自身免疫性腸神經(jīng)元損傷與胃腸動(dòng)力障礙性疾病相關(guān)性研究

肖棋勻， 方秀才

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院消化內(nèi)科，北京100730

胃腸動(dòng)力障礙性疾病(disorders of gastrointestinal motility，DGIM)為一類主要由神經(jīng)支配調(diào)節(jié)紊亂導(dǎo)致的胃腸運(yùn)動(dòng)障礙性疾病，可有腸道平滑肌細(xì)胞病變參與，也可伴有感覺(jué)異常，常見(jiàn)疾病包括賁門失弛緩癥、胃輕癱、慢性假性腸梗阻等。胃腸道是人體內(nèi)唯一同時(shí)受中樞神經(jīng)系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)和腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system，ENS)共同支配的系統(tǒng)。ENS可經(jīng)由腸-腦軸完成與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的雙向互動(dòng)[1]，也可相對(duì)獨(dú)立地自我調(diào)節(jié)，被稱為“胃腸道的大腦”。ENS神經(jīng)環(huán)路由腸神經(jīng)元和神經(jīng)纖維形成，其中腸神經(jīng)元根據(jù)其分布可分為黏膜下神經(jīng)叢(submucosal plexus，SMP)和肌間神經(jīng)叢(myenteric plexus，MP)，神經(jīng)叢中傳入神經(jīng)元、中間神經(jīng)元、分泌/運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元各司其職，對(duì)胃腸道的運(yùn)動(dòng)、分泌功能及與之相適應(yīng)的血管舒縮功能起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。

胃腸道還是人體最大的免疫器官之一，大量淋巴細(xì)胞和其他免疫活性細(xì)胞存在于腸道內(nèi)，腸道相關(guān)淋巴組織參與的細(xì)胞免疫和體液免疫是腸道防御系統(tǒng)的重要組成。在與ENS相關(guān)的胃腸動(dòng)力障礙發(fā)病機(jī)制中，以腸神經(jīng)元內(nèi)及其周圍炎癥/免疫細(xì)胞浸潤(rùn)、腸神經(jīng)元損傷、退行性變等為特征的炎癥性腸神經(jīng)病變是神經(jīng)胃腸病學(xué)的研究熱點(diǎn)之一[2]。炎癥性腸神經(jīng)病變中存在明確的體液免疫激活現(xiàn)象，免疫性腸神經(jīng)元損傷的可能機(jī)制包括：外來(lái)病毒抗原在腸神經(jīng)元內(nèi)及其周圍的殘留表達(dá)、副腫瘤性抗原模擬交叉反應(yīng)和自身免疫等[3]。自身免疫多指機(jī)體針對(duì)自身抗原的病理性免疫應(yīng)答，可繼發(fā)多器官、多系統(tǒng)損傷。近年來(lái)，隨著自身免疫因素在疾病發(fā)病機(jī)制中的地位逐漸受到重視，多種可能與胃腸動(dòng)力障礙相關(guān)的自身抗體得以發(fā)現(xiàn)，如抗神經(jīng)元核抗體-1型(type 1 antineuronal nuclear antibody，ANNA-1/anti-Hu)、浦肯野細(xì)胞胞質(zhì)自身抗體(purkinje cell cytoplasmic autoantibodytype 1，PCA1/anti-Yo)、電壓門控鈣離子通道抗體、電壓門控鉀離子通道抗體、煙酰胺乙酰膽堿受體、谷氨酸脫氫酶-65抗體(glutamic acid decarboxylase-65，GAD-65)等[4]，相關(guān)抗體在胃腸道動(dòng)力障礙性疾病中的作用得到廣泛研究。SPEAR等[5]研究發(fā)現(xiàn)，自身免疫性腦脊髓膜炎野生型小鼠的胃腸動(dòng)力障礙與血清內(nèi)ENS靶向性的自身抗體有關(guān)，以相同造模方式處理B細(xì)胞缺乏的突變型小鼠時(shí)，小鼠不再出現(xiàn)胃腸動(dòng)力異常；DE GIORGIO等[6]發(fā)現(xiàn)，副腫瘤綜合征(paraneoplastic syndrome，PNS)伴腸道動(dòng)力障礙患者的ANNA-1抗體陽(yáng)性血清可直接誘導(dǎo)豚鼠肌間神經(jīng)元細(xì)胞的凋亡。以上研究均提示循環(huán)內(nèi)自身抗體可能通過(guò)對(duì)ENS內(nèi)自身免疫性腸神經(jīng)元損傷繼發(fā)胃腸動(dòng)力障礙?，F(xiàn)從常見(jiàn)的胃腸動(dòng)力障礙性疾病出發(fā)，對(duì)自身免疫性腸神經(jīng)元損傷的相關(guān)研究概述如下。

1 賁門失弛緩癥(achalasia)

賁門失弛緩癥是一種食管動(dòng)力障礙性疾病，以食管蠕動(dòng)異常、下食管括約肌(lower esophageal sphincter，LES)松弛障礙為主要特征[7]，臨床上患者可出現(xiàn)吞咽困難、胸痛、反流和體質(zhì)量減輕等。食管壁和LES受興奮性神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元同時(shí)支配，興奮性神經(jīng)元釋放乙酰膽堿，而抑制性神經(jīng)元釋放一氧化氮和血管活性腸多肽，分別引起食管和LES的收縮和松弛。抑制性神經(jīng)元的缺失一直被認(rèn)為是賁門失弛緩癥重要發(fā)病機(jī)制之一[8]。賁門失弛緩癥患者食管肌切開(kāi)術(shù)病理標(biāo)本中存在肌間神經(jīng)叢內(nèi)及其周圍炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞數(shù)量減少及神經(jīng)纖維化等炎癥性腸神經(jīng)病變[9]。蛋白組學(xué)分析證實(shí)，賁門失弛緩癥患者血清內(nèi)介導(dǎo)免疫反應(yīng)的補(bǔ)體C3水平及調(diào)控神經(jīng)元凋亡的Cdk5水平均顯著高于健康對(duì)照組[10]，提示免疫因素可能參與賁門失弛緩癥相關(guān)的神經(jīng)元損傷。最新數(shù)據(jù)顯示，賁門失弛緩癥與自身免疫性疾病的共病率為16.7%，較胃食管反流病患者高3.8倍[11]。賁門失弛緩癥患者血清內(nèi)存在多種循環(huán)自身抗體，抗腸肌間神經(jīng)元抗體陽(yáng)性率為33%～51%，顯著高于健康對(duì)照者[12-13]；賁門失弛緩癥患者血清內(nèi)還存在抗神經(jīng)元乙酰膽堿受體(anti-ganglionic acetylcholine receptor，gAchR)抗體、抗電壓門控鈣離子通道抗體、GAD-65等自身抗體，患者可合并胃排空延緩等其他類型的胃腸道動(dòng)力障礙[14-15]。MOSES等[13]利用動(dòng)物模型研究時(shí)發(fā)現(xiàn)：賁門失弛緩癥患者血清內(nèi)抗神經(jīng)元抗體具有腸神經(jīng)元特異性，與背根神經(jīng)元、頸上神經(jīng)元等免疫反應(yīng)性差；但賁門失弛緩癥患者抗神經(jīng)元抗體陽(yáng)性血清對(duì)豚鼠食管MP和回腸SMP均有影響，未表現(xiàn)出足夠的食管特異性，因此抗神經(jīng)元抗體在賁門失弛緩癥患者中是否只是伴行現(xiàn)象，神經(jīng)元免疫損傷是否與循環(huán)內(nèi)抗神經(jīng)元抗體直接相關(guān)，有待更深入的探索。

此外，感染、遺傳等因素均可能參與賁門失弛緩癥的自身免疫性腸神經(jīng)元損傷。研究顯示，賁門失弛緩癥患者循環(huán)內(nèi)抗腸神經(jīng)元抗體的產(chǎn)生可能與病毒感染相關(guān)，如1型皰疹病毒感染等[16-17]。人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)是人體主要組織相容性復(fù)合體的表達(dá)產(chǎn)物，目前公認(rèn)HLA-DQB1*0503和HLA-DQB1*0601基因型與賁門失弛緩癥發(fā)病密切相關(guān)[18]。遺傳因素與抗神經(jīng)元抗體的關(guān)系尚存在爭(zhēng)議：RUIZ-DE-LEN等[19]研究發(fā)現(xiàn)，攜帶HLA-Ⅱ型DQB1*0603和DQA1*0103突變的賁門失弛緩癥患者具有更高的抗神經(jīng)元抗體檢出率，提示遺傳表型差異可能通過(guò)自身免疫因素介導(dǎo)賁門失弛緩癥的發(fā)病，但該推論并未得到LATIANO等[20]研究結(jié)果支持。

2 胃輕癱(gastroparesis)

胃輕癱是一類常見(jiàn)的胃動(dòng)力障礙性疾病，以無(wú)機(jī)械梗阻因素參與的胃排空延遲為主要特征，臨床癥狀上以惡心、嘔吐最為常見(jiàn)，也可表現(xiàn)為腹脹、早飽感和上腹部疼痛，繼發(fā)體質(zhì)量下降、營(yíng)養(yǎng)不良等。胃輕癱可分為特發(fā)性胃輕癱和繼發(fā)性胃輕癱，后者包括糖尿病胃輕癱或手術(shù)后胃輕癱。特發(fā)性胃輕癱的發(fā)病機(jī)制尚未明確。糖尿病胃輕癱的發(fā)病機(jī)制多被認(rèn)為與糖尿病自主神經(jīng)病變、高血糖導(dǎo)致的Cajal間質(zhì)細(xì)胞病變等有關(guān)；手術(shù)后胃輕癱的發(fā)病機(jī)制多與術(shù)中損傷或切斷迷走神經(jīng)相關(guān)[21]。研究發(fā)現(xiàn)，胃輕癱患者的腸神經(jīng)系統(tǒng)中存在氮能神經(jīng)元的減少，其中特發(fā)性胃輕癱患者氮能神經(jīng)元減少程度較糖尿病胃輕癱患者更為顯著[22]。DE GIORGIO等[23]在1例頑固性嘔吐、體質(zhì)量下降患者的胃組織標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)CD4+、CD8+的T淋巴細(xì)胞在MP及腸神經(jīng)纖維周圍的浸潤(rùn)現(xiàn)象。特發(fā)性胃輕癱患者的癥狀嚴(yán)重程度更是與胃肌層免疫細(xì)胞浸潤(rùn)評(píng)分相關(guān)[24]，提示免疫因素可能參與介導(dǎo)胃動(dòng)力障礙。

胃輕癱患者血清內(nèi)同樣存在多種自身抗體，除熟知的與副腫瘤綜合征相關(guān)的ANNA-1抗體、P/Q型鈣離子通道抗體外[25]，PASHA等[26]在1例不伴腫瘤的特發(fā)性胃輕癱患者血清中也檢測(cè)到gAchR抗體，且針對(duì)gAchR作用靶點(diǎn)，研究人員嘗試應(yīng)用乙酰膽堿酶抑制劑(吡啶斯的明)以增加乙酰膽堿的突觸內(nèi)傳遞，用藥后該患者的上腹痛、惡心、早飽感等胃腸道癥狀均有顯著改善，一定程度上佐證了循環(huán)內(nèi)的gAchR抗體可能參與胃輕癱的發(fā)生、發(fā)展。SOOTA等[27]在一項(xiàng)針對(duì)血清GAD-65抗體陽(yáng)性的胃輕癱患者的初始研究中，納入11例難治性胃輕癱患者，這些患者的胃全層活檢病理均提示存在炎癥性腸神經(jīng)病變，其中特發(fā)性胃輕癱10例、糖尿病胃輕癱1例，約55%的GAD-65抗體陽(yáng)性胃輕癱患者在應(yīng)用免疫球蛋白、嗎替麥考酚酯或甲潑尼松等免疫治療后，癥狀總體評(píng)分有明確改善，雖該研究尚不能證實(shí)循環(huán)內(nèi)自身抗體直接導(dǎo)致腸神經(jīng)元的免疫損傷，但免疫治療嘗試的成功，既為自身免疫性腸神經(jīng)元損傷提供了理論支持，也為相關(guān)腸神經(jīng)元損傷的治療積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

3 慢性假性腸梗阻(chronic intestinal pseudo-obstruction，CIPO)

CIPO是一類腸動(dòng)力障礙性疾病，與腸道神經(jīng)病變、肌病或Cajal間質(zhì)細(xì)胞異常相關(guān)，臨床表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作或持續(xù)存在的腸梗阻，缺乏機(jī)械性腸梗阻的證據(jù)。抑制性神經(jīng)元的缺失和退變導(dǎo)致病變腸段無(wú)法有效推進(jìn)腸內(nèi)容物，同樣也是CIPO的重要發(fā)病機(jī)制之一。CIPO患者乙狀結(jié)腸手術(shù)病理標(biāo)本中肌間神經(jīng)元數(shù)量顯著低于對(duì)照組，肌間神經(jīng)元和Cajal間質(zhì)細(xì)胞周圍可見(jiàn)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)等炎癥性腸神經(jīng)病變表現(xiàn)[28]。人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-Sy5Y)經(jīng)CIPO患者抗神經(jīng)元抗體陽(yáng)性的血清孵育后出現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞自噬現(xiàn)象，且實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞膜表面結(jié)合的IgG水平顯著高于對(duì)照，提示CIPO神經(jīng)元損傷可能存在自身免疫機(jī)制的參與[29]。

CIPO可繼發(fā)于退行性神經(jīng)病變、副腫瘤綜合征、自身免疫性疾病及感染性疾病等，可為遺傳因素所致的先天性CIPO，也可為特發(fā)性CIPO。LZUMI等[30]報(bào)道1例血清ANNA-1陽(yáng)性的小細(xì)胞肺癌合并CIPO患者，該患者在接受腫瘤放化療治療后，腸梗阻及以體位性低血壓為表現(xiàn)的自主神經(jīng)癥狀均明顯緩解，再次證實(shí)了ANNA-1和副腫瘤性CIPO的相關(guān)性。除副腫瘤性免疫介導(dǎo)的繼發(fā)性CIPO外，自身抗體也可能參與介導(dǎo)非副腫瘤性CIPO。MAIER等[31]曾報(bào)道過(guò)1例CIPO進(jìn)行性加重的年輕女性患者，患者血清內(nèi)GAD抗體陽(yáng)性，無(wú)腫瘤疾病證據(jù)，合并體位性低血壓、尿潴留等自主神經(jīng)癥狀，最終患者經(jīng)靜脈注射免疫球蛋白和激素治療后胃腸道和自主神經(jīng)癥狀得以顯著改善。此外，小樣本數(shù)據(jù)顯示，CIPO患者循環(huán)內(nèi)gAchR抗體陽(yáng)性率可達(dá)50%，gAchR抗體陽(yáng)性患者常合并尿潴留等自主神經(jīng)功能障礙[14]，可見(jiàn)循環(huán)內(nèi)自身抗體的存在對(duì)CIPO患者ENS和自主神經(jīng)系統(tǒng)均可產(chǎn)生影響，符合自身免疫性損傷多系統(tǒng)受累的特征。OHLSSON等[32]在1例應(yīng)用促性腺激素釋放激素(analogue of gonadotropin releasing hormone，GnRH)類似物治療的CIPO患者中發(fā)現(xiàn)，抗GnRH抗體也可導(dǎo)致胃腸動(dòng)力障礙，患者血清抗GnRH陽(yáng)性，病理顯示，小腸肌間神經(jīng)元數(shù)量減少，部分神經(jīng)元變性(細(xì)胞腫脹、細(xì)胞質(zhì)空泡變性、核固縮等)，周圍淋巴細(xì)胞及漿細(xì)胞浸潤(rùn)，免疫組化進(jìn)一步提示患者小腸GnRH陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目顯著低于健康小腸組織，明確證實(shí)了CIPO中存在自身免疫介導(dǎo)的腸神經(jīng)元損傷現(xiàn)象。

除胃腸動(dòng)力障礙性疾病外，以胃腸動(dòng)力異常為主要發(fā)病機(jī)制的功能性胃腸病中也存在類似的自身免疫性腸神經(jīng)元損傷證據(jù)。腸易激綜合征(irritable bowel syndrome，IBS)是一種常見(jiàn)的功能性腸病，患者的腹痛和排便習(xí)慣的改變與腸神經(jīng)調(diào)控的感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)分泌功能異常有關(guān)，結(jié)腸動(dòng)力異常是IBS的重要發(fā)病機(jī)制之一[33]。IBS患者的腸黏膜既存在T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)、肥大細(xì)胞活化等細(xì)胞免疫激活現(xiàn)象[34]，也存在黏膜B細(xì)胞浸潤(rùn)、漿細(xì)胞活化、IgG+細(xì)胞和細(xì)胞內(nèi)IgG水平顯著高于健康對(duì)照者等體液免疫激活表現(xiàn)[35]。IBS患者空腸全層活檢標(biāo)本的肌間神經(jīng)叢中，同樣存在神經(jīng)元退行性改變、神經(jīng)節(jié)內(nèi)及周圍淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)等炎癥性腸神經(jīng)病變表現(xiàn)[36]。IBS患者血清中抗腸神經(jīng)元抗體(anti-enteric neuronal antibodies，AENA)陽(yáng)性率顯著高于健康對(duì)照者，且AENA陽(yáng)性的IBS患者中表現(xiàn)為中-重度排便前腹痛/腹部不適、每日腹痛/腹部不適的患者比例數(shù)更高，體外實(shí)驗(yàn)用IBS患者AENA陽(yáng)性血清孵育豚鼠肌間神經(jīng)元或SH-Sy5Y細(xì)胞可促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡[37]，提示IBS患者循環(huán)內(nèi)AENA抗體可能導(dǎo)致ENS神經(jīng)元的免疫損傷。其他自身抗體包括細(xì)菌鞭毛蛋白抗體、麥膠腸病相關(guān)抗體、抗GnRH抗體等也陸續(xù)在IBS患者血清中被發(fā)現(xiàn)[38-40]，相關(guān)自身抗體是否參與介導(dǎo)神經(jīng)元損傷仍有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

綜上所述，胃腸動(dòng)力障礙性疾病患者中可存在炎癥性腸神經(jīng)病變，循環(huán)內(nèi)腸神經(jīng)元特異性自身抗體的存在及ENS內(nèi)免疫激活現(xiàn)象提示自身免疫因素可能參與了這種炎癥性腸神經(jīng)元損傷。對(duì)嚴(yán)重的、難治性胃腸動(dòng)力障礙性疾病患者檢測(cè)血清相關(guān)的自身抗體具有重要臨床價(jià)值，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)副腫瘤綜合征，評(píng)估自身免疫反應(yīng)在疾病發(fā)病中的重要性，權(quán)衡免疫治療是否能使血清自身抗體陽(yáng)性患者有所獲益。腸神經(jīng)元特異性自身抗體有望成為胃腸動(dòng)力障礙性疾病的一種生物學(xué)標(biāo)志物，為這類疾病的診斷、病情評(píng)估、治療選擇及預(yù)后判斷等提供參考。這一理論推測(cè)需要更大規(guī)模的臨床研究和基礎(chǔ)研究來(lái)證實(shí)。