類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制研究*

李子璇 歐珠羅布 陳國(guó)維

西藏大學(xué)醫(yī)學(xué)院 西藏拉薩 850000

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是一種全身性慢性自身免疫性疾病，它的發(fā)病機(jī)制至今尚不清楚，大概與遺傳、微生物感染及環(huán)境以及免疫系統(tǒng)等都有一點(diǎn)關(guān)系。RA 的病理特點(diǎn)主要有滑膜襯里細(xì)胞增生、間質(zhì)出現(xiàn)大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，微血管的增生、血管翳形成，軟骨及骨結(jié)構(gòu)遭到破壞等[1]。其臨床特點(diǎn)是手、足小關(guān)節(jié)的多關(guān)節(jié)、對(duì)稱性、侵襲性關(guān)節(jié)炎癥，經(jīng)常伴有關(guān)節(jié)外器官受累及血清類風(fēng)濕因子陽性，可以導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形及功能喪失[2]。目前，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率在1%左右，這種疾病對(duì)人體的損害是不可逆轉(zhuǎn)的，很多損傷的組織難以修復(fù)。并且治療期間效果艱難，反復(fù)發(fā)作，給患者帶來了極大的痛苦和折磨。

1 影響類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的因素

1.1 遺傳因素

RA 的發(fā)展其中一個(gè)眾所周知的危險(xiǎn)因素是先天易感性。一些研究集中在確定新的遺傳線索，可以參與病理過程，導(dǎo)致類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。隨著全基因組關(guān)聯(lián)研究（genome wide association studies,GWAS）的逐漸完善，人們對(duì)遺傳基因和RA 關(guān)系也有了更深一步的了解，通過基因關(guān)聯(lián)檢測(cè)發(fā)現(xiàn) 115 個(gè)基因與RA 顯著相關(guān)，相應(yīng)于43 個(gè)RA 風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)，特別是下列6 個(gè)RA 風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)的6個(gè)新的頂端基因位點(diǎn)，它們分別是：RPP14(DNASE1L3-ABHD6-PXK)、PXT1(ETV7)、MIR5708(TPD52)、DDX6(CXCR5)、SUOX(CDK2) 和PCAT29(LOC145837)[3]。該研究還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的RA 潛在風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)(11q23.3，起始位點(diǎn)118528941bp)，該位點(diǎn)包含以下3個(gè)基因：TREH-PHLDB1-MIR6716，

證實(shí)了已知的RA 風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)，并鑒定了RA中包括非編碼調(diào)節(jié)性 miRNAs 在內(nèi)的新的風(fēng)險(xiǎn)基因[4]。

研究還發(fā)現(xiàn)人類白細(xì)胞抗原（HLA）的HLA-DR基因與RA 發(fā)病也有很大的相關(guān)性，特別是：HLADRB1/*0401/*0404。HLA-DR 基因在應(yīng)急環(huán)境下形成轉(zhuǎn)錄后修飾，在RA 易感人群中，針對(duì)這些轉(zhuǎn)錄后修飾蛋白會(huì)產(chǎn)生自身抗體即我們通常所說的類風(fēng)濕因子（RF），正常人則無影響[5]?？构习彼犭目贵w(ACPA)對(duì)RA 具有高度特異性[6]?；な穷愶L(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎主要損傷的靶器官，可使滑膜大量增生，出現(xiàn)類似于局部腫瘤的現(xiàn)象，后期臨床表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛，功能喪失等[7]。生理狀態(tài)下，人體內(nèi)促炎和抗炎處于一種平衡狀態(tài)，但是如果這種平衡狀態(tài)被打破，則會(huì)引發(fā)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

此外，為了描述新的候選基因的發(fā)展，Shchetynsky 等人進(jìn)行了 RNA 測(cè)序-(RNAseq)為基礎(chǔ)的表達(dá)分析的377 個(gè)基因與先前證實(shí)的 RA 相關(guān)基因位點(diǎn)在血細(xì)胞亞群的 RA 患者[8]。結(jié)果顯示，治療組和未治療組RA 患者ERBB2、TP53 和 THOP1 的表達(dá)差異相似，提示 ERBB2、TP53 和THOP1 可能是與RA 發(fā)病相關(guān)的新候選基因[8]。眾所周知，DNA 甲基化是一種與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病相關(guān)的表觀遺傳修飾[9]。Rhead 等人指出，與對(duì)照組相比，RAPB 中存在超甲基化，支持來自PB 的fls 代表性DNA 甲基化特征可能證明是RA 風(fēng)險(xiǎn)或疾病狀態(tài)的有價(jià)值的生物標(biāo)志物[9]。近年來，在調(diào)控類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)器官運(yùn)動(dòng)的新的遺傳因子方面取得了一些有趣的研究結(jié)果。

1.2 環(huán)境因素

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與環(huán)境也有很大的關(guān)系，如長(zhǎng)期吸煙、職業(yè)、飲食以及外界環(huán)境等因素都已經(jīng)被證實(shí)與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有關(guān)。在所有這些與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)生有關(guān)的環(huán)境因素中，吸煙導(dǎo)致的RA 的發(fā)生已經(jīng)有了充分的證據(jù)，吸煙易于產(chǎn)生瓜氨酸化蛋白，攜帶有阻斷性SE 等位基因的受試者尤為突出[10]。眾所周知，煙草中含有尼古丁，人們對(duì)尼古丁在人體免疫中的作用。Meng 等人在影響cg21325723 DNA 甲基化水平的rs6933349 基因中發(fā)現(xiàn)了吸煙與SNP 之間的基因-環(huán)境相互作用，他們發(fā)現(xiàn)：在目前吸煙者中次要等位基因（rs6933349_A）攜帶者在cg21325723 處的甲基化水平較低，這似乎與ACPA 陽性RA 的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[11]。近年來，更有一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)生與職業(yè)和外界環(huán)境之間可能存在相關(guān)性。在瑞典的一個(gè)小隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)，在接觸二氧化硅的吸煙者中觀察到發(fā)展成 acpa-posi 型RA 的風(fēng)險(xiǎn)較高[12]。此外，Bernatsky 等人的研究中也指出，工業(yè)污染造成大氣污染，在此地區(qū)或者與工業(yè)污染較近的地區(qū)，RA 的得病率較高[13]。同時(shí)也有研究表明，在高寒缺氧的高海拔地區(qū)，也可以導(dǎo)致高水平的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[14]。有人認(rèn)為，接觸某些農(nóng)藥可能在男性農(nóng)民中間的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病中起一定作用[15]。飲食也是影響RA 的一個(gè)因素，適度飲酒和較低的紅肉攝入量與發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低最相關(guān)[16]；低鈉攝入似乎可以降低IL-9 和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的表達(dá)，說明低鈉飲食可能有抑制促炎癥反應(yīng)的作用[17]。BRENNER M 等人的研究發(fā)現(xiàn)，短期低鎂飲食可降低免疫性關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度和滑膜炎相關(guān)基因的表達(dá)，也就是短期低鎂攝入對(duì)患有關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重的的小鼠有保護(hù)作用[18]。

1.3 腸道菌群的影響

風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎另外一個(gè)主要的影響因素指腸道菌群，最近幾年研究者對(duì)腸道菌群的研究成為疾病研究的一個(gè)熱點(diǎn)。胃腸道擁有極其龐大的粘膜表面起著物理屏障的作用，是機(jī)體吸收營(yíng)養(yǎng)的主要場(chǎng)所，同時(shí)也是人體與外界環(huán)境相通的組織器官。健康人群腸道微生物大致可分為四個(gè)門，有1000 多種菌株，有厚壁菌門Firmicutes（包括梭菌屬），所占比例最大，大約在50%～75%，其次是擬桿菌門Bacteroidetes（包括擬桿菌屬、普氏菌屬和卟啉單胞菌屬），約占10%～50%，放線菌門Fusobacteria（包括雙歧桿菌）和變形菌門Proteobacteria（包括大腸桿菌）所占比例較小，特別是變形菌門，僅有1%左右[19]。腸道菌群的這種結(jié)構(gòu)可以維持腸道的穩(wěn)態(tài)，它們形成一道菌膜屏障阻止致病菌對(duì)人體造成的傷害，有益菌也能通過產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物抑菌，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)。WANG 等[20]的研究表明，短鏈脂肪酸（SCFAs）表型、功能及基因水平上與風(fēng)濕性關(guān)節(jié)有高度相關(guān)性。

腸道共生菌群已被證明可以調(diào)節(jié)T 細(xì)胞和調(diào)節(jié)Treg 反應(yīng)，這些反應(yīng)是宿主對(duì)病原體進(jìn)行有效防御所必需的，同時(shí)規(guī)避自身免疫反應(yīng)和其他免疫病理后果作為宿主對(duì)抗病原體的第一道防線，先天性免疫反應(yīng)依賴于一系列被稱為 PRRs 的受體，包括 TLRs 和核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域樣受體(NLRs)[21]。腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂可以引起各種自身免疫性疾病及代謝性疾病相關(guān)，RA 這種自身免疫性疾病與腸道菌群的紊亂有很大的相關(guān)性。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者腸道菌群與正常人群相比豐富度及多樣性均降低，從而導(dǎo)致腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)極易遭到破壞，從而誘導(dǎo)黏膜免疫功能異常，誘發(fā)各種自身免疫性疾病[22]。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎腸道菌群與健康人群相比共有16 個(gè)菌株差異較大，其中最為顯著差異的有三個(gè)特征菌，它們隸屬于厚壁菌門的梭菌綱、梭菌目、瘤胃科，其在RA患者腸道中豐度顯著增加[23]。有研究使用糞便培養(yǎng)方法發(fā)現(xiàn)RA 患者產(chǎn)氣莢膜梭菌較健康對(duì)照組明顯升高——梭菌XIVb 豐度增加[24]。

普雷沃氏菌屬（Prevotella）是革蘭氏陰性菌，該屬菌珠在健康人群的腸道中廣泛存在，同時(shí)也存在少量的機(jī)會(huì)致病菌，普雷沃氏菌這種定植和低致病性可能是長(zhǎng)期以來與人體產(chǎn)生的互利共生關(guān)系[25]。Chen B等人提出普雷沃氏菌屬豐度增加對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生有很大相關(guān)性，普雷沃氏菌一方面可以通過刺激Th17 細(xì)胞活化產(chǎn)生細(xì)胞因子介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，另一方面還能產(chǎn)生Pc-p27 蛋白刺激RA 相關(guān)的促炎Th1 細(xì)胞反應(yīng)，從而誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的發(fā)生[26]。美國(guó)學(xué)者Scher 等人[27]及日本學(xué)者M(jìn)aeda 等人[28]應(yīng)用16S sRNA 測(cè)序技術(shù)均發(fā)現(xiàn)RA 患者擬桿菌屬豐度減少，而普雷沃氏菌屬豐度增加。Scher 等人[27]認(rèn)為腸道微生物群中普雷沃氏菌屬的相對(duì)豐度增加是以減少擬桿菌的相對(duì)豐度為代價(jià)的，普氏菌屬能抑制擬桿菌屬（如脆弱擬桿菌）的抗炎作用。但是，這與Vaahtovuo 等人[29]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全不同，他們的研究結(jié)果是RA 患者腸道中普雷沃氏菌豐度是減少的。

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎腸道菌群的變化

1.4 后天免疫系統(tǒng)

人體免疫系統(tǒng)是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病的主要因素，而效應(yīng)淋巴細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞（Treg）的不平衡是疾病發(fā)生的標(biāo)志。近年來的研究進(jìn)一步證實(shí)了在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中Th17 細(xì)胞與IgA 的分泌有關(guān)[30]，同時(shí)Th17 細(xì)胞在RA 臨床前期[31]引發(fā)特異性B 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生自身抗體，Th17 細(xì)胞產(chǎn)生的IL-21 與TNF-α[32]共同參與骨的損傷作用。Treg 細(xì)胞主要通過調(diào)節(jié)作用來抑制免疫反應(yīng)的發(fā)生，前列腺素E2(PGE2)對(duì)Treg 細(xì)胞的影響首次被描述。PGE2 可以通過下調(diào) FoxP3、CTLA-4 和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子-α 受體相關(guān)蛋白(GITR)的表達(dá)，抑制IL-10 的釋放等多種途徑影響Treg 細(xì)胞的功能[33]。對(duì)于B 淋巴細(xì)胞，Dekker 等研究了自反應(yīng)B 細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)化后改變的蛋白質(zhì)的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)自身和外源的抗氨基甲?；鞍锥寄芤鹱陨韺?duì)氨基甲?；鞍椎漠惓７磻?yīng)[34]。

2 展望

隨著分子生物學(xué)研究技術(shù)的發(fā)展，近幾年關(guān)于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制、治療等都有研究。包括腸道菌群的移植、免疫細(xì)胞、細(xì)胞代謝通路、黏附分子以及一些細(xì)胞因子等。T 淋巴細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞具有較好的表型和功能，新發(fā)現(xiàn)的先天性淋巴樣細(xì)胞(ILC)具有新的作用。未來的研究將需要更好地了解RA 的潛在機(jī)制，以便開發(fā)新的和更具體的疾病治療方法。