巨噬細(xì)胞極化與干眼炎癥的研究進(jìn)展

[摘要]干眼是淚液異?；騽?dòng)力學(xué)異常引起淚膜的穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致眼表不適感和（或）損害眼表組織的疾病。干眼本質(zhì)上是一種與炎癥密切相關(guān)的非感染性眼表疾病，研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與干眼炎癥的產(chǎn)生密切相關(guān)。本文綜述巨噬細(xì)胞的極化分型與誘導(dǎo)因素，闡明巨噬細(xì)胞極化在干眼炎癥誘發(fā)中的作用機(jī)制，期望為臨床上更好地預(yù)防和治療干眼提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]干眼炎癥；巨噬細(xì)胞；極化分型；誘導(dǎo)因素；調(diào)控極化

[中圖分類號(hào)]R777.3[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.18.030

全球干眼的患病率為8.7%～30.1%，中國(guó)干眼的發(fā)病率為21%～30%，且呈升高趨勢(shì)[1]。干眼與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)常引起眼部干澀、灼痛、異物感、畏光和視疲勞等。干眼的發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，影響炎癥的因素眾多，尚未有確切的治療手段根治干眼。近年來，研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與干眼炎癥的產(chǎn)生密切相關(guān)。巨噬細(xì)胞是眼部黏膜組織中的重要免疫細(xì)胞，其極化狀態(tài)影響干眼炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生與消退[2]。本文綜述巨噬細(xì)胞的極化分型與誘導(dǎo)因素，闡明巨噬細(xì)胞極化在干眼炎癥誘發(fā)中的作用機(jī)制，期望為臨床上更好地預(yù)防和治療干眼提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1巨噬細(xì)胞的極化分型

巨噬細(xì)胞應(yīng)對(duì)不同的微環(huán)境可極化為兩種分型：經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞（M1型）和選擇性活化的巨噬細(xì)胞（M2型），兩種分型在功能上相互拮抗[3]。M1型巨噬細(xì)胞通過釋放促炎因子促進(jìn)炎癥反應(yīng)及病原微生物的清除[4]；而M2型巨噬細(xì)胞則通過分泌抗炎因子抑制炎癥反應(yīng)并促進(jìn)損傷修復(fù)[5]。不平衡的M1和M2極化被認(rèn)為是慢性炎癥和自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵[6]。M1型巨噬細(xì)胞主要由脂多糖、γ干擾素、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子誘導(dǎo)極化，特征是高表達(dá)一氧化氮合酶，產(chǎn)生白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-12、IL-23、IL-6、腫瘤壞死因子（tumornecrosisfactor，TNF）-α、IL-1β等炎癥因子，促進(jìn)炎癥反應(yīng)。M2型巨噬細(xì)胞包括M2a、M2b、M2c等亞型，主要由輔助性T淋巴細(xì)胞2釋放的IL-4、IL-13等誘導(dǎo)生成，特征是高表達(dá)CD206和精氨酸酶，分泌抗炎因子IL-10、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）等，控制炎癥發(fā)展、促進(jìn)損傷修復(fù)，且這些抗炎因子可協(xié)同IL-4進(jìn)一步誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化。在小鼠干眼模型中，結(jié)膜和角膜中浸潤(rùn)的巨噬細(xì)胞以M1型為主[7-8]。目前發(fā)現(xiàn)，IL-20可能是一種自分泌或旁分泌因子，可激活巨噬細(xì)胞并導(dǎo)致干眼炎癥反應(yīng)的惡性循環(huán)[9]。此外，CD86、CD16/32和CD206、CD209分別作為M1型和M2型巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物，可通過觀察這些膜蛋白表達(dá)的差異鑒定巨噬細(xì)胞表型[10]。

2眼表微環(huán)境與巨噬細(xì)胞極化

2.1眼表鐵過載

鐵是影響巨噬細(xì)胞極化的重要因素。鐵可整合到血紅素中，再整合到血紅蛋白中，而血紅蛋白參與協(xié)調(diào)巨噬細(xì)胞的代謝和免疫功能[11]。鐵負(fù)荷過高會(huì)引起M1型巨噬細(xì)胞的異?；罨?。在巨噬細(xì)胞中，鐵的過量積聚可促進(jìn)核因子κB（nuclearfactor-κB，NF-κB）炎癥信號(hào)通路的活化，促使誘導(dǎo)型一氧化氮合酶產(chǎn)生大量一氧化氮，并誘導(dǎo)IL-1、TNF、單核細(xì)胞趨化蛋白1等促炎因子的轉(zhuǎn)錄，促使M1型巨噬細(xì)胞極化，因此鐵的穩(wěn)態(tài)與巨噬細(xì)胞功能密切相關(guān)。Handa等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)物巨噬細(xì)胞鐵過載模型中，鐵過載促使巨噬細(xì)胞向M1型轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致IL-1β、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和TNF-α等的表達(dá)上調(diào)，氧化應(yīng)激增強(qiáng)；而使用鐵螯合劑去鐵胺處理后，上述促炎因子的表達(dá)水平降低，M1型巨噬細(xì)胞的極化減弱。Pereira等[13]在缺鐵模型中發(fā)現(xiàn)，促炎性細(xì)胞因子如IL-1β和TNF-α的表達(dá)減少，限制M1型巨噬細(xì)胞極化，對(duì)機(jī)體起保護(hù)作用，從反向證明鐵可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向經(jīng)典M1型活化。孟霞[14]研究認(rèn)為，干眼患者淚液乳鐵蛋白水平降低可導(dǎo)致眼表游離鐵增加，引起眼表鐵過載誘導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞極化，減弱M2型極化。Zhou等[15]研究證實(shí)，鐵過載可升高巨噬細(xì)胞活性氧水平，p53的乙?；鰪?qiáng)，促進(jìn)M1型巨噬細(xì)胞的極化。

2.2高滲透壓

干眼的病理過程復(fù)雜。目前認(rèn)為，淚液滲透壓升高是干眼發(fā)病的核心機(jī)制，其可引起淚液中的炎癥因子增多，導(dǎo)致眼表炎癥；可能還會(huì)損傷角膜上皮細(xì)胞，使淚膜的穩(wěn)定性降低，但詳細(xì)的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。研究發(fā)現(xiàn)，高滲透壓可誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞中IL-17a的上調(diào)，進(jìn)而激活巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞是重要的免疫細(xì)胞，炎癥刺激單核細(xì)胞成熟為巨噬細(xì)胞，其在炎癥期間充當(dāng)抗原呈遞細(xì)胞，進(jìn)一步導(dǎo)致干眼炎癥[16-17]。在高滲透壓或促炎性細(xì)胞因子的刺激下，極化的巨噬細(xì)胞通過淋巴管遷移至淋巴結(jié)，并誘導(dǎo)輔助性T淋巴細(xì)胞17通過血管遷移至眼表。輔助性T淋巴細(xì)胞17通過產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子和基質(zhì)金屬蛋白酶進(jìn)一步促進(jìn)角膜上皮損傷；同時(shí)還可拮抗調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞功能，從而進(jìn)一步釋放輔助性T淋巴細(xì)胞17和輔助性T淋巴細(xì)胞1，擴(kuò)大炎癥反應(yīng)并引起角膜上皮損傷[18]。

2.3眼表微生物、雌激素等

在配戴角膜接觸鏡、人工角膜移植術(shù)后、眼表感染和損傷及長(zhǎng)期使用抗生素等情況下，眼表微生物群落會(huì)受到不同程度的影響。眼表微生物的改變可影響眼表的自身免疫反應(yīng)，破壞固有免疫功能，減少免疫球蛋白A的產(chǎn)生[19]。曾有研究發(fā)現(xiàn)，腺病毒、銅綠假單胞菌及微生物產(chǎn)物（如脂多糖）可激活巨噬細(xì)胞，導(dǎo)致眼表炎癥反應(yīng)[20]；在眼表各組織如瞼板腺和淚腺中存在雌激素受體，結(jié)膜及角膜中同樣也存在雌激素受體，雌激素調(diào)控NF-κB等轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化[21]。雌激素缺乏會(huì)導(dǎo)致淚腺促炎因子和單核細(xì)胞趨化蛋白1的生成增加，使得干眼的發(fā)生率增加[22]。

3巨噬細(xì)胞極化與干眼的發(fā)生機(jī)制

巨噬細(xì)胞的極化由多種因素調(diào)控。巨噬細(xì)胞中的Toll樣受體（toll-likereceptor，TLR）信號(hào)通路可被損傷相關(guān)模式分子和脂多糖刺激，激活髓樣分化因子MyD88，進(jìn)而增加NF-κB的活性，促進(jìn)炎癥反應(yīng)[23]。既往研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠干眼模型，敲除MyD88可減少眼表損傷和炎癥因子的表達(dá)[24]；Notch信號(hào)通路可被脂多糖激活，促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型極化[25]；絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）和NF-κB信號(hào)通路可被淚液的高滲透壓和脂多糖所激活，誘導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞極化[26-27]。另外，αv整合素和玻連蛋白介導(dǎo)的信號(hào)通路在巨噬細(xì)胞的激活中起重要作用。αv整合素和玻連蛋白的聯(lián)合作用可激活NF-κB信號(hào)通路，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的炎癥基因表達(dá)[28]；TGF-β信號(hào)通路由Smad蛋白調(diào)控，從而調(diào)控巨噬細(xì)胞極化，激活TGF-Smad非依賴性途徑，促進(jìn)巨噬細(xì)胞M1型極化，而激活TGF-Smad依賴性途徑則促進(jìn)M2型極化[29]；磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（proteinkinaseB，PKB，又稱Akt）信號(hào)通路是巨噬細(xì)胞的重要調(diào)控通路，PI3K信號(hào)的關(guān)鍵激酶是Akt，其中Akt2誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M1型極化，Akt1促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化[30]；Janus激酶（Januskinase，JAK）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子（signaltransducerandactivatoroftranscription，STAT）信號(hào)通路可被γ干擾素激活，導(dǎo)致STAT1磷酸化，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M1型極化，相反STAT1磷酸化可被α干擾素/β干擾素所抑制[31]。最新研究發(fā)現(xiàn)，微RNA-100-5p過表達(dá)可顯著促進(jìn)巨噬細(xì)胞從M1到M2表型的極化，而Krüeppel樣因子4是參與巨噬細(xì)胞M2極化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，與STAT6協(xié)同作用可增強(qiáng)M2型基因的表達(dá)，并通過抑制NF-κB信號(hào)通路激活，從而抑制M1型基因的轉(zhuǎn)錄[32]。綜上所述，TLR、Notch、MAPK、NF-κB、TGF-β、JAK/STAT、PI3K/Akt等信號(hào)通路可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M1型極化，促使干眼炎癥的發(fā)生。

4調(diào)控巨噬細(xì)胞極化治療干眼

煙酰胺單核苷酸可誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞中沉默信息調(diào)節(jié)因子1的上調(diào)和IL-17a的下調(diào)，并通過Notch信號(hào)通路調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化，使巨噬細(xì)胞M1型極化減弱[16]；水溶性青蒿素衍生物馬來酸蒿乙醚胺SM934可通過調(diào)控TLR4/MyD88/NF-κB/炎癥小體NLRP3信號(hào)途徑抑制小鼠巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，可促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌IL-10，抑制輔助性T淋巴細(xì)胞1和輔助性T淋巴細(xì)胞17反應(yīng)[3]；人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡可調(diào)節(jié)M2型巨噬細(xì)胞，分泌抗炎因子減輕炎癥反應(yīng)并促進(jìn)組織修復(fù)，增加調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的生成，減輕自身免疫性淚腺炎[32]；人臍帶血外泌體可促使M2型巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞等免疫抑制細(xì)胞的分化，抑制自然殺傷細(xì)胞或T淋巴細(xì)胞的增殖，并可負(fù)向調(diào)控MAPK、JNK、TLR4和NF-κB等炎癥通路[33-35]。研究發(fā)現(xiàn)，人臍帶血外泌體對(duì)巨噬細(xì)胞炎癥模型具備一定的抗炎作用，可顯著降低炎癥因子TNF-α、IL-6的相對(duì)表達(dá)[36]。在兔自身免疫性干眼模型中，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M2型極化，抑制相關(guān)炎癥因子TNF-α和IL-1β的分泌，同時(shí)增加抗炎因子IL-10和TGF-β的表達(dá)，從而抑制干眼炎癥的發(fā)生[37]；辛伐他汀可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的胞葬作用，促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化，減輕眼表炎癥并加強(qiáng)修復(fù)[38]；氯化血紅素可抑制角膜移植物中巨噬細(xì)胞M1型極化，促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化，減輕炎癥反應(yīng)[39]；山奈酚可通過誘導(dǎo)自噬抑制炎癥小體NLRP3的激活，從而抑制巨噬細(xì)胞的極化[40-41]；雷公藤紅素通過調(diào)控TLR4/MyD88/NF-κB信號(hào)通路，有效抑制巨噬細(xì)胞M1型極化，調(diào)控眼表微環(huán)境，發(fā)揮強(qiáng)大的抗炎和抗排斥作用[42]。

5小結(jié)與展望

干眼的發(fā)病機(jī)制與炎癥密切相關(guān)，而巨噬細(xì)胞極化在干眼炎癥中發(fā)揮至關(guān)重要作用。本文綜述巨噬細(xì)胞極化與干眼炎癥發(fā)生的相關(guān)機(jī)制和藥物治療的研究進(jìn)展，期望為臨床上治療提供理論依據(jù)。但目前關(guān)于調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的研究大多處于動(dòng)物模型研究階段，缺乏臨床證據(jù)支持。因此，開展巨噬細(xì)胞與干眼炎癥的臨床研究是未來的研究重點(diǎn)之一。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2023–07–21）

（修回日期：2024–06–03）