膽汁中IgA的形成和作用

肖 雪，李 聞

1.中國人民解放軍總醫(yī)院消化內(nèi)科，北京100853;2.南開大學醫(yī)學院

IgA作為免疫球蛋白的一種，主要包括血清型IgA和分泌型IgA(secretory iga，sIgA)2種類型，前者主要存在于血循環(huán)中，后者主要存在于外分泌液中并參與黏膜的局部免疫反應(yīng)，通過與相應(yīng)病原微生物的結(jié)合，阻止病原體對黏膜細胞的黏附，從而在局部抗感染中發(fā)揮著重要作用。人體膽汁中含有大量以IgA為主的免疫球蛋白，并主要以sIgA的形式存在，考慮到sIgA在局部免疫中的作用和其可以通過膽汁轉(zhuǎn)運到腸道，從上世紀70年代開始，大量研究者開始從事膽汁IgA的研究。本文就膽汁IgA的形成及其在相關(guān)疾病中的作用作一綜述。

1 膽汁IgA的來源

從發(fā)現(xiàn)膽汁IgA以來，科學家們就其來源普遍趨向于兩種途徑:①來源于肝竇血液IgA的轉(zhuǎn)運;② 在肝膽系統(tǒng)內(nèi)由漿細胞局部合成后再分泌到膽管中。1990年Tarkowski等用多糖疫苗誘導人體系統(tǒng)性免疫應(yīng)答時發(fā)現(xiàn)，在血漿抗體出現(xiàn)14d后膽汁中才出現(xiàn)相應(yīng)的IgA抗體，暗示膽汁中的IgA可能主要來自于血漿［1］。Hansen等［2］通過對人體進行肌肉注射破傷風毒素發(fā)現(xiàn)，膽汁中IgA的濃度遠遠超過了血液中的濃度，并且這種增加幅度超過了主要從血液來源的IgG的增加幅度，說明膽汁中的IgA不僅來源于血液的轉(zhuǎn)運也含有局部的合成。但在早期的研究中，Green等［3］通過免疫熒光法發(fā)現(xiàn)在人膽囊的黏膜中含有大量包含IgA的細胞，同時，Nagura等［4］在1983年的一項研究中通過免疫化學的方法發(fā)現(xiàn)大量包含IgA和J鏈的漿細胞存在于人膽管上皮下，這些結(jié)果表明了局部IgA合成的可能性。1985年Vuitton等［5］通過術(shù)中取得患者的膽汁標本發(fā)現(xiàn)，肝膽汁在通過膽囊的儲存后其pIgA(polymeric-IgA)和mIgA(mono-IgA)含量明顯增加，并且通過計算RCE值［relative(to albumin)coefficient of excretion］發(fā)現(xiàn)其含量與一些目前公認的具有sIgA分泌功能的組織相似，如空腸、乳腺、唾液腺及淚腺等。Dooley等［6］研究發(fā)現(xiàn)在生理條件下，膽汁IgA主要來源于局部的合成后分泌。Ohshio等［7］的研究及國內(nèi)的相關(guān)文獻報道，在膽道阻塞、膽血屏障通透性增加的情況下，血漿sIgA含量明顯增高，而當膽血屏障改善后，血sIgA含量也有相應(yīng)下降，提供了在肝膽系統(tǒng)中局部合成IgA的間接證據(jù)。就目前的各種研究而言，我們更贊同此種觀點，即膽汁IgA主要來源于膽道黏膜下漿細胞的局部合成后分泌，同時伴有少量從肝竇來源的血液IgA的轉(zhuǎn)運后分泌，但當機體處于一種系統(tǒng)性免疫應(yīng)答狀態(tài)時，從血中轉(zhuǎn)運的IgA增加。

2 膽汁IgA的分泌

膽汁IgA主要以sIgA的形式出現(xiàn)，其典型結(jié)構(gòu)是由2個IgA單體和J鏈以及分泌片段(SP，secretory piece)組成。由漿細胞分泌的mIgA通過J鏈形成二聚體即pIgA，然后通過與黏膜細胞合成的SP以共價鍵形式結(jié)合后成為sIgA并分泌到各種外分泌液中。在人肝膽組織中，sIgA的分泌主要是通過膽道上皮完成的。Nagura等［8］在1981年通過放射免疫技術(shù)定位IgA及SP，提示人體內(nèi)存在一個肝內(nèi)外膽道系統(tǒng)介導的sIgA分泌。該現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于pIgA在黏膜細胞中的轉(zhuǎn)運還需要pIgR(polymerized immunoglobulin receptor，or secretory component，SC)的參與。pIgR 是一種跨膜糖蛋白，通常位于肝細胞肝竇面或是膽道上皮細胞的基底膜面。然而在人體中不像其他哺乳動物如大鼠，pIgR主要位于構(gòu)成膽管系統(tǒng)的膽道上皮，而不是大量存在于肝細胞膜上，這可能也是人膽汁中IgA不像在大鼠體內(nèi)主要通過血液轉(zhuǎn)運而來的原因［9-12］。

影響pIgA與pIgR結(jié)合的因素會影響sIgA的順利分泌。在1986年的一項研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)一種可能位于IgA重鏈上的酪氨酸殘基介，導了pIgA與pIgR的結(jié)合，當用放射碘標記大鼠體內(nèi)IgA時，發(fā)現(xiàn)其與pIgR的結(jié)合活性及跨細胞轉(zhuǎn)運明顯減少［13］。在1998年的兩項研究中，Vaerman證明了J鏈在pIgA與pIgG的結(jié)合中有關(guān)鍵性的作用，對于缺乏J鏈的pIgA，其表現(xiàn)出不能與pIgR穩(wěn)定結(jié)合，且當在大鼠體內(nèi)注射抗J鏈抗體時，從肝細胞轉(zhuǎn)運的pIgA明顯減少［14-15］。穩(wěn)定結(jié)合后的pIgA-pIgR復合物通過胞吞作用進入細胞內(nèi)，以囊泡形式轉(zhuǎn)運到黏膜細胞膽管側(cè)膜上，并通過蛋白水解及胞吐作用，向膽管內(nèi)分泌由pIgR裂解片段SP與pIgA形成的復合物，即 sIgA［16］。值得一提的是，SP可能不僅在跨細胞轉(zhuǎn)運中，也可能在管腔中保護IgA免受酶解破壞［17］。

膽汁的流量也會影響膽汁中sIgA的分泌。Kloppel等［18］在1987年的一項研究中發(fā)現(xiàn)，當膽管夾閉2 h后，膽汁中IgA的含量降低到了對照組的1/10，但是SP的分泌卻不受影響，這說明短暫的膽道閉塞會影響肝對IgA分泌。Goldsmith等［19］在另一項研究中發(fā)現(xiàn)17α雌二醇可以減少大鼠膽汁流量的60%，并且同時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)運到膽汁中的IgA減少了43%。雖然目前還沒有確切的證據(jù)表明膽汁流量在膽汁IgA分泌中承擔的作用，但是毫無疑問的是膽汁IgA與膽汁流量有著密切的關(guān)系。

3 肝細胞與IgA

雖然在人體中主要由膽管上皮參與膽汁IgA的分泌，但這并不是說肝細胞不攝取IgA，相反，肝細胞可能參與循環(huán)血液中IgA的清除。Hsu等［20］在1980年通過免疫酶標技術(shù)在人肝細胞中發(fā)現(xiàn)了IgA，F(xiàn)inck等［21］研究發(fā)現(xiàn)IgA的跨細胞轉(zhuǎn)運有兩種結(jié)局即以完整的形式分泌入膽汁，或者在肝細胞中降解后再釋放入血。但是由于人肝細胞不含有pIgR，所以其對IgA的攝取可能是通過唾液酸黏蛋白受體(一種介導蛋白降解的細胞膜表面受體)來實現(xiàn)的，當IgA通過該受體被細胞攝取后即被轉(zhuǎn)運到溶酶體進行降解［22-25］。肝細胞對循環(huán)血液中IgA的降解作用可能影響一些疾病的發(fā)病過程。在膽道阻塞的病人中可同時發(fā)現(xiàn)有腎小球IgA的沉積，肝硬化患者可同時合并有IgA腎病，有報道表明在肝移植術(shù)后患者的跟蹤隨訪中發(fā)現(xiàn)了由IgA腎病引起的嚴重腎功能不全［26-29］。這可能是由于肝細胞受損后對循環(huán)免疫IgA的清除能力下降，導致了IgA在腎臟的沉積從而引起腎損害。

4 膽汁IgA與疾病

原發(fā)性膽汁性肝硬化(primary biliary cirrhosis，PBC)目前被認為是一種與線粒體抗體(AMA)相關(guān)的自身免疫性疾病。但是AMA不具有組織特異性，其在肝臟組織中引發(fā)炎癥反應(yīng)及組織損傷的機制目前還不清楚。Malmborg等［30］在采用轉(zhuǎn)染IgA受體的MDCK細胞系(Madine-Darby canine kidney cells)的研究中發(fā)現(xiàn)，從PBC患者血漿中提取的IgA可與誘導AMA產(chǎn)生的主要自身抗原，即丙氨酸脫氫酶復合物 E2(PDC-E2)共同定位于細胞內(nèi)，而在對照組即采用從健康人血漿中提取的IgA時則未見到該現(xiàn)象。該研究說明在線粒體抗體引起PBC的過程中抗線粒體IgA抗體(IgA-AMA)可能發(fā)揮了重要作用，即肝膽組織中特異的IgA轉(zhuǎn)運分泌方式促使了IgA-AMA的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運，從而誘發(fā)細胞內(nèi)炎癥反應(yīng)及細胞功能紊亂，最終導致肝組織的纖維化。在另一項研究中，研究者們在PBC患者膽汁中也檢測出了IgA-AMA［31］。對于PBC的病理過程目前雖然還沒有達成一致意見，但膽汁IgA的轉(zhuǎn)運及sIgA在肝膽局部的作用可能是發(fā)病的重要環(huán)節(jié)。

膽石癥作為一種常見的肝膽系統(tǒng)疾病，其結(jié)石形成原因目前仍眾說紛紜。大量研究表明在結(jié)石形成過程中血液和膽汁中免疫球蛋白有明顯變化［32-33］。Lammert等［34］通過熒光顯微鏡發(fā)現(xiàn)膽固醇結(jié)石上結(jié)合有膽汁IgA，并且熒光標記的抗IgA抗體的熒光峰值發(fā)生在結(jié)石晶體形成的臨界點和晶體析出過程中，提示膽汁IgA可能參與了結(jié)石的形成。Marecek等的研究則表明膽汁IgA在結(jié)石形成中可能承擔著成核蛋白的作用［35-36］，同時 Busch 等［37］在研究中發(fā)現(xiàn)不含有IgA的膽汁甚至或是把膽汁IgA降到生理濃度以下就能表現(xiàn)出一種抑制結(jié)石晶體形成的作用。越來越多的研究提示膽汁IgA可能促進了結(jié)石的形成，但IgA在結(jié)石形成中的機制還不清楚，其究竟是一種濃度依賴性的促發(fā)因子還是只是一種協(xié)同分子有待于進一步的實驗證明。

內(nèi)毒素血癥是由于革蘭氏陰性菌的細胞內(nèi)毒素釋放入血而引起的一種病理生理表現(xiàn)，可導致感染性休克、MODS等，致死率極高。腸道內(nèi)定植有大量的革蘭氏陰性菌，正常情況下由于腸道的屏障作用可以阻止細菌釋放毒素入血，但當腸黏膜屏障功能受損時如腸梗阻，腸道內(nèi)的細菌及內(nèi)毒素便大量進入血液引起內(nèi)毒素血癥。大量研究表明梗阻性黃疸時由于膽汁不能順利進入腸道引起了腸道微環(huán)境的改變，如腸道閉鎖蛋白、IgA等，最終可導致細菌移位并發(fā)內(nèi)毒素血癥［38-40］。在大量以老鼠為模型的實驗中，研究者們已證實進入腸道的膽汁IgA在腸黏膜的局部免疫中占有重要地位，可以有效中和腸道中的內(nèi)毒素，減少內(nèi)毒素血癥的發(fā)生，并且還可對腸道中的抗原進行特異性免疫應(yīng)答［41-43］。雖然目前有報道表明在人體，上消化道中的IgA主要來源于消化道局部的分泌［44］，但這并不是說我們可以忽略膽汁IgA在腸道局部的免疫作用?？紤]到動物實驗中膽汁IgA在腸道免疫中的重要作用，極有可能膽汁IgA是人體腸道局部免疫中的一個重要環(huán)節(jié)。

膽汁作為人體內(nèi)一種外分泌液體，其重要性正逐漸被人們所認識，但目前對于梗阻性黃疸后膽汁的研究多限于膽汁酸、膽鹽，對于在膽道局部免疫中占有重要地位的IgA我們還知之甚少，考慮到IgA的局部免疫特性，對其進一步研究可能會讓我們對梗阻性黃疸病人的病情變化有更深一步的認識，并為我們更有效治療患者和改善預后提供指導。

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