【最新word论文】溃疡性结肠炎的免疫学致病机制研究【临床医学专业论文】.doc

1溃疡性结肠炎的免疫学致病机制研究【摘要】 溃疡性结肠炎（ulcerative colitis , UC）是以机体免疫功能障碍为主的一种疾病，其临床病理变化复杂，病程漫长，多反复发作、易癌变目前尚无明确有效的治疗方法，被世界卫生组织列入疑难病种之一本文从诱导抗原、免疫应答异常和神经内分泌-免疫调节改变三个方面，对 UC 免疫学致病机制进行了概述 【关键词】 溃疡性结肠炎；免疫学致病机制；自身免疫【Abstract】 Ulcerative colitis（UC）, mainly caused by immune-mediated disorder, is with a long course and recurrent attacks, prone to canceration and complicated in its clinical pathological changes. Now, there is still no clear and effective strategy to cure it. Thus, it is within the WHO list of difficult diseases around the world. This paper makes a tentative generalization on the development of the recent immunopathogenesis of UC, including the inducible antigens、the changes of immune response and the neuroendocrine-immunomodulation.【Key words】 ulcerative colitis；immunopathogenesis；autoimmunity距首例溃疡性结肠炎（ulcerative colitis , UC）报道（Wilks,1859 年）至今已有 100 多年，但其病因和发病机制仍未得到详尽的阐明。

经过大量研究多数学者认为［1］ ，UC 是在一定的遗传背景下，外源性因素（如感染、肠道正常菌群）和宿主因素（如肠上皮黏膜屏障功能、血供和神经支配）共同作用的结果其病理学检查发现固有层内有中性粒细胞、淋巴细胞及其他免疫细胞浸润，体内可检出自身抗体，细胞因子也出现失调，特别是芯片分析技术对 UC 基因表达研究证实，UC 发生与免疫激活基因有关为此，本文从诱导抗原、免疫应答异常和神经内分泌-免疫调节改变三个层次来探讨 UC 的形成1 诱导 UC 的抗原同一种小鼠在有菌环境（可不含病原菌）下可以建立结肠炎模型，但在无菌环境中则无法建立；给予广谱抗生素后，小鼠结肠炎好转因此说 UC 致病过程离不开肠道局部微环境中正常菌群与宿主之间的相互作用，其中宿主免疫调节的缺陷似乎是决定性因素（待后文讲述） ，肠道正常菌群是始动因子除对肠道正常菌群仍追踪报道外，近些年来人们在自身抗原和细菌超抗原诱导 UC 方面进行了较多的探索，并取得了新的进展美国、意大利、日本等陆续报道了“UC 患者体内存在特异的抗人类原肌球蛋白-5（human tropomyosin isoform 5，hTM5）自身抗体” ，并且在动物模型也得到了证实（英国方面不予支持，可能与实验方法有关） 。

研究发现，UC 患者结2肠上皮细胞表达人类原肌球蛋白-5 及其分子伴侣结肠上皮蛋白（colon epithelial protein，CEP）增多，为正常者 2～3 倍，刺激机体免疫系统从免疫忽视转为免疫激活，产生抗 hTM5 自身抗体；该抗体仅存于 UC 中，检出率可达90%以上［2］ ，通过 ADCC 和抗体-补体介导的溶细胞作用杀伤结肠上皮细胞［3］ 由于 hTM5 及 CEP 选择性分布于结肠上皮、皮肤、胆道上皮、眼睫状体等处，故抗 hTM5 抗体可引起肠外并发症50%～80%UC 患者血清中能检测到核周型抗中性粒细胞胞质抗体（p-ANCA） ，其靶抗原包括胞质抗原（如杀菌/通透性增加蛋白BPI、组织蛋白酶 G、乳铁蛋白）和核抗原（如组蛋白 H1、非组蛋白染色体蛋白HMG1/HMG2） ，在循环系统或肠黏膜局部组织水平升高Mallolas 等［4］研究提示，在中性粒细胞的凋亡过程中，降解的染色质可易位至细胞表面，被机体免疫系统捕获，诱导产生 UC-ANCA按此观点，在肠上皮细胞凋亡时，胞内 hTM5 与胞膜 CEP 接触机会增大，hTM5 外分泌增多，若不及时被巨噬细胞吞噬则也能引起自身免疫。

Cohavy［5］ 、Kovvali［6］等发现，患者 p-ANCA 能与结肠细菌B.caccae 及 E.coli 蛋白发生交叉反应，hTM5 蛋白序列与机会致病菌 Bacillus cereus 及蓝细菌 Nostoc punctiforme 蛋白序列有高度同源性，表明异嗜性抗原可能通过分子模拟参与诱发 UC此外，人类巨细胞病毒相关的 CD13［7］ 、黏膜炎症区单核细胞高度表达的 EGFR［8］也被认为是自身抗原Yang 等实验表明［9］ ，金黄色葡萄球菌肠毒素 B（SBE）能增加结肠上皮通透性，使小鼠对肠道内大分子-卵清蛋白高度敏感（产生抗卵清蛋白 IgE） ，当再次接触卵清蛋白时，已致敏的肥大细胞和嗜酸性粒细胞释放生物活性介质引发UC研究者将含 SBE 的鼻窦冲洗液（来源于同时患有慢性鼻窦炎和 UC 的病人）和卵清蛋白混合，给实验组小鼠胃内灌服使之处于致敏态，四组对照分别为预先给予 SBE-抗体处理、仅给 SBE、仅给卵清蛋白、仅给生理盐水（其他条件相同） ；14 天后所有小鼠再给予卵清蛋白处理，结果实验组小鼠均发生腹泻，其结肠黏膜呈现 UC 所具有的组织病理学改变，而对照组小鼠未有上述表现。

Shiobara 等［10］观察到，链球菌促有丝分裂外毒素 Z-2（SMEZ-2）能引起肠道 TCRBV4 家族多克隆激活，UC 患者中该细胞比例普遍较高，并且 TCRBV4 多克隆扩增占优势的患者其病程明显长于 TCRBV4 多克隆扩增未占优势的患者2 免疫应答的异常肠道黏膜免疫系统对上述各种抗原产生的免疫应答异常，如 Th/Tr 失衡、B 细胞系统失调、先天免疫系统功能不良等是导致 UC 发生的重要因素2.1 Th/Tr 失衡 效应/调节性 T 细胞失衡，被认为是 UC 发生的重要机制小鼠和人的体外实验表明，CD+4CD25+调节性 T 细胞（T-regulatory cells，Treg、Tr）的显著特征是能够抑制其他细胞群的增殖，并且这种抑制效应需要有其 TCR 的活化，通过细胞接触依赖、细胞因子非依赖机制来实现小鼠结肠炎模型实验表明，CD+4CD25+Tr 是通过分泌 IL-10 和 TGF-β 而发挥调节作用患者血浆 CX3CR1+CD28-CD+4 T 细胞锐增［11］ ；T 细胞（尤其 CD+4）是通过 GlcNAc6ST-1 优先诱导高位内皮小静脉表达周围淋巴结地址素而移行至结肠黏3膜［12］ 。

其中新的一类 CD+4 效应 T 细胞 TH17 备受关注，它与 UC 炎症瀑布效应密切相关（由 IL-17、IL-6 所介导） 固有层 T 细胞表面诱导受体DcR1、DcR2、DcR3 表达增多［13］ ，竞争性地拮抗死亡受体 DR4、DR5 和 CD95，从而逃避机体的免疫清除况且，这些活化的 T 细胞可作为非专职抗原提呈细胞（nonprofessional antigen-presenting cells，T-APCs） ，上调 MHC-Ⅱ（DR）和 CD86（B7-2）的表达，激活初始 T 细胞［14］ 当肠道局部效应 T 细胞功能不断强化时，机体外周血中调节性 T 细胞（血液与结肠组织中的 Tr 有相似的多克隆 VβTCR）受趋化因子影响入炎症区研究证实［15，16］ ，UC 患者结肠黏膜 FOXP3+CD+4 或 CD+4CD25highTr 大量积聚，体外培养具有明显抑制 CD+4CD25low/-T 细胞增殖、减少 TH1 和 TH2 细胞因子释放的功能，且当效应/调节性 T 细胞平均比例为 2 时，Tr 抑制能力最佳 “为什么患者肠道内大量的 Tr 不能有效抑制过度的炎症” ，可能的原因有，Th/Tr 平均比例远远超过 2，或 IL-10、TGF-β 信号传导途径中断或异常（患者虽然 IL-10 基因正常，但下游分子包括 IL-10R1、IL-10R2、STAT3、JAK1 的编码基因是否正常有待于调查研究；TGF-β1 水平虽然升高，但其负性因子 Smad7 却高度表达） ，或受某些未知因子干扰不能正常发挥其生理功能。

也有研究表明，部分 Tr 的活化存在障碍患者肠上皮细胞中非典型 MHC-Ⅰ分子（CD1d、MICA/B、HLA-E 三种蛋白及 HLA-E mRNA）表达缺失［17］ 、gpi80 表达改变，从而不能有效激活CD+8Tr，而是上调 MHC-Ⅱ表达，优先激活 CD+4T 细胞另外，患者 CTLA-4 基因多态性显著增多［18］ ，结肠黏膜 NKR+T 细胞选择性减少［19］ 2.2 B 细胞系统失调 UC 肠黏膜浆细胞大量积聚（正常者的 2～3 倍） ，但pIgA 表达严重减少，IgA 从正常的 IgA2 占优势转为以更容易被水解的 IgA1 为主；为抵抗内源性细菌入侵，IgG、IgM 分泌明显增加，尤其是 IgG1（包括抗 hTM5 抗体） 、IgG3，使得免疫球蛋白总量超过正常者，同时补体活化沉积于上皮细胞表面，形成自身免疫反应对同卵双胞胎的研究发现，这种局部高水平的 IgG1 可能由遗传因素决定Jinno 等［20］报道，被 Ki-67 高度标记的 CD19+浆细胞（幼稚的浆细胞）浸润于激素抵抗的急性 UC 患者溃疡底部，并且这种细胞的出现频率与疾病临床活动度密切关联肠道黏膜屏障破坏后，溃疡底部必然产生次级炎症反应，而研究者认为，这一现象并非次级效应，至少具有 UC 特异性，因为在克隆氏病、缺血性肠病患者中均未发现。

2.3 固有免疫系统功能异常2.3.1 骨髓细胞整合素 αν 缺失 最近，Lacy-Hulbert 等［21］运用条件性基因靶向技术（conditional gene targeting）证实，骨髓细胞整合素 αν缺失的小鼠能发生 UC其一系列实验表明：胞膜表面整合素 ανβ3 和 ανβ5缺失，导致巨噬细胞、树突状细胞不能识别自身或自身相关抗原，从而不能及时清除肠道凋亡上皮细胞，大量凋亡上皮细胞成为自身抗原，诱导自身抗体（抗人类原肌球蛋白抗体、抗磷脂酰丝氨酸抗体、抗双链 DNA 抗体等） ；由于 ανβ8的缺失，树突状细胞不能激活 TGF-β 信号通路，适应性调节性 T 细胞（adaptive Treg，aTr）产生不足，黏膜炎症不受限制与此同时，Travis 等［22］也得出了类似的结论42.3.2 转录因子 T-bet 的缺陷 Garrett 等［23］发现，T 和 B 淋巴细胞缺失（RAG-/-）的小鼠不能自发形成 UC，然而当 T-bet 也丢失后，却能自发建立可传染的 UC 模型（T-bet-/-，RAG-/-，ulcerative colitis，简写为 TRUC） ，强调了在先天免疫系统中 T-bet 的保护作用（TNF-α 转录的负性调节因子） 。

结肠组织中树突状细胞 TNF-α 的失控性释放、上皮细胞 TNFR1 的高度表达是造成TRUC 的核心事件，致结肠炎细菌（colitogenic commensal bacteria）的选择性增殖可能回答了为何对野生型或仅 RAG-/-小鼠具有传染性然而，在完整的适应性免疫系统条件（RAG+/+）下，T-bet 丢失却不能使小鼠发生 UC；实验中也未找到 TRUC 小鼠肠内有特异的细菌2.3.3 上皮下肌纤维母细胞（sub。