紅細(xì)胞免疫研究進(jìn)展

張紓瑜　陳文成

紅細(xì)胞作為血液中數(shù)量最多的有形成分，卻有最簡單的結(jié)構(gòu)，無細(xì)胞核和細(xì)胞器。長久以來，人們普遍認(rèn)為參與機(jī)體防御機(jī)制的主要是白細(xì)胞，而紅細(xì)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(jīng)提出了“紅細(xì)胞免疫系統(tǒng)”的概念，他們發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞有多種免疫功能，并總結(jié)了前人的研究，認(rèn)為紅細(xì)胞能通過免疫黏附來發(fā)揮其免疫功能，這開辟了免疫學(xué)研究的新領(lǐng)域。此后，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)并驗證紅細(xì)胞上存在許多免疫相關(guān)分子，它們分工合作，還承擔(dān)了多種復(fù)雜的天然免疫功能，如識別、黏附、濃縮、殺傷抗原、清除循環(huán)免疫復(fù)合物（CIC）等，此外還可調(diào)節(jié)其他免疫反應(yīng)。筆者綜述了紅細(xì)胞免疫物質(zhì)基礎(chǔ)、影響紅細(xì)胞免疫功能的因素及紅細(xì)胞免疫功能測定方法，并對紅細(xì)胞免疫研究的近況加以介紹。

1.紅細(xì)胞免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)

紅細(xì)胞的胞質(zhì)和細(xì)胞膜上存在許多與免疫有關(guān)的物質(zhì)，主要包括：I型補體受體（CR1）、CR3、CD58、CD59、CD55、CD44、NK細(xì)胞增強(qiáng)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(xì)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(xì)胞表面均有表達(dá)，其相對分子質(zhì)量具有多態(tài)性。不同相對分子質(zhì)量的CRl在功能上無差別。CRl是紅細(xì)胞發(fā)揮免疫黏附功能的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。紅細(xì)胞通過CRl黏附CIC，將其運輸?shù)礁闻K等處后與之解離，CIC被單核細(xì)胞清除。CRl表達(dá)降低會導(dǎo)致紅細(xì)胞黏附能力下降，引起機(jī)體免疫功能低下。研究紅細(xì)胞CRl介導(dǎo)的免疫黏附功能對評價機(jī)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(xì)胞功能相關(guān)抗原3（LFA-3），除分布于紅細(xì)胞外，還廣泛分布于各種免疫細(xì)胞、上皮細(xì)胞、結(jié)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(jié)合可促進(jìn)細(xì)胞間黏附和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。

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

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

1.5紅細(xì)胞NK細(xì)胞增強(qiáng)因子 NKEF存在于紅細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)，是由兩組基因編碼的小分子二聚體蛋白質(zhì)。NKEF可保護(hù)機(jī)體蛋白質(zhì)及核酸等物質(zhì)免遭氧化劑損傷，還能選擇性地提升NK細(xì)胞毒性作用從而殺傷腫瘤細(xì)胞，此外，NKEF還能介導(dǎo)細(xì)胞對親炎癥分子的反應(yīng)而起到抗感染作用。

1.6紅細(xì)胞趨化因子受體 紅細(xì)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(diào)節(jié)及抗腫瘤免疫反應(yīng)等方面發(fā)揮重要作用。

2.各種因素對紅細(xì)胞免疫的影響

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

2.2生理因素的影響 紅細(xì)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(xì)胞免疫功能逐漸衰退。此外，同一個體在一天內(nèi)不同時期的紅細(xì)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(jī)體免疫功能，但若超過了適當(dāng)?shù)姆秶?，則會降低免疫功能，甚至給機(jī)體造成損傷。適宜的紫外線照射能改善紅細(xì)胞免疫功能及提高全血的抗氧化能力。還有動物實驗發(fā)現(xiàn)激光照射能改善動物的紅細(xì)胞免疫功能。

2.4氧氣濃度因素影響 當(dāng)平原人群進(jìn)人高原環(huán)境后，在適應(yīng)過程中體內(nèi)紅細(xì)胞受低氧、血流應(yīng)切力和高輻射的影響，紅細(xì)胞免疫功能降低。但這種變化與性別、年齡的關(guān)系目前意見不一。另有研究證實，在快速低氧環(huán)境的刺激下，紅細(xì)胞免疫系統(tǒng)并不是持續(xù)在低水平，其免疫黏附功能的變化并不均一，先是表現(xiàn)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(fù)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(xì)胞免疫功能。

3.紅細(xì)胞免疫功能的檢測方法

3.1紅細(xì)胞C3b受體（CRl）的測定 紅細(xì)胞C3b受體花環(huán)率（RBC-C3bRR）及免疫復(fù)合物花環(huán)率（RBC-ICR）是兩個最常用于檢測紅細(xì)胞免疫功能的指標(biāo)，多使用郭峰法或郭峰改良法檢測。改良法的先進(jìn)之處在于其是利用自身血漿對酵母菌進(jìn)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(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。紅細(xì)胞C3b受體測定的意義在于若兩項指標(biāo)都低下，則判為原發(fā)性紅細(xì)胞免疫功能低下。若RBC-C3bRR降低而RBC-ICR增高，則為繼發(fā)性。若兩項指標(biāo)都上升，則判斷為紅細(xì)胞天然免疫功能亢進(jìn)。

3.2紅細(xì)胞CRl密度相關(guān)基因多態(tài)性測定方法目前多用PCR及HindⅢ內(nèi)切酶技術(shù)進(jìn)行CRl基因多態(tài)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(dá)型（HH）、中表達(dá)型（HL）及低表達(dá)型（LL），正常人以HH型為主。

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

4.紅細(xì)胞免疫功能與疾病的關(guān)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(jié)果，越來越多的研究表明許多疾病跟患者的紅細(xì)胞免疫功能失衡有關(guān)。

4.1腎臟疾病 腎臟作為清除體內(nèi)代謝產(chǎn)物及某些廢物、毒物的重要器官，每時每刻都在過濾著流經(jīng)的血液。有研究表明，紅細(xì)胞免疫功能的改變也許參與了某些腎臟疾病的發(fā)病機(jī)制。慢性腎衰竭的發(fā)生與紅細(xì)胞CRl表達(dá)數(shù)量和黏附活性有關(guān)，慢性腎衰竭患者的紅細(xì)胞CRl表達(dá)量、黏附活性均明顯低于正常值。慢性腎小球腎炎患者紅細(xì)胞CRl數(shù)量表達(dá)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(fā)生、發(fā)展過程中存在紅細(xì)胞膜上CRl及腎組織CRl的表達(dá)水平下降，檢測紅細(xì)胞膜CRl水平可間接反映腎組織中CRl的表達(dá)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(diào)節(jié)。

4.2系統(tǒng)性紅斑狼瘡 系統(tǒng)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(fā)病與遺傳、內(nèi)分泌、感染、免疫異常和一些環(huán)境因素有關(guān)。在各種因素相互作用下，SLE患者T淋巴細(xì)胞減少、T抑制細(xì)胞功能降低、B細(xì)胞過度增生，產(chǎn)生大量的自身抗體，與體內(nèi)相應(yīng)的自身抗原結(jié)合后形成相應(yīng)的免疫復(fù)合物，過量的免疫復(fù)合物沉積在皮膚、關(guān)節(jié)、腎小球等部位。而有清除免疫復(fù)合物功能的紅細(xì)胞是否也影響SLE的發(fā)病呢？目前國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，SLE患者紅細(xì)胞CRl分子水平及功能低下，CRl表達(dá)變化與SLE病情活動有明顯的相關(guān)性，可作為評判SLE病情活動的指標(biāo)之一。紅細(xì)胞CRl基因rs4844600G>A、rs3818361C>T、rsllll8167T>C等3個SNP位點與SLE發(fā)病關(guān)聯(lián)。對SLE患者進(jìn)行血漿置換后，他們的紅細(xì)胞CRl表達(dá)升高，且其對循環(huán)免疫復(fù)合物的結(jié)合位點增多，而免疫復(fù)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(xì)胞生成，其紅細(xì)胞CRl表達(dá)下降與功能低下得以改善。

4.3阿爾茨海默病 阿爾茨海默?。ˋD）作為一種起病隱匿的進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其病因迄今未明，可能因素和假說多達(dá)30余種，而免疫系統(tǒng)的進(jìn)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(fā)現(xiàn)。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(guān)系，尤其是晚發(fā)型阿爾茲海默病（LOAD）。CRl基因突變可能通過影響B(tài)-淀粉樣蛋白的清除而導(dǎo)致LOAD發(fā)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(xì)胞在體內(nèi)作為一種抗原，可以激活補體，刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，抗原抗體結(jié)合后使得患者血液中免疫復(fù)合物增多，大量的紅細(xì)胞CRl黏附免疫復(fù)合物后，其活性降低。多項研究表明，紅細(xì)胞CRl減少常見于多種腫瘤或癌癥，這一方面使得紅細(xì)胞調(diào)理促吞噬癌細(xì)胞的功能降低，另一方面導(dǎo)致循環(huán)免疫復(fù)合物清除率下降，而增多的循環(huán)中免疫復(fù)合物又加重破壞了機(jī)體抗腫瘤的免疫能力，使腫瘤細(xì)胞能逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)攻擊而得以生長繁殖和轉(zhuǎn)移。如結(jié)腸癌細(xì)胞通過補體旁路途徑激活大量的c3、c4，進(jìn)而促進(jìn)免疫復(fù)合物的形成，這加重了紅細(xì)胞CRl黏附免疫復(fù)合物的負(fù)荷，降低其活性，與此同時結(jié)腸癌細(xì)胞還釋放一種能使CRl分子數(shù)量降低的免疫抑制因子，導(dǎo)致紅細(xì)胞黏附循環(huán)免疫復(fù)合物的能力愈發(fā)下降。造成結(jié)腸癌患者紅細(xì)胞免疫功能低下的可能原因還有CRl密度基因的中、低表達(dá)多于正常人。在癌癥患者的基因水平上，也有研究發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞CRl單核苷酸多態(tài)性與腫瘤發(fā)病有關(guān)聯(lián)，如肝細(xì)胞癌患者CRl基因SNP位點rs4844600G>A：非小細(xì)胞肺癌患者CRl基因SNP位點rs7525160G>C。

5.結(jié)語

近幾年來，紅細(xì)胞免疫方面的相關(guān)研究已在國內(nèi)外學(xué)者的努力下取得了許多成果，人們相繼發(fā)現(xiàn)了許多紅細(xì)胞膜上與免疫有關(guān)的物質(zhì)并加以應(yīng)用，例如，可溶性CRl可改善補體調(diào)節(jié)：分離提純于紅細(xì)胞的SOD酶有抗衰老與增強(qiáng)免疫功能。隨著對紅細(xì)胞免疫功能基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究的不斷深入，人們必將會在其臨床應(yīng)用方面取得新的成就。