高露瑶 综述，刘清蒙，宋 鸿 审校

(遵义医科大学微生物学教研室，贵州 遵义 563099)

临床研究发现，贫血是结核病患者最常见的血液学问题之一，而活动性结核病患者无论病情轻重，均具有不同程度的贫血症状[1-3]，并且多数患者在疾病期间难以纠正其贫血，如能明确其发生的原因及机制，不仅有利于纠正患者的贫血和抗结核病治疗，而且有助于改善患者的生活质量和促进疾病的早日康复。令人遗憾的是，结核病贫血的发生机制长期以来并未完全阐明。既往认为导致结核病患者贫血的原因是多方面的，如结核病为慢性消耗性疾病，造成患者营养障碍，出现营养不良及缺铁等代谢性原因导致贫血；结核分枝杆菌的某些可溶性成分可作为抗原刺激血细胞系统，导致免疫反应性贫血；检验分析发现，结核病急性进展期患者外周血中性及单核细胞明显增多等[4]，均提示结核病贫血机制十分复杂，且与机体免疫功能状态密切相关。

然而，就结核病贫血原因或发生机制的研究却鲜见报道，但关于其他慢性病贫血(ACD)原因及发生机制的研究却取得了一定的进展。结核病贫血在ACD中为常见病，ACD 发病机制应与结核病贫血发生机制相同或密切相关，据此，本文就ACD与结核病贫血的相关机制作扼要综述。

1 铁稳态调节激素(hepcidin)与结核病贫血

铁为人体必需微量元素之一，构成细胞内多种代谢酶类的辅酶，细胞氧运输、呼吸链电子传递、DNA 修复等均需铁的参与。但细胞内铁含量过多可损伤细胞正常功能，导致与铁代谢有关的疾病，特别是血液相关疾病。

现认为ACD主要由慢性感染、肿瘤、其他慢性疾病等导致，发生机制与铁代谢紊乱(病理生理特征是血清铁降低)、急性相蛋白和细胞因子之间复杂的相互作用有关。关于ACD分子发病机制，多认同hepcidin是重要的下游效应分子[5-6]。人类的 hepcidin首先由 KRAUSE等于2000年从人血浆的超滤液中分离得到，其为一多肽分子，因其在体外具有抑制细菌和真菌生长的活性，且其合成部位在肝脏，故命名为肝脏表达的抗微生物多肽( LEAP-1)。后研究证实 hepcidin主要有2种形式，即22和25个氨基酸残基组成的短肽激素，由肝细胞产生，在调节铁代谢平衡及铁转运中起重要作用[7-8]。

人血清中的铁主要来自巨噬细胞释放和从肠道吸收，而这2种铁的来源均受到hepcidin的抑制。因此，在维持机体铁稳态的过程当中，hepcidin是一种发挥着关键性负相调节作用的重要分子[9]，同时，其在铁代谢紊乱性疾病，如 ACD的发生中也扮演着重要角色。发生炎症时，机体受到细菌内毒素、细胞因子，特别是致炎因子的刺激，肝脏 hepcidin mRNA可超表达，使 hepcidin的生成和分泌增加，hepcidin通过抑制单核巨噬细胞铁释放和抑制肠道铁吸收，导致患者血清铁及转铁蛋白饱和度两者均降低，出现正细胞正色素性贫血。随着病程的延长和(或)病情加重，体内铁逐渐耗竭，患者出现严重缺铁症状，最终发展成为典型的 ACD[10-11]。

结核分枝杆菌感染为带菌感染，患者在患病期间均存在炎症病变，必然影响hepcidin的表达、合成和分泌，使铁的吸收、释放及代谢紊乱，导致贫血。早年有报道，骨髓象符合增生性贫血特点的活动性结核患者，如铁粒幼红细胞阳性率小于20%，细胞外铁阴性、吞噬细胞内无贮存铁，诊断为缺铁性贫血(IDA)；铁粒幼红细胞阳性率小于20%，细胞外铁阳性，吞噬细胞内可见大量贮存铁，诊断为ACD。按此诊断标准，IDA占 26%，ACD占 29%，即与铁代谢紊乱有关的贫血占55%[12]。骨髓铁染色被认为是鉴别贫血原因的常用方法，但并不能证明结核病贫血与铁离子代谢紊乱有关，也不能说明铁代谢紊乱与贫血发生机制之间的关系。曾有报道表明，结核病贫血患者如同时缺铁，会明显增加患者的病死率[13]。近年来，有学者证明了在铁缺乏的情况下，结核分枝杆菌能够长期存活，引发结核分枝杆菌的持续感染状态，并促进慢性结核病的发生[14]。故有必要对结核病患者铁离子代谢紊乱与hepcidin之间的关系、变化规律及其临床意义进行深入探讨。

2 免疫损害与结核病贫血

结核分枝杆菌感染可致患者产生自身免疫性溶血性贫血(AIHA)，认为是机体对结核分枝杆菌免疫应答产生的自身抗体结合于红细胞膜表面，激活补体导致红细胞碎裂溶解而发生的贫血[15]。但结核性AIHA发生的详细机制尚不明确。早年研究显示给小动物注射结核菌能够诱发溶血性贫血。结核性AIHA患者的T细胞CD8 T细胞亚群被异常激活，致使T细胞免疫功能显著下降[16]，但如何影响B淋巴细胞功能尚不清楚。结核性 AIHA患者的正确早期诊断和治疗对患者的预后至关重要，因为结核性 AIHA在使用较大剂量糖皮质激素或免疫抑制剂治疗后，可能会引起结核播散，甚至引起更严重的后果，如致死[17-18]。

研究显示，骨髓单个核细胞(BMMNC)端粒酶活性增强可导致自身免疫活化，产生抗体，累及造血系统使血细胞原位破坏速度增快，进而导致外周血两系或全血细胞的减少[19]。但结核性AIHA是否与端粒酶活性功能改变有关，鲜见报道。结核病患者对结核分枝杆菌抗原应答处于变态反应状态，活动性结核病患者表现为机体免疫功能受抑制，这是由于辅助性 T细胞功能减低和抑制性 T细胞过度活化而导致其免疫功能低下。

结核病患者细胞免疫功能是否具有特殊性尚不能完全确定，尤其是与抗体产生密切相关的B细胞功能变化与AIHA发生之间的关系不确定。临床上结核性AIHA患者的预后较差，故值得深入研究其发生机制及防治新靶点。

3 红细胞生成不足和(或)寿命缩短与结核病贫血

结核分枝杆菌感染为带菌感染，临床表现为慢性过程，患者并发贫血可能与下列因素有关：(1)在漫长的感染过程中，由于持续存在的细菌成分对免疫细胞有激活作用，单核巨噬细胞系统被激活后，其吞噬红细胞的作用明显增强；(2)细菌毒素及其对细胞有害成分可使红细胞膜损伤，导致红细胞破裂；(3)细胞膜发生损伤的红细胞也易被吞噬细胞吞噬溶解。在这些因素的共同作用下，结核病患者红细胞寿命缩短，造成贫血[20]。此外，单用抗结核病治疗后外周血细胞水平恢复正常，被认为是结核病引起溶血性贫血的一项重要证据[21]。

慢性炎症过程中，机体促红细胞生成素(EPO)因不同原因而生成不足，且骨髓幼红细胞对EPO反应性降低，使红细胞生成受到影响。有研究认为，幼红细胞对EPO的抵抗作用与患者血清中细胞因子，特别是致炎细胞因子水平相关[22]。 ACD常继发于慢性炎症，即使一些患者的储存铁不缺乏，也依然出现贫血，其病理生理学改变主要与铁失利用、对促红素反应性降低和红细胞寿命缩短等因素有关。使用EPO联合多虑平(盐酸多塞平片)对重度贫血的ACD患者进行治疗，可明显改善患者贫血状况，认为机制可能与降低白细胞介素-6(IL-6)及hepcidin水平、改善机体对 EPO的敏感性和使红细胞寿命得到延长有关[23]。

结核病患者骨髓可表现为增生活跃、明显活跃、减低和重度减低[24]，提示结核病贫血的机制十分复杂，远不止红细胞寿命缩短或溶血增加所能解释。

4 巨噬细胞与结核病贫血

单核巨噬细胞在机体的抗感染免疫和免疫应答调节中处于中枢地位，其在结核病发病和结核病贫血中应具重要作用。研究表明，单核巨噬细胞不只是铁的储存细胞，还是ACD中产生炎性细胞因子的主要来源。既往认为，hepcidin主要由肝脏分泌，但最近研究显示单核巨噬细胞被抗原激活后，hepcidin表达水平明显升高，同样发挥着调节铁代谢的作用，在ACD的发病中起关键作用[25]。慢性感染或严重炎性反应可诱导机体产生炎症性贫血，来自细菌的脂多糖(LPS)及其他免疫活性物质可刺激单核巨噬细胞活化，表达并释放过多的IL-6，在加重炎症的同时强烈刺激并诱导单核巨噬细胞合成及分泌大量 hepcidin，而 hepcidin的过表达可抑制肠道铁吸收及抑制单核巨噬细胞释放铁，这是诱发 ACD最主要的机制[8,26]。有研究者用 IL-6(20 ng/mL)与人单核细胞株 THP-1细胞共育，3 h后发现 hepcidin mRNA表达开始升高，6 h时达峰值，与对照比较，差异显著。用细菌 LPS处理单核细胞所产生单核因子也能诱导 hepcidin mRNA过表达。EPO不仅能明显抑制hepcidin蛋白的表达，同时还能抑制由IL-6或LPS诱导的THP-1单核细胞hepcidin mRNA表达，且后者的作用呈时间和浓度限制性。而在体外，EPO可能是通过下调信号通路C/EBPα、p-Smadl/5/8和 p-STAT3来实现对单核细胞hepcidin表达的抑制[23,27]。

有研究显示，在结核病初期，患者体内巨噬细胞凋亡明显高于健康人群，认为对杀灭入侵机体的结核分枝杆菌有利，随着病程延长，患者外周血中 CD4+CD25+FoxP3+Treg表达升高，而巨噬细胞凋亡下降，机体免疫功能受损，从而导致结核病迁延不愈[28]。

巨噬细胞在维持结核分枝杆菌与宿主免疫应答的动态平衡中起着重要作用，此种平衡如被打破即发生结核病及并发症如贫血等。然而，关于巨噬细胞与结核病贫血之间关系的研究甚少，详细发生机制尚未阐明。

5 细胞因子与结核病贫血

机体免疫活性细胞受结核分枝杆菌及其抗原成分刺激可分泌多种细胞因子，如干扰素-γ(INF-γ)、 肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、 IL-1、 IL-6、 IL-10、 IL-12、 IL-18、 致炎因子高迁移率族蛋白1(HMGB-1)、 转化生长因子-β(TGF-β)等，这些致炎和抗炎细胞因子，在诱导炎症的同时亦发挥免疫调节作用，在结核病的发生、发展和结局中起着重要作用。结核分枝杆菌分泌的分枝杆菌脂蛋白是最早被证实的 Toll样受体(TLR)的配体之一，该脂蛋白与 TLR2结合后产生诱导 IL-12、 TNF-α及一氧化氮合成酶2基因表达的因子[29]。

活动性结核病患者外周血多种细胞因子，如 TNF-α、 IL-1、 IL-4、 IL-6等，明显高于健康人，并且在结核病的发生、发展中具有重要作用，已是不争的事实，在 ACD的发病过程中，TNF-α、 IL-1和 IL-6亦起着主要的介导作用。

TNF-α由活化巨噬细胞产生，其在结核病理进程中的主要作用有：(1)在结核肉芽肿的形成过程中具有促进作用；(2)诱导带有结核分枝杆菌的巨噬细胞凋亡；(3)维持结核杆菌的休眠状态；(4)介导铁参与的结核分枝杆菌生长抑制；(5)调控Ⅰ型超敏反应[30-31]。亦有人认为，TNF-α的抗结核病作用主要是因为其为控制结核杆菌感染的重要致炎细胞因子，且其他细胞因子无法替代此作用[32]。IL-1是由巨噬细胞产生的早期炎症始动因子，其存在可明显放大炎症级联反应。在结核病患者体内，IL-1表达水平显著升高，并伴随病程迁延而持续高水平，随病情好转而降低[33]。IL-4由免疫活性细胞特别是活化的巨噬细胞产生，IL-4对 B细胞、T细胞、单核巨噬细胞、嗜碱性粒细胞等多种细胞具有活化、增殖、分化和趋化作用，在免疫调节网络中发挥着关键作用[34]。在炎症状态下，IL-4升高可促进免疫活性细胞产生大量细胞因子，并促使巨噬细胞凋亡，IL-4通过调控各免疫活性细胞的功能平衡以抵抗感染，但在结核病贫血机制中的作用鲜见报道。巨噬细胞受炎症物质刺激时生成并释放 IL-6，过量 IL-6与其受体结合形成复合物，使Janus 激酶(JAKs)活化，JAKs再活化信号传导及转录激活因子(STAT)蛋白，STAT3移位进入细胞核并调节 hepcidin的转录和表达，生成过量 hepcidin导致贫血的发生[22]。晚期HMGB-1在诱发局部炎症的同时，可作为一种内源性危险信号激发免疫活性细胞超表达细胞因子，加剧炎症级联反应，加剧炎性反应程度并致使炎症时间延长[27,35-36]。HMGB-1在活动性结核病患者及化疗失败患者外周血中水平显著高于健康人，提示HMGB-1可能与结核炎症慢性迁延有关，但与贫血有无关系尚缺乏报道[33,37]。

多种细胞因子参与结核病的免疫应答、免疫病理过程及诱发结核病并发症，包括结核病贫血，但就各主要参与结核病理发生、发展的细胞因子在结核病贫血发生中的作用及机制，目前远未阐明，且报道甚少。

6 展 望

结核病长期以来被作为研究免疫功能紊乱的天然模型，其免疫紊乱涉及体液免疫、细胞免疫、免疫调节、多种免疫效应分子，且与患者多种临床并发症密切相关。虽经长期不懈努力，目前仍不完全清楚结核病免疫功能紊乱的详细机制、决定结核分枝杆菌感染呈慢性化的因素和结核特异免疫应答被抑制的原因。

结核病患者免疫功能紊乱必然累及血液系统，临床表现常为贫血。近年对慢性病贫血的发病机制研究虽有长足进步，但针对慢性病贫血中最为常见的结核病贫血发生机制的研究却鲜见报道。如结核病贫血患者铁代谢障碍与 hepcidin的关联及机制、主要致炎细胞因子及其信号通路与结核病贫血发生机制、细胞凋亡与结核贫血、结核病迁延慢性化与贫血的相关性、促红素在结核病贫血中的临床意义、细胞免疫功能抑制与结核病贫血的关联等。如能深入研究，尽快阐明上述问题，必然会对防治结核病产生积极的影响。