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IL-6及IL-10在炎症性肠病中的作用

2018-03-17

山东医学高等专科学校学报 2018年6期
关键词:介素白细胞细胞因子

(延边大学医学院,吉林 延吉 133002 )

炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)是一种特发性肠道炎症性病,其主要的发病形式有两种:溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)和克罗恩病(Crohn,s disease,CD),发病时伴有反复腹痛、腹泻、疲乏和黏液性血便等[1-2]。近年来,IBD发病率逐渐升高,患有肠炎的患者若得不到良好的治疗,长期发展下去易诱发结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)[3-4],但其发病机制尚不清楚。通过多年研究,人们认识到结肠炎是一种多因素自身免疫性疾病,它的发展和病程受到许多因素的影响,包括宿主遗传易感性、肠道微生物群、宿主免疫系统、环境因素等,其中免疫因素是学者们关注的焦点。通过学者研究发现,细胞炎性因子失衡是其中的重要环节[2]。而白细胞介素-6(IL-6)作为重要的促炎因子,白细胞介素-10(IL-10)作为重要的抑炎因子,它们与炎症性肠病之间的关系如何?通过查阅国内外相关的文献,对此作一综述。

1 IL-6与IBD

1.1IL-6的概述 白细胞介素-6(IL-6)是一种具有多功能的单链糖蛋白细胞因子,根据其生物学的多态性曾被命名为B细胞刺激因子-2(BSF-2)、杂交瘤/浆细胞瘤生长因子(HPGF)和肝细胞刺激因子(HSF)等。IL-6可由单核巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞、肠上皮细胞、淋巴细胞和一些肿瘤细胞等合成[5]。IL-6的受体系统分为两条,膜连接受体(IL-6R α链)和可溶性受体(sIL-6R)[6]。sIL-6R在血清中广泛存在。IL-6通过与靶细胞表面特异性受体的结合,可以激活下游JAK/STATs以及Ras /MAPK通路发挥生物学效应。IL-6的生物学功能具有多样性,在机体的免疫调节、造血调控、炎症反应等过程中均发挥着重要的作用。

IL-6是免疫系统中重要的炎性介质之一。按照细胞因子的功能,IL-6被学者认为是促炎细胞因子。有研究表明,在感染以及患有某些肿瘤和炎症等情况下,血清中的IL-6水平有不用程度的上升,笔者认为IL-6的水平可以作为评判疾病严重程度的指标。IL-6由单核巨噬细胞产生后,能够参与局部炎症反应及炎症损伤过程,从而刺激细胞增长并且促进细胞分化[7]。在炎症反应中表现为维持调节性T细胞和效应性T细胞、抑制CD4+T细胞的凋亡。IL-6还可调节内皮分子的表达,促进中性粒细胞黏附血管内皮细胞并向炎性部位趋化[8],减缓白细胞的凋亡并延长其寿命,并且影响它的功能。

1.2IL-6在IBD中的作用 许多学者发现,UC患者血清、外周血单核细胞、固有层单核细胞、肠黏膜中的IL-6明显升高;UC患者活动期病变黏膜中的IL-6 mRNA以及蛋白的表达相对于非病变的黏膜明显升高,并且跟炎症的分级成正相关,治疗后随着病情的缓解IL-6浓度下降。肠黏膜屏障功能异常是IBD发病的关键因素之一,IL-6可以诱导凝血酶的形成,促使小血管在炎症的基础上形成微血栓,从而导致肠黏膜循环的障碍。IL-6还能够增强肠上皮细胞的分泌电解质特性,从而导致内皮细胞的肿胀以及通透性增加,促使中性粒细胞向炎症部位聚集而引起IBD[9]。IL-6还能够诱导转录激活因子3(STAT3)的磷酸化,且STAT3又可诱导抗凋亡因子Bcl-xL和Bcl-2,从而导致T细胞凋亡,使T细胞局部异常堆积,引起肠道黏膜的局部细胞炎性因子分泌和功能失调。有研究表明,IL-6R抗体可以通过抑制T细胞增生而诱导T细胞的凋亡,并下调炎性因子、降低黏附分子的表达,从而改善DSS(葡聚糖硫酸钠)或TNBS(2,4,6-三硝基苯磺酸)诱导的小鼠实验性结肠炎。以上研究证明,IL-6在肠道黏膜病变的过程中起着重要作用,且反映了炎症的严重程度。

2 IL-10与IBD

2.1IL-10的概述 1989年,Fiorentino等描述了一种由Th2细胞克隆分泌的新的免疫介质,它是拮抗Th1细胞的关键因子,对Th1细胞起直接抑制作用,最初被命名为细胞因子合成抑制因子(CSIF),现被命名为白细胞介素-10(IL-10)。根据多年研究,人们认识到并非只有特定T细胞亚群能合成IL-10,几乎所有的淋巴细胞均可以合成,体内最主要的来源是T辅助细胞和单核巨噬细胞,除此之外,细胞毒性T细胞、B细胞、树突状细胞、NK细胞、嗜酸性细胞和中性粒细胞也能够合成IL-10[10]。细胞分泌IL-10主要取决于受损组织的类型、特定的刺激和免疫反应的时间点。IL-10通过IL-10R1和IL-10R2两种受体来介导其生物活性。它参与炎症细胞、免疫细胞、肿瘤细胞等多种细胞生物调节,在肿瘤及移植免疫严重感染性疾病、自身免疫性疾病等多种疾病中发挥着重要的作用。

IL-10在体内的抗炎作用极其广泛,可涉及到炎症反应的各个环节,其生物学作用主要是抑制炎性反应和促炎细胞因子的释放。IL-10可以在转录水平抑制细胞因子和趋化因子的产生,也可以通过调控mRNA的降解机制在转录后的水平发挥。IL-10还可以抑制单核巨噬细胞产生的IL-1beta、IL-6、IL-12、TNF、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、血小板活化因子(PAF)等因子的产生。IL-10还可以上调体内细胞因子的拮抗剂IL-1RA以及可溶性的P75、P55TNFR基因的表达,由此拮抗白细胞介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)的促进炎症作用。IL-10还可以抑制IL-1受体的基因表达。IL-10可抑制IL-12合成以及相应的T细胞的增殖,亦可通过抑制单核细胞中IL-12的合成,从而限制IL-12介导的NK细胞和T细胞的激活。IL-10还能抑制Ras、NF-kB等信号通路的转导,下调炎症反应。

2.2IL-10在IBD中的作用 大量研究表明,IL-10在IBD中是重要的抗炎细胞因子。以IL-10基因敲除小鼠为研究对象,发现IL-10-/-小鼠对CD病的易感性明显增加。Kucharzik等[11]通过基因研究揭示了IL-10水平与CD和UC疾病活性的关系,也证实了IL-10多态性与IBD之间的联系[12]。Schmit等发现用重组人IL-10可以下调CD患者的固有层单核细胞对TNF-α的分泌。已知TNF-α促使局部发炎组织聚集白细胞,从而导致组织水肿,激活凝血反应。说明IL-10可以拮抗炎症因子的产生。越来越多的国内外学者表明,IL-10在维持肠道黏膜的免疫调节中发挥重要的作用,而肠黏膜屏障功能异常是IBD发病的关键因素之一。当肠上皮细胞缺失IL-10,可导致免疫抑制基因BCL3的下调,IL-17、IFN-γ和 TNF-α的表达上调,从而直接损伤肠道黏膜的屏障。IL-10可以拮抗炎症因子的产生,并保持肠黏膜屏障的完整,进而减轻炎症性肠病的发生和进展,并且有研究显示增强IL-10在体内的表达或者补充IL-10均可以预防肠炎的发生。

3 小结和展望

IL-6、IL-10在IBD的发生、发展中扮演着重要的角色。随着大家对肠道黏膜的免疫系统的进一步了解,希望可以研制出相关炎性细胞因子的抗体,为IBD的治疗提供新的靶点,更有效地预防和治疗IBD,提高人们的生活质量。

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