肿瘤坏死因子与甲状腺
作者：段宇 刘超
单位：(210029 南京医科大学附属第一医院内分泌研究室)
关键词：
江苏医药000925 肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor，TNF)是细胞因子网络的重要组分，主要由单核巨噬细胞和活化淋巴细胞产生，是天然免疫和特异性免疫的重要介质。这种激素样多肽，一方面维持着机体的稳态，另一方面，又参与多种自身免疫性疾病的免疫病理过程[1～4]。有关TNF对甲状腺调节的研究，近年来日趋受到重视。业已证实，TNF在甲状腺疾病，特别是自身免疫性甲状腺疾病(AITD)的发生、发展和转归中起着十分重要的作用。因而，研究它和甲状腺的内在联系有着深远的意义。
一、甲状腺上皮细胞(TEC)产生TNF
甲状腺上皮细胞能否产生TNF，一直是内分泌和免疫学界争议的焦点。虽然Zheng等以原位杂交和免疫组化等手段证明TEC能够生成TNF[1]，Aust等也发现体内或体外培养的TEC可表达TNF-α mRNA，但仍有部分学者对该结果持有异议[2]。显然，Waston等的对比研究给这些争议以较为合理的解释：即TEC虽有产生TNF的潜能，然而甲状腺内的浸润淋巴细胞(ITL)才是产生TNF的主要细胞[3]。
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二、TNF对下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节
Pang等[4]认为，TNF能在多环节上影响下丘脑-垂体-甲状腺功能轴。用TNF注射于鼠，可导致促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)以及T3和T4水平的全面受抑。然而，也有学者认为，TNF对该功能轴无明显影响，而是通过外周血甲状腺素结合前白蛋白(TBPA)水平的降低，继而引起血浆T4减少，甲状腺激素的代谢也随之发生改变[5]。因而，随着研究工作的深入，TNF对这一功能轴的影响还值得进一步探讨。
三、TNF对TEC生长功能的调节
TNF通过TEC表面的相应受体发挥其激素样作用，TSH能促进该受体的表达。现有资料表明，TNF明显抑制TEC的生长。例如，TNF可显著降低基础或TSH刺激状态下的TEC3H-TdR的掺入量。也有学者报道，TNF-α虽可使TEC中DNA含量轻度增加，但由于DNA复制过程中的某一环节受到影响，如与生长有关的c-myc基因发生改变，因而TEC的生长最终受到抑制[6]。另外，TNF-α尚能通过增强NF-kappaB(nuclear factor kappa B)和转化生长因子β(TGF-β)的活性，对甲状腺癌细胞产生强烈的抗生长作用[7]。
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不仅如此，TNF还能诱导TEC的凋亡，这在相当程度上应归于TNF作用下的促凋亡因子A beta(amyloid beta protein)活性的明显增高[8]。
四、TNF对TEC分化功能的影响
TNF能够明显影响TEC的分化功能，包括摄碘率的降低、碘的有机化发生障碍、碘化酪氨酸和碘化甲状腺激素水平降低、环磷酸腺苷(cAMP)含量不适当增多、蛋白激酶A和蛋白激酶C活性增加等一系列改变[9，10]。我们曾发现，TNF-α对正常TEC具有双向式调节作用，即低浓度时刺激cAMP的合成，高浓度时则表现为抑制效应。对Graves病(GD)之TEC而言，TNF-α无论在何种浓度都能促使cAMP增加[11]。这充分说明TNF对正常或病理TEC的调节作用不尽相同。此外，TNF还能降低TEC中甲状腺球蛋白(TG)、甲状腺过氧化物酶(TPO)的合成，减少T3、T4释放。有人从分子水平证明，TNF-α和TNF-β均可改变TG、TPO mRNA及5′-脱碘酶(5′-DI)基因的表达[11，12]。Pekary等则报道，经TNF作用下的TEC，Na+/I-转运体mRNA的表达显著降低[13]。
, 百拇医药
五、TNF与甲状腺疾病
TNF作为细胞因子家族中的重要一员，与其他细胞因子和免疫分子构成重要的免疫网络。许多研究表明，TNF与γ-干扰素(IFN-)、白介素6(IL-6)、TGF等多种细胞因子之间都存在广泛而复杂的联系[14，15]。例如，TNF能诱导TGF-β在TEC上的表达，而TGF-β又可以进一步加强TNF-α的免疫效应[14]，由此在AITD免疫紊乱中发挥协同作用。此外，TNF-α还通过刺激鼠FRTL-5细胞株NF-KB基因，进而诱导此类细胞产生大量IL-6，后者作为促生长因子，对TEC的生长、分化以及甲状腺内自体免疫反应都具有重要影响[15]。不仅如此，TNF还有促进甲状腺内成纤维细胞产生粒细胞-集落刺激因子(GM-CSF)的能力，而后者在甲状腺癌中起着重要的免疫调节作用。由此可见，TNF在甲状腺疾病的发生、发展和转归中起着举足轻重的作用。
1.TNF与AITD
, 百拇医药
研究表明，TNF-α在AITD甲状腺组织的免疫病理损伤中意义重大，它不仅能诱导甲状腺组织中淋巴细胞、巨噬细胞的增殖与活化，加强细胞毒性T细胞(CTL)的细胞毒作用，而且，还对MHC抗原的表达产生深刻的影响[16]。众所周知，正常TEC仅表达少量MHC-I类抗原，然而，在AITD中，多种细胞因子能够诱导MHC-Ⅱ类抗原HLA-DP、DQ、DR的异常表达，使一部分TEC兼具对自身抗原的提呈能力，从而引发AITD，成为致病的中心环节。业已证实，TNF-α单独作用虽仅增强TEC上MHC-I类抗原的出现，然而，当其和IFN-γ共存时，却能显著增强IFN-γ诱导的MHC-Ⅱ类抗原的表达[16，17]，由此触发或加剧免疫紊乱的发生。此外，TNF-α还能诱导TEC上MCP-1(monocyte chemoattractant protein-1)和ICAM-1(intercellular adhesion molecule-1)的出现，以加强TEC与淋巴细胞的粘附与识别、增强T淋巴细胞和单核细胞向TEC的迁移和定位，并有上调效-靶细胞相互作用与细胞杀伤的能力[17]。
, 百拇医药
我们曾报道，AITD患者血清TNF-α水平明显升高。运用细胞培养技术和RT-PCR方法，我们还证明，正常TEC和非AITD之TEC虽不表达TNF-α基因，但GD甲状腺细胞却有TNF-α mRNA的存在。可见TNF在AITD致病机理中所担当的重要角色。
2.TNF与甲状腺癌
TNF在甲状腺癌，特别是滤泡细胞性甲状腺癌中的作用日趋受到众多学者的关注。一方面，TNF能诱导甲状腺癌细胞的凋亡，对甲状腺癌细胞起到强烈的抗生长作用[8]。另一方面，TNF又可促进T淋巴细胞的浸润、HLA-DR抗原的表达以及增强活化T细胞、细胞毒T细胞、NK细胞的功能与数量，从而调动机体的细胞免疫和体液免疫。有学者还以免疫组化手段证明，甲状腺癌患者的甲状腺细胞上，TNF-α受体表达数量以及CTL的数量均明显增多，这些均有力提示，TNF在抗甲状腺肿瘤中有着积极的作用[18]。
, http://www.100md.com 3.TNF与病态甲状腺综合征
有关TNF与病态甲状腺综合征(Sick Thyroid Syndrome，STS)的研究，目前还缺乏统一的结论。以往通过STS患者外周血中TNF-α浓度升高，推测TNF-α可能是STS的主要介导因子[19]。也有人认为，TNF-α可能通过改变下丘脑-垂体-甲状腺功能轴，或促使5′-DI活性发生改变，引起非AITD性的甲状腺功能的异常[5]。但是，近来有学者证实，经TNF-α作用的试验鼠，TRH、TSH水平均无明显变化，并且，TNF-α与IL-6等因子相似，并不减低5′-DI的活性，而是通过诱导体内TBPA浓度改变，引起血清中总T4减低，继发低T3血症，从而导致病态甲状腺综合征的发生[5，18]。
参考文献
1，Zheng RQ，Abney ER，Chu CQ，et al.Detection of in vivo production of tumour necrosis factor-alpha by human thyroid epithelial cells.Immunol，1992，75：456-462.
, 百拇医药
2，Aust G，Scherbaum WA.Expression of cytokine in the thyroid：thyrocytes as potential cytokine producers.Exp Clin Endocrinol Diabetes，1996，104：64-67.
3，Waston PF，Pickerill AP，Davies R，et al.Analysis of cytokine gene expression in Graves′ disease and multinodular goiter.J Clin Endocrinol Metab，1994，79：355-360.
4，Pang XP，Hershman JM，Mirell J，et al.Impairment of hypothalamic pitutary thyroid function in rats treated with human recombinent TNF-alpha.Endocrinol，1989，125：76-84.
, 百拇医药
5，Sweep CG，Ross HA，Vranckx R，et al.Chronic infusion of TNF-alpha reduces plasma T4 binding without affecting pituitary thyroid activity in rats.J Am Physiol，1992，263：E1099-1105.
6，Cheng-G，Pekary-AE，Hershman-JM，et al.Aging of FRTL-5 rat thyroid cells causes sensitivity to cyto toxicity induced by tumor nrcrosis factor-alpha.Endocrinol，1992，131：863-870.
7，Pang XP，Yoshimura M，Wang J，et al.TNF-alpha-induced antiproliferation is not dependent on the autocrine action of TGF-beta 1 in a thyroid cancer cell line.Lymphokine Cytokine Res，1994，13：93-97.
, http://www.100md.com
8，Blasko I，Schmitt TL，Steiner E，et al.Tumor necrosis factor alpha augments amyloid beta protein(25-25) induced apoptosis in human cells.Neurosci Lett，1997，238：17-20.
9，Pekary AE，Berg L，Santini F，et al.Cytokines modulate type I iodothyronine deiodinase mRNA levels and enzyme activity in FRTL-5 rat thyroid cells.Mol Cell Endocrinol，1994，101：31-35.
10，Tang KT，Braverman LE，Devito WJ.Tumor necrosis factor alpha and interferon-γ modulate gene expression of type-I 5′ deiodinase，thyroid peroxidase and thyroglobulin in FRTL-5 rat thyroid cells.Endocrinol，1995，136：881-888.
, 百拇医药
11，覃又文，刘超，刘翠萍，等.肿瘤坏死因子对正常和甲亢甲状腺细胞功能调控的对比观察.放射免疫学杂志，1998，11：6-7.
12，蔡东升，刘超，蒋须勤，等.TNF对人甲状腺培养细胞Tg、TPO基因表达的调节作用的研究.中华内分泌代谢杂志，1999，15：31-34.
13，Perkary AE，Hershman JM.Tumor necrosis factor，ceramide，transforming growth factor-betal，and aging reduced Na+/I- symporter messenger ribonucleic acid levels in FRTL-5 cells.Endocrinol，1998，139：703-712.
14，Pekary AE，Berg L，Wang，et al.TNF-alpha，TSH，and aging regulate TGF-beta synthesis and secretion in FRTL-5 rat thyroid cells.J Am Physiol，1995，268：R808-815.
, http://www.100md.com
15，Kikumori T，Kameb F，Nagaya T，et al.Activiation of transcriptionally active nuclear factor-kappa B by tumor necrosis factor-alpha and its inhibition by antioxidants in rat thyroid FRTL-5 cells.Endocrinol，1998，139：1715-1722.
16，蔡东升，刘超.细胞因子与甲状腺.国外医学内分泌学分册，1997，17：7-10.
17，段宇，刘超.粘附分子与自身免疫性甲状腺疾病.国外医学内分泌学分册，1998，18(增)：6-8.
18，Misaki T，Watanake Y，Iida Y，et al.Recruitment of T lymphocytes and induction of tumor necrosis factor in thyroid cancer by a local immunotherapy.Cancer Immunol Immunother，1992，35：92-96.
19，刘超.白介素6与甲状腺.国外医学内分泌学分册，1999，19：117-119., 百拇医药
单位：(210029 南京医科大学附属第一医院内分泌研究室)
关键词：
江苏医药000925 肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor，TNF)是细胞因子网络的重要组分，主要由单核巨噬细胞和活化淋巴细胞产生，是天然免疫和特异性免疫的重要介质。这种激素样多肽，一方面维持着机体的稳态，另一方面，又参与多种自身免疫性疾病的免疫病理过程[1～4]。有关TNF对甲状腺调节的研究，近年来日趋受到重视。业已证实，TNF在甲状腺疾病，特别是自身免疫性甲状腺疾病(AITD)的发生、发展和转归中起着十分重要的作用。因而，研究它和甲状腺的内在联系有着深远的意义。
一、甲状腺上皮细胞(TEC)产生TNF
甲状腺上皮细胞能否产生TNF，一直是内分泌和免疫学界争议的焦点。虽然Zheng等以原位杂交和免疫组化等手段证明TEC能够生成TNF[1]，Aust等也发现体内或体外培养的TEC可表达TNF-α mRNA，但仍有部分学者对该结果持有异议[2]。显然，Waston等的对比研究给这些争议以较为合理的解释：即TEC虽有产生TNF的潜能，然而甲状腺内的浸润淋巴细胞(ITL)才是产生TNF的主要细胞[3]。
, 百拇医药
二、TNF对下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节
Pang等[4]认为，TNF能在多环节上影响下丘脑-垂体-甲状腺功能轴。用TNF注射于鼠，可导致促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)以及T3和T4水平的全面受抑。然而，也有学者认为，TNF对该功能轴无明显影响，而是通过外周血甲状腺素结合前白蛋白(TBPA)水平的降低，继而引起血浆T4减少，甲状腺激素的代谢也随之发生改变[5]。因而，随着研究工作的深入，TNF对这一功能轴的影响还值得进一步探讨。
三、TNF对TEC生长功能的调节
TNF通过TEC表面的相应受体发挥其激素样作用，TSH能促进该受体的表达。现有资料表明，TNF明显抑制TEC的生长。例如，TNF可显著降低基础或TSH刺激状态下的TEC3H-TdR的掺入量。也有学者报道，TNF-α虽可使TEC中DNA含量轻度增加，但由于DNA复制过程中的某一环节受到影响，如与生长有关的c-myc基因发生改变，因而TEC的生长最终受到抑制[6]。另外，TNF-α尚能通过增强NF-kappaB(nuclear factor kappa B)和转化生长因子β(TGF-β)的活性，对甲状腺癌细胞产生强烈的抗生长作用[7]。
, 百拇医药
不仅如此，TNF还能诱导TEC的凋亡，这在相当程度上应归于TNF作用下的促凋亡因子A beta(amyloid beta protein)活性的明显增高[8]。
四、TNF对TEC分化功能的影响
TNF能够明显影响TEC的分化功能，包括摄碘率的降低、碘的有机化发生障碍、碘化酪氨酸和碘化甲状腺激素水平降低、环磷酸腺苷(cAMP)含量不适当增多、蛋白激酶A和蛋白激酶C活性增加等一系列改变[9，10]。我们曾发现，TNF-α对正常TEC具有双向式调节作用，即低浓度时刺激cAMP的合成，高浓度时则表现为抑制效应。对Graves病(GD)之TEC而言，TNF-α无论在何种浓度都能促使cAMP增加[11]。这充分说明TNF对正常或病理TEC的调节作用不尽相同。此外，TNF还能降低TEC中甲状腺球蛋白(TG)、甲状腺过氧化物酶(TPO)的合成，减少T3、T4释放。有人从分子水平证明，TNF-α和TNF-β均可改变TG、TPO mRNA及5′-脱碘酶(5′-DI)基因的表达[11，12]。Pekary等则报道，经TNF作用下的TEC，Na+/I-转运体mRNA的表达显著降低[13]。
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五、TNF与甲状腺疾病
TNF作为细胞因子家族中的重要一员，与其他细胞因子和免疫分子构成重要的免疫网络。许多研究表明，TNF与γ-干扰素(IFN-)、白介素6(IL-6)、TGF等多种细胞因子之间都存在广泛而复杂的联系[14，15]。例如，TNF能诱导TGF-β在TEC上的表达，而TGF-β又可以进一步加强TNF-α的免疫效应[14]，由此在AITD免疫紊乱中发挥协同作用。此外，TNF-α还通过刺激鼠FRTL-5细胞株NF-KB基因，进而诱导此类细胞产生大量IL-6，后者作为促生长因子，对TEC的生长、分化以及甲状腺内自体免疫反应都具有重要影响[15]。不仅如此，TNF还有促进甲状腺内成纤维细胞产生粒细胞-集落刺激因子(GM-CSF)的能力，而后者在甲状腺癌中起着重要的免疫调节作用。由此可见，TNF在甲状腺疾病的发生、发展和转归中起着举足轻重的作用。
1.TNF与AITD
, 百拇医药
研究表明，TNF-α在AITD甲状腺组织的免疫病理损伤中意义重大，它不仅能诱导甲状腺组织中淋巴细胞、巨噬细胞的增殖与活化，加强细胞毒性T细胞(CTL)的细胞毒作用，而且，还对MHC抗原的表达产生深刻的影响[16]。众所周知，正常TEC仅表达少量MHC-I类抗原，然而，在AITD中，多种细胞因子能够诱导MHC-Ⅱ类抗原HLA-DP、DQ、DR的异常表达，使一部分TEC兼具对自身抗原的提呈能力，从而引发AITD，成为致病的中心环节。业已证实，TNF-α单独作用虽仅增强TEC上MHC-I类抗原的出现，然而，当其和IFN-γ共存时，却能显著增强IFN-γ诱导的MHC-Ⅱ类抗原的表达[16，17]，由此触发或加剧免疫紊乱的发生。此外，TNF-α还能诱导TEC上MCP-1(monocyte chemoattractant protein-1)和ICAM-1(intercellular adhesion molecule-1)的出现，以加强TEC与淋巴细胞的粘附与识别、增强T淋巴细胞和单核细胞向TEC的迁移和定位，并有上调效-靶细胞相互作用与细胞杀伤的能力[17]。
, 百拇医药
我们曾报道，AITD患者血清TNF-α水平明显升高。运用细胞培养技术和RT-PCR方法，我们还证明，正常TEC和非AITD之TEC虽不表达TNF-α基因，但GD甲状腺细胞却有TNF-α mRNA的存在。可见TNF在AITD致病机理中所担当的重要角色。
2.TNF与甲状腺癌
TNF在甲状腺癌，特别是滤泡细胞性甲状腺癌中的作用日趋受到众多学者的关注。一方面，TNF能诱导甲状腺癌细胞的凋亡，对甲状腺癌细胞起到强烈的抗生长作用[8]。另一方面，TNF又可促进T淋巴细胞的浸润、HLA-DR抗原的表达以及增强活化T细胞、细胞毒T细胞、NK细胞的功能与数量，从而调动机体的细胞免疫和体液免疫。有学者还以免疫组化手段证明，甲状腺癌患者的甲状腺细胞上，TNF-α受体表达数量以及CTL的数量均明显增多，这些均有力提示，TNF在抗甲状腺肿瘤中有着积极的作用[18]。
, http://www.100md.com 3.TNF与病态甲状腺综合征
有关TNF与病态甲状腺综合征(Sick Thyroid Syndrome，STS)的研究，目前还缺乏统一的结论。以往通过STS患者外周血中TNF-α浓度升高，推测TNF-α可能是STS的主要介导因子[19]。也有人认为，TNF-α可能通过改变下丘脑-垂体-甲状腺功能轴，或促使5′-DI活性发生改变，引起非AITD性的甲状腺功能的异常[5]。但是，近来有学者证实，经TNF-α作用的试验鼠，TRH、TSH水平均无明显变化，并且，TNF-α与IL-6等因子相似，并不减低5′-DI的活性，而是通过诱导体内TBPA浓度改变，引起血清中总T4减低，继发低T3血症，从而导致病态甲状腺综合征的发生[5，18]。
参考文献
1，Zheng RQ，Abney ER，Chu CQ，et al.Detection of in vivo production of tumour necrosis factor-alpha by human thyroid epithelial cells.Immunol，1992，75：456-462.
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6，Cheng-G，Pekary-AE，Hershman-JM，et al.Aging of FRTL-5 rat thyroid cells causes sensitivity to cyto toxicity induced by tumor nrcrosis factor-alpha.Endocrinol，1992，131：863-870.
7，Pang XP，Yoshimura M，Wang J，et al.TNF-alpha-induced antiproliferation is not dependent on the autocrine action of TGF-beta 1 in a thyroid cancer cell line.Lymphokine Cytokine Res，1994，13：93-97.
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10，Tang KT，Braverman LE，Devito WJ.Tumor necrosis factor alpha and interferon-γ modulate gene expression of type-I 5′ deiodinase，thyroid peroxidase and thyroglobulin in FRTL-5 rat thyroid cells.Endocrinol，1995，136：881-888.
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14，Pekary AE，Berg L，Wang，et al.TNF-alpha，TSH，and aging regulate TGF-beta synthesis and secretion in FRTL-5 rat thyroid cells.J Am Physiol，1995，268：R808-815.
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17，段宇，刘超.粘附分子与自身免疫性甲状腺疾病.国外医学内分泌学分册，1998，18(增)：6-8.
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19，刘超.白介素6与甲状腺.国外医学内分泌学分册，1999，19：117-119., 百拇医药