原菁蔓 高惠英
(1.山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,山西太原 030001;2.山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院風(fēng)濕免疫科,山西太原 030001)
痛風(fēng)為“王者之病”或“病中之王”,早在公元前460—370年希波克拉底就有記載,近年來其發(fā)病更為廣泛和頻繁,研究其發(fā)病機(jī)制并對(duì)痛風(fēng)急性發(fā)作的預(yù)防刻不容緩。
目前,高尿酸血癥被認(rèn)為是痛風(fēng)發(fā)作的主要誘因,根據(jù)2017年揚(yáng)泰共識(shí),我國高尿酸血癥相關(guān)疾病診療多學(xué)科共識(shí)專家組將高尿酸血癥定義為男性或女性血清尿酸水平高于420μmol/L(7mg/dl)[1]。過去認(rèn)為,持續(xù)的高尿酸血癥增加單鈉尿酸鹽結(jié)晶(Monosodium urate,MSU)形成的風(fēng)險(xiǎn),而尿酸鹽結(jié)晶的形成與沉積是痛風(fēng)發(fā)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它是痛風(fēng)炎性介質(zhì)產(chǎn)生的始動(dòng)因素,從而導(dǎo)致痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎及痛風(fēng)石形成。
然而,有研究通過隨訪223例無癥狀高尿酸血癥5年后,發(fā)現(xiàn)其中僅18.83%最終發(fā)展為痛風(fēng);同樣地,血尿酸正常的患者并不能排除痛風(fēng)的診斷,可見痛風(fēng)的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣,并非尿酸鹽結(jié)晶形成的單一因素可解釋。那么,痛風(fēng)的發(fā)生、發(fā)展與哪些因素有關(guān)呢?本文對(duì)急性痛風(fēng)的最新免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
痛風(fēng)急性發(fā)作離不開免疫細(xì)胞的參與,組織中參與的炎性反應(yīng)細(xì)胞主要包括T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞和漿細(xì)胞等。參與炎性反應(yīng)的免疫分子包括NOD樣受體家族、NLRP3炎癥小體、Toll樣受體及各種細(xì)胞因子;此外,硫酸軟骨素及關(guān)節(jié)滑液中蛋白也介導(dǎo)急性痛風(fēng)的發(fā)生。
外周血CD4+T細(xì)胞亞群可分化為輔助性T細(xì)胞(helper T cell,Th)1,Th2,Th17及調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(regulatory T,Treg cells),其中Th17和Treg細(xì)胞被認(rèn)為與許多自身免疫性疾病發(fā)病均有相關(guān)。例如,在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis,RA)患者中,有研究表明Th17細(xì)胞相對(duì)數(shù)量升高與RA的發(fā)病密切相關(guān),也有研究表明外周血Treg細(xì)胞減少會(huì)增加RA的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。不僅如此,研究認(rèn)為這些細(xì)胞與痛風(fēng)的發(fā)病也密切相關(guān)。2016年楊虹等人比較這痛風(fēng)及健康人外周血Th17和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的比例,發(fā)現(xiàn)急性期痛風(fēng)患者外周血中Th17細(xì)胞增多且伴隨調(diào)節(jié)性T細(xì)胞減少,表明Th17細(xì)胞/調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例失衡在痛風(fēng)急性發(fā)作過程中具有重要的作用[2]。然而有實(shí)驗(yàn)表明,IL-17在急性痛風(fēng)期及痛風(fēng)間歇期較無關(guān)節(jié)炎的對(duì)照組降低,因此,Th17細(xì)胞和IL-17在痛風(fēng)的炎癥過程中所起到的作用還有待進(jìn)一步研究[3]。
中性粒細(xì)胞是白細(xì)胞中數(shù)量最多的一種,具有很強(qiáng)的驅(qū)化及吞噬作用,對(duì)病原體進(jìn)行殺傷和清除。在痛風(fēng)急性發(fā)生過程中,尿酸鹽結(jié)晶也可以激活局部免疫細(xì)胞中的免疫球蛋白,從而導(dǎo)致中性粒細(xì)胞的快速聚集,此時(shí)同時(shí)伴隨著痛風(fēng)急性發(fā)作期間劇痛的臨床表現(xiàn)。MSU刺激中性粒細(xì)胞形成一種特殊的結(jié)構(gòu),稱為中性粒細(xì)胞胞外殺菌網(wǎng)絡(luò)(neutrophil extracellular traps,NETs)。它是由組蛋白、顆粒蛋白和解聚的DNA構(gòu)成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。研究表明,NETs可捕獲并局限中性粒細(xì)胞釋放的炎性因子,快速減弱炎性反應(yīng)。這也許可以解釋急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎可自發(fā)迅速緩解的臨床表現(xiàn)。
趨化因子是具有吸引白細(xì)胞移行到感染部位的一些低分子量的蛋白質(zhì),血清單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)為其中一種。近來有研究發(fā)現(xiàn),在血清尿酸水平升高的患者中,血清單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)和CD14+單核細(xì)胞與正常對(duì)照組相比升高,這些結(jié)果也發(fā)現(xiàn)于痛風(fēng)間歇期、無癥狀高尿酸血癥、急性和慢性痛風(fēng)病史的患者中。它表明,血清尿酸升高可能在全身炎癥反應(yīng)中起到了一定的作用。還有研究表明,高尿酸血癥患者(伴有或不伴有痛風(fēng))血清趨化因子CCL2水平升高導(dǎo)致循環(huán)中CD14 +單核細(xì)胞增多,表明血清尿酸在調(diào)節(jié)單核細(xì)胞運(yùn)輸和功能中扮演者重要的作用,并且可能在痛風(fēng)急性發(fā)作中尤為重要。巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是一類具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的多效免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子,是單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞上游的活化因子,對(duì)IL-1b的產(chǎn)生起到至關(guān)重要的作用,對(duì)痛風(fēng)急性發(fā)作也產(chǎn)生了重要的影響。
有研究發(fā)現(xiàn)痛風(fēng)急性發(fā)作患者的血清GLOB明顯高于高尿酸血癥和健康受試免疫球蛋白者,表明B淋巴細(xì)胞在痛風(fēng)急性發(fā)作期被激活,產(chǎn)生GLOB介導(dǎo)疾病進(jìn)程,提示適應(yīng)性免疫也參與了痛風(fēng)急性發(fā)作的過程,并且可能是其發(fā)病機(jī)制之一。
MSU與巨噬細(xì)胞相互作用激活NOD樣受體家族(NODlike receptor family),NLRP3(NACHT,LRR and PYD domains-containing protein 3)炎癥小體,進(jìn)而產(chǎn)生一系列炎癥因子,如白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子(TNF)-α等;而有研究表明,僅暴露于MSU晶體的單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)IL-8的釋放,而不誘導(dǎo)IL-1β的釋放。IL-1β的產(chǎn)生需要同時(shí)存在來自患有炎性關(guān)節(jié)炎患者的滑膜和MSU晶體,非炎性關(guān)節(jié)炎(例如骨關(guān)節(jié)炎)患者的滑膜,不影響IL-1β的產(chǎn)生。
趨化因子是由小分子的細(xì)胞因子樣蛋白構(gòu)成的超家族,CXC趨化因子是這個(gè)家族中的重要成員,其在炎癥反應(yīng)以及損傷修復(fù)中發(fā)揮重要作用。IL-8是嗜中性粒細(xì)胞趨化性細(xì)胞因子,是CXC趨化因子之一。IL-8促進(jìn)表達(dá)特定CXC受體CXCR1和CXCR2的嗜中性粒細(xì)胞的聚集和活化。最近已經(jīng)證明,急性痛風(fēng)發(fā)作時(shí),IL-8在嗜中性粒細(xì)胞的聚集過程中扮演者重要的角色。在CXCR2敲除小鼠和抗IL-8抗體治療的小鼠中發(fā)現(xiàn),MSU晶體誘導(dǎo)的急性炎癥嗜中性粒細(xì)胞聚集減弱。由此證明,CXC趨化因子同樣在急性痛風(fēng)的發(fā)作過程中起著重要的作用。
如 前 所 述,Toll樣 受 體(Toll 1ike receptors,TLRs)是固有免疫系統(tǒng)中一類重要的模式識(shí)別受體(pattern recogniton receptors,PRRs),產(chǎn)生相應(yīng)的炎癥及免疫應(yīng)答反應(yīng)。Toll樣受體可介導(dǎo)NLRP3炎癥小體的產(chǎn)生,如Toll樣受體2以及長鏈游離脂肪酸、Toll樣受體4介導(dǎo)炎性介質(zhì)及IL-1的產(chǎn)生。MSU被TLR4識(shí)別并激活其信號(hào)通路,最終誘導(dǎo)IL-1β信使RNA(mRNA)的表達(dá),從而導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)急性炎癥反應(yīng)。
嘌呤受體P2X配體門控離子通道7(purinergic receptor P2X,ligand-gatedion channel 7,P2X7)受體(P2X7R)是對(duì)二價(jià)陽離子有較強(qiáng)選擇性的ATP門控的離子通道,參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),介導(dǎo)細(xì)胞毒性作用,活化并誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡。P2X7受體和三磷酸腺苷(ATP)受體是IL-1加工和釋放的關(guān)鍵因素,ATP激活的P2X7R是NLRP3炎癥細(xì)胞激活的最有力的刺激之一。因此,P2X7受體信號(hào)傳導(dǎo)導(dǎo)致IL-1成熟和釋放的機(jī)制可能參與痛風(fēng)的發(fā)病機(jī)制。還有研究表明,P2X7R基因多態(tài)性通過改變ATP與P2X7R的結(jié)合和P2XR7離子通道功能和孔隙形成而影響IL-1β的成熟和分泌。因此,可以推測,P2X7R的基因多態(tài)性引起免疫細(xì)胞功能障礙,可能導(dǎo)致痛風(fēng)的發(fā)生。
痛風(fēng)的急性發(fā)作受多種免疫因素影響,高尿酸血癥與痛風(fēng)急性發(fā)作之間存在免疫橋梁,NOD樣受體和TOLL樣受體參與晶體誘導(dǎo)的急性炎癥,刺激產(chǎn)生NLRP3炎癥小體。炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-α、C5a、G-CSF、IFN-c、IL-17、IL-37及NETs等均介導(dǎo)痛風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。痛風(fēng)的發(fā)病機(jī)制極其復(fù)雜,目前尚不能解釋只有小部分高尿酸血癥的患者最終發(fā)展為痛風(fēng)的原因;雖然痛風(fēng)發(fā)病率在逐年增加,但降尿酸治療仍不能完全控制痛風(fēng)的急性發(fā)作,有些痛風(fēng)急性發(fā)作的患者血尿酸水平并不高。免疫反應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜,免疫細(xì)胞、免疫分子及內(nèi)環(huán)境之間相互作用,因此,高尿酸血癥與痛風(fēng)發(fā)生發(fā)展的免疫機(jī)制還有待進(jìn)一步探討和研究。