人民醫院風濕科,廣州 510030)
系統性紅斑狼瘡(solid liquid equilibrium,SLE)是常見的系統性自身免疫性疾病,具體的發病機制尚未明確,目前認為免疫系統功能紊亂是其重要致病因素。樹突狀細胞(dendritic cells,DCs)是SLE發病機制中免疫系統異常的關鍵因素,是新近研究的熱點[1-3],其中淋巴系來源的DC即漿細胞樣樹突細胞(plasmacytoid dendritic cells,pDCs)與SLE的發生、維持及發展有密切關系,并且與狼瘡性腎炎嚴重性相關。是免疫紊亂的關鍵點,可能是干預SLE的靶點。
DCs屬抗原呈遞細胞(antigen presenting cell,APC),其主要可分為髓系來源的DC,即髓樣樹突細胞(myeloid dendritic cells,mDCs)和淋巴系來源的DC,即pDCs。pDCs在機體抵抗細菌、病毒感染、自身免疫性疾病等方面有重要的免疫調節作用[4]。
pDCs在很多方面與mDCs不同。首先,pDCs可特異表達Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)7、9及分泌大量Ⅰ型干擾素(interferon,IFN);而人類mDCs表達TLRs1-6、-8和-10。其次,pDCs表面分子FcγRⅡα(CD32)可結合免疫復合物的Fc部位。CD32介導細胞內吞免疫復合物,激活pDCs;mDCs通過吞噬和胞飲作用呈遞外源性抗原。再次,pDCs活化后,可誘導輔助性T細胞(Th細胞)向Th2細胞分化,引發Th2反應,并且激活B細胞,使其分泌大量自身抗體[5]。mDCs活化后可促使Th細胞向Th1細胞分化,引發Th1反應。
SLE的特征是自身免疫反應與多種細胞核成分直接相關,特別是核小體是主要的自身抗原[6]。自身抗原性核酸物質主要來自凋亡或壞死細胞,或中性粒細胞胞外攜帶物,即激活的中性粒細胞產生的富含核酸物質的產物[7]。SLE患者血漿中含有自身核酸抗原的免疫復合物(immune complexes,ICs),可以激活pDCs,誘導IFN-α生成。IFN-α可促進激活的B細胞分化為漿細胞,分泌自身抗體,與ICs結合,形成正反饋環路,增加IFN-α產生;促進自身反應性CD8+T細胞成熟,導致組織損傷,產生新的自身抗原,進一步促進循環ICs驅動的IFN-α的分泌。
2.1pDCs分泌的Ⅰ型IFN與SLE的關系 微生物激活的pDCs分泌Ⅰ型IFN的量約為其他類型免疫細胞的200~1000倍。Ⅰ型IFN有免疫調節的作用,與多種自身免疫性疾病的發病有關,尤其與SLE關系密切[8-9]。長療程的IFN-α治療非自身免疫性疾病,部分患者出現嚴重的SLE樣癥狀[10]。部分SLE患者血清IFN-α水平的升高,與抗單鏈DNA自身抗體水平、疾病活動指數及嚴重性呈高度相關[11-12]。
Ⅰ型IFN對多種細胞有效應作用。IFN-α可直接激活B細胞,使其分化為漿母細胞,在有白細胞介素6條件下,進一步分化為成熟的漿細胞,產生大量自身抗體;IFN-α可上調pDCs和單核細胞的TLR7/9表達和干擾素啟動子結合蛋白7表達,使其對ICs的應答增加,進一步促進IFN-α的合成,使疾病持續進展[13];SLE患者血清IFN-α可促進CD34+造血干細胞和單核細胞分化為mDCs,調節mDCs發育,誘導mDCs成熟,使其呈遞自身抗原,從而導致自身免疫耐受的異常,導致SLE;IFN-α可抑制淋巴細胞生成,這可能與臨床檢測到狼瘡患者外周血T細胞、B細胞的減少有關。
狼瘡小鼠模型的研究進一步證實Ⅰ型IFN在SLE中的致病作用,IFN-α作用于(NZB/W)-F1小鼠加重病情,死亡率升高;NZB/W狼瘡小鼠模型中,Ⅰ型IFN受體缺陷可改善疾病情況[14];而過度表達IFN-α病情加重[15]。另外,用TLR-9受體激動劑處理自身免疫性NZB小鼠,血清中可檢測到高水平IFN-α[16]。
2.2TLR-7、TLR-9與SLE的關系 TLRs是一種跨膜受體,可識別細菌或病毒,引發多種前炎性因子形成,參與抗感染過程;ICs亦可啟動TLRs信號途徑,導致自身免疫性疾病。目前發現人類細胞有11種TLRs。TLR-7、-9是內質網內核酸感受器,在人類pDCs、巨嗜細胞和B細胞表達。TLR-7能特異識別富含鳥苷或尿苷的單鏈RNA,可以被病毒RNA、鳥苷類似物和抗病毒復合物激活。TLR-9特異性識別細菌、病毒DNA中含有低甲基化的CpG序列,還可結合機體內凋亡或壞死細胞產生的低甲基化CpG DNA系列。自身免疫性疾病(如SLE)由于異常凋亡細胞增多,釋放的凋亡物質不能被及時有效清除,通過TLR-7、-9途徑,激活pDCs,使其分泌大量Ⅰ型IFN,打破免疫耐受,誘發特異性免疫反應,導致SLE。TLR-7、-9介導的Ⅰ型IFN的反應在巨噬細胞和B細胞未被檢測到。生物合成的寡脫氧核苷酸(CpG ODN)亦可通過TLR-9激活pDCs,模擬自身免疫反應。配體激活TLR-7、-9后,通過MyD88轉導信號至細胞質,與腫瘤壞死因子受體相關因子信號途徑激活干擾素啟動子結合蛋白7,干擾素啟動子結合蛋白7是Ⅰ型IFN生成的主要調節物,可轉移至細胞核,促進Ⅰ型IFN基因轉錄[17-18]。pDCs持續高水平表達干擾素啟動子結合蛋白7,可短期內產生大量的Ⅰ型IFN,是pDCs的重要特點[19]。另外TLR-7、-9配體還可通過激活核因子κВ和絲裂原激活蛋白激酶信號途徑,和干擾素啟動子結合蛋白5共同啟動前炎性因子和共刺激分子基因轉錄。糖皮質激素治療SLE呈現患者部分耐藥或不敏感與pDCs的TLR-7、-9被自身抗原性核酸物質激活有關,但糖皮質激素可以抑制經TLR-7、-8激活的DCs的成熟[20-21]。
SLE小鼠模型研究證實通過TLR-7、-9途徑可誘導pDCs成熟及激活pDCs,分泌大量的Ⅰ型干擾素[22]。用TLR-7、-9抑制劑治療發病的SLE(NZB_NZW) F1小鼠,疾病癥狀明顯改善,提示TLR-7、-9可能是調節pDCs的關鍵點[23]。CpG DNA/TLR-9信號途徑在狼瘡性腎炎中發揮重要作用。SLE小鼠模型腎組織的浸潤細胞表達TLR-9和TLR-9 mRNA明顯增加;CpG ODN/TLR-9途徑活化后加重MRLlpr/lpr小鼠蛋白尿和腎臟損害[24-25]。羥氯喹治療SLE通過阻礙或抑制TLR-3、-7、-8、-9信號途徑起作用[36]。提示TLRs可能是治療免疫性疾病的關鍵點。
微RNA(microRNA,miRNA)介導轉錄后基因調節,是機體控制幾乎各種細胞普遍的生理現象[26-27]。miRNA可在生理及病理方面調節免疫反應,包括自身免疫性疾病。迄今為止,在人類基因組中發現超過1000種miRNA,每一種在各種生理功能和進化過程調節多種基因功能。miR-155和其配體相互作用共同調節正常人pDCs分泌Ⅰ型IFN的功能[28]。miR-155配體在TLRs激活的早期階段表達,促進IFN-α合成。miR-155在TLR激活的較遲階段表達,抑制IFN-α表達。IFN-α激活誘導miR-155的表達,但抑制miR-155配體表達,體外過表達或敲除miR-155表達對IFN-α的生成有相反作用[29]。提示在pDCs激活過程中,miRNA調節受到嚴格的控制。其他miRNA在SLE患者的pDCs中的失調仍有待進一步證實。miRNA與SLE方面的研究目前仍處初始階段,有待進一步研究。
狼瘡性腎炎發展必須有自身抗體的存在,抗雙鏈DNA(doublestranded DNA,dsDNA)/核小體抗體與腎炎的關系密切[30]。致病性抗dsDNA抗體以ICs形式沉積,并且抗C1q抗體與抗dsDNA抗體同時出現時,腎臟損害更加嚴重[31-32]。形成腎小球ICs的可能機制:循環ICs形成;原位ICs沉積;新近研究發現抗dsDNA/核小體與抗體結合出現在腎小球間質,也是目前最受關注的[33]。由于電荷/電荷相互作用,循環中dsDNA/核小體可以在腎小球基膜沉積,作為抗原與自身抗體結合;另外腎小球dsDNA/核小體可來自壞死腎小球固有細胞[30]。實際上用新近的電子顯微鏡共聚焦方法檢測人類和狼瘡鼠模型的腎臟組織,證實沉積在腎小球電子致密物為核小體物質[34]。腎臟的DNAseⅠ減少,使核小體物質在腎小球蓄積,形成ICs進一步激活pDCs,激活免疫通路和(或)補體瀑布反應。ICs通過TLR-7、-9,激活腎臟原位細胞、激活B細胞,固有細胞和炎性細胞的相互作用促成組織損害。局部的炎性因子生成導致炎性細胞的進一步浸潤和更多的前炎性因子生成,最終導致腎臟組織炎癥損傷和纖維化。抑制TLR-7、-9能有效治療SLE小鼠,但這種效應是主要干預系統性自身免疫反應,還是通過阻礙特異的腎臟組織損害仍不清楚。
狼瘡鼠模型及人類SLE患者腎臟病理研究均證實T細胞是促進腎炎進展的重要因素[35-36]。T細胞通過激活B細胞,使其分泌自身抗體,募集巨噬細胞及pDCs至腎臟組織,產生細胞因子,引發狼瘡性腎炎,在腎臟浸潤的T細胞被激活后表達大量的前炎性因子[37]。消除T細胞或限制T細胞的激活可減輕狼瘡鼠腎臟損害[38-39]。
致病性B細胞生成的各種自身抗體有多重效能導致狼瘡性腎炎。自身抗體可破壞細胞的功能,與補體的相互作用介導細胞毒效應及釋放炎性介質。狼瘡鼠模型研究證實,在腎臟浸潤的B細胞分泌抗體與各種特異性抗原結合,與局部的ICs形成有關。在狼瘡鼠模型研究中在疾病發生前、后消除B細胞可阻止或延遲狼瘡性腎炎的發生,并且可使部分患者完全或部分緩解[40-42]。
在狼瘡性腎炎腎臟組織的中性粒細胞、巨噬細胞和DC均與腎臟炎癥損害有關。中性粒細胞是中性粒細胞胞外攜帶物來源,含自身抗原(如組蛋白、DNA)以ICs形式沉積在SLE患者腎臟組織;中性粒細胞胞外攜帶物通過激活pDCs產生Ⅰ型IFN損傷腎組織。DCs和巨噬細胞產生Ⅰ型T輔助細胞前炎性細胞因子(如白細胞介素12和IFN-γ),表達細胞因子受體,與自身反應性T細胞相互作用,可募集更多的炎癥細胞遷移至腎臟。
SLE患者外周血pDCs較健康對照者少,尤其是SLE活動期患者,但是在患者腎臟組織發現pDCs浸潤增加,并且pDCs在腎臟組織局部浸潤與狼瘡腎炎的活動呈正相關,腎臟組織的pDCs浸潤與患者活動期腎炎腎臟組織高表達白細胞介素18有關[43]。
SLE是涉及多系統的自身免疫疾病,發病機制中參與自身免疫紊亂的細胞包括多種免疫細胞:DCs、mDCs、pDCs、T細胞、B細胞、巨噬細胞、Th細胞分化等,其中DC,尤其是pDCs與多種免疫細胞有關聯,pDCs對T細胞、B細胞、巨噬細胞和DC有免疫調節或促進成熟的激活作用,可能是糾正免疫紊亂的關鍵點,而TLR-7、-9可能是調節pDCs的關鍵點。故抑制pDCs活性或減少pDCs的數量,可能是治療狼瘡性腎炎的治療靶點。現有的臨床治療手段對pDCs的影響如何,是否干預pDCs是治療有效的關鍵,還有待于進一步的研究。
miRNA調節方面的研究為SLE傳統治療方案提供理論基礎,可能為臨床實踐提供新思路,特異的miRNA可作為預測性檢測生物指標。
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