巨噬細(xì)胞在弓形蟲(chóng)感染中的作用

邸絲雨 劉倩倩 崔健 苑文英

摘 要：宿主的固有免疫提供主要抗弓形蟲(chóng)作用，并影響著隨后的適應(yīng)性免疫。尤其是巨噬細(xì)胞，能夠吞噬病毒、細(xì)菌和寄生蟲(chóng)等病原體，通過(guò)細(xì)胞內(nèi)的一氧化氮、多胺等多種機(jī)制將病原體清除。機(jī)體的一氧化氮合酶和精氨酸酶共同作用于同一底物精氨酸，分別生成一氧化氮和多胺對(duì)機(jī)體起作用，二者相互抗衡。

關(guān)鍵詞：弓形蟲(chóng); 巨噬細(xì)胞; NO; 多胺

中圖分類(lèi)號(hào)：S852.7? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2019）05-196-001

剛地弓形蟲(chóng)是一種嚴(yán)格的細(xì)胞內(nèi)寄生的原蟲(chóng)，能夠感染所有有核細(xì)胞，是艾滋病或器官移植等使用免疫抑制劑導(dǎo)致免疫功能低下者受累或死亡的主要原因之一。北美和歐洲弓形蟲(chóng)基因型主要有TypeⅠ，TypeⅡ，TypeⅢ三種，其中，TypeⅡ型使巨噬細(xì)胞向經(jīng)典途徑激活的巨噬細(xì)胞極化，而TypeⅠ和TypeⅢ型蟲(chóng)株使巨噬細(xì)胞向旁路途徑激活的巨噬細(xì)胞極化[1]，分別對(duì)弓形蟲(chóng)產(chǎn)生不同程度的抵抗作用。

TypeⅡ型弓形蟲(chóng)感染人體后，會(huì)刺激巨噬細(xì)胞向M1型極化，M1型巨噬細(xì)胞能夠利用活性氧化物抑制和殺滅胞內(nèi)寄生蟲(chóng)，Th1細(xì)胞分泌的IFN-γ和體內(nèi)微生物產(chǎn)生的脂多糖能激活M1，活化的M1釋放NO損傷微生物。在生理狀態(tài)下，人及其他哺乳動(dòng)物巨噬細(xì)胞的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和精氨酸酶共同作用于同一底物L(fēng)-精氨酸。iNOS催化L-精氨酸所產(chǎn)生的NO對(duì)細(xì)胞內(nèi)的病原體具有殺滅或抑制作用，高濃度的NO與巨噬細(xì)胞抵御弓形蟲(chóng)感染的作用機(jī)制密切相關(guān)[2]，但過(guò)高也會(huì)引起宿主本身的病理性損傷。

NO能夠控制弓形蟲(chóng)感染急性期反應(yīng)，通過(guò)與蟲(chóng)體的硫鐵蛋白中心結(jié)合，抑制了蟲(chóng)體線粒體的有氧呼吸[3]，殺滅細(xì)胞內(nèi)的速殖子，或使速殖子向緩殖子轉(zhuǎn)換。

孕婦容易感染弓形蟲(chóng)。感染了弓形蟲(chóng)的孕婦和懷孕小鼠既具有高水平的Th1型反應(yīng)因子TFN-γ[4]和NO，同時(shí)也具有高水平的Th2型反應(yīng)因子IL-10[5]，對(duì)弓形蟲(chóng)的易感性可能與NO抑制淋巴細(xì)胞的增殖有關(guān)。在弓形蟲(chóng)感染的早期，高水平的TFN-γ和NO引起的Th1型反應(yīng)對(duì)宿主起保護(hù)作用，但隨后Th1型反應(yīng)需要由Th2型反應(yīng)來(lái)代替，以避免免疫病理現(xiàn)象的發(fā)生，有研究則進(jìn)一步證實(shí)Th2型反應(yīng)增強(qiáng)了宿主對(duì)弓形蟲(chóng)的易感性。宿主可通過(guò)巨噬細(xì)胞分泌的NO等物質(zhì)來(lái)抑制弓形蟲(chóng)對(duì)機(jī)體的損傷，從而保證宿主細(xì)胞的各種機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，弓形蟲(chóng)也可通過(guò)多種途徑為自身生長(zhǎng)和繁殖創(chuàng)造條件。例如弓形蟲(chóng)可抑制細(xì)胞凋亡，一方面有利于與蟲(chóng)體的增殖，另一方面也是引起宿主感染的持續(xù)和感染范圍播散的原因。從寄生關(guān)系演化的視角來(lái)認(rèn)識(shí)，宿主細(xì)胞為弓形蟲(chóng)提供了生長(zhǎng)發(fā)育所必須的場(chǎng)所和營(yíng)養(yǎng)，并且屏蔽了宿主免疫系統(tǒng)對(duì)蟲(chóng)體的快速和直接的攻擊，弓形蟲(chóng)會(huì)通過(guò)發(fā)展多種途徑來(lái)抑制凋亡，使蟲(chóng)體獲得了繁殖與發(fā)育的充分條件和時(shí)間，從而引起感染的持續(xù)和感染范圍的播散。

旁路途徑激活的巨噬細(xì)胞（M2）因缺乏對(duì)寄生蟲(chóng)的防御能力，為弓形蟲(chóng)生存繁殖創(chuàng)造了有利條件，并成為弓形蟲(chóng)在體內(nèi)播散的重要載體。Th2細(xì)胞分泌的IL-4和IL-13能夠活化M2[6]，而M2能夠大量分泌免疫抑制因子IL-10，并且抑制IL-1，IL-8，IL-12及TNF等促炎因子的分泌。另外，M2上調(diào)精氨酸酶-1的表達(dá)，通過(guò)與iNOS對(duì)相同底物L(fēng)-精氨酸的競(jìng)爭(zhēng)，抑制NO的生成，表現(xiàn)出對(duì)寄生蟲(chóng)胞內(nèi)感染的免疫抑制效應(yīng)。Arg-1能利用L-精氨酸生成脯氨酸，而弓形蟲(chóng)可以以ATP的形式將其代謝掉，為弓形蟲(chóng)的寄生提供有利的生存條件[7]。

脯氨酸屬于多胺，多胺中帶有正電荷的氨基使它們和帶有負(fù)電的磷酸基的DNA和RNA結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞中DNA的轉(zhuǎn)錄和RNA的翻譯，它們還能和膜上的蛋白質(zhì)或磷脂結(jié)合，使膜保持穩(wěn)定性，促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化，因此，弓形蟲(chóng)必須利用宿主的多胺來(lái)滿(mǎn)足自身的生長(zhǎng)和增殖。而且多胺同時(shí)導(dǎo)致NO分泌量降低，抑制宿主細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，有利于弓形蟲(chóng)的繁殖[8]，待蟲(chóng)體數(shù)量超過(guò)負(fù)荷，感染巨噬細(xì)胞就會(huì)破裂，蟲(chóng)體再次擴(kuò)散并感染其他宿主。

通過(guò)使用多胺結(jié)構(gòu)類(lèi)似物競(jìng)爭(zhēng)性的抑制多胺合成酶或誘導(dǎo)多胺分解酶的活性，拮抗細(xì)胞內(nèi)多胺的功能：多胺類(lèi)似物與天然多胺具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，多胺轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)雖然可以識(shí)別和攝取多胺類(lèi)似物，但多胺結(jié)構(gòu)類(lèi)似物不能替代多胺的功能，可以作為生物源多胺的轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑，減少外源性多胺的攝入，造成內(nèi)源性多胺的耗竭，從而發(fā)揮抑制作用。多胺結(jié)構(gòu)類(lèi)似物還可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而起到抑制弓形蟲(chóng)的作用[9]。

綜上所述，弓形蟲(chóng)感染機(jī)體后在固有免疫中巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO在抗弓形蟲(chóng)機(jī)制中起到關(guān)鍵作用，而多胺則有利于弓形蟲(chóng)在宿主巨噬細(xì)胞中的增殖。

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