腸道黏膜免疫應(yīng)答在腹瀉型腸易激綜合征中的作用機制研究進展*

司鶴華，陸　高，裴麗霞，李靜，梁世杰綜述，孫建華△審校（.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院/江蘇省中醫(yī)院針灸康復(fù)科，江蘇南京009；.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇南京009；.南京市中醫(yī)院針灸科，江蘇009）

腸道黏膜免疫應(yīng)答在腹瀉型腸易激綜合征中的作用機制研究進展*

司鶴華1，陸高2，裴麗霞2，李靜3，梁世杰2綜述，孫建華1△審校（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院/江蘇省中醫(yī)院針灸康復(fù)科，江蘇南京210029；2.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇南京210029；3.南京市中醫(yī)院針灸科，江蘇210029）

腸易激綜合征；腸黏膜/免疫學(xué)；腹瀉；類胰蛋白酶；細(xì)胞因子類；免疫應(yīng)答；綜述

腸易激綜合征（IBS）是一組以腹痛、腹脹、腹部不適、排便習(xí)慣改變?yōu)橹饕Y狀，伴隨一系列如焦慮、抑郁、頭痛、失眠等次要并發(fā)癥的胃腸道功能紊亂性疾病。以腸道動力改變和主要癥狀為依據(jù)，IBS分為腹瀉型、便秘型、混合型。IBS在全球范圍內(nèi)因國家和年齡的不同，發(fā)病率為10%～20%，歐美國家發(fā)病率為10%～15%，女性發(fā)病率是男性的2倍［1］。雖然IBS的作用機制仍不清楚，但近年來隨著免疫學(xué)與腸道疾病相關(guān)研究增多，腸道黏膜免疫應(yīng)答在腹瀉型腸易激綜合征（IBS-D）發(fā)病中起著重要作用。本文針對腸道黏膜免疫應(yīng)答在IBS-D中的異常作用和可能作用機制進行綜述。

1　腸道黏膜免疫應(yīng)答

直接參與并調(diào)節(jié)腸道免疫調(diào)節(jié)的腸道黏膜免疫系統(tǒng)，由腸上皮細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞間淋巴細(xì)胞、黏膜固有層淋巴細(xì)胞、腸黏膜下集合淋巴結(jié)及各種單核細(xì)胞組成［2］。上皮細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞（DCs）等各種抗原遞呈細(xì)胞接受有害抗原刺激后，誘導(dǎo)以腸上皮細(xì)胞間淋巴結(jié)和腸黏膜下集合淋巴結(jié)為主的免疫應(yīng)答［3］。許多研究已證明，腸道黏膜免疫應(yīng)答異?？梢灾苯踊蜷g接影響IBS患者的腸道屏障功能和腸道動力。

2　與腸道黏膜免疫應(yīng)答相關(guān)的生物活性物質(zhì)

2.1類胰蛋白酶與腸道黏膜免疫應(yīng)答的關(guān)系類胰蛋白酶主要存在于肥大細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，腸道肥大細(xì)胞是與IBS相關(guān)研究最多且與IBS相關(guān)癥狀研究認(rèn)可度最一致的免疫細(xì)胞。大量研究表明，類胰蛋白酶與腸道黏膜免疫應(yīng)答之間的相互作用，是多途徑、多種信號系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，如類胰蛋白酶-神經(jīng)系統(tǒng)/內(nèi)分泌系統(tǒng)-腸道黏膜免疫應(yīng)答。當(dāng)IBS-D患者在食物過敏、腸道感染等因素刺激下導(dǎo)致腸道黏膜免疫調(diào)節(jié)失衡，位于結(jié)腸黏膜組織的感受器肥大細(xì)胞被激活，腸黏膜的類胰蛋白酶、5-羥色胺（5-HT）、組胺等產(chǎn)物釋放明顯增多。并且IBS-D患者的空腸黏膜細(xì)胞間的頂端連接復(fù)合體完整性破壞和肥大細(xì)胞激活與臨床癥狀有關(guān)［4］。Wilcz-Villega等［5］研究發(fā)現(xiàn)，肥大細(xì)胞脫敏可顯著降低24 h內(nèi)交界黏附分子-A（JAM-A）和封閉蛋白1（CLD-1）蛋白表達，而類胰蛋白酶可顯著降低肥大細(xì)胞在JAM-A和CLD-1的脫敏。Lee等［6］發(fā)現(xiàn)，IBS-D患者直腸組織活檢樣本中類胰蛋白酶激活顯著高于對照組，并且類胰蛋白酶mRNA表達和蛋白酶激活受體-2（PAR-2）水平顯著增高，因此，肥大細(xì)胞激活后作用于類胰蛋白酶，類胰蛋白酶可能上調(diào)PAR-2，使相關(guān)的神經(jīng)肽釋放增多，導(dǎo)致腸道黏膜完整性受到破壞。IBS-D患者結(jié)腸黏膜組織活檢中不僅肥大細(xì)胞數(shù)目顯著增多，而且肥大細(xì)胞激活導(dǎo)致P物質(zhì)（SP）、血管活性腸肽（VIP）水平升高［7］。這與取自38名研究對象結(jié)腸組織檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)類胰蛋白酶和PAR-2 mRNA水平顯著增高，肥大細(xì)胞、VIP、SP、降鈣素基因相關(guān)肽水平僅在IBS-D患者中觀察到升高的報道一致［8］。此外，Valdze-Morales等［9］報道，IBS-D患者結(jié)腸黏膜活檢培養(yǎng)后的上清液可引起神經(jīng)興奮性顯著增加，而其誘導(dǎo)的PAR-2基因敲除小鼠未觀察到其興奮性顯著增加，并且半胱氨酸蛋白酶抑制劑可抑制IBS-D小鼠上清液的促神經(jīng)興奮作用。由此可以看出，可溶性介質(zhì)使結(jié)腸傷害性感受器背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元敏化，并且PAR-2信號系統(tǒng)在蛋白信號通路和激活中具有重要作用。另有文獻報道，類胰蛋白酶通過激活PAR-2促進大鼠小腸隱窩上皮細(xì)胞6細(xì)胞損傷［10］。Zhuang等［11］研究認(rèn)為，當(dāng)抗原接觸免疫系統(tǒng)的胞體后，引起感覺神經(jīng)末梢興奮及信號傳輸，產(chǎn)生IgE抗體，抗原和抗體特異性位點結(jié)合后，使肥大細(xì)胞激活、脫顆粒，引起生物活性物質(zhì)釋放。Zhao等［12］通過比較IBS患者結(jié)腸中PAR-2和PAR-4的表達發(fā)現(xiàn)，類胰蛋白酶mRNA和胰蛋白酶規(guī)范化β-actin基因的表達較對照組高，而PAR-4 mRNA或蛋白表達水平較對照組低。因此可以認(rèn)為，類胰蛋白酶通過激活位于細(xì)胞基底外側(cè)的PAR-2受體，進而通過緊密連接蛋白重組和肌凝蛋白輕鏈激酶的磷酸化，影響細(xì)胞旁路滲透性，導(dǎo)致IBS-D患者產(chǎn)生內(nèi)臟高敏感性、腸道動力異常等。

2.2細(xì)胞因子與腸道滲透性、腸道黏膜免疫應(yīng)答之間的關(guān)系目前多認(rèn)為IBS-D患者與腸道動力和屏障功能異常有關(guān)，很多針對腸道屏障功能改變的研究多以細(xì)胞因子變化來衡量，而以細(xì)胞因子為檢測結(jié)果的有關(guān)腸道黏膜免疫的研究，大部分集中在白介素13（IL-13）、IL-5、IL-6、IL-1β、IL-10、IL-8、IL-12、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、干擾素γ等［13］。有文獻報道，類胰蛋白酶通過激活腸上皮細(xì)胞PAR-2引起緊密連接蛋白的變化，從而允許大分子物質(zhì)通過上皮屏障通道，并且黏膜肥大細(xì)胞數(shù)目與腸道滲透性呈正相關(guān)，肥大細(xì)胞激活與腸道滲透性增高有關(guān)，而不是簡單地與黏膜肥大細(xì)胞計數(shù)增多有關(guān)［6］。類胰蛋白酶可顯著降低人結(jié)腸腺癌細(xì)胞-2（Caco-2）單層膜上皮細(xì)胞的完整性，增加上皮細(xì)胞對異硫氰酸熒光葡萄糖（FITC-dextran）的滲透性，從而降低連接蛋白JAMA、CLD-1及閉鎖連接蛋白-1的表達［5］。Ludidi等［14］使用體外三維細(xì)胞模型進行觀察發(fā)現(xiàn)，球狀體基底接觸IBS-D患者的血漿導(dǎo)致異硫氰酸熒光素葡聚糖4滲透性顯著增加，能夠部分選擇性抑制類胰蛋白酶和脂多糖（LPS），并且觀察到類胰蛋白酶和LPS系統(tǒng)對IBS-D模型屏障功能的改變作用。由此可以看出，類胰蛋白酶激活僅僅是腸道滲透性改變機制的一部分，其他神經(jīng)遞質(zhì)或肥大細(xì)胞介質(zhì)在腸道滲透性變化過程中的作用需要進一步研究。此外，Vazquez-Roque等［15］發(fā)現(xiàn)，谷蛋白可改變IBS-D患者腸道屏障功能，特別是人類白細(xì)胞抗原DQ2/8基因（HLA-DQ2/8）陽性患者的腸道屏障功能。

在類胰蛋白酶作用下產(chǎn)生各類細(xì)胞因子的過程中，神經(jīng)免疫相互作用也可調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞的屏障功能，從外在迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)傳出纖維或內(nèi)在腸神經(jīng)發(fā)出的神經(jīng)沖動可直接作用于上皮細(xì)胞或與免疫細(xì)胞互動影響?zhàn)つて琳瞎δ堋Ｔ贗BS-D的病理機制研究中，神經(jīng)生長因子和內(nèi)臟高敏感性、腸道滲透性之間的關(guān)系需要進一步明確［16］。黃小平等［17］對 IBS患者血清及結(jié)腸黏膜中TNF-α及IL-10進行檢測發(fā)現(xiàn)，IBS-D患者存在TNF-α水平升高和IL-10水平降低，二者的改變降低了CLD-1的表達，從而導(dǎo)致結(jié)腸黏膜緊密連接通透性增強，水和電解質(zhì)滲出增多，出現(xiàn)腹瀉癥狀。此外，Chen等［18］在一項隨機雙盲臨床對照試驗中觀察到，IBS-D對黃連素有很好的耐受性，能減少患者的臨床癥狀，有效改善其生活質(zhì)量。另一項研究結(jié)果顯示，使用利福昔明后能夠重置菌群多樣性，導(dǎo)致菌群滲透性下降，使IBS癥狀減輕［19］。一項隨機安慰劑對照研究顯示，576例女性IBS-D患者經(jīng)每天1次、每次口服2.5 μg雷莫司瓊，治療12周后，IBS-D癥狀減輕，糞便硬度增加，患者生活質(zhì)量改善［20］。總之，異常的腸道屏障功能使抗原暴露增多，當(dāng)先天性或獲得性免疫系統(tǒng)激活后，使炎癥細(xì)胞因子異常釋放，長期持續(xù)異常刺激腸道黏膜，使其完整性受到破壞，允許細(xì)胞因子穿過上皮屏障大分子通道，從而產(chǎn)生內(nèi)臟疼痛或腹瀉等癥狀。

3　腸道黏膜免疫應(yīng)答與IBS-D之間的關(guān)系

直接參與并調(diào)控腸道黏膜免疫調(diào)節(jié)的腸道黏膜免疫系統(tǒng)，主要在腸上皮細(xì)胞、腸黏膜下集合淋巴結(jié)，作為機體抵御外來感染的第一道防線，在抗原侵入機體之前將其消滅，以免機體受到損傷。雖然腸道黏膜免疫異常在IBS中的發(fā)病機制仍不十分清楚，但是其與IBS發(fā)病之間的聯(lián)系仍是國內(nèi)外研究的熱點。目前很多研究認(rèn)為，腸黏膜免疫系統(tǒng)對腸道神經(jīng)系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)具有直接或間接的調(diào)控作用，特別是在內(nèi)臟高敏感性及上皮細(xì)胞功能紊亂方面。有文獻報道，在IBS、非感染后IBS患者及對照組的研究中，只有IL-10 mRNA表達在女性中有區(qū)別，而黏膜NK-1受體mRNA表達在女性中明顯降低；血清IL-10水平和IBS癥狀呈負(fù)相關(guān)性，并抑制細(xì)胞因子合成，因此，IL-10水平下降可以使黏膜細(xì)胞因子在炎癥或別的黏膜損傷狀態(tài)下增多［21］。Zhuang等［11］在觀察IBS老鼠免疫和炎癥標(biāo)記物的變化時發(fā)現(xiàn)，炎癥在基因敲除組中顯著減輕，IgE、IL-4、IL-9水平顯著下降。蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶A3（PDIA3）可提高內(nèi)源性抗體的表達，使樹突細(xì)胞對內(nèi)源性抗體的敏感性和興奮性增加，誘導(dǎo)T細(xì)胞過度免疫。細(xì)胞因子IL-4、IL-9在這個過程中產(chǎn)生，肥大細(xì)胞呈現(xiàn)出高敏感、脫顆粒。因此可以認(rèn)為，PDIA3是細(xì)胞內(nèi)免疫應(yīng)答信號的重要蛋白質(zhì)分子，通過介導(dǎo)黏膜異常免疫應(yīng)答，導(dǎo)致IBS患者產(chǎn)生內(nèi)臟高敏感等病理變化。有研究使用共聚3D成像推斷分子在主要血管流動，并在內(nèi)臟表面的主要淋巴結(jié)觀察到肥大細(xì)胞脫敏，這與針刺可提高免疫功能是一致的［22-23］。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，具有免疫活性的肥大細(xì)胞在IBS-D患者中其數(shù)量及活化明顯增加，表明類胰蛋白酶在IBS-D的發(fā)病機制中起著至關(guān)重要的作用［24］。

除此之外，生理和心理壓力是IBS-D癥狀惡化的重要因素。研究表明，黏膜下神經(jīng)叢的神經(jīng)元數(shù)目增多似乎可反映壓力引起促分泌神經(jīng)元、膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶、VIP數(shù)目增多，急慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的腸神經(jīng)的形態(tài)學(xué)變化，可能易導(dǎo)致IBS-D的腸道功能和分泌紊亂，產(chǎn)生腹瀉等癥狀［24］。在IBS黏膜活檢中，神經(jīng)對IBS介質(zhì)混合物的應(yīng)答下降，然而與健康對照組比較，腸神經(jīng)對經(jīng)典刺激引起的興奮，使IBS患者中混合物的活性下降，這可能與IBS患者腸壁黏膜和免疫細(xì)胞脫敏、連續(xù)釋放介質(zhì)有關(guān)［25］。盡管支持IBS明顯形態(tài)學(xué)炎癥變化的證據(jù)不多，但免疫因素在其病理生理機制中的重要性已得到認(rèn)可，黏膜免疫細(xì)胞浸潤數(shù)量的微小變化及提高循環(huán)促炎性細(xì)胞因子水平已在IBS患者中得到證實。5-HT的自發(fā)釋放可顯著增加腸道習(xí)慣改變。Cremon等［26］發(fā)現(xiàn)，5-HT釋放增加可能是通過黏膜免疫應(yīng)答引起IBS腹痛癥狀。IL-6破壞黏膜屏障功能、其他促炎性細(xì)胞因子水平提高，可能允許外周離子通過屏障功能，導(dǎo)致黏膜下、腸肌層神經(jīng)叢的免疫應(yīng)答［27］。

先天免疫應(yīng)答對微生物產(chǎn)物反應(yīng)（如LPS）、鞭毛蛋白對微生物宿主相互作用及腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)是重要的，與健康對照組比較，IBS不同亞型患者血清中LPS及鞭毛蛋白抗體水平增高，但可溶性CD14（sCD14）水平降低，抗鞭毛蛋白抗體水平與患者的自我焦慮評分相關(guān)［28］。腸系膜淋巴結(jié)DCs和CD4+T細(xì)胞在IBS組中分泌較高的IL-4，然而IL-9在含有CD8+的環(huán)境中表達較高?？紤]到DCs和肥大細(xì)胞在黏膜免疫系統(tǒng)中的重要性及黏膜免疫激活與內(nèi)臟敏感性之間的關(guān)系，可以認(rèn)為，增高的DCs在結(jié)腸中刺激CD4+T細(xì)胞分泌較高的IL-4，導(dǎo)致肥大細(xì)胞激活，進而導(dǎo)致內(nèi)臟的高敏感性［29］。

4　其他與IBS腸道黏膜免疫應(yīng)答有關(guān)的研究

一些腸道寄生蟲可以影響感染宿主的免疫系統(tǒng)，在某些情況下，可以修飾、改變宿主的免疫應(yīng)答，特別是自身免疫性疾病如腹腔病和IBD等。盡管其機制不清楚，但大量研究表明，酵母菌屬、鞭毛蟲屬、核阿米巴、扇棘單睪吸蟲、旋毛蟲、鞭蟲等寄生蟲是形成IBS的易感因素［30］。腸道內(nèi)黏膜免疫系統(tǒng)的激活，是通過潛在病原微生物破壞腸道上皮屏障功能完成的。IBS患者腸道微生物、腸道上皮組織和基因易感個體免疫系統(tǒng)之間的平衡受損，使具有不同生物活性的免疫遺傳物質(zhì)調(diào)節(jié)紊亂，并具有個體差異性的特點［31］。也有文獻報道炎癥性腸病是一個發(fā)生在基因易感個體、環(huán)境因素、微生物因素、腸道免疫系統(tǒng)之間的復(fù)雜的、相互作用之上的、不適當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)。DCs是啟動先天適應(yīng)性免疫反應(yīng)的專業(yè)抗原遞呈細(xì)胞，位于LPS上的腸道DCs，在引起免疫應(yīng)答、腸道炎癥方面具有重要作用。而在宿主抵御腸道炎癥時，5-HT7受體在炎癥引起的腸道肌肉收縮、寄生蟲排出和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答中具有重要作用［32］。有研究認(rèn)為，5-HT通過作用于信號通路調(diào)節(jié)炎癥，引起源于免疫細(xì)胞炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，從而介導(dǎo)先天和后天免疫應(yīng)答之間的相互作用。IBS患者促炎性細(xì)胞因子釋放增加，在IBS亞型中IL-6和IL-8數(shù)量增加［1］。

基因與IBS也有潛在的相關(guān)性。有研究報道，IL-10基因表達較高能降低IBS風(fēng)險，TNF與亞洲IBS患者呈正相關(guān)，TGF-β1基因與IBS無關(guān)［33］。在IBS-D中，通過轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)分析乙狀結(jié)腸黏膜表現(xiàn)出轉(zhuǎn)錄組變化影響神經(jīng)遞質(zhì)、離子通道、細(xì)胞因子、免疫功能、細(xì)胞黏附或屏障功能［34］，由此可以假定基因多態(tài)性和免疫對病因的應(yīng)答及個體免疫功能與特殊炎性反應(yīng)的激活有關(guān)。

體液調(diào)節(jié)在IBS腸道黏膜免疫應(yīng)答機制中同樣具有不容忽視的作用，如胃腸道內(nèi)的阿片受體通過調(diào)制蠕動、上皮分泌、吸收液體和電解質(zhì)參與體內(nèi)平衡的維護；它們也可能與炎癥和功能性胃腸道疾病的病理生理相關(guān)。阿片受體在維護胃腸道的體內(nèi)平衡方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，有研究表明，阿片受體抑制劑可使結(jié)腸和回腸平滑肌收縮，而阿片類拮抗劑的作用是可逆的［35］。

綜上所述，可以得出以下結(jié)論：（1）抗原與抗體過度結(jié)合，使腸道黏膜免疫功能失衡，引起肥大細(xì)胞激活、脫敏，釋放類胰蛋白酶，并激活PAR，引起炎性細(xì)胞因子過度釋放；（2）炎性細(xì)胞因子過度釋放，可刺激腸道黏膜，使腸道黏膜的免疫功能失調(diào)加重，并改變其通透性及肌肉收縮性，比如允許大分子通過黏膜屏障系統(tǒng)，同時加重腸道內(nèi)菌群紊亂；（3）當(dāng)宿主長期持續(xù)處于黏膜免疫失衡環(huán)境時，易感性個體的基因表達可能發(fā)生變化，這在IBS-D中，與屏障功能相關(guān)的WDR72、FN1基因表達下降一致［36］。以往有關(guān)類胰蛋白酶、炎癥細(xì)胞因子在IBS中的作用機制，主要集中在調(diào)節(jié)腸道屏障功能、腦-腸軸失衡、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感知功能異常、心理異常、內(nèi)臟高敏感等方面。雖然IBS的發(fā)病機制是一個多種類、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間相互作用失衡造成的，其具體發(fā)病機制仍無統(tǒng)一的認(rèn)識，但是腸道黏膜免疫對類胰蛋白酶、炎癥細(xì)胞因子的應(yīng)答機制，需要大樣本的深入研究，為臨床治療IBS-D患者提供更好的依據(jù)及最佳的治療方案。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.13.018

A

1009-5519（2016）13-2006-04

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（2016-03-10）