格林巴利综合征的细胞免疫研究进展
作者:张 艳 王德生
单位:张 艳 王德生 150001 哈尔滨医科大学第一临床医学院神经内科
关键词:
中风与神经疾病杂志990632 格林巴利综合征(GBS)是累及周围神经系统的多灶性脱髓鞘性疾病。其病因尚不明确,但多数学者认为GBS是由体液和细胞免疫共同介导的自身免疫疾病。随着基础免疫学和实验技术研究的深入,特别是GBS的动物模型,实验性变态反应性神经炎(EAN)的应用,获得了大量证据,支持GBS存在细胞免疫损害[1]。在GBS/EAN的发病过程中,CD+4 T细胞(Th1和Th2)及其细胞因子起着重要的作用[2]。
1 GBS与细胞免疫
细胞免疫机制参与GBS的发病过程,可从以下几个方面得到证实:
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1.1 外周血中激活T细胞增加 对GBS急性期病人外周血细胞进行计数,发现带有激活标志,如转铁蛋白受体或IL-2受体的T细胞比例增加,激活T细胞的增加主要从GBS病人血清中存在高浓度可溶性IL-2受体得到证实,因为IL-2受体主要是在T细胞激活过程中产生的[3]。有研究曾对50例发病3天内的GBS患者血清进行检测,结果显示实验组IL-2受体浓度明显高于对照组(P<0.001),在恢复期IL-2受体水平下降。这些有关激活T细胞的研究,证实在GBS的急性脱髓鞘过程中存在免疫系统的激活。GBS病人神经活检时淋巴细胞浸润少见,所以只有外周血激活T细胞的增加,可证实GBS中存在“炎症”反应[4]。
1.2 神经抗原诱发的淋巴细胞转化实验 离体细胞介导免疫最简单检测方法是,将血单核细胞与抗原在组织培养基共同孵育,应用放免方法检测激活淋巴细胞数量。关于GBS的这类实验,采用神经抗原作为刺激物。由于检测条件差异,各家报导结果不一致,有结果表明几乎所有受检GBS病人淋巴细胞转化试验均呈阳性结果,而另一些结果显示仅有10~20%病人呈阳性。近来有研究表明在一小部分病人可观察到P2蛋白诱导的显著的淋巴细胞转化实验。
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1.3 EAN与GBS 周围神经系统(PNS)的髓鞘质蛋白包括P0、髓鞘碱性蛋白(MBP),也称P1、P2和神经节苷脂[4]。而EAN是由纯化的PNS髓鞘质成分P2,或P0,或合成的P2肽主要成分,免疫诱导的易感动物模型。EAN在临床表现、电生理检查和病理学方面GBS极为相似[6]。
在EAN动物模型中,可观察到在疾病高峰期后,血循环表型CD+8 淋巴细胞比例减少,这与GBS病人外周血T细胞变化相一致。将EAN动物的细胞静脉输入到另一只动物体内,经多次重复试验,证实可诱发EAN,而输入血清则无反应[7]。Linington等的试验表明,由P2诱发Lewis鼠体内产生的T细胞株,转移到未免疫动物体内可诱发EAN[8]。应用环孢菌素A治疗EAN,可抑制或减轻临床及组织学表现。由于环孢菌素A的主要作用是干扰IL-2生成及T细胞增生,所以这个结果进一步支持了在EAN中T细胞介导免疫更为重要的观点[9]。
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2 T细胞在GBS中的作用
CD4+T细胞存在两类不同类型T细胞亚群,分别为辅助Th2和炎症Th1细胞。Th1细胞主要分泌IL-2、IFN-γ和淋巴毒素,与迟发型超敏反应有关。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,其中IL-4、IL-5可促进B细胞转化为浆细胞,并促进IgG的产生。这两个T细胞亚群的活化条件不同,因而它们在不同的免疫应答中表现有选择性的活化,表现不同的免疫效应作用。
2.1 Th1细胞及其细胞因子 Th1细胞作为引起BGS的炎症T细胞,诱导并直接参与炎症反应,导致组织损伤。EAN可通过P0或P2诱导转化的CD+4 T细胞系转移至未免疫动物。经典的迟发型皮肤过敏反应由P2特异性T细胞系转移,而这些T细胞为Th1表型[10]。在整个EAN病程中,均可见针对PNS髓鞘质成分的类似Th1细胞的反应。
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Th1细胞产生IFN-γ和TNF-β等细胞因子,它们可激活巨噬细胞并参与迟发型超敏反应。动物实验发现,IFN-γ是一种具有多种免疫调节作用的细胞因子,可诱导巨噬细胞表面组织相溶性Ⅱ类抗原及粘附分子的表达,促进巨噬细胞产生氧自由基和其它毒性物质,损害血管内皮细胞,破坏血—神经屏障,导致GBS患者周围神经脱髓鞘[11]。新喋呤可间接反应血清中IFN-γ水平,通过对GBS急性期病人血清中新喋呤的检测,发现其水平明显提高,并随着临床症状恢复,新喋呤水平明显下降[12]。在由神经抗原直接诱发的EAN,和在经由转移P2诱导的T细胞系而诱发的EAN中,给动物服用IFN-γ会明显加重病情。相反,应用IFN-γ单克隆抗体治疗后,可延缓疾病进展[13]。
TNF-α的产生,可能是由T细胞激活的单核巨噬细胞分泌,进而启动局部炎症反应和对髓鞘造成直接损害。TNF-α可增强单核巨噬细胞吞噬能力,刺激巨噬细胞分泌活性氧、NO和补体等而直接损害PNS[14]。有人观察到急性GBS患者外周血单核细胞TNF-α和IL-6的水平明显增高,与其它神经系统疾病组和正常对照组比较有显著性差异,且与病情有关[15]。在EAN动物模型,发病初期,在周围神经受累部位可检测到TNF-α,而在恢复期则检测不到,并且当应用特异性抗体中和内源性TNF-α后,则病情得以改善[16]。有实验证实,向鼠坐骨神经注射TNF-α后,病理改变主要为神经轴索损害。上述大量证据可表明,在EAN/GBS的发病机理中,Th1细胞分泌的细胞因子IFN-γ和TNF-α起着极为关键的作用。
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2.2 Th2细胞及细胞因子 以上例举的实例可知,EAN这种器官特异性自身免疫性疾病由自身反应性Th1细胞导致。而由同一特异性抗原诱导产生的Th2细胞会抑制疾病的发展。
Th2细胞可分泌IL-4、IL-5及IL-10等细胞因子,Th3分泌TGF-β。在EAN临床恢复期之前,在脊神经节部位,TGF-β的mRNA上调到较高水平,而在感觉和运动神经处TGF-β的mRNA水平达峰值[17]。在GBS病人恢复期之前及恢复期过程中,血清总体TGF-β水平升高,并可检测到它的生物学活性。同时在神经抗原诱发的EAN,注射TGF-β有明确的治疗作用[18]。
有研究表明,IL-10可抑制EAN的临床疾病进展,下调Th1和巨噬细胞反应,表现在表达P2蛋白反应性IFN-γ、TNF-α、IL-1β和IL-6等的mRNA淋巴细胞数目减少,同时增强了Th2细胞的反应,在治疗中,表达IL-4 mRNA的淋巴细胞数目增加[19]。
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3 总 结
本文阐述了细胞免疫机制参与GBS的发病过程。CD4+细胞(Th1和Th2)及其细胞因子起着重要作用。Th1细胞是炎症T细胞,诱导并直接参与炎症反应,导致组织损伤,其细胞因子IFN-γ和TNF-α起着关键性的作用,而Th2细胞作用是抑制疾病的发展。GBS的发病过程可以说感染因子等因素诱发的一个连锁反应,切断某一环节,如抑制T细胞的激活,或抵制Th1细胞因子发挥作用,作为GBS疾病治疗的新举措,已日益引起人们的重视。并且这些措施已在大量动物实验中得以应用,效果确切,部分已开始应用于临床,从而为GBS的免疫治疗开拓了广阔的前景。
参考文献
1 Kadlubowski M,Hughes RAC,Gregson NA.et al.Experimental allergic neuritis in the lewis rat characterisation of the activity of peripheral myelin and its major basic protein P2.Brain Res,1990,184:439.
, http://www.100md.com
2 Hartung HP,Jung S,Stoll G,et al.Inflammatory mediators in demyelinating disorders of the CNS and PNS.J Neuroimmunology,1992,39:197.
3 Taylor WA,Hughes RAC.T lymphocyte activation antigens in Guillain-Barre syndrome and chronic idiopathic demyelinating polyradiculoneuropathy.J Neuroimmunology,1989,24:33.
4 Hughes RAC.Guillain-Barre Syndrome.London:springer-Vevlag london limited.1990,93.
5 Navikas V,Link H.et al.Review:Cytokines and the pathogenesis of multiple sclerosis.J Neurosci Res,1996,45:322.
, http://www.100md.com
6 Smith ME,Forno LS,Hoffman WW.et al.Experimental allergic neuritis in the lewis rats.J Neuropathol Exp Neurol,1987,38:377.
7 Kiefer R,Gold R,Gehermann J,et al.Transforming growth factor beta expression in reactive spinal cord microglia and meningeal inflammatory cells during experimental allergic neuritis.J Neurosci Res,1993,36:391.
8 Linington C,Izumo S,Suzuki M,et al.A permanent rat T cell line that mediates experimental allergic neuritis in the rat in vitro. J Immunol,1984,133:1946.
, 百拇医药
9 Hartung HP,Pollard JD,Harvey GK,et al.Immunopathogenesis and treatment of the Guillain-Barre syndrome.Muscle and Nerve,1995,18:137.
10 Linington C,Lassmann H,Ozawa K,et al.Cell adhesion molecules of immunoglobin supergene family as tissue-specific autoantigens:induction of EAN by P0 protein-specific T cell lines.Eur J Immunol,1992;22:1813.
11 Hartung HP.Immune mediated demyelination (comment).Ann Neurol,1993,33:563.
, http://www.100md.com
12 Bansil S,Francis A,Buim S,et al.Elevated neopterin in Guillain-Barre syndrome.Further evidence of immune activation.Arch Neurol,1992,49:1277.
13 Hartung HP,Schafer B,Meide PH,et al.The role of interferon-gamma in the pathogenesis of experimental autoimmune disease of the peripheral nervous systerm.Ann Neurol.1990,27:247.
14 Jenkins HG,Ikeda H.et al.Tumor necrosis factor causes an increase in axonal transport of protein and demyelination in the mouse optic nerve.J Neurol Sci,1992,108:99.
, 百拇医药
15 Maimone D,Annunziata P,Simone IL,et al.Interleukin-6 levels in the cerebrospinal fluid and serum of patients with Guillain-Barre syndrome and chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy.Neuroimmunol,1993,47:55.
16 Stoll G,Jung S,Jander S,et al.Tumor necrosis factor-α in immune-mediated demyelination and Wallerian degeneration of the rat peripheral nervous system.J Neuroimmunol,1993,45:175.
17 Kiefer R,Funa K,Schweitzer T,et al.Transforming growth factor-β in experimental autoimmune neuritis:cellular localization and time course.Am J Pathol,1996,148:211.
, 百拇医药
18 Jung S,Schluesener HJ,Schmidt B,et al.Therapeutic effect of transforming growth factor-β on actively induced EAN but not adoptive transfer EAN.Immunology,1994,83:545.
19 Xue Fengbai,Hans Link.IL-10 suppresses experimental autoimmune neuritis and down-regulates Th1-type immune responses,1997,83(2):117.
(1998-10-14收稿 1999-10-26修回), http://www.100md.com
单位:张 艳 王德生 150001 哈尔滨医科大学第一临床医学院神经内科
关键词:
中风与神经疾病杂志990632 格林巴利综合征(GBS)是累及周围神经系统的多灶性脱髓鞘性疾病。其病因尚不明确,但多数学者认为GBS是由体液和细胞免疫共同介导的自身免疫疾病。随着基础免疫学和实验技术研究的深入,特别是GBS的动物模型,实验性变态反应性神经炎(EAN)的应用,获得了大量证据,支持GBS存在细胞免疫损害[1]。在GBS/EAN的发病过程中,CD+4 T细胞(Th1和Th2)及其细胞因子起着重要的作用[2]。
1 GBS与细胞免疫
细胞免疫机制参与GBS的发病过程,可从以下几个方面得到证实:
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1.1 外周血中激活T细胞增加 对GBS急性期病人外周血细胞进行计数,发现带有激活标志,如转铁蛋白受体或IL-2受体的T细胞比例增加,激活T细胞的增加主要从GBS病人血清中存在高浓度可溶性IL-2受体得到证实,因为IL-2受体主要是在T细胞激活过程中产生的[3]。有研究曾对50例发病3天内的GBS患者血清进行检测,结果显示实验组IL-2受体浓度明显高于对照组(P<0.001),在恢复期IL-2受体水平下降。这些有关激活T细胞的研究,证实在GBS的急性脱髓鞘过程中存在免疫系统的激活。GBS病人神经活检时淋巴细胞浸润少见,所以只有外周血激活T细胞的增加,可证实GBS中存在“炎症”反应[4]。
1.2 神经抗原诱发的淋巴细胞转化实验 离体细胞介导免疫最简单检测方法是,将血单核细胞与抗原在组织培养基共同孵育,应用放免方法检测激活淋巴细胞数量。关于GBS的这类实验,采用神经抗原作为刺激物。由于检测条件差异,各家报导结果不一致,有结果表明几乎所有受检GBS病人淋巴细胞转化试验均呈阳性结果,而另一些结果显示仅有10~20%病人呈阳性。近来有研究表明在一小部分病人可观察到P2蛋白诱导的显著的淋巴细胞转化实验。
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1.3 EAN与GBS 周围神经系统(PNS)的髓鞘质蛋白包括P0、髓鞘碱性蛋白(MBP),也称P1、P2和神经节苷脂[4]。而EAN是由纯化的PNS髓鞘质成分P2,或P0,或合成的P2肽主要成分,免疫诱导的易感动物模型。EAN在临床表现、电生理检查和病理学方面GBS极为相似[6]。
在EAN动物模型中,可观察到在疾病高峰期后,血循环表型CD+8 淋巴细胞比例减少,这与GBS病人外周血T细胞变化相一致。将EAN动物的细胞静脉输入到另一只动物体内,经多次重复试验,证实可诱发EAN,而输入血清则无反应[7]。Linington等的试验表明,由P2诱发Lewis鼠体内产生的T细胞株,转移到未免疫动物体内可诱发EAN[8]。应用环孢菌素A治疗EAN,可抑制或减轻临床及组织学表现。由于环孢菌素A的主要作用是干扰IL-2生成及T细胞增生,所以这个结果进一步支持了在EAN中T细胞介导免疫更为重要的观点[9]。
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2 T细胞在GBS中的作用
CD4+T细胞存在两类不同类型T细胞亚群,分别为辅助Th2和炎症Th1细胞。Th1细胞主要分泌IL-2、IFN-γ和淋巴毒素,与迟发型超敏反应有关。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,其中IL-4、IL-5可促进B细胞转化为浆细胞,并促进IgG的产生。这两个T细胞亚群的活化条件不同,因而它们在不同的免疫应答中表现有选择性的活化,表现不同的免疫效应作用。
2.1 Th1细胞及其细胞因子 Th1细胞作为引起BGS的炎症T细胞,诱导并直接参与炎症反应,导致组织损伤。EAN可通过P0或P2诱导转化的CD+4 T细胞系转移至未免疫动物。经典的迟发型皮肤过敏反应由P2特异性T细胞系转移,而这些T细胞为Th1表型[10]。在整个EAN病程中,均可见针对PNS髓鞘质成分的类似Th1细胞的反应。
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Th1细胞产生IFN-γ和TNF-β等细胞因子,它们可激活巨噬细胞并参与迟发型超敏反应。动物实验发现,IFN-γ是一种具有多种免疫调节作用的细胞因子,可诱导巨噬细胞表面组织相溶性Ⅱ类抗原及粘附分子的表达,促进巨噬细胞产生氧自由基和其它毒性物质,损害血管内皮细胞,破坏血—神经屏障,导致GBS患者周围神经脱髓鞘[11]。新喋呤可间接反应血清中IFN-γ水平,通过对GBS急性期病人血清中新喋呤的检测,发现其水平明显提高,并随着临床症状恢复,新喋呤水平明显下降[12]。在由神经抗原直接诱发的EAN,和在经由转移P2诱导的T细胞系而诱发的EAN中,给动物服用IFN-γ会明显加重病情。相反,应用IFN-γ单克隆抗体治疗后,可延缓疾病进展[13]。
TNF-α的产生,可能是由T细胞激活的单核巨噬细胞分泌,进而启动局部炎症反应和对髓鞘造成直接损害。TNF-α可增强单核巨噬细胞吞噬能力,刺激巨噬细胞分泌活性氧、NO和补体等而直接损害PNS[14]。有人观察到急性GBS患者外周血单核细胞TNF-α和IL-6的水平明显增高,与其它神经系统疾病组和正常对照组比较有显著性差异,且与病情有关[15]。在EAN动物模型,发病初期,在周围神经受累部位可检测到TNF-α,而在恢复期则检测不到,并且当应用特异性抗体中和内源性TNF-α后,则病情得以改善[16]。有实验证实,向鼠坐骨神经注射TNF-α后,病理改变主要为神经轴索损害。上述大量证据可表明,在EAN/GBS的发病机理中,Th1细胞分泌的细胞因子IFN-γ和TNF-α起着极为关键的作用。
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2.2 Th2细胞及细胞因子 以上例举的实例可知,EAN这种器官特异性自身免疫性疾病由自身反应性Th1细胞导致。而由同一特异性抗原诱导产生的Th2细胞会抑制疾病的发展。
Th2细胞可分泌IL-4、IL-5及IL-10等细胞因子,Th3分泌TGF-β。在EAN临床恢复期之前,在脊神经节部位,TGF-β的mRNA上调到较高水平,而在感觉和运动神经处TGF-β的mRNA水平达峰值[17]。在GBS病人恢复期之前及恢复期过程中,血清总体TGF-β水平升高,并可检测到它的生物学活性。同时在神经抗原诱发的EAN,注射TGF-β有明确的治疗作用[18]。
有研究表明,IL-10可抑制EAN的临床疾病进展,下调Th1和巨噬细胞反应,表现在表达P2蛋白反应性IFN-γ、TNF-α、IL-1β和IL-6等的mRNA淋巴细胞数目减少,同时增强了Th2细胞的反应,在治疗中,表达IL-4 mRNA的淋巴细胞数目增加[19]。
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3 总 结
本文阐述了细胞免疫机制参与GBS的发病过程。CD4+细胞(Th1和Th2)及其细胞因子起着重要作用。Th1细胞是炎症T细胞,诱导并直接参与炎症反应,导致组织损伤,其细胞因子IFN-γ和TNF-α起着关键性的作用,而Th2细胞作用是抑制疾病的发展。GBS的发病过程可以说感染因子等因素诱发的一个连锁反应,切断某一环节,如抑制T细胞的激活,或抵制Th1细胞因子发挥作用,作为GBS疾病治疗的新举措,已日益引起人们的重视。并且这些措施已在大量动物实验中得以应用,效果确切,部分已开始应用于临床,从而为GBS的免疫治疗开拓了广阔的前景。
参考文献
1 Kadlubowski M,Hughes RAC,Gregson NA.et al.Experimental allergic neuritis in the lewis rat characterisation of the activity of peripheral myelin and its major basic protein P2.Brain Res,1990,184:439.
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4 Hughes RAC.Guillain-Barre Syndrome.London:springer-Vevlag london limited.1990,93.
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13 Hartung HP,Schafer B,Meide PH,et al.The role of interferon-gamma in the pathogenesis of experimental autoimmune disease of the peripheral nervous systerm.Ann Neurol.1990,27:247.
14 Jenkins HG,Ikeda H.et al.Tumor necrosis factor causes an increase in axonal transport of protein and demyelination in the mouse optic nerve.J Neurol Sci,1992,108:99.
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15 Maimone D,Annunziata P,Simone IL,et al.Interleukin-6 levels in the cerebrospinal fluid and serum of patients with Guillain-Barre syndrome and chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy.Neuroimmunol,1993,47:55.
16 Stoll G,Jung S,Jander S,et al.Tumor necrosis factor-α in immune-mediated demyelination and Wallerian degeneration of the rat peripheral nervous system.J Neuroimmunol,1993,45:175.
17 Kiefer R,Funa K,Schweitzer T,et al.Transforming growth factor-β in experimental autoimmune neuritis:cellular localization and time course.Am J Pathol,1996,148:211.
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18 Jung S,Schluesener HJ,Schmidt B,et al.Therapeutic effect of transforming growth factor-β on actively induced EAN but not adoptive transfer EAN.Immunology,1994,83:545.
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