兒童Graves病的免疫機制研究進展

胡東陽， 張改秀

Graves病是器官特異性自身免疫性疾病，其患病率為1%～2%[1]。Graves病在兒童中發(fā)病率約為0.02%(1/5 000)，占全部Graves病患者的1%～5%。發(fā)病率明顯低于成人。其好發(fā)于女性，兒童期各年齡均可發(fā)病。隨年齡增加發(fā)病率升高，青春期達到高峰[2]。一般認為，Graves病的易感性由遺傳、環(huán)境和免疫因素共同決定，免疫因素是Graves病發(fā)生發(fā)展的中心環(huán)節(jié)，目前公認的發(fā)病機制為抑制性T細胞(suppressor T cells，Ts)功能缺陷，減弱了對輔助性T細胞(helper T cells，Th)的抑制，Th輔助特異B淋巴細胞產(chǎn)生促甲狀腺激素受體抗體(thyrotropin receptor antibody，TRAb)[3]導致Graves病的發(fā)生。本文對兒童Graves病的免疫學機制進行綜述。

1 甲狀腺自身抗體與Graves病

1.1 TRAb TRAb對Graves病的診斷有較強特異性,由甲狀腺組織中的B淋巴細胞產(chǎn)生，為一種多克隆抗體。TRAb分為甲狀腺刺激性抗體(thyroid stimulating antibody，TSAb)和甲狀腺阻滯性抗體(thyroid stimulation-blocking antibody，TSBAb)，它們對甲狀腺組織引起截然不同的效應。目前研究表明，TSAb是Graves病發(fā)生、發(fā)展的主要原因[4]。TSAb與促甲狀腺激素受體(thyroid-stimulating hormone receptor,TSHR)結合使后者活化，激活Gs-AC-cAMP系統(tǒng)，使甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的攝取率增加，促進甲狀腺激素的合成，增加甲狀腺激素的釋放。TSBAb與TSHR結合后阻斷促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)與受體的結合，抑制甲狀腺激素的合成。以上兩種相反的活性共存于同一患者體內(nèi)，Graves病患者多變的臨床表現(xiàn)可能與占優(yōu)勢的活性效應有關[5]。TRAb檢測有助于Graves病病情嚴重程度及療效的評估，以小劑量抗甲狀腺藥物持續(xù)治療至TRAb轉陰可以降低Graves病的復發(fā)率[6]?，F(xiàn)多數(shù)醫(yī)院對TRAb的檢測尚不能區(qū)分TSAb與TSBAb，如有經(jīng)濟、快捷的方法來測定TSAb與TSBAb，臨床上對甲狀腺疾病的診斷及鑒別意義將會更大。

1.2 甲狀腺過氧化物酶抗體(thyroid peroxidase antibody，TPOAb) TPO是過去認為的抗甲狀腺微粒體抗體的抗原，其以二聚體形式分布于甲狀腺濾泡細胞膜的表面及胞質中[7]。正常情況下其不溢出甲狀腺組織入血，當自身免疫性炎癥破壞濾泡細胞，機體免疫調節(jié)功能紊亂，TPO則由細胞內(nèi)向外周血遺漏，致B淋巴細胞產(chǎn)生抗甲狀腺組織成分抗體TPOAb[7]。TPOAb與甲狀腺組織的免疫損傷密切相關，其通過抑制TPO的活性而抑制甲狀腺素的合成，從而導致甲狀腺功能減退癥。TPOAb檢測常用于原發(fā)性甲減的病因診斷[8]。大部分Graves病患者的TPOAb也為陽性，是腺組織損傷的重要機制，是Graves病患兒自身免疫性病因的佐證。

2 T細胞亞群與Graves病

2.1 CD4+T細胞和CD8+T細胞在Graves病中的作用 按表面分化抗原(CD)的不同，T細胞可分為CD4+T和CD8+T兩大亞群。CD4+T細胞是人體免疫系統(tǒng)中的一種重要免疫細胞，可輔助B細胞產(chǎn)生抗體，起免疫調節(jié)作用；CD8+T細胞活化后分化為細胞毒性T細胞，可以直接殺傷靶細胞(病原體感染的細胞或腫瘤細胞)，起免疫抑制作用。Ben-Skowronek等[9]用免疫組織化學等方法研究30名Graves病患兒甲狀腺組織中的CD4+T和CD8+T淋巴細胞群變化。發(fā)現(xiàn)與健康兒相比，Graves病患兒甲狀腺組織中的CD4+T和CD8+T細胞均升高；有研究表明，Graves病患者外周血中CD4+T和CD8+T細胞的變化與甲狀腺組織中的變化不同，Xia等[10]通過研究指出Graves病患者外周血中CD4+T細胞升高，CD8+T細胞數(shù)量下降，CD4/CD8比例升高。以上研究結果提示CD4+T細胞和CD8+T細胞數(shù)量升高與Graves病的發(fā)病有密切聯(lián)系，CD8+T細胞在HT中起重要作用；在Graves病患兒甲狀腺組織和外周血中，CD4+T細胞和CD8+T細胞的作用機制可能不同。

2.2 CD4+CD25+調節(jié)性T細胞在Graves病中的作用 調節(jié)性T細胞是指具有抑制效應性T細胞增殖能力的T細胞。CD4+CD25+調節(jié)性T細胞為一群功能成熟的T細胞，它在胸腺內(nèi)分化，特征性表達叉頭盒蛋白3(Foxp3)，占人類外周血CD4+T細胞的10%，具有免疫抑制和免疫無能兩大生理功能[11]。CD4+CD25+T細胞可抑制CD4+Th細胞的增殖和B細胞抗體的產(chǎn)生，另外在Th1、Th2細胞的分化及Th1/Th2平衡中起重要作用[12]。Graves病小鼠動物模型中，CD4+CD25+Foxp3+T細胞較對照組明顯減少，F(xiàn)oxp3 RNA表達下降，證實調節(jié)性T細胞在Graves病發(fā)病中的作用[13]。Graves病時，CD4+CD25+調節(jié)性T細胞凋亡增加，數(shù)目減少，對2型輔助性T細胞的抑制效應減弱，從而使后者產(chǎn)生增加，其分泌的白細胞介素(interleukin 4，IL-4)、IL-5和IL-10等細胞因子也增加，促進B淋巴細胞產(chǎn)生自身抗體，發(fā)生Graves甲亢[14]。Nakano等[15]研究發(fā)現(xiàn)，自身免疫性甲狀腺疾病(autoimmune thyroid disease,AITD)患者甲狀腺內(nèi)CD4+CD25+調節(jié)性T細胞數(shù)目減少，F(xiàn)oxp3+CD4+CD25+細胞比例減少更為明顯，而活化CD4+細胞數(shù)目增加，導致調節(jié)性T細胞與自身反應性T細胞活性不匹配，引發(fā)AITD。

2.3 Th細胞在Graves病中的作用 CD4+亞群(Th細胞)根據(jù)自身所分泌的細胞因子，分為Th1和Th2兩個亞群。Th1細胞主要介導細胞免疫反應，在誘發(fā)器官特異性自身免疫病，器官移植排斥反應和抗感染免疫中起著重要的免疫調節(jié)作用。Th1細胞主要分泌IL-2、β干擾素(interferonβ，IFN-β)、γ干擾素(interferonγ，IFN-γ)等[16]。Th1細胞在Graves病發(fā)生早期起主要作用，可能與INF-γ刺激甲狀腺上皮細胞分泌CXC趨化因子配體10(CXC chemokineligand-10，CXCL10)有關[17]。CXCL10是一類蛋白質，可趨化T淋巴細胞，誘導Th1型炎癥反應。甲硫咪唑是治療Graves病的主要藥物，具有免疫調節(jié)作用，可抑制INF-γ、CXCL10及INF-α的產(chǎn)生，從而抑制Th1介導的免疫反應，促進Th1向Th2轉化[18-19]。Th2細胞主要調節(jié)體液免疫反應，在誘發(fā)過敏反應中起著決定性的作用。Th2細胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13，可協(xié)助B細胞產(chǎn)生的TSHR抗體，促進甲狀腺激素的分泌，在Graves病晚期起主要作用。Phenekos等[20]研究發(fā)現(xiàn)Graves病患者血清中細胞因子IL-4和IL-5水平升高，認為Th2在Graves病的發(fā)病中起重要作用，并提出Graves病以體液免疫為主。綜上所述，Th1、Th2在Graves病發(fā)病的不同時期分別起了重要作用，Graves病的發(fā)生可能與Th1/Th2細胞失衡有關[21-22]，Graves病治療藥物通過重建Th1/Th2平衡達到治療目的。

2.4 Th17細胞與Graves病 Th17細胞是一類新近發(fā)現(xiàn)的新型CD4+T細胞效應T細胞,在多種自身免疫性疾病中發(fā)揮中重要作用，主要分泌IL-17、IL-17F、IL-22等細胞因子，以分泌IL-17為特征[23]。IL-17受體在體內(nèi)廣泛表達，發(fā)揮廣泛的生物學效應[24]：促進中性粒細胞的動員、募集和活化，誘導炎癥細胞因子如IL-6、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-a)、趨化因子如單核細胞趨化蛋白(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1)、MCP-2的表達，介導促炎癥反應；介導自身免疫性疾病。Peng等[25]應用流式細胞術檢測了27名新診斷的Graves病患者和27名與之相匹配的健康對照者，發(fā)現(xiàn)Graves病組外周血Th17細胞數(shù)量升高。同時應用酶聯(lián)免疫吸附法測定兩組血清中IL-17、IL-22的濃度，結果Graves病組二者濃度均顯著升高。以上研究表明，Th17細胞在Graves病中發(fā)揮了重要作用。Th17細胞亞群的發(fā)現(xiàn)，彌補了Th1/Th2細胞效應機制的不足，其分泌的細胞因子和其他CD4+T細胞相互調節(jié)，共同影響Graves病的發(fā)生和發(fā)展[26]。

3 自然殺傷(natural killer，NK)細胞與Graves病

NK細胞是具有直接殺傷靶細胞能力的一類淋巴細胞，還有抗腫瘤、抗感染、免疫調節(jié)等功能，并參與抑制排斥反應、自身免疫性疾病的發(fā)生[27]。NK細胞活化后，可產(chǎn)生多種促炎性細胞因子及免疫抑制性細胞因子，根據(jù)表達的細胞因子譜不同可分為NK1和NK2兩個亞群，前者主要分泌Th1樣細胞因子IFN-γ，后者分泌IL-5和IL-13等Th2樣細胞因子。近年來一些新的NK細胞亞群如分泌IL-22的NK22細胞以及分泌IL-17和IFN-γ的NK17/NK1細胞亞群相繼被發(fā)現(xiàn)。人類NK細胞根據(jù)其表達CD16和CD56的不同可分為兩類CD16+CD56 dim NK細胞和CD16-CD56 bright NK細胞。Bossowski等[28]選取27名初診Graves病患者，應用流式細胞術測定其外周血中NK細胞數(shù)量，結果Graves病組NK細胞數(shù)目與健康對照組相比顯著下降。Solerte等[29]研究發(fā)現(xiàn)新診斷的Graves病患者，NK細胞的分泌活性和殺傷力明顯下降。以上研究得知，NK細胞為Graves病的保護性因素。對NK細胞表型、生物學活性、分泌因子等免疫功能進一步研究，可能對Graves病的預防、治療有重要意義。

4 細胞因子(IL-2、IL-6、TNF-α、IFN-α、INF-γ)與Graves病

細胞因子對甲狀腺有免疫調節(jié)和免疫穩(wěn)定作用，在Graves病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。Vassilopoulou-Sellin等[30]對甲亢患者給予外源性IL-2治療，患者的甲狀腺激素水平可恢復正常，說明IL-2對甲狀腺功能具有保護作用。Wang等[31]經(jīng)體外實驗證實IL-6誘導甲狀腺上皮細胞MHCⅡ異常表達，提呈給抗原B淋巴細胞，同時Ts細胞功能本身缺陷，導致TsAb等多種自身抗體產(chǎn)生，證實IL-6可促進甲狀腺功能亢進的發(fā)生。TNF-α具有增強NK細胞毒性，誘導IL-1、IL-6、IL-8等細胞因子的作用。董吉祥等[32]研究顯示Graves病外周血中TNF-α顯著增高，提示TNF-α可能與Graves病的發(fā)病機制有關。α干擾素(interferonα，IFN-α)主要由巨噬細胞產(chǎn)生。IFN-α受體的激活由Janus激酶(JAK)-信號轉導和轉錄激活子(STAT)通路經(jīng)典信號轉導通路介導[33]，激活Th1細胞反應。IFN-α被證實能提高IL-6的活性[33]，也可增強巨噬細胞、淋巴細胞、NK細胞及單核細胞的活性[33-34]。此外，IFN-α可抑制Treg細胞的功能，并減少甲狀腺球蛋白的合成[35]。INF-γ對Graves病的作用前文已介紹。Graves病的免疫學機制涉及內(nèi)容異常廣泛，其確切機制尚未完全明了。CD4+T、CD8+T細胞和Th1、Th2細胞數(shù)量異?；虮壤Ш?，CD4+CD25+調節(jié)性T細胞數(shù)量減少及各細胞因子表達異常，均為Graves病重要的免疫學機制。此外，免疫細胞在不同部位(甲狀腺組織和外周血)、疾病發(fā)展的不同階段，發(fā)揮的作用不同。新的有意義的免疫細胞及細胞因子也在不斷發(fā)現(xiàn)中。深入研究每一種細胞、細胞因子及其相互作用的機制，可加深對Graves病免疫學機制的認識，并為Graves病的治療提供新的思路。

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