李 静,贾国荣,刘学文

(内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院 血液科,内蒙古 包头014010)

再生障碍性贫血的发病机制的研究进展

李 静,贾国荣,刘学文

(内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院 血液科,内蒙古 包头014010)

再生障碍性贫血(AA)是各种有害因素使骨髓造血组织减少,骨髓造血功能减低或衰竭而导致全血细胞减少的恶性血液系统疾病，与欧美国家相比，亚洲国家的发病率较高，约为(3.9-5.0)/106。临床主要表现为不同程度的贫血、出血和感染，大多患者无肝、脾、淋巴结肿大。其发病机制传统学说认为与造血干/祖细胞异常，造血微环境支持功能异常及免疫系统功能紊乱损伤造血干/祖细胞有关。现在,大多学者认为免疫机制异常对于AA的发生起着很重要的作用[1,2],而在临床实践上免疫抑制剂治疗再障有好的效果[3]，为该论点提供了更为有力的证据。因此，本文从“种子”异常、“土壤”异常、“虫子”异常以及基因水平异常等几个方面研究新进展进行探讨。

1 造血干/祖细胞细胞异常

造血干细胞(HSC)是由胚胎干发育而来，具有高度自我更新、自我复制、有较强多向分化能力，在造血组织中含量极少，形态无法识别的像小淋巴样的各种类型血细胞的祖源细胞。造血干/祖细胞(HSC/HPC)对维持造血起决定性作用，任何原因引起干/祖发生异常增生或抑制，在临床上都可导致血液系统疾病。传统的种子学说就指AA的HSC/HPC质量和数量必然有明显的异常,而且它们质量的异常可能有一定遗传倾向，所以临床上AA与骨髓增生异常综合征(MDS)及克隆性疾病如阵发性睡眠性血红蛋白尿(PNH)可以相互转化。细胞毒细胞(CTL)通过细胞毒作用直接杀伤HSC;而造血抑制因子则通过目前公认的Fas/FasL和NO途径使HSC凋亡。研究发现绝大多AA骨髓HSC/HPC缺陷主要是HSC/HPC细胞数量降低,特别是CD34+及CD38-早期HPC数量明显减少。研究发现，AA体外骨髓造血祖细胞培养比正常人CFU-GM、BFU-E、CFU-E集落形成明显减少，对造血生长因子(HGFs)反应不敏感，临床观察发现ATG+CSA疗效差，但是同基因骨髓移植成功后，骨髓造血功能恢复快，说明可能是造血干/祖细胞异常[4]。

2 造血微环境功能异常

骨髓造血微环境通常由骨髓基质细胞、骨髓微血管、基质细胞分泌的细胞因子等构成，保证造血干细胞自我更新并定向分化为各系血细胞。我们通常说的“土壤”学说就是指造血微环境缺陷或异常而诱发AA，其发病与以下几点有关。

2.1 基质细胞

在造血微环境中，通常包括内皮细胞、网状细胞、成纤维细胞以及骨髓间充质干细胞(BMSC)等细胞，它们通过分泌大量的细胞因子对造血进行调节[4]。BMSC也是造血微环境的重要干细胞,可分化为成骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞等。它也可分泌IL-2、IL-6、IL-8等许多种细胞因子参与造血调控。研究认为BMSC在体内外都具有免疫抑制的作用[5]。实验推测，正常骨髓来源的间充质干细胞具有抑制T细胞活性的功能，并且为骨髓造血干细胞提供了一个具有免疫保护作用的微环境[6]，从而使等位基因移植成功。BMSC在体外也有免疫抑制作用，实验中加入BMSC则使T淋巴细胞活性下降[5]。最近发现，当树突状细胞、NK细胞和T细胞和BMSC细胞相互作用后可产生前列腺素E2，能使免疫系统降低分泌INF和TNF的量，而自动提高分泌IL-10和IL-4的量[6]。有学者在研究中发现，运用BMSC对骨髓衰竭的BALB/c鼠进行静脉注射后，在24-72 h内，BMSC能够转移至受伤的骨髓组织内，对恢复造血功能起到积极的促进作用，使骨髓衰竭程度减轻，生存时间延长。另外，AA患者体外培养的BMSC活性和扩增能力下降显著，使它分化为成骨细胞和脂肪细胞的能力也降低。AA患者的BMSC形态明显异常，其增殖能力不高，细胞凋亡增加，易分化为脂肪细胞，从而诱发疾病。

2.2 骨髓微血管

再生障碍性贫血患者发病后，其血管新生明显减少，微血管破坏明显，有研究发现，AA患者的血管内皮生长因子水平明显下降，其原因主要为骨髓血管生成减少，降低骨髓局部供氧、供血能力，加快骨髓脂肪化，使造血组织出现萎缩，并且对造血干细胞功能产生直接影响，对生理性造血功能进行抑制而诱发疾病。

2.3 细胞因子

临床上普遍认为，在骨髓造血功能障碍的发病中，细胞因子分泌紊乱是比较重要的一个因素。研究表明，AA患者骨髓T淋巴细胞在体外可自发产生IFN-γ 、IL-2、TNF-α、Skil等造血负调控因子[7]。

2.3.1 AA与白细胞介素-2(IL-2) IL-2主要由活化T细胞产生，T细胞增殖发育必需的，能增强NK细胞和+CTL细胞的效应。IL-2产生的水平可反映T细胞的功能.而AA患者CD4+/CD8+比例倒置或减低是再障研究者不可否认的事实。

2.3.2 AA与IL-6 IL-6和其他白细胞介素细胞因子构成的复杂网络系统参与和调节骨髓造血及免疫调节起协同或互相促进的重要造血因子。IL-6与再障患者外周血白细胞数及CD4细胞的负相关性，表明IL-6的变化与细胞因子网络失调对于引发再障的不明确性。

2.3.3 AA与IL-8 IL-8是骨髓造血和生成血细胞的过程的抑制因子。骨髓造血干/祖细胞对骨髓正常造血起种子功能，而免疫活性细胞对骨髓造血干/祖细胞体内增殖的负性调节可能促使IL-8水平上升，IL-8水平过高很可能使AA患者骨髓的造血功能衰竭加剧。

2.3.4 IFN-γ及TNF-α IFN-γ属于ΙΙ型干扰素，对多能干细胞、粒红巨三系、以及B细胞均有抑制作用。IFN-γ主要通过触发凋亡系统抑制造血，体外实验发现IFN-γ和/或TNF-α与造血细胞培养几天后，发现CD34+细胞及全部骨髓细胞发生凋亡。T细胞分泌的骨髓局部高浓度抑制性细胞因子引发AA，即使当造血抑制因子以很低浓度在造血干/祖细胞附近时，就能起到显著抑制效应。在转基因小鼠体内,IFN-γ刺激T细胞增殖，增殖的T细胞也分泌IFN-γ，这样的恶性循环更加抑制造血。IFN-γ可以激活靶细胞中的信号转导通路，IFN-γ、TNF-α能在CD34+细胞中加快NO合成酶表达，而NO可以损害CD34+细胞的DNA，从而引起干/祖细胞的凋亡。体外实验证明,IFN-γ和TNF-α能抑制造血祖细胞在组织培养液中的增殖，同时，TNF-α对IFN-γ起协同作用[8]，若在体外培养的骨髓细胞中加入抗TNF-α抗体后,BFU-E和CFU-E的大小和数量明显增加。但是AA患者BMSC免疫调节潜能尚无统一定论。AA患者骨髓BMSC可以对IFN-γ和TNF-α产生以及CD4+T细胞增殖进行抑制，可能与减少前列腺素E2(PGE2)有关。同时，AA患者的BMSC也使FOXP3+、CD25+以及CD4+细胞调节能力降低，可能与TGF-β产生减少有关。

3 免疫机制异常

3.1 自然杀伤细胞

自然杀伤细胞(NK)主要指的是来源于淋巴祖细胞或者造血干细胞的一种大颗粒淋巴细胞，有研究发现，再生障碍性贫血患者发病后，其外周血中的淋巴细胞和NK细胞比例明显升高，而经过免疫治疗后，其所占百分比下降明显，并且与正常人相比，AA患者NK细胞的NKp46、NKG2D以及CD158a表达率明显较高，且穿孔蛋白表达水平也较高[9]。同时，穿孔素和NK细胞高表达NKp46，NK细胞和其CD56高、低表达的NK细胞亚群明显减少，均容易诱发T淋巴细胞功能亢进，从而导致AA患者的造血功能衰竭[10]。

3.2 树突状细胞

临床研究资料表明，重型AA(SAA)患者的骨髓中存在大量激活的树突细胞1(DC1)和不成熟的树突细胞(DC)，DC亚群偏移至活化的DC1，使Th0细胞分化为Th1细胞，使T淋巴细胞功能亢进，影响造血功能[11]。而且，AA患者髓系树突状细胞(mDC)非正常表达的丝切蛋白、丙酮酸激酶M2等也促使mDC功能亢进。有学者在研究中发现，SAA患者的疾病阶段与mDC数量增加密切相关，并且CD86和mDC表达的增加，也可能激活T淋巴细胞，从而诱发免疫介导性骨髓衰竭。

3.3 T淋巴细胞数量和亚群的变化及其分泌细胞因子

AA骨髓和外周血的CD8+细胞高表达，表达CD25、HLA-DR、CD56+的细胞也增多。再障中异常细胞因子表明再障的Th1/Tc1细胞反应优势。再障循环淋巴细胞中Th1/Th2比例显著升高。HLA-DR2与发病有关，AA患者HLA-DR2的阳性率比正常人群明显高[12]。

抑制T淋巴(CD8+T淋巴)功能亢进，数量又明显增多，体外培养尤为明显抑制骨髓细胞的生长[13]，S hahram[14]认为T淋巴细胞参与AA的免疫学发病，主要是细胞因子本身对造血干/祖细胞的NDA有损害作用，另外细胞因子可以使CD8-细胞激活，使 Tc1细胞增多，释放大量TNF-α，最终导致干细胞凋亡[15]。AA与其他自身免疫疾病一样CD4+CD25+FOXP3+调节性T细胞功能缺陷，导致T-bet蛋白增高，IFN-γ产生增加使干/祖细胞生存的造血微环境破坏[16]。所以，AA患者的T细胞亚群结构、表型、功能以及分布均存在明显的异常，这些激活的异常T淋巴细胞能够分泌大量的造血负调控因子IFN-γ，激活Th1型细胞，分泌白介素和IFN-γ增加，对CD8+增殖起到积极的促进作用，最终出现倒置CD4+/CD8+。有研究发现，AA患者的Th2和Th1细胞明显增加，减少了调节性T细胞(Terg)，并且Treg不能对正常T效应细胞产生抑制作用，Th1细胞不断扩增，呈现出克隆性特点，同时血清IFN-γ和IL-17的升高，使机体产生炎性反应，增加调节性T细胞数量，从而加重造血功能损害，具体表现为IL-17和Th17与血红蛋白水平呈现出反比关系[17]。同时，AA患者骨髓和外周血中的Treg、CD25+、CD4+细胞数量明显减少，尤其T-bet mRNA和Th1细胞表达明显增加，而Th2、FoxP3 mRNA以及GATA-3细胞比例迅速下降，提示GATA-3和转录因子表达异常，Th1/Th2使免疫紊乱和细胞比例失衡[18]，从而诱发再生障碍性贫血。

3.4 T淋巴细胞的凋亡状态

死亡受体Fas(CD95)是TNF受体家族成员之一，主要在活化的淋巴细胞、单核细胞中表达。但Fas的配体FasL仅在活化的T细胞中表达。Fas/FasL在细胞凋亡中起主要作用，是重要启动途径之一，它通过激活caspase蛋白酶引起细胞凋亡。有研究发现，Fas抗原在正常人和再障患者CD34+细胞都可表达，但再障患者表达明显高于正常人，而且正常人CD34+细胞对Fas所诱导的凋亡敏感性不高[19.20]。再障患者造血细胞CD95表达过高，不仅表现于CD34+细胞，而且在成熟T淋巴细胞和B淋巴细胞的膜表面表达过高，这些构成再障显著特点；由于AA患者对Fas/FasL凋亡途径所诱导的敏感性高的骨髓造血细胞CD34+增多，导致血细胞的起源祖细胞大量凋亡，而引起骨髓造血功能减低。

4 基因水平改变

4.1 遗传缺陷

范可尼贫血(FA)是比较罕见的一种染色体隐性遗传病，其发生与FA基因突变密切相关。FA/BRCA作为DNA损伤修复的一个重要途径，在FA的发生和发展中，该途径发挥着极其重要的作用。有研究发现，FANCM/FAAP24复合体能够对DNA损伤进行识别，并且对FANCI和FANCD2单泛素化起到积极的促进作用，其缺陷容易导致FA核心蛋白损伤，使FA/BRCA途径不能正常启动，同时FANCD2泛素化时，可以与泛素分子K561相结合，抑制FA/BRCA，从而导致造血功能障碍[21]。

4.2 端粒酶基因突变

细胞寿命由端粒长度来决定，细胞的自我更新由端粒长度的稳定来保证,故 AA与端粒缩短密切相关。AA患者的端粒酶RNA组件或者端粒酶逆转录(TERT)基因突变，染色体终端速率降低，导致端粒酶突变出现分化缺陷。同时，AA患者造血干细胞TERC和TERT基因突变，端粒相关蛋白基因异常表达，而端粒保护蛋白显著降低，而且与 AA病情呈正相关[22]；造血干细胞hTERT基因出现非同义替换，使端粒酶活性降低，端粒缩短加快，使造血祖母细胞的增殖能力降低[23]。

综上所述，我们认为获得性AA是一种自身免疫性疾病，它的发病原因是多种免疫学机制和基因改变相互协同作用的结果。特别是T淋巴细胞结构和功能紊乱，亚群数量的变化及其分泌细胞因子与再生障碍性贫血的相关性[24]。AA患者CD28的表达是否异常，应用ATG+CSA治后CD28表达又如何变化？NK细胞亚群、NK细胞减少、DCI和DC数量增加与AA患者T淋巴细胞功能亢进有关?应该进一步加强研究，阐明AA免疫病理发病机制，从而为指导临床治疗提供有效依据。

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1007-4287(2017)01-0165-04

李静(1972-),女,内蒙古包头人,硕士研究生,副主任检验师,主要从事临床血液学检验.

2015-12-24)