抗炎性细胞因子与炎症性肠病

1、抗炎性细胞因子与炎症性肠病         05-12-18 13:45:00     作者：佚名    编辑：studa9ngns炎症性肠病（Inflammatory bowel disease ,IBD）的病因与发病机制至今尚不清楚，可能与机体免疫反应异常有关，通过近年研究，人们已逐渐认识到细胞因子与IBD密切相关，细胞因子是指机体的免疫细胞、非免疫细胞合成和分泌的一组具有广泛生物学活性的小分子多肽，它们调节多种细胞的生理功能，在免

2、疫系统中起着非常重要的调控作用。据其在炎症过程中所起的作用不同，细胞因子可分为促炎性细胞因子和抗炎性细胞因子，它们之间的比例失衡导致肠道免疫调节机能障碍，引起IBD或使IBD反复发作。现就抗炎性细胞因子在IBD发病中的作用作一综述，以利进一步认识IBD的发病机制。 白细胞介素家族成员众多，其中主要以抗炎症方式起作用的白介素类细胞因子主要有：白细胞介素1受体抗体(Interleukin-1 Receptor Antagonist，IL-1ra)，白细胞介素4(Interleukin-4，IL-4)，白细胞介素10(Interleukin-10，IL-10)，白细胞介素13（Interleukin

3、-13，IL-13)。 1IL-1ra  Arend等1发现在细胞培养上清和体液中有抑制IL-1 活性物质。1985年命名为IL-1ra。1990年Eisenberg等2通过分子克隆技术分析IL-1ra 基因长1.8 kb，有编码177个氨基酸的开放阅读框架，成熟的IL-1ra 蛋白有152个氨基酸，还有一个25个氨基酸的先导序列，与IL-1有26%30%同源性，与IL-1有19%同源性，基因结构与IL-1 相似。在疾病状态下，许多组织如滑膜、皮肤组织中的巨噬细胞都可产生IL-1ra1。人的正常皮肤，培养的角质细胞及单核细胞皆有IL-1ra mRNA表达。IL-1在体内外有广泛的生物

4、学活性，IL-1ra 与IL-1受体结合后，本身无激动作用，但可消除或减轻IL-1的生物效应，从而影响机体的病理生理过程。IL-1和IL-1ra之间平衡决定IL-1在炎症过程中的作用。Isaacs等3用RT-PCR法检测小肠活检组织中IL-1ra mRNA，发现IBD患者急性期与炎症缓解期相比，IL-1ra mRNA表达降低。Ferretti等4用抗IL-1ra 剂中和内生的IL-1ra ，可延长和加剧急性小肠炎症反应和引起炎症慢性化。Casini-Raggi等5用特异性非交叉放免和ELISA法测IBD患者和正常对照组新鲜离体小肠粘膜细胞、小肠活检组织中的IL-1、IL-1ra，发现IBD患者

5、IL-1ra /IL-1比值显著下降(P0.01), IL-1ra /IL-1比值与疾病的严重程度密切相关(r=-0.7846,P0.001)。而自限性结肠炎患者IL-1ra /IL-1比值不下降。IBD患者IL-1ra 降低与其炎症反应长期存在有关，IL-1ra /IL-1比失衡是慢性炎症疾病（包括IBD）的重要发病机制，Thomas等6研究认为IL-1ra 能明显改善醋酸诱导的大鼠结肠炎，抑制中性粒细胞的游走和肠坏死。对大鼠结肠中注射福尔马林和免疫复合物所致的结肠炎，IL-1ra 能减轻其炎症和组织损伤。总之，内生性IL-1ra 不足，IL-1ra /IL-1失调，可能是慢性炎症，特别是I

6、BD的重要病因。 2IL-4 1982年1首次发现IL-4。IL-4是由活化的Th2细胞和肥大细胞产生的一种细胞因子，在TH1和TH2两个亚群之间的相互作用，对Th2类细胞因子的产生和对淋巴细胞及巨噬细胞发挥免疫调节作用。Hart等710研究认为IL-4能阻滞抗体依赖性细胞毒性作用，抑制IL-1、肿瘤坏死因子（TNF-），前列腺素E2（PGE2），IL-6、IL-8及一氧化氮的产生。另有学者11研究认为IL-4能诱导人单核细胞产生IL-1ra，B细胞产生IgG1和IgE，抑制IL-2诱导产生的淋巴活性杀伤细胞。Corcoran等12认为IL-4能抑制小肠胶原酶和IV型胶原酶的分泌，减弱由巨噬细

7、胞诱导的特异性细胞基质的降解。1992年Hiester等13用BDF1小鼠腹腔渗出的巨噬细胞，在 Boydend小室中测定细胞因子的趋化活性，发现小鼠IL-4对巨噬细胞是一种强有力趋化剂。在免疫炎症时，抗原活化的T细胞分泌IL-4，以炎症发生为中心的外周形成趋化梯度，用IL-4能增加血液和淋巴循环中单核细胞表达CR3，促进巨噬细胞粘附到血管内皮上，然后逸出血管沿趋化梯度移动。Beckmann等14研究表明，IL-4可抑制巨噬细胞游走，作为IL-8的抑制因素，可引起巨噬细胞聚集，说明IL-4在控制和消除组织炎症反应中发挥重要作用，IL-4通过靶细胞表面特异性的高亲和力IL-4受体而发挥生物学作用

8、。Seheriber等15研究显示，IL-4对取自IBD的单核细胞的免疫调节作用明显减弱，其抑制IL-1，TNF-，超氧化物阴离子产生的能力减弱，使IL-1ra/IL-1比值升高能力也异常。他们提出：IBD患者IL-4调节作用减弱的一个重要机制是患者单核细胞表达的IL-4受体减少。 3IL-10 IBD患者血清中IL-10的具体来源迄今仍不清楚。Del-prete等16认为IL-10由不同细胞产生，人IL-10主要由CD+4细胞分泌，大多数Th1、Th2、Th0细胞克隆也产生相当多的IL-10。另些学者1719认为CD+8细胞、IBD患者周围单核细胞、小肠粘膜细胞都可分泌IL-10。Fiore

9、ntino等20在体外研究显示IL-10通过抑制巨噬细胞和T细胞功能在调节免疫反应中发挥重要作用。De Wall Malefyt等21认为IL-10多相活性表现在对特殊抗原T细胞增生抑制和下调单核巨噬细胞产生的类MHC分子表达。有些学者17，22，23研究发现IL-10能抑制TNF-、IFN-r、IL-1、IL-1、IL-6、IL-8的mRNA和蛋白质表达。Kucharzik等24研究发现，活动性溃疡性结肠炎(UC)和克隆病(CD)患者与健康人对照，IL-10浓度显著升高，相反在UC和CD患者缓解期与健康人相比无明显升高，UC和CD之间IL-10浓度无统计学意义。认为IL-10与IBD的活动性

10、有关，进一步研究发现，类固醇治疗对IL-10浓度似乎无影响。在活动性IBD患者接受类固醇治疗过程中，检查IL-10每天的变化量，发现所有患者的IL-10量升高，疾病缓解后IL-10量下降，接受类固醇治疗抑或未用类固醇治疗均无明显不同。Scheriber等25认为IL-10在UC和CD之间以及与正常对照组之间均无差异。其研究显示：IL-10使IBD患者对外周血单核细胞和LPMC分泌的IL-1和TNF-下降，并诱导IL-1ra产生。在体外试验中，他们向IBD患者的外周血单核细胞和LPMC加入IL-10，发现IL-10能使IBD患者已下降的IL-1ra/IL-1比值恢复正常。因此认为IBD患者IL-

11、10的调节功能是正常的。kühn等26通过基因突变将小鼠IL-10基因敲出，结果小鼠诱发慢性结肠炎，这些小鼠显示肠上皮的MHC类分子的异常表达，提示小肠抗原引起肠道免疫反应失控，从而证实IL-10具有肠道免疫调节作用。Nielsew等27研究，IL-10mRNA表达在多数UC患者中下降，在CD患者并不减少，IL-4mRNA表达在CD患者小肠组织中减少。他们认为UC和CD可能存在着不同的免疫作用。 4IL-13 80年代末在对Th细胞产生的淋巴因子功能研究中，发现Th2细胞克隆产生一种新的活性蛋白P600。1989年Brown等28发表了P600全长cDNA序列和氨基酸顺序，人IL-1

12、3cDNA单一开放阅读框架编码长132个氨基酸多肽。在1993年Keystone细胞因子专论会上命名为IL-13。Muzio等29报道IL-13可诱导人单核细胞和多形核细胞产生IL-1ra，可使IL-1ra转录的半衰期从1.3 h分别延长至4.5 h和12 h。通过RT-PCR检测发现IL-13不仅能调节可溶性IL-1ra的形成，且能诱导细胞内IL-1ra表达。由于IL-1ra是一种炎症拮抗因子，其表达提高就相对抑制了IL-1炎症效果的产生。Minty等30报道IL-13在体外能产生强的抑制经脂多糖（LPS）诱导的人外周血单个核细胞（PBMC）所分泌的IL-6，IL-6、IL-1和TNF-一起

13、对异常感染和免疫有加剧作用，IL-13在4 h内就可抑制经LPS攻击的PBMC培养中的IL-6mRNA积累，它似可直接作用于产生IL-6的单个核细胞。IL-13还能降低 经LPS激活的人单核细胞培养物中IL-1、IL-1、IL-12、IL-8的浓度，能促进IL-1ra的产生，提示IL-13的抗炎作用在于全面阻止炎性因子的合成。Mckenzie等31将hIL-13加入到有CD+4T细胞存在的高纯度的B细胞培养体系中，发现B细胞产生的IgM、IgG可增加412倍。自IL-13命名以来，通过对IL-13生物学功能研究发现，IL-13和IL-4有许多相似功能。二者都主要由Th2亚群细胞产生，hIL-1

14、3和hIL-4基因均定位于5号染色体上，IL-13基因在IL-4基因上游50 kb处，在调节单核/巨噬细胞、人B淋巴细胞等方面功能相似，它们之间差异在于对T淋巴细胞功能的调节方面。Zurawski等32认为IL-13的作用较IL-4局限，因IL-13对T淋巴细胞和小鼠B淋巴细胞没有作用，表明IL-13在免疫反应中仍是单独起作用的，同时发现IL-13对B淋巴细胞作用在人和鼠不同，可能与T淋巴细胞活化后IL-13的产生早于IL-4，而其分泌的持续时间又长于IL-4有关，认为IL-13可能作用于早期免疫反应。Kuchar-zik等33研究发现抗炎性细胞因子IL-4、IL-13和IL-10均能抑制单核细胞分泌IL-1，且有剂量依赖关系，IL-10能下调活动期IBD患者所有的致炎细胞因子，IL-13、IL-4作用稍弱。而非活动期IBD患者的致炎细胞因子，上述三者均可下调，在对照组用IL-13治疗后，TNF-，IL-6也可下降。 5结语 细胞因子在IBD发病中的作用已日益受到重视，而UC和CD可能存在不同的发病机制34，CD可能以选择性激活Th1淋巴细胞为主，而UC则以选择