腸道淋巴細胞歸巢與自身免疫性葡萄膜炎的相關(guān)性探討

陳水齡，周維通，褚利群

葡萄膜炎（uveitis）是累及葡萄膜、視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜血管的炎癥性眼病。葡萄膜炎多發(fā)于青壯年，且治療棘手、反復(fù)發(fā)作，是導(dǎo)致視力喪失的主要原因之一[1]。其發(fā)病因素多樣，臨床以自身免疫功能紊亂所致最為常見，即是由眼組織特異性T 細胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病，因而又稱為自身免疫性葡萄膜炎（autoimmune uveitis，AU）[2]。AU既可以是單一的眼組織損害，也可以是全身多器官自身免疫性疾病的一部分，如白塞病和Vogt-小柳原田綜合征（vogt-koyanagiharada，VKH）[3]。目前研究[4]發(fā)現(xiàn)，腸道淋巴細胞歸巢參與了AU 的發(fā)生發(fā)展，本文擬從葡萄膜炎與T 細胞分化、T 細胞分化與腸道免疫、腸道免疫與腸道淋巴細胞歸巢以及腸道淋巴細胞歸巢與AU等幾個方面進行探討。

1 葡萄膜炎與T細胞分化

在葡萄膜炎的發(fā)病過程中，成熟的CD4+T細胞由胸腺遷出進入外周循環(huán)，在受到相應(yīng)抗原刺激后，發(fā)生活化、增殖，并分化為輔助性T 細胞1、17（Th1、Th17）和調(diào)節(jié)性T 細胞（regulatory cells，treg）等細胞亞型。每種Th 細胞群都受其特定的細胞因子及轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)，進而影響炎癥的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。在實驗性自身免疫性葡萄膜炎（experimental autoimmune uveitis，EAU）模型中，Th1 細胞數(shù)量異常增高，通過分泌腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、干擾素（interferon-γ，IFN-γ）和白介素-12（interleukin-12，IL-12）誘導(dǎo)淋巴細胞、巨噬細胞和多形核白細胞的滲出[5]。IMAI 和SHARMA 等[6-7]發(fā)現(xiàn)大量Th17 細胞的浸潤和激活可引起視網(wǎng)膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）細胞產(chǎn)生大量前炎性因子和趨化因子，趨化中性粒細胞和巨噬細胞進入感染部位，導(dǎo)致EAU 的發(fā)生、加重和慢性化。臨床研究[8-9]發(fā)現(xiàn)葡萄膜炎患者呈現(xiàn)Th1 和Th17 細胞增加的同時伴隨Treg細胞的下調(diào)，Treg細胞主要通過與效應(yīng)細胞之間的直接接觸介導(dǎo)免疫抑制作用，從而維持機體免疫耐受及抑制自身免疫性疾病的發(fā)生。

2 T細胞分化與腸道免疫

自身免疫性疾病的發(fā)生一般需要自身抗原的激活從而形成組織特異性T細胞[10-11]，但在葡萄膜炎中，因為眼是免疫赦免器官，并被血-視網(wǎng)膜屏障所隔離，眼組織尤其是視網(wǎng)膜的自身抗原并不能直接激活處于循環(huán)系統(tǒng)中的T 細胞，所以能引發(fā)葡萄膜炎的組織特異性T 細胞及其激活過程一定發(fā)生在眼外。研究[4,12]表明，這種活化的組織特異性T 細胞來源于腸道組織。

腸道是機體最大的免疫器官，擁有豐富的微生態(tài)系統(tǒng)，在免疫系統(tǒng)發(fā)育、免疫防御、自身免疫及免疫調(diào)節(jié)等過程中發(fā)揮重要作用[3]。腸道免疫系統(tǒng)主要指腸相關(guān)淋巴組織，按解剖及功能分為：誘導(dǎo)部位和效應(yīng)部位。誘導(dǎo)部位主要為腸派爾集合淋巴結(jié)（peyer's patches，PP），效應(yīng)部位包括腸黏膜上皮和固有層淋巴細胞。出生前人的腸道通常是無菌的，出生后人的腸道免疫系統(tǒng)需要外來菌刺激才能發(fā)育成熟。

在自身免疫性疾病中，腸道菌群及其代謝產(chǎn)物通過“抗原模擬”使淋巴細胞在PP結(jié)內(nèi)活化、進而增殖分化為抗原特異性效應(yīng)細胞或記憶淋巴細胞進入循環(huán)系統(tǒng)[13]。血液循環(huán)中的大部分淋巴細胞會定向歸巢到腸道，其分子機制是淋巴細胞表面表達的歸巢受體與選擇性表達在PP 結(jié)、腸系膜淋巴結(jié)高內(nèi)皮微靜脈（high endothelial venule，HEV）及小腸和結(jié)腸中固有層扁平血管內(nèi)皮表面的粘附分子即歸巢配體相結(jié)合而發(fā)揮作用[4,14]。

3 腸道免疫與腸道淋巴細胞歸巢

腸道淋巴細胞歸巢是血液循環(huán)中的淋巴細胞選擇性穿越HEV，定向遷移至腸黏膜并發(fā)揮效應(yīng)的生理過程。腸道作為機體最大的免疫器官，擁有著表面積巨大的腸黏膜免疫屏障，而在腸黏膜上發(fā)揮免疫監(jiān)視和免疫效應(yīng)的淋巴細胞正是通過腸道淋巴細胞歸巢作用從循環(huán)系統(tǒng)定向遷移而來[3]，因而腸道淋巴細胞歸巢對腸道免疫功能的維持具有重要意義[15-16]。

腸道免疫系統(tǒng)的誘導(dǎo)部位和效應(yīng)部位主要通過腸道淋巴細胞歸巢相互聯(lián)系的。腸道淋巴細胞歸巢過程可以概括為：產(chǎn)生于胸腺、骨髓以及腸道自身生成的初始淋巴細胞，通過HEV 進入循環(huán)，在誘導(dǎo)部位（PP 結(jié)）活化后逐步分化為效應(yīng)/記憶淋巴細胞，經(jīng)胸導(dǎo)管回流進入循環(huán)，再次穿越HEV，歸巢至效應(yīng)部位發(fā)揮免疫功能[17-18]。血液循環(huán)中約有80%的淋巴細胞定向歸巢到腸道，是因為在淋巴細胞表面存在著歸巢受體，如整合素α4β7、L-選擇素（L-selectin）等，同時在腸黏膜及腸淋巴組織表達特定的血管內(nèi)皮細胞地址素，又稱歸巢配體，如黏膜地址素粘附分子（mucosal addressin adhesion molecule-1，MAdCAM-1）、ICAM-1。歸巢受體與其配體的特異性識別與結(jié)合，是腸道淋巴細胞歸巢的分子基礎(chǔ)[19-20]。

MAdCAM-1 是腸道重要的歸巢因子，通常情況下選擇性表達于PP 結(jié)、腸系膜淋巴結(jié)的HEV 表面及小腸和結(jié)腸中的固有層扁平血管上[21-22]；整合素α4β7 是其主要的功能受體，幾乎表達于所有的初始淋巴細胞和部分記憶T 細胞亞群[23-24]。循環(huán)中淋巴細胞表面的歸巢受體整合素α4β7 與HEV 上的歸巢配體MAdCAM-1的特異性結(jié)合是淋巴細胞歸巢至腸道的主要分子基礎(chǔ)[23-24]。表達α4β7 的淋巴細胞與HEV 上的MAdCAM-1 結(jié)合后，可使淋巴細胞滾動速度下降并粘附于HEV 內(nèi)皮上。在炎性環(huán)境下，腸道中炎癥因子TGF-α 和IL-1 可上調(diào)MAdCAM-1 分子的表達[24-25]。隨著抗原特異性T 淋巴細胞不斷被招募進入腸道，再被腸道菌群的“抗原模擬”機制活化，進而在腸道淋巴組織內(nèi)不斷擴增，經(jīng)血液循環(huán)從腸道遷移到眼部，穿越“血-視網(wǎng)膜”屏障，針對眼內(nèi)的自身抗原產(chǎn)生自身免疫反應(yīng)，引發(fā)眼內(nèi)炎癥。

4 腸道淋巴細胞歸巢與自身免疫性葡萄膜炎

4.1 腸道淋巴細胞歸巢參與炎癥的加重和慢性化

DU YZ 等[21,26]研究表明，EAU 中眼內(nèi)檢測出的特異性T細胞來源于腸道，且活化的眼組織特異性T 細胞在眼內(nèi)的數(shù)量高于在腸道的數(shù)量，為組織特異性T 細胞從腸道遷移到眼并觸發(fā)葡萄膜炎提供了可靠的證據(jù)。在EAU 中，腸道菌群通過“抗原模擬”作用產(chǎn)生的模擬信號激活從血液循環(huán)進入腸道淋巴組織中的T 細胞[13]，從而被腸道菌群的“抗原模擬”信號激活，形成活化的眼組織特異性T 細胞，并在誘導(dǎo)部位PP 結(jié)內(nèi)增殖分化，具備了穿越血-視網(wǎng)膜屏障的能力從而遷移至眼內(nèi)，再通過歸巢機制回到腸道不斷擴增，形成“腸-眼”軸的循環(huán)機制，導(dǎo)致EAU的發(fā)生、加重和慢性化。

循環(huán)中的T 細胞之所以能夠進入腸道，正是通過淋巴細胞歸巢作用所介導(dǎo)的，即淋巴細胞表面歸巢受體α4β7 與HEV 上內(nèi)皮細胞表達的MAdCAM-1 識別與結(jié)合發(fā)揮作用[4,14]。研究表明，α4β7 缺乏的小鼠腸道黏膜相關(guān)淋巴組織及PP 結(jié)呈現(xiàn)明顯的發(fā)育不良的現(xiàn)象，進一步證實了α4β7參與腸道淋巴細胞歸巢。而上調(diào)腸道黏膜層浸潤的淋巴細胞中α4β7 的表達可導(dǎo)致淋巴細胞在黏膜上皮層內(nèi)滯留，參與腸道炎癥的持續(xù)性損傷[12,27]。

4.2 歸巢因子MAdCAM-1 的表達與自身免疫性炎癥密切相關(guān)

MAdCAM-1 是腸道淋巴細胞重要的歸巢因子，MAdCAM-1 的表達與自身免疫性炎癥密切相關(guān)。在伴有葡萄膜炎癥狀的炎癥性腸病如克羅恩病或潰瘍性結(jié)腸炎，MAdCAM-1 的表達上調(diào)[28-29]?；顧z標(biāo)本中MAdCAM-1 在炎癥活動期的局部表達增加了2～3 倍[30]。一些自身免疫性炎癥發(fā)生時MAdCAM-1 也可在腸外檢測到，如關(guān)節(jié)、肝臟、眼睛和皮膚[31]，提示MAdCAM-1 的表達可能會招募組織特異性T細胞并引發(fā)腸外炎癥。

研究[32-33]發(fā)現(xiàn)，MAdCAM-1 在活動期中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）自身免疫病患者腸道中的表達顯著上調(diào)，提示MAdCAM-1 與CNS 疾病的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)。KRISTINA 等[34]在實驗性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）動物模型中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)MAdCAM-1 被敲除后無法誘導(dǎo)產(chǎn)生EAE，證明MAdCAM-1 介導(dǎo)的腸道淋巴細胞歸巢在EAE 的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。EAE 是多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）的實驗動物模型，MS是一種影響大腦和脊髓的疾病，大腦和眼一樣均為免疫豁免器官，而眼被認(rèn)為屬于CNS 的一部分[35]。與EAU相似，EAE也是一種T細胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病模型，可通過CNS 抗原主動免疫誘導(dǎo)。在這2 個模型中，來源于腸道的活化的組織特異性T細胞隨著血液循環(huán)穿越血-視網(wǎng)膜/血-腦屏障，特異性識別CNS 的自身抗原而引發(fā)炎癥。經(jīng)細胞示蹤技術(shù)[22,34]證實EAE中組織特異性T細胞來源于腸道，確立了“腸-腦”軸在EAE 發(fā)病機制中的作用，也為EAU中“腸-眼”軸的研究提供借鑒。

5 小結(jié)

腸道淋巴細胞歸巢在葡萄膜炎的發(fā)生發(fā)展和慢性過程中可能發(fā)揮重要的作用。通過從腸道歸巢因子MAdCAM-1入手來干預(yù)腸道淋巴細胞歸巢，有可能達到中止或減輕AU的目的，從而為AU 的診療帶來新的突破和方向。但“腸-眼”軸在EAU 中發(fā)揮作用的假說得以確立仍需要進一步的實驗驗證。