小膠質細胞在神經精神性狼瘡發(fā)病機制中的研究進展

司靜怡（綜述） 樸思蓉 吳 昊（審校）

（1復旦大學上海醫(yī)學院臨床醫(yī)學院 上海 200032；2復旦大學附屬華山醫(yī)院放射科，3皮膚科 上海 200040）

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種可累及全身多個系統(tǒng)的慢性彌漫性結締組織病，病因尚未明確，患者血清中存在以抗核抗體（anti-nuclear antibodies，ANA）為代表的多種自身抗體。神經精神性狼瘡（neuropsychiatric systemic lupus erythematosus，NPSLE）是 SLE 累及神經系統(tǒng)而導致神經、精神癥狀的一組嚴重并發(fā)癥［1］。NPSLE 的發(fā)病率尚不明確，研究顯示 12%~95%的SLE 患者有相關表現［2］。目前針對NPSLE發(fā)病機制的研究主要集中在自身抗體、細胞因子和血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）功能障礙等方面。這些因素相互作用導致NPSLE 發(fā)生的機制尚不完全清楚。

小膠質細胞（microglia，MG）是中樞神經系統(tǒng)（central nervous system，CNS）內常駐的免疫細胞，可能參與上述因素的相互作用。已有學者在一些易患狼瘡的小鼠模型中發(fā)現了反應性MG，抑制MG 激活可以減輕多種小鼠模型的 NPSLE 表現［3］，說明MG 在NPSLE 的生理、病理過程中發(fā)揮著重要作用。闡明MG 在NPSLE 發(fā)病中的作用對于進一步理解NPSLE 的發(fā)病機制、診斷和治療相關內容具有重要意義，因此本文將圍繞MG 在NPSLE發(fā)病機制中作用的研究進展進行綜述。

小膠質細胞MG 起源于中胚層，與外周巨噬細胞同屬造血細胞起源的單核巨噬細胞，在腦內各部位均有分布［4］。在穩(wěn)態(tài)條件下，MG 在大腦中主要起監(jiān)視作用，在體成像研究表明，MG 以高度動態(tài)的方式不斷地伸展和收縮，對周圍的微環(huán)境進行掃描［5］。周圍微環(huán)境的微小變化，如感染、缺血、損傷等，均會使MG 呈現出活化狀態(tài)。

MG 的活化并不是從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的簡單轉換，而是一個復雜的動態(tài)過程。活化的MG分為兩種表型：M1 型（經典活化型）和M2 型（替代活化型），兩者的主要區(qū)別是激活條件、表面抗原標志物和功能。M1 受到干擾素-γ（interferon γ，IFN-γ）、TLRs（Toll-like receptors，TLRs）等激活，表面抗原包括 CD80、CD32 和 CD86 等，分泌促炎因子［如 IL-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）］、趨化因子［如單核細胞趨化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein，MCP-1）和干擾素誘導蛋白-10（interferon-inducible protein-10，IP-10）］，介導炎癥反應，清除有害物質，但炎癥介質的過度釋放將產生細胞毒性作用［6］。M2 受 IL-3、IL-4等激活，表面抗原包括 Chi3l3、Arg-1 和 CD206 等，分泌抗炎因子［如IL-10、胰島素樣生長因子-1（insulin-like growth factors-1，IGF-1）］和轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β），抑制或減輕中樞炎癥反應，還能分泌神經營養(yǎng)因子，主要發(fā)揮神經元保護作用［7］。現已證實NPSLE 患者腦脊液中 IL-6、TNF-α 水平上升［8］，提示在 NPSLE中MG 激活態(tài)以M1 型為主；但值得注意的是MG可以經過多次激活過程，且在一定的條件下M1 和M2 型MG 之間可以進行相互轉化。

綜上所述，激活的MG 釋放細胞因子和活性氧自由基等，這些分子可以通過旁分泌方式調節(jié)星形膠質細胞和神經元，也可以通過正反饋或負反饋環(huán)以自分泌方式影響MG 自身。研究證實，MG 的活化與一系列CNS 免疫相關性疾病的發(fā)生發(fā)展有關，如多發(fā)性硬化癥、阿爾茲海默癥等［9-10］，因此 MG 的活化可能參與各類CNS 疾病的發(fā)病過程。

神經精神性狼瘡

NPSLE 的免疫學病因 NPSLE 的發(fā)病機制較為復雜，至今尚未明確，難以用單一的機制解釋，其中免疫學因素起主要作用，目前廣為接受的機制是炎癥因子、BBB 功能障礙和自身抗體等因素的相互作用。有研究顯示，SLE 患者腦脊液中IL-6、TNF-α 水平與 NPSLE 顯著相關［11］，且已知多種炎癥因子能夠導致體內免疫失衡、MG 活化及自身免疫炎癥等。此外，MG 作為CNS 的常駐免疫細胞，其自身可以產生和釋放多種炎癥因子參與上述過程。在正常情況下，BBB 可以防止白細胞和炎癥介質進入腦實質引起炎癥；因此，短暫的BBB 功能失調可能導致炎癥介質的鞘內遷移［12］。另外，SLE 患者中反應BBB 功能的腦脊液標志物S100B 水平與精神心理學測試結果的相關性證實SLE 的精神癥狀與BBB 功能紊亂有關［13］。BBB 功能障礙是自身抗體進入腦脊液或漿細胞進入腦脊液導致自身抗體產生的必要條件。腦脊液中的出現的各類自身抗體可與神經元抗原形成免疫復合物，并被漿細胞樣樹突狀細胞內吞而產生IFN-α。IFN-α 可直接導致神經元損傷，通過誘導MG 吞噬神經元或產生不同的促炎細胞因子和趨化因子產生神經毒性，也可激發(fā)NPSLE 發(fā)生［14］。上述自身抗體主要有：抗磷脂抗體（anti-phospholipid antibodies，APL）、ANA、抗神經元抗原抗體、抗內皮抗體（anti-endothelial antibodies，AECA）［15］。

NPSLE 的腦組織改變 NPSLE 患者的腦組織呈慢性病理改變，因此NPSLE 患者的各類神經、精神癥狀通常與SLE 疾病活動不同步，在SLE 疾病靜止期NPSLE 癥狀仍然存在并不斷進展。其中，腦血管損傷是NPSLE 的主要組織病理學過程，大多數病變與之相關。在此基礎上，NPSLE 患者腦組織學檢查顯示存在腦水腫、血管重塑和管壁鈣化，神經元和髓鞘軸突丟失、微梗死和彌漫性缺血改變、MG 增生和反應性星形細胞增多等［16］。小血管的頻繁受累、內皮細胞增生、微血栓的存在以及頻繁、明顯的局灶性或彌漫性腦水腫還證實存在彌漫性內皮損傷，提示血腦屏障的破壞［16］。

Ercan 等［17］采 用影像學 手段檢測 NPSLE 患者腦內潛在的細胞類型特異性微結構改變，結果顯示神經元/軸突代謝產物和膠質細胞代謝產物擴散增加，與神經元水腫和炎癥介導的MG 和星形膠質細胞的形態(tài)學改變有關，提示CNS 受累有MG 參與。David 等［18］對 NPSLE 模型小鼠（MRL-lpr）的研究報告MG 活化水平隨小鼠年齡增長而增長。且體內外研究均已證實，SLE 患者的血清可以導致MG 發(fā)生表面CD86 表達增加、促炎細胞因子產生增加等變化 ，即 SLE 患 者 血 清 可 誘 導 MG 活 化［19-20］。 結 合NPSLE 患者的腦組織學、影像學改變推斷MG 活化是NPSLE 腦組織改變重要的過程之一，可能在NPSLE 發(fā)生發(fā)展中起關鍵作用。神經元是CNS 最重要的結構和功能單位，神經元或突觸損害常是神經系統(tǒng)疾病的基礎，因此不難理解NPSLE 的神經、精神癥狀與突觸丟失密切相關。研究表明，抑制MG 活化可以減少NPSLE 模型小鼠的突觸丟失和行為表型改變［21］，提示在 NPSLE 中 MG 可能通過影響神經元和突觸的結構和功能而導致疾病的發(fā)生。

MG 在 NPSLE 中 的 作 用

MG 的吞噬作用 激活后的MG 的顯著特征之一是具有吞噬、清除能力。在大腦正常的發(fā)育過程和部分 CNS 疾病中［22］，MG 在突觸和神經元的吞噬清除中都會發(fā)揮作用。NPSLE 患者和動物模型中均發(fā)現存在神經元和突觸的缺失改變［17-18］，且這種缺失與NPSLE 的神經精神癥狀密切相關。Allison等［21］用抗Ⅰ型干擾素受體抗體治療564Igi 小鼠，發(fā)現模型小鼠MG 激活、突觸丟失和行為表型改變減少，表明MG 依賴性突觸的清除在SLE 的行為改變中發(fā)揮作用，且Ⅰ型干擾素在其中起到一定的干預效果。

MG 的吞噬作用主要由腦脊液中的抗體和補體介導。Matus 等［23］的研究表明，抗核蛋白抗體能夠通過與神經元表面核糖體蛋白樣抗原結合而誘導神經元凋亡過程。凋亡的神經元細胞表面表達的磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）是可被 MG識別并啟動吞噬過程的經典配體之一［24］。PS 通過乳脂球表皮生長因子8 與MG 表面的整合蛋白結合，引起 MG 骨架蛋白重構，使其發(fā)揮吞噬功能［25］，因此MG 對神經元和突觸的吞噬與自身抗體的作用有關。經典補體途徑參與健康腦內MG 依賴的突觸修剪，補體蛋白通過標記神經元間不適當的突觸連接，介導MG 的吞噬清除。有關狼瘡患者的研究證實，在NPSLE 中補體C1q 標記受損傷的神經元，在MG 對突觸的吞噬過程中發(fā)揮關鍵作用［3］。由于Ⅰ型干擾素在MG 的吞噬過程中有調節(jié)作用，在NPSLE 中補體系統(tǒng)的紊亂和自身抗體的存在可能通過直接或間接刺激Ⅰ型干擾素途徑，促進MG 對突觸的吞噬和清除。類似途徑也可在炎癥反應中被激活，故在NPSLE 中MG 活化引起周圍炎癥也能啟動MG 的吞噬過程，導致神經元和突觸的丟失［26］。

MG 的神經毒性 除了具有吞噬功能外，MG激活后還會釋放炎癥介質、細胞因子和趨化因子導致神經毒性。MG 釋放的炎癥介質主要有活性氧和活性氮介質，二者都可以導致氧化損傷，對神經元產生毒性作用。MG 活化釋放的細胞因子包括IL-6、TNF-α、IL-1 等，趨化因子主要有 MCP-1 和 IP-10。有研究表明，NPSLE 患者腦脊液中上述細胞因子和趨化因子水平明顯升高［27-31］，且較血漿中升高更為顯著［32］。IL-6 是參與 B 細胞活化、促進漿細胞分泌免疫球蛋白的細胞因子，還能促進TH17 細胞的分化及抑制調節(jié)性T 細胞的分化［33］，最終導致慢性炎癥，并參與腦脊液中自身抗體的產生。另外，自身抗體的產生還能刺激內皮細胞和神經元進一步分泌 IL-6［34］，形成惡性循環(huán)。TNF-α 在 NPSLE患者外周表現為保護作用，但在CNS 中TNF-α 上升會導致Ca2+通道異常開放［35］，誘導神經元的凋亡，表現為損傷性作用。此外，TNF-α 還能通過誘導局部炎癥導致BBB 損傷［36］，使血漿中的致炎因子和炎癥細胞進入腦脊液，加重CNS 的免疫損傷。另一個重要的細胞因子是IL-1，它除了能激活星形膠質細胞形成膠質瘢痕外，還可以通過NF-κB 通路進一步激活MG，使MG 產生更多的促炎細胞因子［37］。綜上，活化的MG 分泌的細胞因子除了能夠導致CNS的慢性炎癥，還與MG 激活互為因果。趨化因子的產生主要與自身抗體有關，自身抗體與神經元的結合除了能造成神經元損傷外，還能產生免疫復合物，誘導神經元產生IL-2，后者可激活MG 分泌MCP-1 和 IP-10 等［38］。MCP-1 主要與 T 細胞表達的CCR2 受體特異性結合，而 IP-10 主要與 CXCR3 受體結合，且上述分子在NPSLE 患者中的表達都有所增加［39］。因此，MCP-1 和 IP-10 主要通過吸引單核細胞和T 細胞、啟動Th1 細胞的反應及刺激T 細胞向中樞遷移在NPSLE 的發(fā)病中發(fā)揮作用。

單核巨噬細胞系統(tǒng)在NPSLE 中特定的分子的作用 在NPSLE 中，TLRs 及其下游通路的激活在自身抗體和炎癥因子導致的MG 活化中有重要意義。 已知 SLE 患者中長鏈非編碼 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）NEAT1 表 達 增 加 ，lncRNA NEAT1 是一個由包括自身抗體在內的不同TLR 配體誘導的早期應答基因，激活后作為炎癥調節(jié)因子參與 SLE 發(fā)病的 MAPK 通路［40］。此外，還有多種 lncRNA 在 NPSLE 患者中差異性表達［41］，提示lncRNA 在NPSLE 發(fā)病機制中有重要作用。CCAAT/增強子結合蛋白（CCAAT/enhancer binding proteins β，C/EBPβ）在 TLR 信號通路中起關鍵的調節(jié)作用，現已證明NF-κB 的A20 結合抑制劑（ABIN1）基因敲除小鼠 C/EBPβ 表達增加，并且出現狼瘡樣癥狀［42］，提示 C/EBPβ 高表達與狼瘡發(fā)生有關。SLE 患者單核巨噬細胞系統(tǒng)C/EBPβ 表達上調［43］，表明 C/EBPβ 參與 SLE 的炎癥反應過程。高遷移率族蛋白B1（high-mobility group box 1，HMGB1）是一種核內非組蛋白，由TLR 激活的單核巨噬細胞釋放，可作為損傷相關分子模式引起自身免疫反應和炎癥反應［44］。在 NPSLE 中HMGB1主要通過與NMDAR 和補體C1q 形成復合物，介導MG 對神經元樹突的吞噬作用，并可以通過TLR4進一步激活MG［3］。目前有關單核巨噬細胞系統(tǒng)在NPSLE 中特定分子機制的研究主要圍繞外周血單核細胞展開，而針對MG 的特定分子機制還需要進一步探索。

結語綜上所述，MG 在NPSLE 發(fā)病中的作用較為復雜：一方面參與對神經元和突觸的吞噬而發(fā)揮作用；另一方面還能發(fā)揮神經毒性作用。目前雖然尚不能確定MG 參與NPSLE 的具體機制，但可以肯定的是NPSLE 的發(fā)生與MG 激活密切相關。目前有關SLE 發(fā)病中單核巨噬細胞系統(tǒng)特定分子作用的研究主要集中在外周血單核細胞，今后應針對MG 特定分子機制展開更加深入和廣泛研究，以期探尋有效的NPSLE 療法。

作者貢獻聲明司靜怡 文獻收集和整理，綜述構思和撰寫。樸思蓉，吳昊 綜述構思和修訂。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。