・144l・笋漱瞧蘸细胞因子失衡促进肝硬化形成的研究进展段惠春1△(综述),王学红2,范仲麟2,于晓辉3※(审校)(1.青海大学医学院08级消化内科,西宁810000;2.青海大学医学院附属医院消化内科,西宁810000;3.兰州军区兰州总医院消化科,兰州730050)中图分类号:11575.2;R363文献标识码:A文章编号:1006-2084(20lo)10—1441-04摘要:乙型肝炎病毒导致的肝脏免疫损伤是肝硬化发生发展的重要因素之一。肝脏的免疫细胞分泌大量细胞因子参与其中,包括促炎因子(巨噬细胞移动抑制因子、白细胞介素17、白细胞介素1、自细胞介素6、白细胞介素8、白细胞介素18、肿瘤坏死因子、干扰素)与抗炎园子(白细胞介素4、自细胞介素10、白细胞介素13)。当促炎因子占主导时,则发生组织细胞损伤、器官功能障碍;当抗炎因子过强时,则出现免疫功能抑制。二者失衡能促进肝硬化的形成。关键词:细胞园子;失衡;肝硬化n哪畔髓ofCytokineDisequilibrium.inducedHepaticCirrhosisDUAN删一chunl,WANGXue—twn92,FA/vj‰增・lin2,YUXiao一^u一(1.DepartmentofGastroenterology,MedicalCollegeofQinghaiUniversity,Xi’ning810000,China;2.DepartmentofGastroenterology,theAffiliatedHospitalofQinghaiUniterscfy,Xi’ning810000,China;3.DepartmentofGastroenterology,LanzhouMilitaryRegionGeneralHospitalofPLA,Lanzhou730050。ghina)oftheimportantfactorsinducingAbstract:HBVinducedhepaticimmunologici.jmyisofliverexcreteexcessivehepaticcirrhosis.1mmunocyteseytokinesincludingthosefacditating(e.g.,MIF,IL一17,IL—l,IF-6,IF-8,IF一18,TNF,andIFN)andinhibitinginflammation(e.g.,IL4,IL一10,andIL一13).Inthepresenceofpro—inflammatorydominance,thecytokinesinducecelli.ju-one因子(macrophagemigrationinhibitoryfactor,MIF)是由激活的T淋巴细胞产生的细胞因子,因能减慢或抑制巨噬细胞的移动而命名。MIF具有多种生物学功能,如黏附、吞噬、杀瘤活性及诱导一氧化氮产生等。随着MIFcDNA的成功克隆及其结构的阐明,MIF的特殊生物学活性及其在多种疾病中的重要作用已日益为人们所重视。Kimura等【2o研究表明,MIF参与了炎症、免疫反应和肿瘤细胞的生长。对HBV的复制没有直接抗病毒效果,但可降低细胞毒性T细胞诱导的肝损伤,间接抑制病毒复necrosisdysfunction.Theovedyexpressinganti.inflammatoryeytokin,=ssuppressedthemunefunction.Thedisequilibriuminducedthedevelopmentofhepaticcirrhosis.Keywords:Cytokines;Disequilibrium;Hepaticcirrhosisriesandorganim-乙型肝炎病毒(hepatitisBvirus,HBV)引起的肝制。Takahashi等【3o在肝癌患者的研究中发现,MIF、肿瘤坏死因子(tumorfactor,TNF)d和干扰素1(interferon一-y,IFN-1)在肝组织中高表达,提示MIF是一种重要的炎性介质,参与对肿瘤细胞生长的调节。于晓辉等【41通过研究表明MIF在慢性乙型肝炎患者的肝组织中的高表达。其实MIF在炎性反应和肿瘤演进中起双重效应,既可通过自分泌途径调节炎性细胞的活性,又可通过旁分泌途径来刺激肿瘤细胞的增殖、分化以及抑制肿瘤细胞p53依赖性的细胞凋亡∞J。因其特殊的作用方式,有学者认脏免疫损伤是肝硬化发生发展的重要因素,细胞因子在其中的作用越来越受到关注。HBV感染人体后,肝星状细胞、库普弗细胞、内皮细胞、肝细胞等可产生多种细胞因子、氧化应激活性产物等…,有促进炎症发生的作用。适当的炎性反应能保护肝细胞,过度炎性反应与体内单核一巨噬细胞源性的炎性介质诱导的瀑布样级联反应密切相关,而抗炎性因子的反应一旦过度。则容易诱发代偿性抗炎性反应综合征,导致免疫功能低下,加重肝细胞的坏死和变性,促进肝纤维化和肝硬化的形成。因而纠正细胞因子失衡,调节炎性反应强度对维持患者内环境稳定有重要意义。近年研究表明,肝硬化形成的机制之一是机体炎性反应和抗炎反应失衡的表现,细胞因子参与免疫反应和炎性反应的过程是目前HBV相关疾病发病机制的研究热点之一。1促炎细胞因子1.1巨噬细胞移动抑制因子巨噬细胞移动抑制为MIF可能是炎性反应与肿瘤恶性转化的一个联系纽带,通过促使p53基因失活,在炎症和肿瘤之间提供了一个连接点。1.2白细胞介素17白细胞介素17(interleukin・17,IL-17)代表一类不同于Thl和Th2的CD:Th细胞亚群∞J,具有很强的促炎症作用,与慢性炎症密切相关,可激活多种免疫细胞释放炎性介质,导致肝脏反复炎症损伤、肝脏功能下降。Zhang等"1通过对2366例乙型肝炎患者和30例健康人作为对照,发现大部分的慢性乙型肝炎患者的肝内IL一17与血浆病毒载量、血清丙氨酸氨基转移酶水平呈正相关,认为基金项目:2008—2010年“甘肃省自然科学研究基金计划?(0803RJZA059)万方数据・1442・IL.17细胞加剧慢性HBV感染肝损害。Xu等”’通过酶联免疫吸附法和反转录一聚合酶链反应检测分析乙型肝炎患者血清IL・17和肝纤维化指标,结果发现IL—17在慢性HBV相关性肝病尤其是乙型肝炎肝硬化中表达明显升高,IL—17与慢性HBV相关性肝病的发生有明显的相关性。1.3IL-lIL一1是一种单核因子,主要由活化的单核.巨噬细胞、中性粒细胞和内皮细胞分泌。目前已分离克隆出3个IL.1家族成员IL一1d、IL-lB和IL-1ra。其中IL-1仪和IL一113是致炎因子,慢性乙型肝炎患者外周血及肝组织中IL—l13的表达水平升高,主要发生在基因转录水平上,其与慢性乙型肝炎患者病变的发展和肝硬化的形成有着十分密切的关系旧J。IL一1p能刺激其他细胞因子和炎性介质的产生,诱发抗原递呈细胞表面免疫分子的表达,为T淋巴细胞的活化提供第二信号,并能激活补体,增强细胞免疫和体液免疫介导的组织损伤过程。Ludwiczek等Il驯研究发现,乙型肝炎肝硬化患者血浆IL.113表达明显高于正常对照组,导致IL一1的系统失调,增强前炎症活动。同样,Bortolami等¨川观察不同模式的IL一1B、Fas和FasL表达,发现在HBV和丙型肝炎病毒介导的肝脏疾病中IL.1的表达增高,IL一1引起嗜碱粒细胞、中性粒细胞脱颗粒,引发细胞产生前列腺素、胶原酶等,促使T和B淋巴细胞的、增生,作用于靶细胞,促进急性期蛋白的合成和产生发热等炎性反应。1.4IL-6IL缶由激活的巨噬细胞、淋巴细胞及上皮细胞分泌,对维护机体的生理平衡具有重要作用。近年来研究结果表明【t21,IL-6与病毒性肝炎免疫病理损伤有关。由病毒性肝炎发展到肝炎后肝硬化是个较长期的过程,随着病程的推移,病毒和(或)内毒素不断地刺激肝组织,肝内单核吞噬细胞系统不断产生大量IL-6,从而单独或共同发挥持续性肝损伤作用,使纤维化作用成为主导,促进肝硬化的发生和发展。Lemmers等¨纠通过对45例酒精性肝硬化和84例丙型肝炎病毒感染致肝硬化经肝活检组织观察到,IL-6对血管内皮细胞及炎细胞具有直接的激活和毒性作用,更主要诱导急性期蛋白的合成,参与肝脏局部炎性反应,造成肝细胞的损害。IL-6作为肝细胞刺激因子,可直接刺激肝细胞增生、分泌胶原。刺激储能细胞增生并合成胶原、层粘连蛋白和蛋白多糖。刺激肝细胞、储能细胞及库普弗细胞分泌多种细胞因子,引起这些细胞因子的致纤维化作用。也可促进免疫球蛋白的表达,抑制胶原酶活性,减少胶原蛋白降解,使肝脏胶原沉积,促进肝纤维化形成。万方数据1.5IL-8IL-8由多种免疫细胞,如单核.巨噬细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞以及HBV感染的肝细胞等分泌。内毒素、IL一1、TNF-0【可刺激其大量表达,主要靶细胞是中性粒细胞,能引起白细胞的脱粒和弹性蛋白酶的释放,参与免疫反应、代谢反应和炎症急性期反应的调节,增强机体抗感染的能力,当IL-8过度产生时则可造成组织的损伤。Joshi—Barve等¨41研究认为,肝硬化失代偿期IL-8及其mRNA的表达略高于代偿期,肝细胞受损加重,间接激活肝星形细胞,致胶原沉积,结缔组织增生,影响肝硬化的病理进程。Ilmakunnas等¨纠研究认为IL.8具有显著的中性粒细胞趋化与激活作用,引起血管内皮细胞损伤使肝脏炎性细胞浸润更加严重,且与病灶的大体炎症程度呈正相关。HBV感染机体后,其免疫复合物增加,刺激机体产生大量的TNF-a、IL-6等促炎性因子,这些因子本身可诱使肝脏微循环障碍,血液通透性增加,全身高动力循环,肝细胞水肿变性,继而坏死,丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶大量释放人血,并可刺激IL-8表达增强。1.6IL一18IL・18主要由活化的巨噬细胞、肝脏库普弗细胞及上皮细胞产生,主要生物学功能为诱导免疫细胞产生IFN一1和激活自然杀伤细胞,刺激T细胞增殖,增强淋巴细胞的细胞毒性作用。IL一18参与慢性乙型肝炎的免疫应答,在清除感染的HBV的同时也造成肝细胞的损伤。Morel等¨刮研究表明,IL一18本身能够诱导表达IL-18受体的细胞产生化学趋化因子,引起巨噬细胞、单核细胞、成纤维细胞释放IL-18。IL.18是一种强有力的免疫调节因子,对机体的免疫反应具有双向调节作用。IL.18一方面参与机体免疫调节,清除感染的靶细胞使复制水平降低,有抗病毒作用。另一方面IL-18是促进疾病发生发展的重要炎性介质,参与宿主免疫反应和肝细胞的损伤。Migita等Ⅲ1对204慢性HBV感染者研究中认为,IL.18基因启动子多态性与HBV感染有关,他们通过在体外实验观察到IFN-1可使IL-18结合蛋白表达明显上调,而IL—18结合蛋白可抑制IL.18的生物学活性。正常体内IL・18和IL.18结合蛋白二者的分泌是相对稳定的,使机体免疫反应保持相对平衡状态,乙型肝炎肝硬化患者IL-18和IL.18结合蛋白分泌紊乱,从而导致体内免疫功能紊乱。1.7TNFTNF是由巨噬细胞分泌的一种小分子蛋白,其生物学活性主要有杀伤或抑制肿瘤细胞,促进T细胞及其他杀伤细胞对肿瘤细胞的杀伤。Zhao等¨副研究表明TNF失调可诱发肝硬化,增强TNF—Ot能产生巨噬细胞和库普弗细胞,p55TNF受体已被证明是至关重要的影响肝硬化信号通路。Cubero等[1刚研究TNF.Ot可以使库普弗细胞激活,并调节星状细胞纤维化反应,增加细胞增殖和胶原形成。TNF.p.是促进肝纤维化形成的一个重要分子,该细胞因子可以通过刺激细胞外基质的表达和沉积、抑制细胞外基质降解等多种机制参与肝纤维化的形成ⅢJ。肝脏的细胞膜上存在TNF一仅的受体、活化的T细胞、自然杀伤细胞和肥大细胞均能产生TNF-仅,肝脏既是TNF—a作用的靶器官,又是合成TNF—d的场所。TNF.仅能够进入血液循环,成为抗细菌炎性反应的主要调节者之一。另外,TNF-仅诱导IL-6和IL.1的分泌,并且与它们协同作用,共同促进细胞和体液免疫应答。1.8IFNIFN是组织细胞在受到病毒感染时,合成并释放的一种糖蛋白,因其具有干扰病毒DNA或RNA在宿主细胞内复制的功能而得名。1NF可分为仅、B和巾种类型,INF—Q和INF一7是肝脏免疫反应的重要因子之一,可抑制肝星状细胞合成胶原和非胶原基质,还能够减轻已发生硬化的肝脏门静脉压力和抗肝纤维化i21|,IFN一1可活化巨噬细胞,促使其吞噬活性增强并参与迟发型超敏反应形成,协同IL-2促进细胞毒性T细胞杀伤功能。同时可提高主要组织相容性复合体Ⅱ类分子表达,增加自身抗原的递呈,促进自身免疫反应。最近Weng等拉副研究显示,在肝硬化患者中,IFN一1通过SMATl信号通路上调Smad7的表达及活性、抑制转化生长因子B的促纤维化信号,具有抗纤维化及抗病毒作用。IFN一1能促进细胞毒性T细胞的细胞毒作用,特异性杀伤病毒感染的肝细胞,有效清除病毒,表现为急性一过性炎性反应。2抗炎细胞因子2.1IL4IL一4主要由单核细胞、巨噬细胞、T和B淋巴细胞分泌。在细胞免疫中作为一种重要的负调节因子,IL4是由Th2细胞产生的具有多种生物学活性的细胞因子,可抑制单核巨噬细胞分泌IL-1和TNF一仅,而且促进IL一1受体拮抗剂的表达。主要通过以下几种方式干预细胞介导的免疫:抑制T细胞、巨噬细胞分泌致炎因子;抑制IFN・^y诱导的抗原递呈细胞,降低其抗原递呈能力;抑制巨噬细胞的辅佐功能,导致Thl细胞和自然杀伤细胞活化、增殖受抑制;抑制Th0细胞向Thl细胞的转化,抑制炎性细胞的迁移;刺激B淋巴细胞反应,增强B细胞主要组织相容性复合体类抗原的表达,调节造血功能,增强正常休止期T细胞的活性和生长能力。Zhuang等旧1初步的研究表明,在脂多糖刺激之前,预先经IL4孵化的肝细胞、单核吞噬细胞中可溶性IL一1受体拮抗剂表达增多,由于可溶性IL.1受体拮抗剂是炎症时万方数据・1443・急性期蛋白的重要组成部分,其大量分泌能显著减轻炎症时IL-1的刺激作用,从而抑制炎性反应的进一步发展。Herbert等Ⅲ1研究表明,IL4通过结合细胞表面的IL4受体发挥其生物学效应。细胞表面的ILl4受体缺少跨膜和胞内结构域,结合IL_4后不能产生信号传递介导IL.4的生物学活性,IL_4受体仅白细胞介素表达的细胞是对机体有保护作用,可防止各种感染。Elsammak等协’研究表明,肝纤维化的发展过程中有IL_4细胞因子参与,肝硬化患者中血浆IL4呈高水平表达,它也触发增加活性氧水平,与所造成的疾病进展和发展有关。IL一10IL-10主要由巨噬细胞及白细胞介素分泌,能下调Thl型细胞因子的表达,是一种强有力的免疫抑制因子和协调刺激分子,能影响机体对HBV的清除。与其他细胞因子不同的是,IL—10除了能一定程度地促进细胞毒性T细胞诱导、增强B细胞增殖分化外,其主要生物学活性是起免疫抑制作用,它能抑制卟1细胞的增殖及IL-2、IL-3、IFN一^y、粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子等细胞因子的合成,故其免疫调节作用依靶细胞不同而表现出双向性。Arnaud等m1研究认为,IL-10调节激活正常T细胞表达和巨噬细胞炎性蛋白la的分泌。脾大也与低IL-10和IFN一1的产生有关。Miyazoe等¨刊研究了66例HBV无症状携带者、58例HBV患者和89例肝硬化患者,探讨IL—10的3个位点单核苷酸多态性与乙型肝炎后肝硬化的关系,结果表明IL.10单倍体在HBV无症状携带者中出现的频率高于肝硬化组,推测IL-10启动子区多态性与肝细胞免疫损伤和纤维化形成有关。细胞内病原菌及机体病毒感染时,IL—lO成高水平表达,。既削弱机体的防御功能,又机体过度异常的免疫反应,结果使感染向慢性转化。IL.13IL.13主要由活化的Th2细胞产生,可抑制IL-2、IFN-1的产生,诱导Th0向Th2分化,并对单核/巨噬细胞产生的炎性细胞因子IL一1、IL-6、IL-8与TNF—Q等有普遍抑制作用,从而减轻组织免疫损伤。同时IL一13也可诱导和增强B细胞表面抗原CD:,、CD,,、主要组织相容性复合体Ⅱ类分子等,并促强体液免疫应答。Granel等汹1认为,IL-13在调节巨噬细胞功能和减少炎性因子产生方面与IL_4相似,下调炎性细胞因子和趋化因子的合成,还可提高活性氧介导损伤小鼠生存率,对缺血/再灌注损伤有保护作用。Shimamura等旧1通过对有病理特征的大鼠肝脏进行研究,认为慢性肝纤维化、肝硬化中,肝星2.22.3进未成熟B细胞分化,诱导IgM、IgG、IgE的产生,增状细胞在肝脏肝窦病变中表达高水平的IL-13,IL一13匡堂堡述垫!垒生』旦筮!垒鲞筮!垒期丛型i型妞i墼吐型!:丛型丝!Q,型:!垒,№:!旦发挥其抑制单核/巨噬细胞作用,产生炎性细胞因子,参与调节炎性介质的表达,在减轻肝脏组织的损伤中起积极作用。3小结细胞因子的作用是一把双刃剑,高表达有利于病毒清除,同时也可导致持续的炎性反应。在HBV感染慢性肝病发生发展中,免疫机制即免疫病理损伤贯穿始终,如果促炎细胞因子与抗炎细胞因子之间彼此取得平衡,则内环境稳定得以保持。否则,将出现过度抗炎性反应,当炎性反应占主导时,则发生组织细胞损伤、器官功能障碍,当抗炎性反应过强时,则出现免疫功能抑制。如何取得致炎性介质与抗炎性介质之间平衡是关注的重点。参考文献[1]Senties-GonlezMD,Galvez—GastelumFJ,Meza—GareiaE,eta/.He・Paticfibrosis:roleofmatrix‰MedmetallopmteasesandTGFkla[J].Mex,2005,141(4):315-322.[2】KimumK,NagakiM,NishihiraJ,矗a/.Roleofrnacmphagemigra-tioninhibitoryfactorinhepatitisBvires-specificcytotoxic-T—lym・-phocyte—inducedliverinjury[J].ClinVacImraunol,2006,3(13):415-419.[3】TakabashiN,NishihiraJ,SatoY,da/.Involvementofmaerophagemigrationinhibitoryfactor(MIF)inthemechanismoftumorcellgrowth[J].MolMed,1998,4(11):707-714.[4]于晓辉,张方信,孙一彬,等.慢性乙型肝炎患者肝组织中巨噬细胞移动抑制因子的表达及其对炎症活动的影响[J].中西医结合肝病杂志。2007,17(5):268-270.[5]HudsonJD,ShoaibiMA,MaestroR,eta1.Aproinflammatoryeyto-kineinhibitsP53tumorsuppressoractivity[J].ExpMed,1999,190(10):1375-1382.【6]ParkH,Liz,YangXO,d以.AdistinctlineageofCIM,Tcellsreg-ulatestissueinflammationbyproducinginterleukin17[J].NatureImmunology,2005,6(11):113—114.[7]ZhangⅣ,Zhangz,I.inF。da/.Interleukin・17一producingCD4(+)Tcellsincreasewithseverityofliverda脚唔einpatientswithchronichepatitisB[J].ResHepatol,2010.51(1):81.91.[8】XuY,DUWJ,QinLY,西a/.Expressionofinterleukin-17inhepa-titisBrelatedliverfmresisinterventioncenter[J].XiBaeYuFanZiMianYiXueZaZhi,2009。25(2):133・135.[9]Subramaniams,StansbergC,CunninghamC.Theinterleukin1静ceptorfamily[J].DevCompImmunol,2004,28(5):415-428.【10]budwiczek0,VarmierE,MosehenA,eta/.Impairedcounter-regu-lationofinterleukin・1bythesolubleIL-1eeptortypeⅡinpatientswithchronicliverdisea∞[J].1nformaworld。2008,43(11):1360.1365.[11】BortolamiM,KotsaftiA,CardinR,d甜.Fas/FasLsystem,IL-Ibetaexpre∞ionandapoptosisinchronicHBVandHEYliverdis-em[J].JViralHepat,2008,15(7):515-522.[12]YangJ,ShiD,YangD,da/.Interleukin-6altersthecellular静spensivenesstoelopidogrel,irinotecan,andoseltamivirbysuppress-ingtheexpressionofearlⅪxylesterasesHCEIandHCE2molecularpharmacology[J].MolPharmacol,2007,72(3):686-694.[13]LemmemA,GustotT,DumezA,甜a/.Aninhibitorofintedeukin-6Iillns・signalling,sgpl30,contributestoimpairedacutephasere—sponseinhumanchronicliverdisease[J】.CllnExpImmunol,2009。156(3):518-527.万方数据[14]Jeshi・BarveS,BarveSS,AmaneherlaK,eta/.Palmitieacidin—ducesproductionofproinflammatorycytokineinterleukin-8fromhepatecytes[J].Hepatology,2007,46(3):823-830.[15]1lmakunnasM,HoekemtedtK,MaklsaloH,eta1.HepaticI∞*leaseduringgroftprocurementisassociatedwithimpaired神functionafterhumanlivertransplantation[J].ClinTransplant,2009,17(4):96母7.[16]MorelJC,ParkCC,KumarP,et甜.Interleukin.18inducesrheuma-toldarthritissynovialfibroblastCXCehemokineproductionthroughNFkappaBactivation[J].1abInvest.2001,81(10):1371-1383.[17]MigitaK,Sawakami—KobayashiK,MaedaY,et越.Interlenkin一18promoterpolymorphismsandthediseaseprogressionofhepatitisBvirus-relatedliverdisease[J].TranslRes,2009,153(2):91-96.[18]ZhaoXJ。DongQ,BindasJ,eta1.TRJFand1RF-3bindingtotheTNFpromoterresultsinmacrophageTNFdysregulationandsteato-sisinducedbychronicethanol[J].Immunol,2008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