視黃酸在多發(fā)性硬化中的作用

劉會佳綜述， 宋秀娟， 鄧曉紅， 全墨緣審校

多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)是一種以中樞神經系統(tǒng)(center nervous system,CNS)白質脫髓鞘為主要病理特點的自身免疫性疾病。視黃酸(retinoic acid,RA)通過與RA受體(retinoic acid recepters,RARs)或類視黃酸受體(retinoic X receptors,RXRs)結合調控目標基因的轉錄、參與神經系統(tǒng)的可塑性與再生、調控認知和行為的形成，在免疫耐受性中具有重要作用。近來眾多研究表明維生素A及其代謝產物可以重建以輔助性T細胞(helper T cell type 1,Th1)、Th17、Th9為代表的炎性細胞與以Th2、調節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)為代表的免疫保護細胞之間的平衡；調節(jié)B細胞和樹突狀細胞(dendritic cell,DC)的功能；增強免疫耐受和CNS再生，這或許對MS的治療有益，本文將對RA在免疫系統(tǒng)及MS中的作用加以綜述。

1 RA 及其相關受體

RA又稱視黃酯、視黃酸、維甲酸，是維生素A在體內的主要活性代謝產物，也是發(fā)揮其相關神經免疫功能的責任因子。維生素A在體內經胃腸道吸收后，首先，視黃醇經視黃醇脫氫酶轉換為視黃醛，后經視黃醛脫氫酶(RALDH1、2和3)不可逆的氧化為RA，進入細胞后與維甲酸結合蛋白結合。而后分為兩條代謝途徑，一方面，其經內質網上的細胞色素P450氧化酶破壞；另一方面，轉化為RA的同分異構體：全反式維甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)、11順式維甲酸、13順式維甲酸、9順式維甲酸等。

RARs與RXRs均有α、β和γ3種受體亞型，不同類型RA與不同的受體結合，其中全反式維甲酸、9順式維甲酸可與RARs及RXRs結合；ATRA優(yōu)先結合RARs[1]。

2 RA對免疫系統(tǒng)的影響

RA在初級淋巴器官的發(fā)生和分化過程中起到了至關重要的作用。RA及其受體是胸腺上皮細胞穩(wěn)態(tài)的重要調節(jié)者，是胚胎形成過程中胸腺間葉細胞的主要來源[1]。

RA及其受體通過直接或間接的干擾細胞核內其他轉錄因子網絡發(fā)揮其基因組角色，除了在細胞核中發(fā)揮作用以外，RA還通過共同或分別參與不同核外途徑和信號級聯(lián)系統(tǒng)，從基因應答的最初階段連接環(huán)境信號，從而影響蛋白的表達、細胞因子的分泌等，進而影響免疫應答。

RARs和RXRs構成異源二聚體與相應DNA序列構成RA反應原件，可調控靶基因的轉錄和表達、正性或負性調節(jié)其他途徑介導的基因激活，進一步發(fā)揮生物學功能，調節(jié)機體免疫應答反應。例如：RARα可易位至胞質，作為與信使RNA(mRNA)相連的RNA相關蛋白。當mRNA釋放出RARα后，翻譯和蛋白質的表達被抑制，因此，我們可以看出，RA以及RARα可以誘導快速短暫的目標蛋白質的表達。此外，RA可以誘導小分子核糖核酸(miRNA)的表達，miRNA可以通過參與減少mRNA的編碼協(xié)同因子、轉錄因子或作為染色質重塑和修改復合物的功能性支架參與RA誘導的表觀遺傳學。

T細胞不產生RA，但持續(xù)表達RARα和RARγ，并在一定條件下誘導RARβ的產生。然而，RA對T細胞的大部分作用是通過RARα亞型固有的細胞功能起作用的。維生素A可以下調RORγt基因表達及MS患者IL-17水平；補充維生素A可以顯著降低MS患者體內白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17)水平，抑制RORγT基因表達[2]。同時可以促進轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)的產生，誘導其體內FoxP3+T細胞的表達，從而起到保護性作用[3]。

2.1 RA及其受體調節(jié)Th細胞的分化

2.1.1 影響Th1/Th2細胞的平衡 在免疫應答過程中，CD4+T細胞被活化、增值、最終分化為Th1和Th2細胞，介導細胞免疫和體液免疫應答。

T-Bet作為一種轉錄因子，可上調Th1的表達。干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)是Th1細胞分泌的細胞因子，可激活巨噬細胞對感染的反應。研究表明，補充RA可以下調MS患者T-bet及IFN-γ的基因表達。Niyaz等[4]進行了隨機雙盲實驗，選取39名MS患者，用藥組給予6個月的視黃醇棕櫚酸酯25000 IU/D治療，對照組給予安慰劑治療，通過RT-PCR法測得用藥組治療后較治療前外周血單核細胞IFN-γ/T-Bet的表達量明顯下降。并且，RA可以協(xié)同IL-4，顯著降低炎癥因子的產生[5]。由此可見，RA可以促使Th1/Th2平衡向Th2方向傾斜，促進Th0向Fox P3+T細胞的方向轉化，從而調節(jié)MS患者的免疫應答。

另有研究[6]選取了17位第2次發(fā)作的MS患者(患者之前均未應用過其他免疫抑制劑及皮質類固醇激素治療)以及25位健康人作為對照組，均隨機分為3組，分別應用IFN-β1b、RA、以及聯(lián)合應用IFN-β1b與RA。采集MS患者及對照組人群的外周血，分離出單核細胞，用于評價藥物對于IFN-γ分泌細胞功能、T抑制細胞(T suppressor cell)功能、淋巴細胞增殖應答功能的作用。結果表明：單獨應用IFN-β1b治療可提高分泌IFN-γ細胞的數(shù)量、增強T抑制細胞功能、抑制淋巴細胞增殖；單獨應用RA治療的患者可減少分泌IFN-γ細胞的數(shù)量、對于T抑制細胞功能的促進作用極小、對淋巴細胞增殖則無影響；聯(lián)合應用IFN-β1b與RA時，以RA顯著抑制了分泌IFN-γ細胞的數(shù)量的下調為主導，T抑制細胞功能增強且數(shù)量增多，而對淋巴細胞增殖的抑制作用與單獨應用IFN-β1b相同。

2.1.2 RA影響Th17/Treg細胞的平衡 Th17細胞是自身免疫性疾病的主要致炎細胞，Th9作為新發(fā)現(xiàn)的輔助性T細胞，其在MS中的免疫作用機制未明，但同Th1、Th17相似，起到了促炎作用[7]。Treg細胞及其產生的細胞因子(IL-10和TGF-β)可抑制Th0向Th1和Th17細胞的分化并下調表達量。相關研究表明，在MS患者中可見FoxP3基因表達的下調、Treg細胞功能障礙。在MS公認的理想實驗動物模型：自身疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)模型中，TGF-β通過誘導Foxp3+Treg遷移至中樞神經系統(tǒng)來平衡T細胞亞群。在穩(wěn)定狀態(tài)下，RA通過提高Foxp3+Treg細胞、抑制Th17細胞的分化提高機體的免疫耐受能力、延緩MS患者的疾病進展、延長急性復發(fā)間隔。Ali Akbar等[8]進行了一項研究，選取36名復發(fā)-緩解型多發(fā)性硬化(relapsing-remitting multiple sclerosis,RRMS)患者進行為期6個月的維生素A療法，患者每天接受25000 IU治療，結果表明：維生素A上調了TGF-β和FoxP3的基因表達，或許補充維生素A可以輔助治療MS。此外，Mucida等[9]研究也發(fā)現(xiàn)RA是TGF-β依賴相關免疫應答的主要調控因子，可抑制IL-6啟動誘導炎癥細胞Th17細胞的分化，促進Treg細胞的分化。由此可見，RA與TGF-β結合可誘導初始CD4+T細胞向Fox P3+Treg細胞分化，誘導免疫耐受。

IL-1β和IL-23是許多自身免疫性疾病的致病性細胞因子。已有研究表明，無論在穩(wěn)定環(huán)境中或是炎性環(huán)境中，RA可以通過抑制IL-1β/IL-23信號通路選擇性抑制γδT胞產生IL-17A及IL-17F。IL-17A-/-的小鼠對EAE的發(fā)生具有抵抗作用。并且在體外試驗研究中發(fā)現(xiàn)：RA可以直接抑制IL-1β和IL-23受體的表達[10]。

2.2 RA與B細胞 在體外建立的T細胞激活B細胞的模型中發(fā)現(xiàn)，RA可以通過改變細胞周期調控因子的表達、下調NF-κB通路等機制抑制B細胞增殖，這在B細胞發(fā)育過程中極其重要。此外，對于具有維持免疫耐受作用的調節(jié)性B細胞(regulatory B cell,Breg)細胞，體外研究表明，RA相關DC可增強Breg細胞功能，耐受性DC(tolerogenic dendritic cells,tol-DC)可誘導B細胞轉化為Breg[11]。

Eriksen等[12]選取了25名女性RRMS患者(其中15名未經治療、5名應用醋酸格拉替雷治療6～18個月、5名應用IFN-β1b治療6～18個月)以及15名健康女性進行了為期3個月的研究，期間25名RRMS患者并未接受類固醇治療且無疾病復發(fā)。采集RRMS患者及健康對照組人群的全血分離B細胞進行培養(yǎng)，一部分培養(yǎng)48 h后收集上清液經ELISA檢測后得出：較對照組相比，MS患者B細胞分泌的IL-10明顯減少；另一部分加入100nM RA培養(yǎng)，2 d后收集細胞上清經ELISA檢測后得出結論：RA可增強MS患者B細胞分泌抗炎細胞因子IL-10，較對照組無明顯差別(P=0.008)，而對TNF-α水平無影響。進一步研究表明，與IFN-β1b相比RA可同等程度增強MS患者IL-10的分泌，但聯(lián)合應用RA及IFN-β1b時，RA并不能進一步增強IL-10的分泌。另有研究顯示：應用維生素A聯(lián)合IFN-β1b治療MS患者可增強對免疫抑制細胞的促進作用，并且可能對患者認知功能的改善有所幫助。此外，已經證實應用IFN-β1α治療MS患者可降低疾病的活動性，而RA對此具有協(xié)同作用。

2.3 RA與DC細胞 在EAE小鼠模型中，RA通過抑制DC和單核細胞的成熟，阻礙DC表面分子的產生削弱其抗原提呈能力，從而起到保護性作用[13]。例如，當受到脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激后，RA下調IL-12、TNF-α、NO、PGE2、COX2的生成，增加IL-10的產生；而IL-10可反饋作用于巨噬細胞，抑制其產生促炎細胞因子。相反RAR拮抗劑減少TGF-β和IL - 10的生成、增加DC細胞產生IL-12[13]。此外，RA調節(jié)了tol-DC對免疫應答的抑制作用[11]。

3 RA及其受體在MS中的作用

在MS發(fā)病的病理過程中，血腦屏障的破壞及髓鞘受損脫失起到了至關重要的作用。星形膠質細胞相關的RA在大腦發(fā)育過程中對血腦屏障的形成起到了重要的作用。在MS患者的炎性損傷中，反應性星形膠質細胞高表達RALDH2，即RA產生的限速酶。反應性星形膠質細胞可以產生并分泌RA到細胞外，抑制炎性相關內皮細胞基因的表達，中和血腦屏障中內皮細胞的氧化，起到保護性作用[14]。

少突膠質細胞構成了CNS的髓鞘。JK Huang等[15]研究認為：RXRγ對內源性少突膠質細胞的分化和髓鞘再生具有正性調節(jié)作用，為CNS的再生提供了新的研究方向。少突膠質細胞前體細胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCS)會聚集于髓鞘受損傷的區(qū)域，在此分化為少突膠質細胞(oligodendrocytes)并形成新的髓鞘。然而在MS患者中此過程多是失敗的，原因眾多，主要為受損區(qū)域消耗了過多的OPCS。9順式維A酸因其RXRγ通路，可促進OPCS分化為成熟少突膠質細胞，有利于嚙齒類動物的髓鞘再生。13順勢維A酸也具有促進嚙齒類動物OPCS分化為成熟少突膠質細胞的作用。對于MS的髓鞘脫失，可采用移植神經干細胞或神經膠質細胞前體細胞替代干細胞治療；亦可應用RA促使機體產生新的OPCS[16]。

另有實驗間接地證實了RA對MS患者的保護性作用。在未經治療的RRMS患者血漿中RA水平較低。血清視黃酸水平與RRMS患者MRI結果呈負相關。每天服用一定量維生素A的MS患者可見其體內RARα、RARγ下調外周血單核細胞的表達[17]。此外，Klemann等[18]發(fā)現(xiàn)，RARα激活劑可以通過激活免疫耐受系統(tǒng)抑制EAE的發(fā)生。因此我們認為RA可以作為多發(fā)性硬化患者潛在的疾病調節(jié)器。然而，目前尚無實驗數(shù)據報道支持臨床應用RA治療MS。相反地，Jafarirad等[19]認為當同時對比生物學參數(shù)和髓鞘少突膠質細胞糖蛋白(Myelin oligodendrocyte glycoprotein,MOG)相關T細胞時，給予補充RA組與健康對照組并無差別。

4 小結與展望

目前研究顯示RA及其受體可以通過多種機制：如影響基因表達、調節(jié)免疫應答及協(xié)同其他細胞因子等誘導免疫耐受，平衡致病因素，以達到輔助治療多發(fā)性硬化的作用。但RA對MS的保護性機制仍有待進一步研究加以明確，臨床應用RA治療MS仍需大量實驗研究加以證實。相信隨著臨床研究的不斷深入，RA的免疫保護性機制將得以明確，屆時將為多發(fā)性硬化的治療提供新的輔助用藥，為患者帶來新的希望。

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