巨噬細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子與潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病機(jī)制相關(guān)性

吳 闖，張海巖，姜在龍，吳迎鴿，王振宜

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)是一種腸道慢性非特異性炎癥，全球發(fā)病率約為0.5～24.5（/10萬(wàn)），其中西方國(guó)家較常見(jiàn)，發(fā)病率約為5～12（/10萬(wàn)）。我國(guó)UC發(fā)病率未見(jiàn)確切報(bào)道，但有報(bào)道稱其發(fā)病增加趨勢(shì)。有證據(jù)顯示，UC發(fā)病機(jī)制與遺傳、免疫、感染和精神活動(dòng)等因素相關(guān)，其中免疫調(diào)節(jié)與UC發(fā)病關(guān)系密切，而巨噬細(xì)胞的功能活動(dòng)活動(dòng)在免疫調(diào)節(jié)中充當(dāng)重要角色。很多學(xué)者從巨噬細(xì)胞活化調(diào)節(jié)及其細(xì)胞因子分泌、遷移、活化等角度，研究UC的發(fā)病機(jī)理。我們從巨噬細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子作用與UC發(fā)病機(jī)制關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述。

1 巨噬細(xì)胞

巨噬細(xì)胞主要功能是，以固定細(xì)胞或游離細(xì)胞的形式對(duì)細(xì)胞殘片及病原體進(jìn)行吞噬作用，并激活淋巴細(xì)胞或其他免疫細(xì)胞，使其對(duì)病原體作出反應(yīng)。UC發(fā)病中巨噬細(xì)胞通過(guò)分泌IL-1、IL-6、TNF-α等能破壞腸黏膜屏障的細(xì)胞因子而發(fā)揮作用，這些因子又參與介導(dǎo)細(xì)胞免疫，從而影響炎癥的發(fā)展方向。而且腸黏膜巨噬細(xì)胞可通過(guò)釋放多種可溶性細(xì)胞因子對(duì)免疫球蛋白的產(chǎn)生起正向調(diào)節(jié)作用[1]。在UC活動(dòng)期，結(jié)腸黏膜固有層中T細(xì)胞數(shù)量上升，T細(xì)胞在UC早期會(huì)介導(dǎo)巨噬細(xì)胞加速腸黏膜的損傷，巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子又能促進(jìn)或抑制炎癥的發(fā)展。巨噬細(xì)胞可能主要是通過(guò)相關(guān)炎性細(xì)胞因子的介導(dǎo)作用參與UC的發(fā)病。

2 促炎因子

2.1 白介素1 白介素1（interleukin-1，IL-1）分為IL-1α和IL-1β兩種類型，在炎癥疾病和免疫反應(yīng)中起主要作用。IL-1通過(guò)激活T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞作用UC的免疫調(diào)節(jié)；并能活化中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，促進(jìn)炎癥細(xì)胞釋放炎癥物質(zhì)使炎癥加重。Leal等[2]的研究顯示，在UC患者結(jié)腸黏膜中的IL-1較家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis，F(xiàn)AP)患者高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示，運(yùn)用IL-1拮抗劑能有效治療炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）。IL-1的作用受IL-1受體拮抗劑(IL-1 receptor antagonist,IL-1ra)調(diào)節(jié)，并且UC患者結(jié)腸黏膜中IL-1/IL-1ra比值降低。

人體內(nèi)IL-1的活性主要由IL-1β介導(dǎo)，鐘江鵬等[3]的研究顯示，UC患者結(jié)腸黏膜中IL-1β在UC活動(dòng)期明顯升高。而李燕舞等[4]的研究顯示，UC大鼠結(jié)腸黏膜IL-1βmRNA的表達(dá)也顯著上升。而且IL-1β在炎癥初期階段刺激其他的細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)產(chǎn)生，如IL-6、IL-8和TNF-α，并和這些細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)相互作用而致病。IL-1β還可刺激C型反應(yīng)性蛋白(C-reactive protein，CRP)的產(chǎn)生，從而激活補(bǔ)體系統(tǒng)。

2.2 白介素6 白介素6（interleukin-6，IL-6）主要是對(duì)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生趨化作用，從而上調(diào)免疫反應(yīng)。有研究[5]表明，IL-6在UC的發(fā)病過(guò)程中起著重要的作用，并且可以根據(jù)血清中IL-6的水平反映UC的病情程度。IL-6能和其他炎癥因子共同構(gòu)成炎癥介質(zhì)致病。朱炳喜等[6]發(fā)現(xiàn)，IL-6、TNF和IL-10的失衡在2,4,6-三硝基苯磺酸（2,4,6-Trinitrobenzenesulfonic acid TNBS）/乙醇誘導(dǎo)UC大鼠模型發(fā)揮重要作用。而UC炎癥細(xì)胞因子（IL-1、IL-6、IL-8、TNF等）的mRNA的表達(dá)水平明顯高于正常人，且一些抑制炎癥因子表達(dá)的藥物也能抑制相關(guān)mRNA的表達(dá)。IL-6還能通過(guò)STAT3途徑激活NK-κB誘導(dǎo)細(xì)胞間黏附分子的表達(dá)，并且STAT3能通過(guò)促進(jìn)Bcl-2和Bcl-xL表達(dá)，從而抑制T細(xì)胞調(diào)亡，抑制炎癥的發(fā)生。

2.3 白介素8 白介素8（interleukin-8，IL-8）作為一個(gè)UC發(fā)病過(guò)程中的炎癥因子，已得到很多相關(guān)的研究證實(shí)。左和寧等[7]通過(guò)結(jié)腸內(nèi)鏡活檢UC患者結(jié)腸黏膜組織發(fā)現(xiàn)，IL-8、IL-8 mRNA水平與UC嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。Zhou等[8]發(fā)現(xiàn)，隔藥灸和隔艾灸都能有效降低UC患者結(jié)腸黏膜IL-8 mRNA水平，達(dá)到治療UC的作用。有研究發(fā)現(xiàn)，UC患者尿液中IL-8平均水平很高,并提出尿液中IL-8的檢測(cè)可作為診斷UC的一個(gè)重要指標(biāo)。

2.4 白介素12 白介素12（interleukin-12，IL-12）主要由單核-巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞及肥大細(xì)胞分泌，能促進(jìn)活化的NK細(xì)胞、CD4+和CD8+T細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)NK細(xì)胞和CTL的殺傷活性，誘導(dǎo)活化的T細(xì)胞和NK細(xì)胞分泌IFN-γ、IL-2、TNF-α、GM-CSF、IL-3、IL-8等，再通過(guò)這些細(xì)胞因子發(fā)揮作用。UC患者結(jié)腸黏膜IL-12水平增加，并與UC活動(dòng)程度相關(guān)。

2.5 白介素15 白介素15（interleukin-15，IL-15）是以IL-2r β和γ鏈的成分作為其信號(hào)傳導(dǎo)，能促進(jìn)T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞以及上皮細(xì)胞等的活化、增生，抑制其凋亡以及促進(jìn)前炎性細(xì)胞因子的合成，如促進(jìn)T細(xì)胞分泌TNF等。Leon等[9]通過(guò)UC患者結(jié)腸黏膜活檢顯示，UC患者黏膜中IL-15和IL-15 mRNA的表達(dá)明顯高于正常水平。

2.6 白介素17 白介素17（interleukin-17，IL-17）主要有TH17細(xì)胞分泌，可以誘導(dǎo)多種炎性因子產(chǎn)生，還能促進(jìn)補(bǔ)體C3等急性期反應(yīng)蛋白的產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。有研究稱，在胃腸道中，IL-17參與構(gòu)成的IL-23/IL-17/TL1A軸對(duì)抗病原體具有重要的免疫保護(hù)作用，IL-17、IL-22和IL-23構(gòu)成的結(jié)合體在維持腸內(nèi)內(nèi)穩(wěn)態(tài)具有重要作用。UC患者血清中IL-17水平較正常人明顯升高，而抗IL-17抗體可明顯抑制黏膜固有層單核細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子IL-6和IL-8。所以，阻斷IL-17的分泌可能是治療UC的一種有效手段。

2.7 腫瘤壞死因子α 腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）在腸道中能介導(dǎo)黏膜損傷作用。有文獻(xiàn)報(bào)道，TNF基因?qū)C的發(fā)病起著重要作用，而TNFRSF1B基因的多態(tài)性在很大程度上會(huì)加大CD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。陳穎穎等[10]發(fā)現(xiàn)，TNF-α308位點(diǎn)基因多態(tài)性與UC發(fā)病的易感性無(wú)關(guān)，TNF-α-308GG基因型可能與UC病變范圍有關(guān)。因此，TNF-α在UC中作用機(jī)制的研究有助于臨床治療指導(dǎo)。

3 抑炎因子

3.1 白介素4 白介素4（interleukin-4，IL-4）能抑制IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α和PGE2等因子的產(chǎn)生，具有下調(diào)活化的單核巨噬細(xì)胞分泌氧自由基的能力，還能誘導(dǎo)分泌IL-1α，升高IL-1rα/IL-1的比值。UC患者結(jié)腸黏膜IL-4較正常水平低，且IL-4 mRNA表達(dá)及蛋白分泌明顯減少。XL Li等[11]用葡萄籽花青素治療UC大鼠模型發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組大鼠結(jié)腸黏膜中IL-4含量明顯低于對(duì)照組，并且葡萄籽花青素能有效提高UC大鼠的IL-4水平。IL-4及IL-10還能抑制NO和iNOS的表達(dá)，而NO和iNOS能協(xié)助巨噬細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中對(duì)抗病原體，說(shuō)明IL-4和UC的發(fā)病機(jī)理有關(guān)。并且IL-4可以作為衡量UC嚴(yán)重程度的一個(gè)指標(biāo)。

3.2 白介素10 白介素10（interleukin-10，IL-10）是一種具有多向性生物學(xué)活性的強(qiáng)免疫抑制因子，能通過(guò)抑制IFN-γ的產(chǎn)生而抑制NK細(xì)胞的活性等作用，剔除大鼠IL-10基因（IL-10-/-）能誘發(fā)大鼠的結(jié)腸炎，IL-10還能維持胃腸道的免疫穩(wěn)態(tài)[12]，所以IL-10是一種典型的免疫抑制和抗炎因子。Imaoka等[13]的研究顯示，雙歧桿菌能提高UC外周血單核細(xì)胞中的IL-10水平，從而達(dá)到抗炎的目的。但Ksiadzyna等[14]的研究稱，UC患者血清IL-10濃度似乎并不能作為評(píng)價(jià)UC發(fā)病嚴(yán)重程度的普遍標(biāo)準(zhǔn)。所以，IL-10如何參與UC的發(fā)生發(fā)展還需要進(jìn)一步的研究。

3.3 白介素13 白介素13（interleukin-13，IL-13）主要由活化的Th0、Th1樣、Th2樣和CD8+T細(xì)胞產(chǎn)生，能延長(zhǎng)單核-巨噬細(xì)胞在體外存活時(shí)間，增強(qiáng)單核-巨噬細(xì)胞表達(dá)CD23分子和MHC-Ⅰ類，Ⅱ類抗原，抑制單核-巨噬細(xì)胞分泌NO和前炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生。在UC中，IL-13是一個(gè)重要的效應(yīng)細(xì)胞因子，主要是通過(guò)影響結(jié)腸上皮細(xì)胞間的緊密連接程度、細(xì)胞凋亡和再生的速率影響腸上皮的屏障功能，從而達(dá)到抑炎的目的。張曉博等[15]發(fā)現(xiàn)，IL-13和UC的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)。

3.4 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（Transforming Growth Factor-β，TGF-β）可以抑制胃腸道炎癥反應(yīng)，并具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用,還能通過(guò)控制腸上皮細(xì)胞增殖來(lái)維持腸上皮細(xì)胞的內(nèi)穩(wěn)態(tài)。有報(bào)道稱，TGF-β參與誘導(dǎo)UC的發(fā)生和維持UC緩解期。Nicola Eastaff-Leung等[16]在研究Foxp3+調(diào)節(jié)IBD患者T細(xì)胞、Th17效應(yīng)細(xì)胞和細(xì)胞因子環(huán)境時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有在UC患者外周血樣本中發(fā)現(xiàn)TGF-β水平升高，而CD患者TGF-β含量降低。還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入能中和抗TGF-β的物質(zhì)，上皮細(xì)胞的移動(dòng)效應(yīng)就隨之消失。TGF-β在UC的抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用還有待于更深入的研究。

4 其他免疫抑制因子

4.1 巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子 巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子（macrophage migration inhibition factor，MIF）很多組織和細(xì)胞都能分泌，而血液中MIF主要來(lái)自腦垂體和單核巨噬細(xì)胞。MIF能夠抑制巨噬細(xì)胞的游走，促進(jìn)巨噬細(xì)胞在炎癥局部的聚集、增生、激活及分泌一些細(xì)胞因子，在炎癥中起重要作用。在一些嚴(yán)重IBD患者血清中，MIF水平有明顯增高。也有實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，用抗MIF抗體能誘導(dǎo)結(jié)腸炎病人的MIF表達(dá)的增加。在葡聚糖硫酸酯鈉誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸炎的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示[17]，MIF缺乏致小鼠結(jié)腸組織中TNF-α和IFN-γ上升，而IL-4水平下降。Tatsuya Ohkawara等[18]研究Toll樣受體（toll-like receptor，TLR）與MIF的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，在給MIF缺乏大鼠注射重組MIF后，在大鼠結(jié)腸組織中檢測(cè)到TLR4陽(yáng)性染色細(xì)胞，說(shuō)明MIF與免疫調(diào)節(jié)存在密切關(guān)系。

4.2 白介素23 白介素23（interleukin-23，IL-23）是IL-12分子家族中的促炎性細(xì)胞因子，主要是由一些病原體抗原通過(guò)結(jié)合樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的TLR誘導(dǎo)產(chǎn)生，其能激活CD4+記憶細(xì)胞、CD8+細(xì)胞、NK細(xì)胞和少數(shù)單核巨噬細(xì)胞/樹突狀細(xì)胞，與IL-23R相結(jié)合，并誘導(dǎo)IL-10、IL-17和INF-γ等的分泌從而促進(jìn)炎癥的發(fā)展。有報(bào)道稱，IL-23能維持和擴(kuò)大Th17細(xì)胞功能和加劇腸道炎癥性反應(yīng)。Ana Izcue等[19]通過(guò)敲除小鼠IL-23相關(guān)的P19基因發(fā)現(xiàn)，小鼠的T細(xì)胞依賴性結(jié)腸炎得到明顯緩解。近期的研究還發(fā)現(xiàn)，IL-23/IL-17軸在維護(hù)正常腸道穩(wěn)態(tài)發(fā)揮重要作用，有作者認(rèn)為，IL-23/IL-17軸的調(diào)節(jié)可能會(huì)成為治療炎癥性腸病的新靶點(diǎn)。

4.3 誘導(dǎo)型一氧化氮合酶 誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）是一種能誘導(dǎo)NO分泌的蛋白質(zhì)，能誘導(dǎo)一氧化氮的產(chǎn)生并能利用一氧化氮的氧化壓力（自由基），協(xié)助巨噬細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中對(duì)抗病原體。正常人結(jié)腸黏膜中cNOS和iNOS皆有，而UC患者結(jié)腸黏膜層中以iNOS為主，并且UC患者結(jié)腸黏膜中iNOS有顯著升高[20]，提示iNOS與UC的發(fā)病有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，UC大鼠結(jié)腸黏膜中iNOSmRNA表達(dá)明顯高于對(duì)照組[21]。Martin等[22]也發(fā)現(xiàn)，iNOS基因（NOS2A）和UC病因存在密切關(guān)系。

UC的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)多因素多環(huán)節(jié)共同作用的過(guò)程，而巨噬細(xì)胞對(duì)UC的作用是其發(fā)病機(jī)制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，巨噬細(xì)胞的穩(wěn)定對(duì)維持UC免疫機(jī)制中細(xì)胞因子的平衡至關(guān)重要。通過(guò)研究巨噬細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子可以進(jìn)一步了解UC的發(fā)病機(jī)制，并通過(guò)活化調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子的方法治療UC將會(huì)有廣闊前景。

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