中性粒細(xì)胞在白塞綜合征發(fā)病機(jī)制中的作用

侯成成，管劍龍

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，上海200040

白塞綜合征（Beh?et's syndrome,BS）也稱為白塞病，是一種病因不明的慢性、復(fù)發(fā)性、自身免疫性變異性血管炎。以反復(fù)發(fā)作的口腔和生殖器潰瘍、眼炎及皮膚損害為基本臨床表現(xiàn)，病程中還可以選擇性累及關(guān)節(jié)、血管、心臟、消化道、血液或神經(jīng)等系統(tǒng)，嚴(yán)重者可危及生命[1]。BS發(fā)病具有明顯的地域特點(diǎn)，好發(fā)于絲綢之路沿線地區(qū)，故又稱“絲綢之路”病，我國的BS 發(fā)病率約為14/10 萬[7]。

老年起病的BS 較少，主要表現(xiàn)為口腔生殖器潰瘍及皮膚病變[2]，男女比例相當(dāng)。眼部受累者預(yù)后較年輕起病者好[6]；血管受累發(fā)生率與年輕患者相似，但老年女性患者較年輕女性更易出現(xiàn)血管受累[3]。此外，老年BS 葡萄膜炎較少發(fā)生[4]，60 歲以上發(fā)病的BS 患者尚未見葡萄膜炎的報(bào)道[5]。

目前，BS 的發(fā)病機(jī)理尚不明確。有學(xué)者認(rèn)為，BS 對(duì)傳統(tǒng)的免疫抑制劑有反應(yīng)，且自身抗原和胸腺依賴性淋巴細(xì)胞均參與發(fā)病機(jī)制，因此屬于自身免疫病的范疇。同時(shí)，BS 的炎癥暴發(fā)過程未見T 淋巴細(xì)胞或自身抗體參與，而伴有中性粒細(xì)胞的活性增加及白細(xì)胞介素-1 水平升高[8]，故BS 又屬于自身炎癥疾病。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，BS 可能是遺傳易感個(gè)體在某些感染/環(huán)境等因素作用下觸發(fā)的自身免疫過程。其中，鏈球菌和結(jié)核桿菌感染、唾液及腸道的微生物穩(wěn)態(tài)失衡可能在人類白細(xì)胞抗原B51 (human leukocyte antigen-B51,HLA-B51) 及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶1 變異的個(gè)體內(nèi)引發(fā)了固有免疫炎癥（包括中性粒細(xì)胞的過度激活），繼而引起輔助性T 細(xì)胞1（T helper 1,Th1）、輔助性T 細(xì)胞17（T helper 17,Th17）上調(diào)及調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞下調(diào)等適應(yīng)性免疫反應(yīng)[9]。本文主要針對(duì)中性粒細(xì)胞在BS 發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行綜述，旨在為BS 的發(fā)病機(jī)制及臨床診治提供新的理論依據(jù)。

1 中性粒細(xì)胞的功能及特點(diǎn)

中性粒細(xì)胞是人類血液循環(huán)中最為豐富的一種白細(xì)胞，是抵御細(xì)菌和真菌等感染的第一道防線，但在抗感染過程中也可產(chǎn)生額外的組織損傷。在感染和炎癥過程中，中性粒細(xì)胞的募集和活化較為復(fù)雜。中性粒細(xì)胞主要通過吞噬、脫顆粒和釋放中性粒細(xì)胞外誘捕網(wǎng)（neutrophil extracellular traps,NETs）3 種形式損害宿主組織[10]。其生存周期短暫，體外培養(yǎng)可存活12 h，但在機(jī)體炎癥狀態(tài)下或體外促炎介質(zhì)刺激下，中性粒細(xì)胞的存活時(shí)間可大大延長[11]。成年人每天每公斤體重約產(chǎn)生10 億個(gè)中性粒細(xì)胞，但在感染狀態(tài)下中性粒細(xì)胞可增加至100 億[12]。

中性粒細(xì)胞在細(xì)胞因子和趨化因子作用下能迅速到達(dá)炎癥部位殺死微生物，并向免疫系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，引發(fā)進(jìn)一步的免疫反應(yīng)[10]。同時(shí)，中性粒細(xì)胞可產(chǎn)生大量細(xì)胞因子，從而募集更多中性粒細(xì)胞或炎癥介質(zhì)加重炎癥反應(yīng)，亦可以在微生物感染減弱時(shí)分泌抑制炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子[12]。中性粒細(xì)胞是非常有效的吞噬細(xì)胞，可直接識(shí)別微生物或通過受體間接識(shí)別微生物，并以經(jīng)典的吞噬方式吞噬顆粒到液泡[13]。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH) 氧化酶復(fù)合物被招募到液泡的表面產(chǎn)生活性氧（reactive oxygen species,ROS）。ROS、許多來自顆粒的酶和抗微生物肽的組合吞噬溶酶體產(chǎn)生對(duì)微生物有殺傷力的環(huán)境[13]。此外，中性粒細(xì)胞參與了固有免疫和適應(yīng)性免疫細(xì)胞的活化、調(diào)控和增殖，在細(xì)胞內(nèi)病原體感染、自身免疫病、慢性炎癥和腫瘤等多種疾病的發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用[14]。在自身免疫病中，中性粒細(xì)胞可以釋放蛋白酶破壞宿主組織、激活可溶性蛋白；分泌細(xì)胞因子和趨化因子引發(fā)固有免疫和適應(yīng)性免疫；釋放NETs 提供自身抗原及產(chǎn)生ROS 等引發(fā)炎癥反應(yīng)[14]。

2 中性粒細(xì)胞在BS 中的表達(dá)及作用

BS 被認(rèn)為是一種中性粒細(xì)胞性血管炎。既往的研究顯示，中性粒細(xì)胞在BS 中過度活化伴趨化因子增多，因而可能在BS 的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要作用[1,9]。BS 患者中性粒細(xì)胞高度活化、趨化性及吞噬功能增強(qiáng)、ROS 及溶酶體酶增多，與血管、神經(jīng)、腸等組織器官損傷相關(guān)[15-16]。組織病理活檢發(fā)現(xiàn)，超半數(shù)腸白塞患者存在大量中性粒細(xì)胞浸潤，提示中性粒細(xì)胞可能在局部腸道組織損傷中起重要作用[17]。此外，在BS 患者皮膚、滑膜及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病理活檢中也發(fā)現(xiàn)了大量中性粒細(xì)胞浸潤[18-19]。

中性粒細(xì)胞可通過以下2 種方式參與BS 的組織損傷：（1）中性粒細(xì)胞過度活化，可能與HLA-B51 相關(guān)；（2）中性粒細(xì)胞在血管周圍浸潤，損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞[9]。目前，中性粒細(xì)胞-淋巴細(xì)胞比率（neutrophil-lymphocyte ratio,NLR）正成為糖尿病、膿毒血癥、腫瘤及自身炎癥性疾病的一個(gè)新型標(biāo)記物，高NLR 提示炎癥因子在不同疾病的發(fā)病機(jī)制中占主導(dǎo)地位，而NLR 也是包括BS 在內(nèi)的眾多疾病內(nèi)皮細(xì)胞激活及炎癥加重的一個(gè)疾病活動(dòng)標(biāo)記物[20-21]。NLR 是一種新的潛在炎癥標(biāo)志物，可用于評(píng)估BS 患者的炎癥狀態(tài)和疾病活動(dòng)[22]。NLR 升高說明BS 在活動(dòng)期中性粒細(xì)胞增加、淋巴細(xì)胞減少，也間接反應(yīng)了中性粒細(xì)胞在BS 發(fā)病機(jī)制中的重要地位[22]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，BS 血管受累的老年患者比例較高，且此類患者中性粒細(xì)胞數(shù)增多、NLR 升高，應(yīng)用生物制劑后合并感染的風(fēng)險(xiǎn)較年輕人大[3]。

3 中性粒細(xì)胞在BS 中的氧化應(yīng)激研究

研究發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的ROS 可以破壞健康組織[12]。在自身免疫應(yīng)答時(shí)，中性粒細(xì)胞可以被過度激活，繼而釋放ROS 和蛋白酶，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞對(duì)宿主組織的損傷；宿主蛋白、脂質(zhì)和DNA 的修飾以及氧化穩(wěn)態(tài)的失調(diào)[14]。Becatti 等[23]對(duì)BS 患者中性粒細(xì)胞的激活進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，BS 患者的中性粒細(xì)胞NADPH 氧化酶活性增強(qiáng)、ROS 產(chǎn)生增加，可能與纖維蛋白原功能受損相關(guān)，提示中性粒細(xì)胞的活化及ROS 的生成可能促進(jìn)了BS的血栓形成。法國的研究也發(fā)現(xiàn)BS 患者的中性粒細(xì)胞較健康者產(chǎn)生更多的ROS[24]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，病情嚴(yán)重的BS患者比病情輕的BS患者中性粒細(xì)胞保持更強(qiáng)的氧化暴發(fā)活性[25]。佛波醇12-肉豆蔻酸13-乙酸酯（phorbol 12-myristic acid 13-acetate,PMA）可以在體外激活蛋白激酶C和NADPH氧化酶。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，與PMA 刺激中性粒細(xì)胞相比，使用活動(dòng)期BS 患者的血清能產(chǎn)生更多O2-和H2O2[26]。此外，環(huán)氧合酶-2 在BS 中性粒細(xì)胞中的表達(dá)增加，可能通過合成促炎前列腺素而增加血管損傷[27]。因此，中性粒細(xì)胞活化被認(rèn)為是氧化應(yīng)激的主要來源。研究還發(fā)現(xiàn)睪酮可引起中性粒細(xì)胞和Th1 的過度活化，這也間接解釋了男性BS 患者病情較重、病死率更高的原因[28]。

4 NETs 在BS 中的研究

4.1 NETs NETs 是一種中性粒細(xì)胞外的網(wǎng)狀DNA 結(jié)構(gòu)，包含DNA、組蛋白、髓過氧物酶（myeloperoxidase,MPO）和中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶等。在炎癥或感染狀態(tài)下，中性粒細(xì)胞通過蛋白酶處理組蛋白進(jìn)行染色質(zhì)重塑，而重塑的染色質(zhì)則與抗菌蛋白和酶結(jié)合，并通過一種特殊的死亡方式——NETosis 形成NETs[12]。ROS 通路中的MPO 和中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶在NETosis 中起了關(guān)鍵作用：NADPH 氧化酶產(chǎn)生的ROS 刺激MPO，觸發(fā)中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶從嗜天青顆粒激活并易位到細(xì)胞核，分解組蛋白，破壞染色質(zhì)包裝；隨后MPO 不依賴自身酶活性與染色質(zhì)結(jié)合，而是協(xié)同中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶將染色質(zhì)去致密化解螺旋[29]。NETs 的刺激因子除了微生物和晶體外，免疫復(fù)合物、離子霉素和尼古丁等也可以觸發(fā)NETosis，但后3 者不依賴NADPH 氧化酶，而是依賴線粒體ROS[29]。此外，組蛋白可通過蛋白精氨酸脫亞胺酶（protein arginine deiminases,PADs）在某些形式的NETosis中發(fā)生瓜氨酸化，但是該作用在NETs產(chǎn)生中的作用尚不清楚[30]。人體內(nèi)的中性粒細(xì)胞雖不需要PADs 形成NETs，但中性粒細(xì)胞中的蛋白在各種刺激下常出現(xiàn)瓜氨酸化[30]，因此未來需要更多的研究探討PADs 在NETosis 中的作用。

4.2 NETs 參與BS 疾病進(jìn)程 NETs 與自身炎癥或自身免疫病的病因有關(guān)，在抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體相關(guān)性血管炎中NETs 可能提供了自身抗原的來源[12]。研究者在皮膚受累和血管受累BS患者的皮膚和血管病理活檢中發(fā)現(xiàn)了大量NETs的存在[18,31]。而老年BS 患者更易合并血栓形成從而累及血管[3]，提示NETs 可能在老年BS 患者的病程中發(fā)揮了重要作用。Perazzio 等[26]發(fā)現(xiàn)人可溶性白細(xì)胞分化抗原40 配體（soluble cluster of differentiation 40 ligand,sCD40L）或BS患者的血漿刺激中性粒細(xì)胞可引起NETs 釋放和氧化暴發(fā)，而阻斷sCD40L 后NETs 釋放減少。因此，sCD40L 可能是影響中性粒細(xì)胞NETs 釋放和氧化暴發(fā)的重要因素。Safi 等[31]也發(fā)現(xiàn)BS 患者的中性粒細(xì)胞在體外更易釋放NETs，釋放的NETs 可抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡，而秋水仙堿和地塞米松則能抑制NETs 產(chǎn)生。與上述研究結(jié)果一致，法國學(xué)者也發(fā)現(xiàn)BS 患者的中性粒細(xì)胞處于預(yù)激活狀態(tài)，比健康人體內(nèi)的中性粒細(xì)胞更易出現(xiàn)NETosis，釋放NETs[24]。BS 患者血漿中的凝血酶生成顯著增加，與MPO-DNA 復(fù)合物和無細(xì)胞DNA 水平呈正相關(guān)，提示BS患者的高凝狀態(tài)可能與NETs 產(chǎn)生相關(guān)，NETs 可能是降低或預(yù)防BS 相關(guān)血栓形成風(fēng)險(xiǎn)的潛在治療靶點(diǎn)[24]。

5 中性粒細(xì)胞作為BS 的治療靶點(diǎn)研究

目前，抗風(fēng)濕藥物和生物制劑治療極大程度地改善了BS 患者的臨床癥狀和預(yù)后，但BS 的高復(fù)發(fā)率說明該病的治療仍需更多新型藥物。固有免疫異常參與了諸多系統(tǒng)性風(fēng)濕病的疾病過程，包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和血管炎等?？刂浦行粤＜?xì)胞在一系列炎癥反應(yīng)中的作用機(jī)制研究，可能會(huì)促進(jìn)針對(duì)固有免疫反應(yīng)的新型治療藥物發(fā)展。由于中性粒細(xì)胞在宿主防御中發(fā)揮了重要作用，因此針對(duì)自身免疫病的中性粒細(xì)胞靶向治療可能存在潛在的感染風(fēng)險(xiǎn)。而中性粒細(xì)胞的致病亞群研究可能有助于選擇中性粒細(xì)胞亞群的靶向治療研究，同時(shí)保留中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的宿主防御功能。各種治療炎癥疾病的藥物對(duì)中性粒細(xì)胞的功能也有一定影響。糖皮質(zhì)激素對(duì)人中性粒細(xì)胞具有抗凋亡作用，激素治療后促進(jìn)了對(duì)中性粒細(xì)胞的抑制作用，并可能減輕中性粒細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[26]。此外，秋水仙堿對(duì)中性粒細(xì)胞也有抗炎效應(yīng)[32]。靶向針對(duì)NETs 形成或清除過程的藥物可能對(duì)與NETs增強(qiáng)有關(guān)的某些疾病具有治療作用。目前臨床使用的羥氯喹和環(huán)孢素A 都可以在生理濃度下抑制NETs 釋放[33-34]。以NETs 形成途徑中的關(guān)鍵步驟為靶點(diǎn)，抑制PADs 或調(diào)控ROS 來源在狼瘡動(dòng)物模型中證實(shí)可改善動(dòng)物的病情[35-36]。但是，在治療人類疾病方面，類似的方法是否有效與安全仍值得探討。

6 小結(jié)

中性粒細(xì)胞在BS 的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用，可能參與了老年BS 患者的血管損傷機(jī)制，通過產(chǎn)生大量的ROS及釋放NETs 對(duì)BS 的血管內(nèi)皮造成損傷或引發(fā)血栓形成。此外，BS 患者的NLR 有望作為病情活動(dòng)的標(biāo)記物，被用于臨床評(píng)估和疾病活動(dòng)預(yù)測。未來，針對(duì)中性粒細(xì)胞的一些靶向藥物研究或許可以用于治療包括BS在內(nèi)的自身免疫病。但是，目前仍需更多的研究對(duì)中性粒細(xì)胞在BS 發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行深入探討。