视黄酸在多发性硬化中的作用

刘会佳综述， 宋秀娟， 邓晓红， 全墨缘审校

多发性硬化(multiple sclerosis,MS)是一种以中枢神经系统(center nervous system,CNS)白质脱髓鞘为主要病理特点的自身免疫性疾病。视黄酸(retinoic acid,RA)通过与RA受体(retinoic acid recepters,RARs)或类视黄酸受体(retinoic X receptors,RXRs)结合调控目标基因的转录、参与神经系统的可塑性与再生、调控认知和行为的形成，在免疫耐受性中具有重要作用。近来众多研究表明维生素A及其代谢产物可以重建以辅助性T细胞(helper T cell type 1,Th1)、Th17、Th9为代表的炎性细胞与以Th2、调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)为代表的免疫保护细胞之间的平衡；调节B细胞和树突状细胞(dendritic cell,DC)的功能；增强免疫耐受和CNS再生，这或许对MS的治疗有益，本文将对RA在免疫系统及MS中的作用加以综述。

1 RA 及其相关受体

RA又称视黄酯、视黄酸、维甲酸，是维生素A在体内的主要活性代谢产物，也是发挥其相关神经免疫功能的责任因子。维生素A在体内经胃肠道吸收后，首先，视黄醇经视黄醇脱氢酶转换为视黄醛，后经视黄醛脱氢酶(RALDH1、2和3)不可逆的氧化为RA，进入细胞后与维甲酸结合蛋白结合。而后分为两条代谢途径，一方面，其经内质网上的细胞色素P450氧化酶破坏；另一方面，转化为RA的同分异构体：全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)、11顺式维甲酸、13顺式维甲酸、9顺式维甲酸等。

RARs与RXRs均有α、β和γ3种受体亚型，不同类型RA与不同的受体结合，其中全反式维甲酸、9顺式维甲酸可与RARs及RXRs结合；ATRA优先结合RARs[1]。

2 RA对免疫系统的影响

RA在初级淋巴器官的发生和分化过程中起到了至关重要的作用。RA及其受体是胸腺上皮细胞稳态的重要调节者，是胚胎形成过程中胸腺间叶细胞的主要来源[1]。

RA及其受体通过直接或间接的干扰细胞核内其他转录因子网络发挥其基因组角色，除了在细胞核中发挥作用以外，RA还通过共同或分别参与不同核外途径和信号级联系统，从基因应答的最初阶段连接环境信号，从而影响蛋白的表达、细胞因子的分泌等，进而影响免疫应答。

RARs和RXRs构成异源二聚体与相应DNA序列构成RA反应原件，可调控靶基因的转录和表达、正性或负性调节其他途径介导的基因激活，进一步发挥生物学功能，调节机体免疫应答反应。例如：RARα可易位至胞质，作为与信使RNA(mRNA)相连的RNA相关蛋白。当mRNA释放出RARα后，翻译和蛋白质的表达被抑制，因此，我们可以看出，RA以及RARα可以诱导快速短暂的目标蛋白质的表达。此外，RA可以诱导小分子核糖核酸(miRNA)的表达，miRNA可以通过参与减少mRNA的编码协同因子、转录因子或作为染色质重塑和修改复合物的功能性支架参与RA诱导的表观遗传学。

T细胞不产生RA，但持续表达RARα和RARγ，并在一定条件下诱导RARβ的产生。然而，RA对T细胞的大部分作用是通过RARα亚型固有的细胞功能起作用的。维生素A可以下调RORγt基因表达及MS患者IL-17水平；补充维生素A可以显著降低MS患者体内白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)水平，抑制RORγT基因表达[2]。同时可以促进转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)的产生，诱导其体内FoxP3+T细胞的表达，从而起到保护性作用[3]。

2.1 RA及其受体调节Th细胞的分化

2.1.1 影响Th1/Th2细胞的平衡 在免疫应答过程中，CD4+T细胞被活化、增值、最终分化为Th1和Th2细胞，介导细胞免疫和体液免疫应答。

T-Bet作为一种转录因子，可上调Th1的表达。干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)是Th1细胞分泌的细胞因子，可激活巨噬细胞对感染的反应。研究表明，补充RA可以下调MS患者T-bet及IFN-γ的基因表达。Niyaz等[4]进行了随机双盲实验，选取39名MS患者，用药组给予6个月的视黄醇棕榈酸酯25000 IU/D治疗，对照组给予安慰剂治疗，通过RT-PCR法测得用药组治疗后较治疗前外周血单核细胞IFN-γ/T-Bet的表达量明显下降。并且，RA可以协同IL-4，显著降低炎症因子的产生[5]。由此可见，RA可以促使Th1/Th2平衡向Th2方向倾斜，促进Th0向Fox P3+T细胞的方向转化，从而调节MS患者的免疫应答。

另有研究[6]选取了17位第2次发作的MS患者(患者之前均未应用过其他免疫抑制剂及皮质类固醇激素治疗)以及25位健康人作为对照组，均随机分为3组，分别应用IFN-β1b、RA、以及联合应用IFN-β1b与RA。采集MS患者及对照组人群的外周血，分离出单核细胞，用于评价药物对于IFN-γ分泌细胞功能、T抑制细胞(T suppressor cell)功能、淋巴细胞增殖应答功能的作用。结果表明：单独应用IFN-β1b治疗可提高分泌IFN-γ细胞的数量、增强T抑制细胞功能、抑制淋巴细胞增殖；单独应用RA治疗的患者可减少分泌IFN-γ细胞的数量、对于T抑制细胞功能的促进作用极小、对淋巴细胞增殖则无影响；联合应用IFN-β1b与RA时，以RA显著抑制了分泌IFN-γ细胞的数量的下调为主导，T抑制细胞功能增强且数量增多，而对淋巴细胞增殖的抑制作用与单独应用IFN-β1b相同。

2.1.2 RA影响Th17/Treg细胞的平衡 Th17细胞是自身免疫性疾病的主要致炎细胞，Th9作为新发现的辅助性T细胞，其在MS中的免疫作用机制未明，但同Th1、Th17相似，起到了促炎作用[7]。Treg细胞及其产生的细胞因子(IL-10和TGF-β)可抑制Th0向Th1和Th17细胞的分化并下调表达量。相关研究表明，在MS患者中可见FoxP3基因表达的下调、Treg细胞功能障碍。在MS公认的理想实验动物模型：自身疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)模型中，TGF-β通过诱导Foxp3+Treg迁移至中枢神经系统来平衡T细胞亚群。在稳定状态下，RA通过提高Foxp3+Treg细胞、抑制Th17细胞的分化提高机体的免疫耐受能力、延缓MS患者的疾病进展、延长急性复发间隔。Ali Akbar等[8]进行了一项研究，选取36名复发-缓解型多发性硬化(relapsing-remitting multiple sclerosis,RRMS)患者进行为期6个月的维生素A疗法，患者每天接受25000 IU治疗，结果表明：维生素A上调了TGF-β和FoxP3的基因表达，或许补充维生素A可以辅助治疗MS。此外，Mucida等[9]研究也发现RA是TGF-β依赖相关免疫应答的主要调控因子，可抑制IL-6启动诱导炎症细胞Th17细胞的分化，促进Treg细胞的分化。由此可见，RA与TGF-β结合可诱导初始CD4+T细胞向Fox P3+Treg细胞分化，诱导免疫耐受。

IL-1β和IL-23是许多自身免疫性疾病的致病性细胞因子。已有研究表明，无论在稳定环境中或是炎性环境中，RA可以通过抑制IL-1β/IL-23信号通路选择性抑制γδT胞产生IL-17A及IL-17F。IL-17A-/-的小鼠对EAE的发生具有抵抗作用。并且在体外试验研究中发现：RA可以直接抑制IL-1β和IL-23受体的表达[10]。

2.2 RA与B细胞 在体外建立的T细胞激活B细胞的模型中发现，RA可以通过改变细胞周期调控因子的表达、下调NF-κB通路等机制抑制B细胞增殖，这在B细胞发育过程中极其重要。此外，对于具有维持免疫耐受作用的调节性B细胞(regulatory B cell,Breg)细胞，体外研究表明，RA相关DC可增强Breg细胞功能，耐受性DC(tolerogenic dendritic cells,tol-DC)可诱导B细胞转化为Breg[11]。

Eriksen等[12]选取了25名女性RRMS患者(其中15名未经治疗、5名应用醋酸格拉替雷治疗6～18个月、5名应用IFN-β1b治疗6～18个月)以及15名健康女性进行了为期3个月的研究，期间25名RRMS患者并未接受类固醇治疗且无疾病复发。采集RRMS患者及健康对照组人群的全血分离B细胞进行培养，一部分培养48 h后收集上清液经ELISA检测后得出：较对照组相比，MS患者B细胞分泌的IL-10明显减少；另一部分加入100nM RA培养，2 d后收集细胞上清经ELISA检测后得出结论：RA可增强MS患者B细胞分泌抗炎细胞因子IL-10，较对照组无明显差别(P=0.008)，而对TNF-α水平无影响。进一步研究表明，与IFN-β1b相比RA可同等程度增强MS患者IL-10的分泌，但联合应用RA及IFN-β1b时，RA并不能进一步增强IL-10的分泌。另有研究显示：应用维生素A联合IFN-β1b治疗MS患者可增强对免疫抑制细胞的促进作用，并且可能对患者认知功能的改善有所帮助。此外，已经证实应用IFN-β1α治疗MS患者可降低疾病的活动性，而RA对此具有协同作用。

2.3 RA与DC细胞 在EAE小鼠模型中，RA通过抑制DC和单核细胞的成熟，阻碍DC表面分子的产生削弱其抗原提呈能力，从而起到保护性作用[13]。例如，当受到脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激后，RA下调IL-12、TNF-α、NO、PGE2、COX2的生成，增加IL-10的产生；而IL-10可反馈作用于巨噬细胞，抑制其产生促炎细胞因子。相反RAR拮抗剂减少TGF-β和IL - 10的生成、增加DC细胞产生IL-12[13]。此外，RA调节了tol-DC对免疫应答的抑制作用[11]。

3 RA及其受体在MS中的作用

在MS发病的病理过程中，血脑屏障的破坏及髓鞘受损脱失起到了至关重要的作用。星形胶质细胞相关的RA在大脑发育过程中对血脑屏障的形成起到了重要的作用。在MS患者的炎性损伤中，反应性星形胶质细胞高表达RALDH2，即RA产生的限速酶。反应性星形胶质细胞可以产生并分泌RA到细胞外，抑制炎性相关内皮细胞基因的表达，中和血脑屏障中内皮细胞的氧化，起到保护性作用[14]。

少突胶质细胞构成了CNS的髓鞘。JK Huang等[15]研究认为：RXRγ对内源性少突胶质细胞的分化和髓鞘再生具有正性调节作用，为CNS的再生提供了新的研究方向。少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCS)会聚集于髓鞘受损伤的区域，在此分化为少突胶质细胞(oligodendrocytes)并形成新的髓鞘。然而在MS患者中此过程多是失败的，原因众多，主要为受损区域消耗了过多的OPCS。9顺式维A酸因其RXRγ通路，可促进OPCS分化为成熟少突胶质细胞，有利于啮齿类动物的髓鞘再生。13顺势维A酸也具有促进啮齿类动物OPCS分化为成熟少突胶质细胞的作用。对于MS的髓鞘脱失，可采用移植神经干细胞或神经胶质细胞前体细胞替代干细胞治疗；亦可应用RA促使机体产生新的OPCS[16]。

另有实验间接地证实了RA对MS患者的保护性作用。在未经治疗的RRMS患者血浆中RA水平较低。血清视黄酸水平与RRMS患者MRI结果呈负相关。每天服用一定量维生素A的MS患者可见其体内RARα、RARγ下调外周血单核细胞的表达[17]。此外，Klemann等[18]发现，RARα激活剂可以通过激活免疫耐受系统抑制EAE的发生。因此我们认为RA可以作为多发性硬化患者潜在的疾病调节器。然而，目前尚无实验数据报道支持临床应用RA治疗MS。相反地，Jafarirad等[19]认为当同时对比生物学参数和髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(Myelin oligodendrocyte glycoprotein,MOG)相关T细胞时，给予补充RA组与健康对照组并无差别。

4 小结与展望

目前研究显示RA及其受体可以通过多种机制：如影响基因表达、调节免疫应答及协同其他细胞因子等诱导免疫耐受，平衡致病因素，以达到辅助治疗多发性硬化的作用。但RA对MS的保护性机制仍有待进一步研究加以明确，临床应用RA治疗MS仍需大量实验研究加以证实。相信随着临床研究的不断深入，RA的免疫保护性机制将得以明确，届时将为多发性硬化的治疗提供新的辅助用药，为患者带来新的希望。

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