紅細胞免疫研究進展

張紓瑜　陳文成

紅細胞作為血液中數量最多的有形成分，卻有最簡單的結構，無細胞核和細胞器。長久以來，人們普遍認為參與機體防御機制的主要是白細胞，而紅細胞的主要功能只是運輸呼吸性氣體。其實在1981年，Siegel I等人已經提出了“紅細胞免疫系統”的概念，他們發現紅細胞有多種免疫功能，并總結了前人的研究，認為紅細胞能通過免疫黏附來發揮其免疫功能，這開辟了免疫學研究的新領域。此后，國內外學者進行了大量的研究，發現并驗證紅細胞上存在許多免疫相關分子，它們分工合作，還承擔了多種復雜的天然免疫功能，如識別、黏附、濃縮、殺傷抗原、清除循環免疫復合物（CIC）等，此外還可調節其他免疫反應。筆者綜述了紅細胞免疫物質基礎、影響紅細胞免疫功能的因素及紅細胞免疫功能測定方法，并對紅細胞免疫研究的近況加以介紹。

1.紅細胞免疫的物質基礎

紅細胞的胞質和細胞膜上存在許多與免疫有關的物質，主要包括：I型補體受體（CR1）、CR3、CD58、CD59、CD55、CD44、NK細胞增強因子（natural killer enhancing factor，NKEF）、過氧化物酶、過氧化物歧化酶（SOD）、降解加速因子（DAF）、阿片肽受體、人類補體膜輔助因子蛋白（MCP）以及紅細胞趨化因子受體等。

1.1CRl CRl又名CD35，是一種單鏈膜糖蛋白，在多種細胞表面均有表達，其相對分子質量具有多態性。不同相對分子質量的CRl在功能上無差別。CRl是紅細胞發揮免疫黏附功能的主要物質基礎。紅細胞通過CRl黏附CIC，將其運輸到肝臟等處后與之解離，CIC被單核細胞清除。CRl表達降低會導致紅細胞黏附能力下降，引起機體免疫功能低下。研究紅細胞CRl介導的免疫黏附功能對評價機體天然免疫功能狀況具有十分重要的意義。

1.2CD58 CD58又名淋巴細胞功能相關抗原3（LFA-3），除分布于紅細胞外，還廣泛分布于各種免疫細胞、上皮細胞、結締組織、血小板等。CD58是CD2的天然配體，與CD2分子高度同源，兩者結合可促進細胞間黏附和信號轉導。

1.3CD59 CD59又稱攻膜復合體（Membrane Attack Complex，MAC）抑制物，其主要功能是在補體系統酶級聯反應終末階段抑制MAC的形成，進而保護宿主細胞免受MAC導致的細胞裂解效應。此外，CD59還通過提高淋巴細胞釋放干擾素、白細胞介素-2等免疫調控細胞因子的能力，促進T細胞發揮免疫功能；參與B細胞和NK細胞的增殖分化；參與細胞的凋亡信號等。

1.4CD44 CD44是一種廣泛分布于白細胞、上皮細胞、紅細胞以及某些腫瘤細胞上的高異質性單鏈跨膜蛋白，其主要功能是參與細胞一細胞，細胞一基質之間的黏附。某些CD44變異體的表達還與腫瘤的擴散和轉移有關。

1.5紅細胞NK細胞增強因子 NKEF存在于紅細胞胞質內，是由兩組基因編碼的小分子二聚體蛋白質。NKEF可保護機體蛋白質及核酸等物質免遭氧化劑損傷，還能選擇性地提升NK細胞毒性作用從而殺傷腫瘤細胞，此外，NKEF還能介導細胞對親炎癥分子的反應而起到抗感染作用。

1.6紅細胞趨化因子受體 紅細胞趨化因子受體是一種糖基化膜蛋白及部分趨化因子的非特異性受體，在炎癥調節及抗腫瘤免疫反應等方面發揮重要作用。

2.各種因素對紅細胞免疫的影響

2.1遺傳因素的影響 紅細胞CRl具有密度多態性，不同人的基因組中含有不同密度的CRl相關基因，這就導致了不同人紅細胞膜上CRl有高、中或低表達類型。此外紅細胞CRl的活性還受ABO血型的影響，正常血型人群中紅細胞功能較弱的是B型和AB型。

2.2生理因素的影響 紅細胞免疫功能差異存在于不同物種、型間，同時還受性別和年齡的影響，隨著年齡的增長，紅細胞免疫功能逐漸衰退。此外，同一個體在一天內不同時期的紅細胞免疫活性有所不同，是因為其存在晝夜活性差異。

2.3光波因素的影響 在一定的條件下，紅外線照射可以提高機體免疫功能，但若超過了適當的范圍，則會降低免疫功能，甚至給機體造成損傷。適宜的紫外線照射能改善紅細胞免疫功能及提高全血的抗氧化能力。還有動物實驗發現激光照射能改善動物的紅細胞免疫功能。

2.4氧氣濃度因素影響 當平原人群進人高原環境后，在適應過程中體內紅細胞受低氧、血流應切力和高輻射的影響，紅細胞免疫功能降低。但這種變化與性別、年齡的關系目前意見不一。另有研究證實，在快速低氧環境的刺激下，紅細胞免疫系統并不是持續在低水平，其免疫黏附功能的變化并不均一，先是表現降低趨勢，繼而快速下降，之后又回升并與高原世居者相接近或者恢復到之前正常水平。

2.5其他 其他因素如運動、藥物、疾病等也能影響紅細胞免疫功能。

3.紅細胞免疫功能的檢測方法

3.1紅細胞C3b受體（CRl）的測定 紅細胞C3b受體花環率（RBC-C3bRR）及免疫復合物花環率（RBC-ICR）是兩個最常用于檢測紅細胞免疫功能的指標，多使用郭峰法或郭峰改良法檢測。改良法的先進之處在于其是利用自身血漿對酵母菌進行致敏，即取即用，無須再制備致敏酵母菌試劑，減少步驟并使實驗成本明顯下降，檢測結果更加準確可靠。紅細胞C3b受體測定的意義在于若兩項指標都低下，則判為原發性紅細胞免疫功能低下。若RBC-C3bRR降低而RBC-ICR增高，則為繼發性。若兩項指標都上升，則判斷為紅細胞天然免疫功能亢進。

3.2紅細胞CRl密度相關基因多態性測定方法目前多用PCR及HindⅢ內切酶技術進行CRl基因多態性分析。PCR上下游引物分別為5-CCT-TCAATGGAATGGTGCAT-3，5-CCCT-FGTAAG-GCAAGTCTGC-3。CRl基因可分為高表達型（HH）、中表達型（HL）及低表達型（LL），正常人以HH型為主。

3.3紅細胞表面各種CD分子的檢測方法 目前多用流式細胞儀測定方法或細胞免疫酶分析法檢測紅細胞表面CD分子的數量。流式細胞儀法采用鼠抗人紅細胞CRl單抗與一定量待測紅細胞反應，再加入羊抗鼠IgG熒光標記抗體反應后，上流式細胞儀測定，其結果能更為客觀地反映紅細胞免疫功能狀況，對臨床輔助診斷及療效指標都具有重要應用價值。

4.紅細胞免疫功能與疾病的關系

疾病的易感性或抗性通常是由于多種因素共同作用的結果，越來越多的研究表明許多疾病跟患者的紅細胞免疫功能失衡有關。

4.1腎臟疾病 腎臟作為清除體內代謝產物及某些廢物、毒物的重要器官，每時每刻都在過濾著流經的血液。有研究表明，紅細胞免疫功能的改變也許參與了某些腎臟疾病的發病機制。慢性腎衰竭的發生與紅細胞CRl表達數量和黏附活性有關，慢性腎衰竭患者的紅細胞CRl表達量、黏附活性均明顯低于正常值。慢性腎小球腎炎患者紅細胞CRl數量表達和黏附活性均低于健康人，且主要是由后天因素引起。兒童紫癜性腎炎的發生、發展過程中存在紅細胞膜上CRl及腎組織CRl的表達水平下降，檢測紅細胞膜CRl水平可間接反映腎組織中CRl的表達情況和腎損傷的程度。在c3腎小球腎炎的治療中，可溶性CRl可改善補體調節。

4.2系統性紅斑狼瘡 系統性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）病因至今尚未肯定，大量研究顯示SLE的發病與遺傳、內分泌、感染、免疫異常和一些環境因素有關。在各種因素相互作用下，SLE患者T淋巴細胞減少、T抑制細胞功能降低、B細胞過度增生，產生大量的自身抗體，與體內相應的自身抗原結合后形成相應的免疫復合物，過量的免疫復合物沉積在皮膚、關節、腎小球等部位。而有清除免疫復合物功能的紅細胞是否也影響SLE的發病呢？目前國內外研究發現，SLE患者紅細胞CRl分子水平及功能低下，CRl表達變化與SLE病情活動有明顯的相關性，可作為評判SLE病情活動的指標之一。紅細胞CRl基因rs4844600G>A、rs3818361C>T、rsllll8167T>C等3個SNP位點與SLE發病關聯。對SLE患者進行血漿置換后，他們的紅細胞CRl表達升高，且其對循環免疫復合物的結合位點增多，而免疫復合物和自身抗體的水平有所降低。刺激有貧血和狼瘡腎炎患者紅細胞生成，其紅細胞CRl表達下降與功能低下得以改善。

4.3阿爾茨海默病 阿爾茨海默病（AD）作為一種起病隱匿的進行性發展的神經系統退行性疾病，其病因迄今未明，可能因素和假說多達30余種，而免疫系統的進行性衰竭也可能是該病的病因之一，近幾年對CRl在AD中的作用的研究中人們有了新的發現。許多基因研究均指出CRl基因在多個國家多個種族中與AD之問有著密切的關系，尤其是晚發型阿爾茲海默病（LOAD）。CRl基因突變可能通過影響B-淀粉樣蛋白的清除而導致LOAD發病，而rs6656401的A等位基因是我國漢族人患LOAD的重要危險因素

4.4腫瘤與癌癥 癌細胞在體內作為一種抗原，可以激活補體，刺激機體產生相應的抗體，抗原抗體結合后使得患者血液中免疫復合物增多，大量的紅細胞CRl黏附免疫復合物后，其活性降低。多項研究表明，紅細胞CRl減少常見于多種腫瘤或癌癥，這一方面使得紅細胞調理促吞噬癌細胞的功能降低，另一方面導致循環免疫復合物清除率下降，而增多的循環中免疫復合物又加重破壞了機體抗腫瘤的免疫能力，使腫瘤細胞能逃避機體免疫系統攻擊而得以生長繁殖和轉移。如結腸癌細胞通過補體旁路途徑激活大量的c3、c4，進而促進免疫復合物的形成，這加重了紅細胞CRl黏附免疫復合物的負荷，降低其活性，與此同時結腸癌細胞還釋放一種能使CRl分子數量降低的免疫抑制因子，導致紅細胞黏附循環免疫復合物的能力愈發下降。造成結腸癌患者紅細胞免疫功能低下的可能原因還有CRl密度基因的中、低表達多于正常人。在癌癥患者的基因水平上，也有研究發現紅細胞CRl單核苷酸多態性與腫瘤發病有關聯，如肝細胞癌患者CRl基因SNP位點rs4844600G>A：非小細胞肺癌患者CRl基因SNP位點rs7525160G>C。

5.結語

近幾年來，紅細胞免疫方面的相關研究已在國內外學者的努力下取得了許多成果，人們相繼發現了許多紅細胞膜上與免疫有關的物質并加以應用，例如，可溶性CRl可改善補體調節：分離提純于紅細胞的SOD酶有抗衰老與增強免疫功能。隨著對紅細胞免疫功能基礎理論和應用研究的不斷深入，人們必將會在其臨床應用方面取得新的成就。