TNF-α在IBD发病机制中的调节

炎症性肠病(IBD)包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)，其病因和发病机制尚不清楚，可能是肠道的病因和（或）非病原微生物（如感染、饮食等）环境因素作用于具有遗传易感人群使肠道免疫反应亢进引起黏膜损伤，并反复发生，最终导致肠道慢性炎症改变。传统观念认为，以Thl细胞为主黏膜免疫应答发展为CD，释放干扰素、TNF-α、IFN-γ等，以Th2细胞为主黏膜免疫应答则在UC中占优势。现在大多数认为，肠黏膜免疫系统在IBD发病机制中具有中心地位，免疫细胞的活化伴正常黏膜功能下调，导致炎症级联放大和局部炎症介质对组织的损伤，诱导免疫反应的病理改变。在免疫应答中，TNF-α是主要促炎因子，是IBD（如：CD属于一种T细胞功能增强的免疫反应炎症，其中促炎细胞因子IL-ip、TNF-α等在免疫反应中起重要作用）的发病机制中重要的调节因子，主要参与免疫应答及炎症反应，动脉硬化，脉管炎等病理过程，本文就近年来关于TNF-α在IBD的基础研究做一综述。　　
　　促炎因子与抑炎因子（CD4Thl/Th2亚类）失衡是IBD发生发展的原因‘2]。CD4 +T细胞在IL-12的作用下分化为Thl细胞，分泌干扰素（IFN），IFN可活化单核细胞、肥大细胞和巨噬细胞，使之释放前炎性细胞因子TNF-α、IL-1。促炎细胞因子包括IL家族中的IL-1、IL-6、IL-8及TNF-α，它们充当黏膜损伤的介质并有促炎作用，抑炎细胞因子包括IL-4、IL-16、IL-13和转化生长因子等。TNF-α作为肿瘤坏死因子(TNF)核心家族成员，是肠道上皮细胞增殖和凋亡的主要促炎因子，同时也是IBD中重要的调节因子。TNF核心家族分子成员包括TNF-α、TNF-β( LTα)、LTβ、LIGHT，核心家族不同成员与受体结合具有交叉性。TNF-α的细胞来源广泛，包括各种免疫细胞、内皮细胞和表皮细胞等。Whittall等研究发现，从CD患者炎症性肠黏膜中分离出的树突状细胞被热休克蛋白70( Hsp70)刺激后，经过细胞外转导途径，分泌的TNF-α浓度升高。目前认为，IBD发生与多因素有关，即在遗传物质基础上，由于各种环境因素相互作用，抗原刺激和体内免疫系统激活引起的慢性炎症。　　
　　1 TNF-α的介导作用
　　1.1 TNF-α与肠上皮细胞通透性 正常肠屏障分三部分：①机械屏障即肠上皮；②生态屏障即正常肠道菌群；③免疫屏障即分泌性IgA、黏膜下和黏膜内各种免疫细胞。大量研究表明病理情况下，TN F -α可诱导结肠上皮细胞大量凋亡，参与黏膜固有层炎性反应和上皮细胞脱落，从而增加肠道上皮细胞通透性。此外受炎性刺激后，TNF-α大量表达，其可诱导b防御素( HBD-2)表达，上调结肠上皮HBD-2 mRNA转录，进而发挥防御作用，保护肠道表面免受微生物的侵袭，也从侧面证明TNF-α可改变肠上皮屏障功能，影响其通透性，使炎症发生。以往药物试验表明，糖皮质激素在治疗IBD中的作用正是增加HBD-2基因转录及抗菌能力发挥药效。上皮通透性增强，导致细菌的移位，也加重炎症，已有许多试验证实了肠道高通透性参与IBD发病。CD患者一级亲属肠上皮通透性异常，提示了肠黏膜屏障功能在IBD中的遗传易感性。体外模型研究表明，TNF-α与IFN-γ通过诱导上皮细胞紧密连接，影响屏障功能，上皮细胞黏膜的破坏为大量摄取抗原创造了条件。　　
　　1. 2 CEACAM6表达增加 克罗恩病的发病机制是个复杂的过程，大致有三个相互作用的部分组成，遗传易感性如NOD2/CARD15，由肠道菌群启动的CEACAM6表达以及免疫介导的组织损伤。肠内细菌的存在是IBD发病必要条件，各种细菌产物，包括脂多糖( LPS)、多糖甘肽复合物(PG-PS)，它们与肠内容物均可能是潜在免疫原，可作为炎症刺激物，激活巨嗜细胞、淋巴细胞，释放各种细胞因子和炎症介质而产生一系列炎症反应。从CD患者粪便中分离的大肠杆菌，53% - 620能够黏附颊黏膜细胞。回肠黏膜异常增殖是由于大肠杆菌黏附受体( CEACAM6)表达增加。这些大肠杆菌从克罗恩病的病变回肠中分离，表达1型菌毛变种，对抗由大肠杆菌MG1655表达的1型菌毛。在培养肠上皮细胞中，CEACAM6在干扰素( IFN-γ )、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及大肠杆菌感染刺激下表达增加，这表明贴壁侵入的大肠杆菌( AlEC)可以促进其在CD患者的增殖和感染。因此，AIEC的存在是导致炎症放大不可或缺的因素之一，为IBD发病的必要条件。　　
　　1. 3 参与细胞黏附与穿越 静止的白细胞表面可高表达选择素L，在炎症反应开始后数分钟内，选择素L即与炎症部位内皮细胞表面选择素P和E相互作用，TNF促进内皮细胞表达选择素P、E、ICAM-1、VCAM-1等，同时促进血管内白细胞表达整合素和ICAM-1表达上调，更紧密地与LFA-1 ( CDlla/CD18)结合，使黏附更稳定，而后白细胞活化，选择素L迅速从白细胞表面脱落，白细胞—内皮细胞黏附作用减弱，使黏附的白细胞与内皮细胞分离，继而介导白细胞穿越血管内皮进入病灶部位。　　
　　1. 4 促进NF．KB活化 TNF可促进核因子NF-KB进一步活化，同时使炎性细胞因子IL-1、IL-6表达增加，NF-KB的活化可通过CARD结构介导细胞凋亡活化，该过程是IBD复杂的细胞因子失调中的一个中心环节，它是一种调节各种细胞因子黏附分子的转录因子，可正反馈使TN F -α分泌进一步增加，使炎症过程得以持续和放大。Guidi等研究发现，活动期IBD患者黏膜固有层单核细胞中可检测到NF-KB增加，也证实了NF-KB在IBD中调节炎性细胞因子分泌。NF-KB信号系统功能：维持正常的肠上皮黏膜内环境的稳定，又可介导病原特异性应答，对黏膜屏障具有保护和损害双重作用。　　
　　TNF单抗与克罗恩病：抗肿瘤坏死因子疗法已大大改变了CD疾病的治疗效果。英利昔单抗在严重难洽性克罗恩病中疗效显著，表现为黏膜愈合和生活质量提高。抗肿瘤坏死因子的临床疗效，对产生重大影响结果的疾病，可减少住院及手术。但以往的研究表明，对C-反应蛋白正常的病人治疗效果欠理想。虽然抗肿瘤坏死因子和C-反应蛋白之间没有显著的相关性，CRP正常的患者，表明其缺乏自身系统的炎性反应，对抗肿瘤坏死因子的治疗应答率较CRP高的患者低，SONIC研究也证实这一结论。自抗肿瘤坏死因子在CD使用的开始，人们希望使用生物标志物来预测反应和选择合适的患者。有大量研究已经评估血清学标记物、蛋白质组学、组织微阵列等，然而，直至目前这些研究已经令人失望，既没有发现任何可被重复的标志物和所代表的可能是假阳性结果，或确认有这种标志的微弱影响，它们不是在临床实践中特有的标记。至于对有肛周疾病的克罗恩病而言，不正确肛周脓肿引流是对抗肿瘤坏死因子治疗的禁忌，其他因素对英利昔单抗反应较低如：高龄、小肠位置和吸烟等。　　
　　2 总结和展望　　
　　始动因子（感染、毒素、NASID）→一些恒久因素（肠腔内细菌、细菌产物、食物抗原）→免疫调节异常（T细胞异常，Thl/Th2）→组织损伤( PMN、TNF-α、IFN-γ及补体）→临床症状（腹痛、腹泻、体质量下降等）。TNF的作用途径：TNF必须由其信号肽编码基因编码的前体蛋白固定于细胞膜表面才具有活性，后经酶切除信号肽，形成分泌型TNF-α，TNF-α可与TN-FR1受体及不含死亡结构域( DD)的TNFR2受体结合：TNF-α与TNF1结合→下游信号转导，诱导凋亡；TNF-α与不含DD的TNFR2结合，诱导其靶基因的表达。针对细胞因子的生物治疗，如TNF-α人鼠嵌合体单克隆抗体inflixima，已在临床实践中推广应用，特别是用于顽固性CD的治疗，由此激发了基础研究的深人开展和细胞因子网络的深入研究，以更有利于临床治疗应用。此外，遗传学研究方面，由于16号染色体NOD2基因突变的发现，成为CD遗传学研究突破性进展。对克罗恩病的治疗，除了糖皮质激素、免疫抑制剂、抗肿瘤坏死因子及外科治疗外，有希望的生物制剂仍在不断研制。来源：华语消化网