紅細胞免疫與腎臟疾病研究新進展

楊艷麗，杜杉杉，周鳳玲

（1.濟寧醫(yī)學(xué)院，山東 濟寧 272067；2.濟寧市第一人民醫(yī)院，山東 濟寧 272067）

自1981年Siegel等[1]在前人研究成果的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)紅細胞有多種免疫功能，以及血清中存在紅細胞免疫黏附抑制因子，提出紅細胞免疫系統(tǒng)概念以來，紅細胞的免疫功能及其在諸多疾病中的作用逐漸引起研究者關(guān)注。腎臟疾病與紅細胞免疫之間的關(guān)系尤為密切，近年來國內(nèi)外文獻中已有較多報道，現(xiàn)綜述如下。

1 紅細胞的主要免疫物質(zhì)與免疫功能

紅細胞免疫作為免疫系統(tǒng)的重要組成部分，參與機體抗腫瘤免疫應(yīng)答，主要機制包括紅細胞可以通過其表面的補體受體黏附腫瘤細胞[2]，存在于紅細胞膜表面的補體受體主要為Ⅰ型受體CR1。CR1屬于補體調(diào)控蛋白，是一種分子量為250 KD的單鏈膜結(jié)合蛋白，能與補體系統(tǒng)中C3b、C4b高親和性地結(jié)合。雖然就單個紅細胞而言，其膜上的CR1受體密度僅為白細胞上的1/50～1/10，但由于紅細胞數(shù)量龐大，因此體內(nèi)約90%的C3b受體存在于紅細胞膜上。紅細胞膜表面CR1分子與血液循環(huán)中帶有C3b的免疫復(fù)合物（Immune Complex，IC）結(jié)合，并將它們運送到肝臟及脾臟內(nèi)皮系統(tǒng)予以清除，這就是Siegel等描述的紅細胞免疫黏附（RCIA）機制[2]。但后來人們發(fā)現(xiàn)，CR1參與機體免疫功能的機制遠比這要復(fù)雜得多。紅細胞不僅能攜帶抗原抗體復(fù)合物，而且能夠主動將抗原抗體復(fù)合物傳遞給單核巨噬細胞并使之激活，增強單核巨噬細胞對抗原抗體復(fù)合物的攝取，并加工呈遞給T細胞[3]。因此，紅細胞上CR1表達減少或紅細胞黏附功能下降會引起機體免疫功能低下，研究紅細胞CR1介導(dǎo)的免疫黏附功能對評價機體天然免疫功能狀況乃至特異性細胞或體液免疫都具有十分重要的意義，這在一些免疫功能失常的慢性肝炎及惡性瘧原蟲性貧血病例中得到驗證[4，5]。近年來，研究者又發(fā)現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象，即在系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）和艾滋病患者的網(wǎng)織紅細胞上CR1表達正常，而外周血成熟紅細胞上CR1表達隨病情發(fā)展呈進行性下降，提示該類患者紅細胞表面CR1并非先天性表達異常，從而可以將CR1作為判斷疾病轉(zhuǎn)歸及預(yù)后的重要指標。CR1作為調(diào)理素受體，可增強吞噬細胞對C3b、C4b包被的微生物或異物抗原的吞噬作用以及對較小IC的內(nèi)吞作用。大量實驗證明，被黏附的IC比懸浮于血漿中未被黏附的IC更容易被吞噬。紅細胞將IC結(jié)合的C3b降解為C3dg，而C3dg與B淋巴細胞上的CR2親和力很強。C3dg與B細胞上的CR2結(jié)合后，可誘導(dǎo)B細胞有絲分裂，促進其增殖、分化，并產(chǎn)生抗體，從而起到免疫調(diào)控B淋巴細胞的作用。CR1還有抑制C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶形成，阻止補體繼續(xù)活化的作用。有研究指出，一些CR1缺乏配體結(jié)合功能，故將紅細胞CR1分為可以變化的高功能顯型和低功能顯型[6]。高功能顯型CR1可以提供最好的保護以抵抗嚴重IC損傷（如腎炎），而低功能顯型CR1則不能處理該類損傷。

CD58分子即LFA-3（淋巴細胞功能相關(guān)抗原3），屬于免疫球蛋白超家族成員，是一種分子量為55～70 KD的糖蛋白，廣泛表達于人體各種免疫細胞和紅細胞上，其結(jié)構(gòu)與CD2（LFA-2）相似，故CD58分子與CD2分子可以結(jié)合。表達CD58的抗原呈遞細胞（APC）或靶細胞通過與表達CD2分子的T細胞相互黏附，促進T細胞識別抗原，CD58與CD2結(jié)合后又參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，此信號為T細胞活化的一種重要協(xié)同（輔助）刺激信號[7]。相對于T細胞活化時TCR識別性結(jié)合MHC-抗原肽復(fù)合物的T細胞活化第一信號，CD58與CD2的結(jié)合又被看作是 T細胞活化的第二信號。有證據(jù)表明，結(jié)合了抗原抗體復(fù)合物（IC）的紅細胞不但可以通過其膜表面CR分子介導(dǎo)的免疫黏附作用將免疫復(fù)合物傳遞給巨噬細胞，還可以通過其膜表面CD58分子與輔助性T細胞膜表面CD2分子結(jié)合而間接起到類似抗原呈遞細胞的呈遞抗原作用，以此促進外周血T細胞活化與細胞周期改變，從而間接調(diào)控免疫應(yīng)答[8，9]。CD2是胸腺細胞最早表達的分化抗原，CD2與其配體CD58在胸腺對T細胞的選擇過程中發(fā)揮作用。當(dāng)胸腺細胞TCR-CD3復(fù)合體與樹突狀細胞表面MHC分子親和力下降時，兩者不能結(jié)合，進而抑制CD3激活途徑。此時CD2+胸腺細胞與CD58+胸腺基質(zhì)細胞結(jié)合，產(chǎn)生早期胸腺細胞的活化信號，導(dǎo)致該克隆增生和分化。

紅細胞免疫功能主要有：免疫黏附；免疫清除；免疫增強；免疫識別和儲存；遞呈抗原；直接破壞抗原（效應(yīng)細胞樣作用）；免疫調(diào)控。免疫調(diào)控主要包括：（1）對B、T淋巴細胞的免疫調(diào)控。（2）對吞噬細胞的正負雙向調(diào)控。（3）對NK細胞的正向調(diào)控[9]。（4）對細胞因子的調(diào)控：紅細胞能使IFN-3分泌增加，羊紅細胞可使植物血凝素致敏的T淋巴細胞產(chǎn)生IL-2，而紅細胞膜上LFA-3（CD58）單克隆抗體可阻斷這一過程；紅細胞在CD3McAb誘導(dǎo)外周血單個核細胞（PBMC）活化過程中對細胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-1β 的分泌具有一定的促進作用[10]，但紅細胞參與這些細胞因子調(diào)控的分子機制目前尚未完全清楚，可能是經(jīng)過紅細胞上的CR1分子通過補體黏附抗原物質(zhì)，傳遞給單核/吞噬細胞，CR1與抗原形成三聯(lián)復(fù)合體，并促發(fā)TCR/CD3復(fù)合物形成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過二次抗原遞呈作用間接調(diào)控細胞因子的產(chǎn)生。（5）對補體活性的調(diào)節(jié)。（6）增強LAK細胞活性。

2 紅細胞免疫功能與腎臟疾病

2.1 紅細胞免疫功能低下對腎臟疾病的影響

2.1.1 導(dǎo)致腎臟免疫炎癥性損害 由于腎炎患者C3b受體數(shù)目減少或活性降低，血液攜帶紅細胞、清除免疫復(fù)合物功能障礙，導(dǎo)致循環(huán)中增多的免疫復(fù)合物沉積在腎臟組織內(nèi)，使腎臟出現(xiàn)免疫炎癥性損害。研究表明，紅細胞通過調(diào)控γ-干擾素、白細胞介素（Ⅰ、Ⅱ）、免疫球蛋白生成，促進 T、B淋巴細胞轉(zhuǎn)化[11，12]，對自然殺傷細胞（NK細胞）、淋巴因子激活殺傷細胞（LAK）的活性有增強作用。這些體液因子和免疫活性細胞也參與腎炎的發(fā)生發(fā)展，是腎炎發(fā)病的重要因素。

2.1.2 加重腎小球腎炎的炎癥損傷 目前，已知由補體介導(dǎo)的炎性損害在慢性腎炎發(fā)病機制中占有重要地位，而正常人C3b受體可抑制經(jīng)典和旁路途徑中C3轉(zhuǎn)化酶活性，使補體失去致病能力。慢性腎炎患者由于紅細胞C3b受體活性下降可能會削弱這一保護能力。另外，慢性腎炎患者紅細胞免疫功能降低也會使其循環(huán)系統(tǒng)中免疫復(fù)合物的清除受到影響，導(dǎo)致免疫復(fù)合物在體內(nèi)蓄積，從而加重腎小球炎癥損傷。

2.1.3 導(dǎo)致腎臟疾病患者抗病能力低下 紅細胞免疫系統(tǒng)是機體免疫系統(tǒng)的重要組成部分，其在免疫調(diào)節(jié)方面具有重要地位和特殊意義。雖然紅細胞免疫在機體免疫調(diào)節(jié)中的作用尚未完全明了，但其清除異物、抵抗外來微生物感染及促進吞噬、增強T淋巴細胞和B淋巴細胞的免疫作用已經(jīng)明確。紅細胞數(shù)量極多，是白細胞的百倍，在抗感染和腫瘤免疫中紅細胞起著重要作用，故紅細胞免疫功能低下是導(dǎo)致慢性腎衰、系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）、強直性脊柱炎（NS）等疾病的重要因素。另外，慢性腎衰、SLE患者紅細胞免疫功能改變所致的CIC堆積還將進一步抑制紅細胞免疫功能。慢性腎衰、SLE患者紅細胞膜上CD58分子數(shù)量和表達活性的下降亦加重了紅細胞免疫功能抑制[13，14]。

2.2 腎臟疾病患者的紅細胞免疫功能變化

2.2.1 急、慢性腎炎患者的紅細胞免疫功能變化 急、慢性腎小球腎炎患者紅細胞免疫功能低下明顯，表現(xiàn)在紅細胞C3b受體花環(huán)率降低，紅細胞免疫復(fù)合物花環(huán)率前期增高[15]，血清中紅細胞免疫黏附促進因子活性下降，抑制因子活性上升[16]。其機制可能為紅細胞膜C3b受體空位減少、紅細胞C3b受體受損、紅細胞膜C3b受體數(shù)目減少。慢性腎病患者紅細胞免疫功能低下，也可能與機體內(nèi)環(huán)境和內(nèi)分泌長期紊亂、大量毒素蓄積、紅細胞膜脂質(zhì)過氧反應(yīng)等導(dǎo)致紅細胞成分、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，使紅細胞膜上的C3b受體不可逆性破壞[17]，或與體內(nèi)存在某些具有免疫抑制作用的毒性物質(zhì)有關(guān)。分析發(fā)現(xiàn)[18]：急性腎炎組C3b受體黏附活性比慢性組強，差異顯著，但免疫復(fù)合物花環(huán)率無明顯差異。腎炎患者病情由急性轉(zhuǎn)為慢性，紅細胞C3b受體活性在有害因子作用下，未能恢復(fù)反而逐步降低，提示急、慢性腎炎患者紅細胞C3b受體的黏附活性改變影響病情進展。急性組和慢性組血清免疫調(diào)節(jié)因子中促進因子水平均降低，而抑制因子水平均升高，這加劇了紅細胞免疫功能下降，說明要想提高急、慢性腎炎患者的紅細胞免疫功能，應(yīng)當(dāng)注意糾正血清免疫調(diào)節(jié)因子。紅細胞免疫與粒細胞免疫是相輔相成的。在紅細胞存在的情況下，中性粒細胞對酵母菌的吞噬作用明顯增強。急、慢性腎炎患者紅細胞促吞噬作用均有一定程度下降，但慢性組下降明顯。說明慢性組紅細胞集中、運輸微生物的功能下降，使得腎炎患者易合并呼吸道和泌尿道感染。

研究證實，慢性腎炎在腎功正常時NK細胞活性就開始降低，同時紅細胞膜免疫功能也降低，且隨著腎衰竭的加重，兩者下降更明顯[19]。表明作為免疫性疾病，慢性腎炎患者在患病初期即存在逐漸加重的細胞免疫功能紊亂，NK細胞活性與紅細胞膜免疫功能在其中起著重要作用。研究結(jié)果顯示，NK細胞活性與患者血紅蛋白含量明顯正相關(guān)，患者腎功損傷越嚴重、血紅蛋白水平越低，NK細胞活性越低。分析紅細胞對NK細胞活性有增強效應(yīng)的原因，目前認為是由紅細胞胞漿內(nèi)廣泛存在的NK 細胞增強因子（natural killer enhancing factor，NKEF）所致。NKEF是一種蛋白質(zhì)，在紅細胞胞漿蛋白質(zhì)中含量占第三或第四位。慢性腎炎早期，患者尚無貧血，此時NK細胞活性已開始下降，同時伴有紅細胞膜免疫功能降低，NK細胞活性與紅細胞C3b受體花環(huán)率呈正相關(guān)，與紅細胞免疫復(fù)合物花環(huán)率呈負相關(guān)。說明慢性腎炎患者紅細胞對NK細胞活性的影響不僅是其胞漿內(nèi)存在NKEF，紅細胞膜免疫功能對NK細胞活性也有直接影響。其機制可能是：（1）紅細胞膜免疫功能是通過紅細胞膜C3b受體實現(xiàn)的，慢性腎炎患者紅細胞膜免疫功能低下預(yù)示紅細胞膜的分子結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化，那么紅細胞膜上CD58與單個核淋巴細胞膜上CD2形成的CD2/CD58復(fù)合物就會受到影響；（2）慢性腎炎等免疫性疾病患者血清中可能存在高水平的游離CD2分子，如果血清中高水平的游離CD2分子與紅細胞CD58結(jié)合，那么紅細胞膜上的CD58就會被封閉。上述兩種途徑均可阻斷紅細胞對淋巴細胞增殖的促進作用以及對NK細胞的活化作用。

2.2.2 慢性腎功能衰竭（CRF）患者的紅細胞免疫功能變化 CRF患者紅細胞免疫功能損害以紅細胞C3b降低和紅細胞IC增高為主[20]。CRF患者紅細胞免疫功能低下，抗氧化能力降低，表現(xiàn)為SOD活性降低，可能與CRF患者體內(nèi)毒素（氧自由基）積聚過多，紅細胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強有關(guān)。

2.2.3 IgA腎?。↖gAN）患者的紅細胞免疫功能變化 臨床及實驗觀察均提示IgAN是一種免疫復(fù)合物性腎炎，因此，人們開始關(guān)注IgAN發(fā)病與紅細胞免疫功能的關(guān)系。IgAN患者紅細胞結(jié)合及運輸IC（免疫復(fù)合物）的能力下降，導(dǎo)致CIC（循環(huán)免疫復(fù)合物）不能被有效清除，從而沉積在腎臟等組織器官[21，22]。另外，IgAN腎功能正常者紅細胞CR1為正常水平，而腎功能損害者CR1明顯升高。對該現(xiàn)象的解釋為持續(xù)存在于血清中的少量IC可能與紅細胞CR1結(jié)合，促進CR1合成，為正向調(diào)節(jié)。一般認為，IgAN患者紅細胞免疫黏附功能是降低的?；颊呖赡艽嬖谘a體依賴清除機制免疫缺陷，紅細胞CR1減少，會影響補體依賴性IC-IgA的清除。這可以解釋為什么IgAN患者CIC-IgA增多，IC-IgA沉積在腎小球系膜，而肝功能并無損害。

2.2.4 原發(fā)性腎病綜合征患者的紅細胞免疫功能變化 原發(fā)性腎病綜合征發(fā)病機理與細胞免疫和體液免疫功能異常有關(guān)。原發(fā)性腎病綜合征患者紅細胞C3b受體花環(huán)率明顯降低，紅細胞免疫復(fù)合物花環(huán)率明顯升高[23]，說明原發(fā)性腎病綜合征患者紅細胞免疫功能明顯下降，清除免疫復(fù)合物的能力下降，血中CIC增多。但其作用機理尚不清楚，可能與紅細胞免疫調(diào)節(jié)功能異常有關(guān)。單純性腎病綜合征患兒的紅細胞C3b受體花環(huán)率明顯降低，而紅細胞免疫復(fù)合物花環(huán)率無明顯變化，且與T細胞功能紊亂和低IgG血癥關(guān)系密切[24]。單純性腎病綜合征和腎炎性腎病綜合征存在不同程度的紅細胞免疫功能改變，紅細胞免疫功能改變在腎病綜合征發(fā)病機制中起重要作用。

2.2.5 腎虛證患者的紅細胞免疫功能變化 無明顯腎臟疾病但臨床表現(xiàn)腎虛證者，紅細胞CR1數(shù)量和黏附活性降低，揭示腎虛證與紅細胞免疫功能變化密切相關(guān)[25]。其機制可能為：（1）紅細胞膜C3b受體空位減少：CIC與紅細胞膜C3b受體黏附數(shù)量增多，致使紅細胞膜C3b空位減少，影響了紅細胞的免疫黏附功能；（2）紅細胞膜C3b受體受損：紅細胞膜C3b受體簇可與CIC黏附，將其攜帶至肝、脾組織中，由單核吞噬細胞系統(tǒng)清除，紅細胞膜上C3b受體簇在反復(fù)進行上述過程、與單核吞噬細胞系統(tǒng)多次接觸后受損，降低免疫黏附能力；（3）受機體內(nèi)環(huán)境和內(nèi)分泌紊亂等因素影響，導(dǎo)致紅細胞C3b受體不可逆性破壞。

3 結(jié)語

回顧紅細胞免疫研究過程，可以看出紅細胞免疫是機體免疫的重要組成部分。近年來的研究使我們對紅細胞免疫在免疫物質(zhì)基礎(chǔ)、免疫功能以及免疫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等方面的了解更深入。展望未來，對于紅細胞免疫無論是在其分子生物學(xué)的基礎(chǔ)研究上，還是在臨床應(yīng)用研究中均有突破，對腎臟疾病發(fā)病機制、診斷、治療及預(yù)后監(jiān)測等都將發(fā)揮重要作用。