硒制劑治療格雷夫斯眼病作用機(jī)制研究進(jìn)展

韋艷鴻，龐翠軍

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)附屬武鳴醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病科，南寧530199； 2.廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病科，南寧530000)

格雷夫斯眼病(Graves′ ophthalmopathy，GO)又稱(chēng)甲狀腺相關(guān)性眼病，是毒性彌漫性甲狀腺腫(Graves′ disease，GD)最常見(jiàn)的甲狀腺外臨床表現(xiàn)。GO在40～60歲高發(fā)，女性多見(jiàn)，男女患病比例為1∶5，女性的年發(fā)病率約為16/100 000，男性的年發(fā)病率約為3/100 000，總?cè)巳旱哪臧l(fā)病率為42.2/1 000 000[1]。GO是一種主要累及眼眶組織的自身免疫性疾病，20%～50%的GD患者有眼部受累表現(xiàn)，其中3%～5%的患者可發(fā)展至嚴(yán)重階段[2]。GO發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，其炎癥過(guò)程主要包括抗氧化劑-氧化劑機(jī)制的不平衡、活性氧類(lèi)(reactive oxygen species，ROS)生成增加等。多項(xiàng)研究表明，GO患者眼外肌纖維化以及眶周組織腫脹與致炎因子的作用直接相關(guān)，缺硒患者體內(nèi)ROS產(chǎn)生增多形成的超氧化環(huán)境，導(dǎo)致前列腺素和白三烯等致炎因子大量生成，介導(dǎo)GO眶周組織損傷和慢性炎癥過(guò)程；此外，谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)和硫氧還蛋白還原酶(thioredoxin reductase，TxR)可在一定程度上糾正這種超氧化環(huán)境，抑制氫過(guò)氧化物調(diào)節(jié)環(huán)氧化酶和脂肪氧合酶通路，抑制氧自由基介導(dǎo)的細(xì)胞炎癥[3-5]。但硒制劑治療GD的具體作用機(jī)制尚不清楚，且我國(guó)尚無(wú)統(tǒng)一的硒制劑治療劑量及療程標(biāo)準(zhǔn)，故目前尚未廣泛用于臨床?，F(xiàn)對(duì)硒制劑治療GO的作用機(jī)制研究進(jìn)展予以綜述。

1 GO的主要發(fā)病機(jī)制

GO與炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、成纖維細(xì)胞增殖、纖維增生和脂肪沉積、糖胺聚糖透明質(zhì)酸的積累導(dǎo)致眼肌容積眶脂肪容積增大有關(guān)，產(chǎn)生組織腫脹、炎癥、肌肉運(yùn)動(dòng)受限和繼發(fā)性壓迫改變，發(fā)病機(jī)制主要包括細(xì)胞免疫、GO相關(guān)的抗原及抗體的產(chǎn)生以及氧化應(yīng)激。

1.1細(xì)胞免疫 GO作為一種自身免疫性疾病，主要由細(xì)胞免疫介導(dǎo)，CD4+T細(xì)胞通過(guò)識(shí)別甲狀腺、眶內(nèi)組織及眼球外的自身抗原而被激活，活化的CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生各種黏附分子和細(xì)胞因子，從而激活CD8+T淋巴細(xì)胞或B淋巴細(xì)胞，導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生自身抗體[6]。與此同時(shí)，T細(xì)胞在GO患者球后組織浸潤(rùn)，多種細(xì)胞因子，如γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、單核細(xì)胞趨化蛋白1以及多種白細(xì)胞介素(interleukin，IL)，如IL-1、IL-6、IL-8等共同作用，導(dǎo)致GO的發(fā)生。T細(xì)胞及其細(xì)胞因子可能通過(guò)促進(jìn)趨化因子配體分泌、促進(jìn)黏附分子分泌以及促進(jìn)前列腺素E釋放，從而促進(jìn)GO自身免疫反應(yīng)，導(dǎo)致脂肪干細(xì)胞增殖分化和脂質(zhì)堆積，刺激成纖維細(xì)胞分泌大量氨基葡聚糖及透明質(zhì)酸等物質(zhì)，透明質(zhì)酸與CD44結(jié)合，激活促分裂原活化的蛋白激酶及核因子κB信號(hào)通路，導(dǎo)致眼眶成纖維細(xì)胞合成大量環(huán)加氧酶-2，引發(fā)GO炎癥反應(yīng)，促進(jìn)GO發(fā)生[7]。

1.2GO相關(guān)抗原及抗體的產(chǎn)生 甲狀腺與眼眶受累組織間存在共同抗原，Kriss等[8]早在1967年就提出引起眼部自身免疫反應(yīng)的重要抗原是促甲狀腺激素受體(thyroid-stimulating hormone receptor，TSHR)。TSHR可作為抗原使機(jī)體產(chǎn)生促甲狀腺激素受體抗體(thyroid stimulating hormone receptor antibody，TRAb)。GO患者眼眶脂肪或結(jié)締組織的成纖維細(xì)胞及眼外肌細(xì)胞均可表達(dá)TSHR，從而引起自身免疫反應(yīng)，并可在GO患者抑制性T細(xì)胞/輔助性T細(xì)胞(T helper cell，Th細(xì)胞)失衡的基礎(chǔ)上引起自身免疫反應(yīng)。眼肌局部的抗原呈遞細(xì)胞對(duì)TSHR進(jìn)行識(shí)別，將此自身抗原呈遞給T細(xì)胞，使T細(xì)胞活化，啟動(dòng)細(xì)胞免疫反應(yīng)。血清TSHR濃度與GO的臨床活動(dòng)度以及疾病嚴(yán)重程度有關(guān)，可通過(guò)檢測(cè)TSHR濃度預(yù)測(cè)GO患者的預(yù)后[9]。組織纖維化相關(guān)的影響因素有TRAb、GO的活動(dòng)性、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子等，與GO病情的嚴(yán)重程度以及治療效果有關(guān)[10]。有研究表明，因TSHR與胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體存在交叉抗原，TRAb可激活胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體，促進(jìn)胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體產(chǎn)生，因此，GD患者具有表皮生長(zhǎng)因子受體和胰島素樣生長(zhǎng)因子受體、TSHR等自身抗體，可介導(dǎo)GO的發(fā)生和發(fā)展[11]。

1.3氧化應(yīng)激 超氧化物歧化酶、GSH-Px以及非酶類(lèi)抗氧化物(如谷胱甘肽)是組織及血清的抗氧化酶，起到清除ROS、保護(hù)組織的作用。GO患者眼眶局部的自身免疫性炎癥反應(yīng)可影響ROS代謝及抗氧化酶活性，使ROS生成增多，進(jìn)而加重組織損傷[12]。氧化應(yīng)激可誘導(dǎo)GO患者T淋巴細(xì)胞分泌IL-17[13]。研究證實(shí)，IL-17可誘導(dǎo)IFN-γ、IL-1β等細(xì)胞因子釋放，刺激眼眶成纖維細(xì)胞增殖，分泌氨基葡聚糖。GO患者眼眶成纖維細(xì)胞中超氧陰離子及過(guò)氧化氫、丙二醛和8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷均高于健康人群，而超氧陰離子可呈劑量依賴(lài)性促進(jìn)GO患者眼眶成纖維細(xì)胞大量增殖，產(chǎn)生氨基葡聚糖，從而引起眼病[14]。氧化應(yīng)激作用可使眼眶成纖維細(xì)胞中結(jié)締組織生長(zhǎng)因子、纖維連接蛋白、載脂蛋白的表達(dá)增加，其中以結(jié)締組織生長(zhǎng)因子最明顯，可引起細(xì)胞遷移和分化、細(xì)胞外基質(zhì)(如膠原蛋白和纖維連接蛋白等)合成以及組織纖維化，可能與GO的發(fā)病有關(guān)[15]。

2 硒制劑治療GO的作用機(jī)制

硒是半金屬元素，廣泛存在于自然界中，于1817年由瑞典化學(xué)家Berzelius首次發(fā)現(xiàn)。硒作為人體必需的微量元素，并以硒蛋白的形式在體內(nèi)發(fā)揮特定的生物學(xué)效應(yīng)[16]。Khong等[17]對(duì)GO患者與未合并眼眶病變GD患者血清硒水平的前瞻性病例對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，GO患者的血清平均硒水平隨GO病情的加重而逐漸下降，排除年齡、吸煙、甲狀腺切除、放射性碘治療、居住地點(diǎn)等因素的影響后，GO患者血清硒水平仍明顯偏低，故認(rèn)為相對(duì)缺硒可能是GO的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。硒最主要的生物學(xué)功能是構(gòu)成GSH-Px的重要成分，目前已發(fā)現(xiàn)25個(gè)不同基因編碼的硒蛋白，主要分為GSH-Px家族、TxR、硒蛋白W、硒蛋白P、碘甲腺原氨酸脫碘酶家族和硒代磷酸合成酶6類(lèi)[18]。硒具有抗氧化、參與DNA合成、調(diào)節(jié)DNA表達(dá)、調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)及免疫應(yīng)答、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞和肌肉組織的正常功能、促進(jìn)生殖發(fā)育等生理作用。評(píng)估補(bǔ)硒對(duì)GO病程影響的大型雙盲多中心隨機(jī)安慰劑對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組相比，硒治療組GO患者經(jīng)6個(gè)月治療后的整體眼部癥狀改善顯著[19]。

2.1抗氧化應(yīng)激、免疫調(diào)節(jié)、抑制炎癥細(xì)胞因子的生成 硒具有顯著的抗氧化作用，主要由硒蛋白中GSH-Px和TxR介導(dǎo)，主要通過(guò)清除ROS降低超氧化物的產(chǎn)生，從而抑制氧化應(yīng)激作用。TxR是一種碘誘導(dǎo)的應(yīng)激蛋白，其抗氧化能力比谷胱甘肽更強(qiáng)[20]。GSH-Px調(diào)控花生四烯酸合成、控制炎癥反應(yīng)及氧化損傷，去除過(guò)氧化氫、脂質(zhì)和磷脂過(guò)氧化物，從而保持細(xì)胞膜的完整性[21]。GO患者ROS生成增多，ROS可通過(guò)刺激以免疫和炎癥反應(yīng)為基礎(chǔ)的核因子κB通路上調(diào)核因子κB的活性，增加TNF-α 和IL-6分泌細(xì)胞因子等炎癥因子的大量釋放；硒通過(guò)抑制與核因子κB相結(jié)合的基因啟動(dòng)子，從而減少炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生[22]。此外，過(guò)氧化氫可激活p38促分裂原活化的蛋白激酶，誘導(dǎo)高水平環(huán)加氧酶-2的表達(dá)，此反應(yīng)取決于GO的嚴(yán)重程度[23]。硒通過(guò)抑制p38促分裂原活化的蛋白激酶通路，降低血管內(nèi)皮細(xì)胞中過(guò)氧化氫介導(dǎo)表達(dá)的環(huán)加氧酶-2的水平[24]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，硒充足條件中，環(huán)加氧酶和脂氧合酶途徑的過(guò)氧化氫中間體減少，導(dǎo)致前列腺素E和白三烯的生成減少[25]。

補(bǔ)充硒制劑可提高硒蛋白濃度，保護(hù)甲狀腺免受超氧化物的損傷，大鼠模型中硒的替代可預(yù)防這種氧化損傷[26]。體內(nèi)超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶組成了強(qiáng)有效的抗氧化機(jī)制的第一道防線，能夠中和自由基的生物效應(yīng)；當(dāng)該機(jī)制不能足夠中和自由基時(shí)，受硒有效性調(diào)節(jié)的第二道防線被激活，硒通過(guò)激活GSH-Px來(lái)激活抗氧化防御的“二線”防御系統(tǒng)[27]。硒蛋白在調(diào)節(jié)人類(lèi)免疫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，硒的缺乏伴隨著細(xì)胞介導(dǎo)免疫和B細(xì)胞功能的失調(diào)。

GO中Th1/Th2細(xì)胞的平衡轉(zhuǎn)化以CD4+Th1細(xì)胞為主，Th1/Th2細(xì)胞比值被認(rèn)為是疾病活動(dòng)的生物標(biāo)志物，是GO特異性免疫治療的靶點(diǎn)，分泌過(guò)剩的細(xì)胞因子(如TNF-α、IFN-γ)可維持炎癥過(guò)程。在眼部肌肉中可檢測(cè)到大量的Th1細(xì)胞和IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-6信使RNA，其中以Th1細(xì)胞居多。含硒制劑治療GO，可減低Th1細(xì)胞的水平，提高Th2細(xì)胞水平，故認(rèn)為硒可通過(guò)抑制Th1細(xì)胞的細(xì)胞因子，減輕軟組織炎癥，從而提高眼的運(yùn)動(dòng)能力[28]。Rotondo Dottore等[29]的研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)氧化氫在GO發(fā)病機(jī)制中通過(guò)氧化應(yīng)激反應(yīng)促進(jìn)TNF-α、IL-1和IFN-γ生成，并誘導(dǎo)細(xì)胞氧化型谷胱甘肽和成纖維細(xì)胞增殖。硒可通過(guò)抑制淋巴細(xì)胞抑制IL-2、TNF-α、IFN-γ的釋放[30]。將注射0.005%碘化鈉溶液8周以誘導(dǎo)自身免疫性甲狀腺炎的4周齡小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、補(bǔ)碘組和補(bǔ)硒組的實(shí)驗(yàn)研究顯示，補(bǔ)硒組小鼠甲狀腺炎的患病率以及淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)程度隨時(shí)間逐漸降低，且GSH-Px和TxR的水平明顯高于其他組，表明補(bǔ)硒可提高機(jī)體GSH-Px和TxR的水平[31]。對(duì)大鼠甲狀腺濾泡細(xì)胞系模型的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)硒可提高大鼠甲狀腺濾泡細(xì)胞系的生長(zhǎng)速度，促進(jìn)甲狀腺的生長(zhǎng)及增殖，減少細(xì)胞死亡；并可調(diào)節(jié)促凋亡和抗凋亡基因信使RNA水平，拮抗腫瘤壞死因子的作用，減少細(xì)胞凋亡；此外，高劑量亞硒酸鈉孵育可預(yù)防衣霉素誘導(dǎo)的應(yīng)激性凋亡[32]。硒可以硒代半胱氨酸的形式減輕氧化應(yīng)激，使GSH-Px活性增加，從而阻斷TNF-α和IFN-γ的增加，最終減少纖維細(xì)胞生成，這可能是硒治療GO的作用機(jī)制之一。由此可見(jiàn)，GO患者體內(nèi)的硒不僅可在一定程度上糾正甲狀腺的超氧化環(huán)境，還對(duì)眶周超氧化介導(dǎo)的炎癥具有治療作用。

2.2抑制TRAb分泌 GO患者眼眶脂肪或結(jié)締組織的成纖維細(xì)胞及眼外肌細(xì)胞均可表達(dá)TSHR。TSHR可作為抗原使機(jī)體產(chǎn)生TRAb，引起自身免疫反應(yīng)。TSHR由抗原遞呈細(xì)胞傳遞給Th細(xì)胞，進(jìn)一步傳遞給活化的B細(xì)胞，繼而產(chǎn)生TRAb。TRAb與TSHR結(jié)合可激活慢性炎癥的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，使T細(xì)胞產(chǎn)生IL-1、TNF-α、IFN-γ等細(xì)胞因子。同時(shí)TRAb經(jīng)血流到達(dá)眶周組織，并與TSHR結(jié)合，促使眶周組織分泌細(xì)胞外基質(zhì)，導(dǎo)致組織水腫和纖維化[33]。補(bǔ)硒治療可延緩GO的發(fā)展，對(duì)控制GO病情發(fā)展有一定作用。將65例GD伴輕度突眼患者隨機(jī)分為對(duì)照組(給予甲巰咪唑治療)和觀察組(給予甲巰咪唑+硒酵母片治療)，隨訪6個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，兩組患者的游離三碘甲腺原氨酸、游離甲狀腺素、眼球突出度、甲狀腺球蛋白抗體、TRAb、IgG及IgA水平均較治療前降低，且觀察組較對(duì)照組下降更明顯[34]。Wang等[35]將接受常規(guī)甲氧咪唑治療的41例復(fù)發(fā)性GD患者隨機(jī)分為補(bǔ)硒治療組及對(duì)照組，治療2個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，兩組患者血清游離甲狀腺素、游離三碘甲腺原氨酸及TRAb水平均較治療前降低，但補(bǔ)硒組降低更明顯；治療6個(gè)月后，補(bǔ)硒組血清TRAb水平較對(duì)照組降低更明顯，且TRAb恢復(fù)正常者所占比例顯著高于對(duì)照組，故推斷補(bǔ)硒治療可增強(qiáng)抗甲狀腺功能亢進(jìn)藥物對(duì)復(fù)發(fā)性GD患者的治療效果。將甲狀腺功能亢進(jìn)和橋本甲狀腺炎患者分為硒補(bǔ)充治療組和對(duì)照治療組的臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硒治療組用藥3個(gè)月、6個(gè)月及隨訪1年后的TRAb水平較治療前顯著下降，且較對(duì)照組下降更顯著[36]。硒制劑降低TRAb的具體機(jī)制尚未明確，可能與抑制TNF-α誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞中血管細(xì)胞黏附分子-1、細(xì)胞間黏附分子-1的表達(dá)以及敲除硒蛋白合成所需的轉(zhuǎn)移RNA后，巨噬細(xì)胞的遷移能力和吞噬能力下降有關(guān)[37]。因此，硒治療對(duì)緩解橋本甲狀腺炎的眼部癥狀具有一定作用。

2.3抑制甲狀腺過(guò)氧化物酶自身抗體(thyroid peroxidase autoantibody，TPOAb)的分泌 甲狀腺過(guò)氧化物酶是一種糖基化的蛋白質(zhì)，在甲狀腺激素合成的過(guò)程中，可作為T(mén)POAb的靶抗原催化碘化酪氨酸的氧化反應(yīng)、促進(jìn)三碘甲腺原氨酸和甲狀腺素形成。高水平TPOAb可使甲狀腺細(xì)胞的抗氧化能力降低，進(jìn)一步造成甲狀腺濾泡細(xì)胞損害。多種甲狀腺疾病均伴隨不同程度的TPOAb升高[38]。硒可以降低橋本甲狀腺炎的局部炎癥反應(yīng)，減少TPOAb的產(chǎn)生，改善甲狀腺形態(tài)[39]。對(duì)364例接受硒酵母200 μg/d或安慰劑治療的TPOAb升高(>300 IU/mL)患者的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，治療3個(gè)月和6個(gè)月的硒治療組患者TPOAb滴度分別下降10.0%和10.7%，而安慰劑對(duì)照組患者TPOAb滴度輕度增加；且不同基因型單核苷酸多態(tài)性r25191g/a患者的TPOAb滴度亦有不同程度地下降；AA基因型患者血清TPOAb滴度下降更顯著(下降46.2%)；補(bǔ)充硒制劑6個(gè)月后，GSH-Px活性顯著升高[40]。一項(xiàng)薈萃分析發(fā)現(xiàn)，硒攝入組血清TPOAb和甲狀腺球蛋白抗體水平顯著降低，表明硒對(duì)GO患者甲狀腺的自身免疫狀態(tài)具有顯著的調(diào)節(jié)作用[41]。

2.4抑制細(xì)胞人類(lèi)白細(xì)胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)DR的表達(dá) HLA的遺傳多樣性是GO發(fā)生、發(fā)展的易感因素之一。HLA基因主要參與抗原的加工和提呈，并調(diào)控免疫應(yīng)答中免疫細(xì)胞間相互作用，其包括TSHR、細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4、蛋白酪氨酸磷酸酶-非受體22型、甲狀腺球蛋白基因等。正常情況下，HLA-DR僅在活化T細(xì)胞、單核細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)。當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)自身免疫性疾病時(shí)，HLA-DR可在甲狀腺細(xì)胞上表達(dá)，并在GO發(fā)病機(jī)制中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，HLA-DR可在GO患者眼眶內(nèi)浸潤(rùn)的 T淋巴細(xì)胞和眼外肌周?chē)某衫w維細(xì)胞上強(qiáng)表達(dá)，球后HLA-DR刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生糖胺聚糖積累，GO患者眼眶內(nèi)前脂肪細(xì)胞的HLA-DR表達(dá)明顯高于正常人群[42]。在含有IFN-γ和亞硒酸鈉溶液中培養(yǎng)甲狀腺上皮細(xì)胞的離體實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)第3天甲狀腺上皮細(xì)胞HLA-DR表達(dá)陽(yáng)性率由35%降至10%，且亞硒酸鈉溶液濃度越高，抑制HLA-DR陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)的效果越強(qiáng)，表明硒對(duì)IFN-γ誘導(dǎo)的甲狀腺細(xì)胞HLA-DR分子表達(dá)具有劑量依賴(lài)性抑制作用[43]。由此可見(jiàn)，硒對(duì)改善GO患者眼部癥狀具有一定的作用。

3 小 結(jié)

GO是發(fā)病率較高的成人眼眶疾病，對(duì)患者面部容貌及視神經(jīng)、視功能造成不同程度的影響，嚴(yán)重者可威脅視力[44]。 GO的發(fā)病機(jī)制主要包括細(xì)胞免疫、GO相關(guān)抗體的產(chǎn)生以及氧化應(yīng)激。隨著研究的逐步深入，硒制劑及含硒中成藥已成為當(dāng)前GO的研究熱點(diǎn)。硒是一種具有很強(qiáng)的抗氧化能力的微量元素，可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫，降低TRAb、TPOAb等甲狀腺自身抗體的滴度，還可降低氧化應(yīng)激水平，改善機(jī)體超氧化微環(huán)境。硒制劑在GO治療中具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值，但目前尚缺乏有效評(píng)估GO患者治療前硒缺乏水平、補(bǔ)充硒制劑情況的臨床試驗(yàn)方法，亦缺乏足夠的支持硒制劑治療最佳劑量及治療時(shí)間的臨床數(shù)據(jù)，故仍需進(jìn)一步的研究。