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乙型肝炎病毒相关性肾炎的发病机制

2011-02-10王义国

中国医药指南 2011年2期
关键词:肾小管复合物肾炎

洪 森 王义国*

(1 山东省医学科学院,山东 济南250014 ;2 山东大学附属千佛山医院,山东 济南 250014)

乙型肝炎病毒相关性肾炎(HBV associated glomerulonephritis,HBV-GN)是乙型肝炎病毒(HBV)感染引起的常见肝外损害之一。由Comb首次报道,目前除了比较认可的免疫复合沉积的损伤机制外,更多学者从乙型肝炎病毒的直接致病性、患者的免疫功能变化等方面进行研究。根据目前的研究对其发病机制概述如下。

1 免疫反应

1.1 体液免疫

体液免疫介导的损伤主要指循环免疫复合物和原位免疫复合物沉积引起的,在乙型肝炎病毒相关性肾炎(HBV-GN)发病机制中的作用已得到公认。研究表明[1,2],只有血液循环中持续存在抗原并且产生低浓度的抗体,此时形成的循环免疫复合物可引起肾小球肾炎。一般认为相对分子质量较大的抗原不能穿过基底膜形成上皮下免疫复合物,而是与相应的抗体形成循环免疫复合物沉积于系膜区。相对分子质量较小的物质才能够沉积于肾小球基底膜,通过非免疫机制穿过肾小球基底膜植入上皮下形成原位免疫复合物。以往研究者采用多种方法在患者的肾组织切片中检测到HBVAg的存在,并发现[3,4]沉积于肾小球毛细血管壁的主要是HBeAg,而HBsAg主要沉积于系膜区。并认为HBeAg和HBsAg分别在膜性肾小球肾炎和膜增生性肾小球肾炎中发挥重要的作用。近年有学者[5]将乙型肝炎病毒携带者的全长HBV基因导入小鼠体内,发现HBsAg、HBcAg主要存在与肾小管上皮细胞的细胞质中,与对照组(未转导全长HBV基因的小鼠)相比,除了有免疫复合物形成外,有HBsAg、HBcAg沉积的肾小管上皮细胞其补体介导的炎性基因表达上调。在HBV-GN的发病中沉积于肾小球内的免疫复合物激活补体,导致肾小球内皮细胞及系膜细胞增生,并趋化中性粒细胞和单核细胞浸润,引起肾脏损害的临床表现。

1.2 细胞免疫

HBV特异性细胞毒性T细胞 (CTL)是通过复合抗病毒免疫反应途径清除体内HBV。研究发现在 HBV-GN的发病过程中,CD8+CTL介导的穿孔素途径,可能在引起肾脏损害中起一定的作用。穿孔素是免疫活化细胞杀伤靶细胞的主要介质,是存在于CTL和NK细胞胞浆颗粒中的细胞毒素可介导CD8+CTL特异的细胞毒效应,引起感染细胞损伤和死亡。研究结果[6]显示,穿孔素主要在HBV-GN患者的肾间质中表达,肾小球及肾小管的表达较肾间质弱。并发现在HBV-GN患者的肾小球,肾小管和间质中都存在着 CTL细胞的浸润,因而导致靶细胞的凋亡引起的肾损伤。

1.3 乙型肝炎病毒感染导致的机体免疫功能失衡

1.3.1 机体被病毒感染后通过非特异性免疫、细胞免疫和体液免疫等杀伤和清除病毒,与此同时也对机体免疫功能产生影响。研究发现[7],HBVGN患者血清中Th1细胞因子INF-γ、IL-2水平明显低下,Th2细胞因子IL-4和IL-10水平显著增高。该结果在体外实验中也得到证实[2]。提示可能存在Th1向Th2漂移现象,使机体的细胞免疫受到抑制,导致HBV不能彻底清除。还有学者[8]发现HBV-GN患儿外周血单个核细胞(PBMC)培养上清中IL-2、INF-γ、IL-8水平明显低于对照组。因IL -2、INF-γ主要由辅助性T(Th1)细胞产生,IL-8主要由单核细胞产生,说明HBV-MN患儿的Th1细胞和单核细胞对丝裂原反应低下,可能存在功能缺陷,使机体对被HBV感染的细胞识别和清除能力不足。

1.3.2 乙型肝炎病毒感染还可诱发自身免疫损伤,患者体内可出现多种自身抗体[9],如抗核抗体、抗肝细胞膜蛋白抗体、抗平滑肌抗体、抗DNA抗体等。当肝细胞破坏时可释放入血,引起自身免疫损伤。某些自身免疫性疾病,例如狼疮性肾炎在病理表现上与乙型肝炎病毒相关性肾炎(HBV-GN)很相似[10],目前就其发病机制是否有相同点有待进一步探讨。

2 乙型肝炎病毒通过激活相关信号传导通路直接导致肾脏损伤

近年来采用分子生物学的相关技术,在肾组织细胞内检测到游离型和整合型HBV DNA及HBV RNA[11-13]。肾组织中HBV DNA的存在提示HBV直接感染肾脏细胞致病的可能性,但具体的致病机制仍不明确。若将截短型乙型肝炎病毒表面抗原蛋白MHBst167和(或)乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)转染近端肾小管细胞(HK-2),发现HK-2细胞NF-κB蛋白核易位增多、磷酸化IκBα蛋白表达增加,NF-κB P65蛋白、κB-DNA结合活性、κB调控基因转录、磷酸化的ERK、HK-2细胞凋亡率均增加。使用吡咯烷二硫代氨基酸(NF-κB的抑制剂)处理后以上指标均下降。研究结论认为[14]在肾小管上皮细胞中,MHBst167/HBx可能通过活化PKC/ERK/NF-κB通路,增加细胞内PKC激酶活性,利用磷酸化ERK(非Raf依赖性),从而活化NF-κB,使其发生核易位,因而介导肾小管上皮细胞的凋亡。有学者[15]用含乙型肝炎病毒的血清培养肾小管上皮细胞,结果证实肾小管上皮细胞Fas的表达显著高于对照组。推测由Fas/FasL介导的肾小管细胞凋亡与HBV-GN的发病有关。

3 易感因素

3.1 乙型肝炎病毒的变异

乙型肝炎病毒存在很高的基因突变率,因此是否存在病毒的变异导致噬亲性发生改变。Kim等[16]对HBV-GN患儿的乙型肝炎病毒变异的研究中发现pre-S1区的突变较pre-S2区频繁。若变异发生在某些pre-S1区不影响病毒的穿入,但可干扰宿主对病毒的清除。而前 S2的突变也可使病毒逃避机体的清除导致HBV感染持续存在。在点突变中以“α”抗原决定簇的突变最多,其核苷酸序列位于S基因区的第124~147位,其中第145位突变最常见。因其决定HBsAg的抗原性且具有较强的免疫原性,所以该区域的突变可以导致抗原性发生改变。这项研究提示在HBV-MN肾脏组织中发现前S1、前S2区域的突变,尤其是“α”抗原决定簇的突变,可能与儿童的HBV-MN 发病有关。

3.2 乙型肝炎病毒的基因型

HBV-GN与HBV基因型的关系研究较少。有学者[17]通过对6例HBV-GN患者(5例膜性肾病,1例膜增生性肾炎)乙型肝炎病毒全基因组测定发现HBV基因型中A型(HBV/A)与HBV-GN的发病可能有较大关系,尤其是膜性肾病。

3.3 遗传因素

临床中发现并不是所有感染乙型肝炎病毒的患者均有肾脏受累,因此许多学者从遗传因素方面进行研究,以便搞清楚HBV及其相关抗原引起个体肾脏发生免疫应答的差异。HLA是人类主要组织相容性复合体,其极端复杂的多态性和多基因性共同决定了HLA遗传背景的高度多样性。李少雅等[18]研究发现具有HLA-A3、A10基因者患HBV-GN的危险性大。HBV-GN患者的DRB1*03基因频率显著增高,而DQB1*03基因频率显著降低。即具有DRB1*03基因者患HBV-GN危险性大。国外[19]有报道在患HBV-MN的黑种人儿童中DQB1*0603基因频率与对照组相比显著增高。Park等[20]在研究HLA-DRB1和DQB1基因的多态性中发现,不同HLA-DR2等位基因与HBV-GN不同病理亚型有关:DRB1*1502与膜增生性肾炎有相关性;DRB1*1501与膜性肾病有相关性;DRB1*0601与DRB1*1501密切相联同膜增生性肾炎相关性也很大。同时发现DRB1*1302 DQB1*0402和DQB1*0604在慢性乙型肝炎病毒感染中有保护作用。故可推断HBV-G N的发病可能具有遗传易感性。

4 其 他

肾间质纤维化是多种慢性肾脏病进展到终末期的共同病理学表现,其中肾小管上皮细胞间质转分化(EMT)在肾间质纤维化中起着重要的作用。因此,EMT在乙型肝炎病毒相关性肾炎发展到终末期肾病中也同样起着重要的作用。国内有学者[21]用含HBV-DNA质粒转染人肾小管上皮细胞,可引起TGF-β1分泌增加,并导致肾小管上皮细胞转分化。目前认为TGF-β1在肾小管上皮细胞转分化中发挥着重要的作用。TGF-β1通过激活p38分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)、Akt /蛋白激酶 B (PKB )、RhoA及β2连接素等介导的信号通路发挥作用。此方面研究中有学者[22]采用siRNA-FAK转染肾小管上皮细胞后再加入TGF-β1共培养,研究结论认为FAK通过激活AKt信号通路在TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞转分化中发挥着重要的作用。白细胞介素1β(IL-1β)也可诱导体外培养的肾小管上皮细胞发生转分化,形成肌成纤维细胞[23]。并且HBV-GN患者肾活检组织中可检测到IL-1β表达[24]。但具体机制还不太清楚。

目前对乙型肝炎病毒相关性肾炎的发病机制的研究尚处于探讨阶段,以往大多数学者认为HBVAg与相应抗体形成的免疫复合物沉积于肾组织引起的损伤是主要的发病机制。随着对乙型肝炎病毒相关性肾炎发病机制不断研究,在免疫调节紊乱、病毒直接致病及遗传因素等方面也发现与乙型肝炎病毒相关性肾炎的发病密切相关,各机制之间相互联系,共同介导了疾病的发生和发展,但它们之间是如何相互作用的有待进一步研究。

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