小膠質(zhì)細胞在神經(jīng)精神性狼瘡發(fā)病機制中的研究進展

司靜怡（綜述） 樸思蓉 吳 昊（審校）

（1復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院 上海 200032；2復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院放射科，3皮膚科 上海 200040）

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種可累及全身多個系統(tǒng)的慢性彌漫性結(jié)締組織病，病因尚未明確，患者血清中存在以抗核抗體（anti-nuclear antibodies，ANA）為代表的多種自身抗體。神經(jīng)精神性狼瘡（neuropsychiatric systemic lupus erythematosus，NPSLE）是 SLE 累及神經(jīng)系統(tǒng)而導(dǎo)致神經(jīng)、精神癥狀的一組嚴重并發(fā)癥［1］。NPSLE 的發(fā)病率尚不明確，研究顯示 12%~95%的SLE 患者有相關(guān)表現(xiàn)［2］。目前針對NPSLE發(fā)病機制的研究主要集中在自身抗體、細胞因子和血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）功能障礙等方面。這些因素相互作用導(dǎo)致NPSLE 發(fā)生的機制尚不完全清楚。

小膠質(zhì)細胞（microglia，MG）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）內(nèi)常駐的免疫細胞，可能參與上述因素的相互作用。已有學(xué)者在一些易患狼瘡的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了反應(yīng)性MG，抑制MG 激活可以減輕多種小鼠模型的 NPSLE 表現(xiàn)［3］，說明MG 在NPSLE 的生理、病理過程中發(fā)揮著重要作用。闡明MG 在NPSLE 發(fā)病中的作用對于進一步理解NPSLE 的發(fā)病機制、診斷和治療相關(guān)內(nèi)容具有重要意義，因此本文將圍繞MG 在NPSLE發(fā)病機制中作用的研究進展進行綜述。

小膠質(zhì)細胞MG 起源于中胚層，與外周巨噬細胞同屬造血細胞起源的單核巨噬細胞，在腦內(nèi)各部位均有分布［4］。在穩(wěn)態(tài)條件下，MG 在大腦中主要起監(jiān)視作用，在體成像研究表明，MG 以高度動態(tài)的方式不斷地伸展和收縮，對周圍的微環(huán)境進行掃描［5］。周圍微環(huán)境的微小變化，如感染、缺血、損傷等，均會使MG 呈現(xiàn)出活化狀態(tài)。

MG 的活化并不是從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的簡單轉(zhuǎn)換，而是一個復(fù)雜的動態(tài)過程。活化的MG分為兩種表型：M1 型（經(jīng)典活化型）和M2 型（替代活化型），兩者的主要區(qū)別是激活條件、表面抗原標(biāo)志物和功能。M1 受到干擾素-γ（interferon γ，IFN-γ）、TLRs（Toll-like receptors，TLRs）等激活，表面抗原包括 CD80、CD32 和 CD86 等，分泌促炎因子［如 IL-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）］、趨化因子［如單核細胞趨化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein，MCP-1）和干擾素誘導(dǎo)蛋白-10（interferon-inducible protein-10，IP-10）］，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，清除有害物質(zhì)，但炎癥介質(zhì)的過度釋放將產(chǎn)生細胞毒性作用［6］。M2 受 IL-3、IL-4等激活，表面抗原包括 Chi3l3、Arg-1 和 CD206 等，分泌抗炎因子［如IL-10、胰島素樣生長因子-1（insulin-like growth factors-1，IGF-1）］和轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β），抑制或減輕中樞炎癥反應(yīng)，還能分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子，主要發(fā)揮神經(jīng)元保護作用［7］?，F(xiàn)已證實NPSLE 患者腦脊液中 IL-6、TNF-α 水平上升［8］，提示在 NPSLE中MG 激活態(tài)以M1 型為主；但值得注意的是MG可以經(jīng)過多次激活過程，且在一定的條件下M1 和M2 型MG 之間可以進行相互轉(zhuǎn)化。

綜上所述，激活的MG 釋放細胞因子和活性氧自由基等，這些分子可以通過旁分泌方式調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元，也可以通過正反饋或負反饋環(huán)以自分泌方式影響MG 自身。研究證實，MG 的活化與一系列CNS 免疫相關(guān)性疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，如多發(fā)性硬化癥、阿爾茲海默癥等［9-10］，因此 MG 的活化可能參與各類CNS 疾病的發(fā)病過程。

神經(jīng)精神性狼瘡

NPSLE 的免疫學(xué)病因 NPSLE 的發(fā)病機制較為復(fù)雜，至今尚未明確，難以用單一的機制解釋，其中免疫學(xué)因素起主要作用，目前廣為接受的機制是炎癥因子、BBB 功能障礙和自身抗體等因素的相互作用。有研究顯示，SLE 患者腦脊液中IL-6、TNF-α 水平與 NPSLE 顯著相關(guān)［11］，且已知多種炎癥因子能夠?qū)е麦w內(nèi)免疫失衡、MG 活化及自身免疫炎癥等。此外，MG 作為CNS 的常駐免疫細胞，其自身可以產(chǎn)生和釋放多種炎癥因子參與上述過程。在正常情況下，BBB 可以防止白細胞和炎癥介質(zhì)進入腦實質(zhì)引起炎癥；因此，短暫的BBB 功能失調(diào)可能導(dǎo)致炎癥介質(zhì)的鞘內(nèi)遷移［12］。另外，SLE 患者中反應(yīng)BBB 功能的腦脊液標(biāo)志物S100B 水平與精神心理學(xué)測試結(jié)果的相關(guān)性證實SLE 的精神癥狀與BBB 功能紊亂有關(guān)［13］。BBB 功能障礙是自身抗體進入腦脊液或漿細胞進入腦脊液導(dǎo)致自身抗體產(chǎn)生的必要條件。腦脊液中的出現(xiàn)的各類自身抗體可與神經(jīng)元抗原形成免疫復(fù)合物，并被漿細胞樣樹突狀細胞內(nèi)吞而產(chǎn)生IFN-α。IFN-α 可直接導(dǎo)致神經(jīng)元損傷，通過誘導(dǎo)MG 吞噬神經(jīng)元或產(chǎn)生不同的促炎細胞因子和趨化因子產(chǎn)生神經(jīng)毒性，也可激發(fā)NPSLE 發(fā)生［14］。上述自身抗體主要有：抗磷脂抗體（anti-phospholipid antibodies，APL）、ANA、抗神經(jīng)元抗原抗體、抗內(nèi)皮抗體（anti-endothelial antibodies，AECA）［15］。

NPSLE 的腦組織改變 NPSLE 患者的腦組織呈慢性病理改變，因此NPSLE 患者的各類神經(jīng)、精神癥狀通常與SLE 疾病活動不同步，在SLE 疾病靜止期NPSLE 癥狀仍然存在并不斷進展。其中，腦血管損傷是NPSLE 的主要組織病理學(xué)過程，大多數(shù)病變與之相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，NPSLE 患者腦組織學(xué)檢查顯示存在腦水腫、血管重塑和管壁鈣化，神經(jīng)元和髓鞘軸突丟失、微梗死和彌漫性缺血改變、MG 增生和反應(yīng)性星形細胞增多等［16］。小血管的頻繁受累、內(nèi)皮細胞增生、微血栓的存在以及頻繁、明顯的局灶性或彌漫性腦水腫還證實存在彌漫性內(nèi)皮損傷，提示血腦屏障的破壞［16］。

Ercan 等［17］采 用影像學(xué) 手段檢測 NPSLE 患者腦內(nèi)潛在的細胞類型特異性微結(jié)構(gòu)改變，結(jié)果顯示神經(jīng)元/軸突代謝產(chǎn)物和膠質(zhì)細胞代謝產(chǎn)物擴散增加，與神經(jīng)元水腫和炎癥介導(dǎo)的MG 和星形膠質(zhì)細胞的形態(tài)學(xué)改變有關(guān)，提示CNS 受累有MG 參與。David 等［18］對 NPSLE 模型小鼠（MRL-lpr）的研究報告MG 活化水平隨小鼠年齡增長而增長。且體內(nèi)外研究均已證實，SLE 患者的血清可以導(dǎo)致MG 發(fā)生表面CD86 表達增加、促炎細胞因子產(chǎn)生增加等變化 ，即 SLE 患 者 血 清 可 誘 導(dǎo) MG 活 化［19-20］。 結(jié) 合NPSLE 患者的腦組織學(xué)、影像學(xué)改變推斷MG 活化是NPSLE 腦組織改變重要的過程之一，可能在NPSLE 發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。神經(jīng)元是CNS 最重要的結(jié)構(gòu)和功能單位，神經(jīng)元或突觸損害常是神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基礎(chǔ)，因此不難理解NPSLE 的神經(jīng)、精神癥狀與突觸丟失密切相關(guān)。研究表明，抑制MG 活化可以減少NPSLE 模型小鼠的突觸丟失和行為表型改變［21］，提示在 NPSLE 中 MG 可能通過影響神經(jīng)元和突觸的結(jié)構(gòu)和功能而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

MG 在 NPSLE 中 的 作 用

MG 的吞噬作用 激活后的MG 的顯著特征之一是具有吞噬、清除能力。在大腦正常的發(fā)育過程和部分 CNS 疾病中［22］，MG 在突觸和神經(jīng)元的吞噬清除中都會發(fā)揮作用。NPSLE 患者和動物模型中均發(fā)現(xiàn)存在神經(jīng)元和突觸的缺失改變［17-18］，且這種缺失與NPSLE 的神經(jīng)精神癥狀密切相關(guān)。Allison等［21］用抗Ⅰ型干擾素受體抗體治療564Igi 小鼠，發(fā)現(xiàn)模型小鼠MG 激活、突觸丟失和行為表型改變減少，表明MG 依賴性突觸的清除在SLE 的行為改變中發(fā)揮作用，且Ⅰ型干擾素在其中起到一定的干預(yù)效果。

MG 的吞噬作用主要由腦脊液中的抗體和補體介導(dǎo)。Matus 等［23］的研究表明，抗核蛋白抗體能夠通過與神經(jīng)元表面核糖體蛋白樣抗原結(jié)合而誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡過程。凋亡的神經(jīng)元細胞表面表達的磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）是可被 MG識別并啟動吞噬過程的經(jīng)典配體之一［24］。PS 通過乳脂球表皮生長因子8 與MG 表面的整合蛋白結(jié)合，引起 MG 骨架蛋白重構(gòu)，使其發(fā)揮吞噬功能［25］，因此MG 對神經(jīng)元和突觸的吞噬與自身抗體的作用有關(guān)。經(jīng)典補體途徑參與健康腦內(nèi)MG 依賴的突觸修剪，補體蛋白通過標(biāo)記神經(jīng)元間不適當(dāng)?shù)耐挥|連接，介導(dǎo)MG 的吞噬清除。有關(guān)狼瘡患者的研究證實，在NPSLE 中補體C1q 標(biāo)記受損傷的神經(jīng)元，在MG 對突觸的吞噬過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用［3］。由于Ⅰ型干擾素在MG 的吞噬過程中有調(diào)節(jié)作用，在NPSLE 中補體系統(tǒng)的紊亂和自身抗體的存在可能通過直接或間接刺激Ⅰ型干擾素途徑，促進MG 對突觸的吞噬和清除。類似途徑也可在炎癥反應(yīng)中被激活，故在NPSLE 中MG 活化引起周圍炎癥也能啟動MG 的吞噬過程，導(dǎo)致神經(jīng)元和突觸的丟失［26］。

MG 的神經(jīng)毒性 除了具有吞噬功能外，MG激活后還會釋放炎癥介質(zhì)、細胞因子和趨化因子導(dǎo)致神經(jīng)毒性。MG 釋放的炎癥介質(zhì)主要有活性氧和活性氮介質(zhì)，二者都可以導(dǎo)致氧化損傷，對神經(jīng)元產(chǎn)生毒性作用。MG 活化釋放的細胞因子包括IL-6、TNF-α、IL-1 等，趨化因子主要有 MCP-1 和 IP-10。有研究表明，NPSLE 患者腦脊液中上述細胞因子和趨化因子水平明顯升高［27-31］，且較血漿中升高更為顯著［32］。IL-6 是參與 B 細胞活化、促進漿細胞分泌免疫球蛋白的細胞因子，還能促進TH17 細胞的分化及抑制調(diào)節(jié)性T 細胞的分化［33］，最終導(dǎo)致慢性炎癥，并參與腦脊液中自身抗體的產(chǎn)生。另外，自身抗體的產(chǎn)生還能刺激內(nèi)皮細胞和神經(jīng)元進一步分泌 IL-6［34］，形成惡性循環(huán)。TNF-α 在 NPSLE患者外周表現(xiàn)為保護作用，但在CNS 中TNF-α 上升會導(dǎo)致Ca2+通道異常開放［35］，誘導(dǎo)神經(jīng)元的凋亡，表現(xiàn)為損傷性作用。此外，TNF-α 還能通過誘導(dǎo)局部炎癥導(dǎo)致BBB 損傷［36］，使血漿中的致炎因子和炎癥細胞進入腦脊液，加重CNS 的免疫損傷。另一個重要的細胞因子是IL-1，它除了能激活星形膠質(zhì)細胞形成膠質(zhì)瘢痕外，還可以通過NF-κB 通路進一步激活MG，使MG 產(chǎn)生更多的促炎細胞因子［37］。綜上，活化的MG 分泌的細胞因子除了能夠?qū)е翪NS的慢性炎癥，還與MG 激活互為因果。趨化因子的產(chǎn)生主要與自身抗體有關(guān)，自身抗體與神經(jīng)元的結(jié)合除了能造成神經(jīng)元損傷外，還能產(chǎn)生免疫復(fù)合物，誘導(dǎo)神經(jīng)元產(chǎn)生IL-2，后者可激活MG 分泌MCP-1 和 IP-10 等［38］。MCP-1 主要與 T 細胞表達的CCR2 受體特異性結(jié)合，而 IP-10 主要與 CXCR3 受體結(jié)合，且上述分子在NPSLE 患者中的表達都有所增加［39］。因此，MCP-1 和 IP-10 主要通過吸引單核細胞和T 細胞、啟動Th1 細胞的反應(yīng)及刺激T 細胞向中樞遷移在NPSLE 的發(fā)病中發(fā)揮作用。

單核巨噬細胞系統(tǒng)在NPSLE 中特定的分子的作用 在NPSLE 中，TLRs 及其下游通路的激活在自身抗體和炎癥因子導(dǎo)致的MG 活化中有重要意義。 已知 SLE 患者中長鏈非編碼 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）NEAT1 表 達 增 加 ，lncRNA NEAT1 是一個由包括自身抗體在內(nèi)的不同TLR 配體誘導(dǎo)的早期應(yīng)答基因，激活后作為炎癥調(diào)節(jié)因子參與 SLE 發(fā)病的 MAPK 通路［40］。此外，還有多種 lncRNA 在 NPSLE 患者中差異性表達［41］，提示lncRNA 在NPSLE 發(fā)病機制中有重要作用。CCAAT/增強子結(jié)合蛋白（CCAAT/enhancer binding proteins β，C/EBPβ）在 TLR 信號通路中起關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用，現(xiàn)已證明NF-κB 的A20 結(jié)合抑制劑（ABIN1）基因敲除小鼠 C/EBPβ 表達增加，并且出現(xiàn)狼瘡樣癥狀［42］，提示 C/EBPβ 高表達與狼瘡發(fā)生有關(guān)。SLE 患者單核巨噬細胞系統(tǒng)C/EBPβ 表達上調(diào)［43］，表明 C/EBPβ 參與 SLE 的炎癥反應(yīng)過程。高遷移率族蛋白B1（high-mobility group box 1，HMGB1）是一種核內(nèi)非組蛋白，由TLR 激活的單核巨噬細胞釋放，可作為損傷相關(guān)分子模式引起自身免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)［44］。在 NPSLE 中HMGB1主要通過與NMDAR 和補體C1q 形成復(fù)合物，介導(dǎo)MG 對神經(jīng)元樹突的吞噬作用，并可以通過TLR4進一步激活MG［3］。目前有關(guān)單核巨噬細胞系統(tǒng)在NPSLE 中特定分子機制的研究主要圍繞外周血單核細胞展開，而針對MG 的特定分子機制還需要進一步探索。

結(jié)語綜上所述，MG 在NPSLE 發(fā)病中的作用較為復(fù)雜：一方面參與對神經(jīng)元和突觸的吞噬而發(fā)揮作用；另一方面還能發(fā)揮神經(jīng)毒性作用。目前雖然尚不能確定MG 參與NPSLE 的具體機制，但可以肯定的是NPSLE 的發(fā)生與MG 激活密切相關(guān)。目前有關(guān)SLE 發(fā)病中單核巨噬細胞系統(tǒng)特定分子作用的研究主要集中在外周血單核細胞，今后應(yīng)針對MG 特定分子機制展開更加深入和廣泛研究，以期探尋有效的NPSLE 療法。

作者貢獻聲明司靜怡 文獻收集和整理，綜述構(gòu)思和撰寫。樸思蓉，吳昊 綜述構(gòu)思和修訂。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。