梅尼埃病与Ⅰ型变态反应关系的研究进展
2020-12-20王汝嬿郭明丽屈永涛
王汝嬿 郭明丽 屈永涛
梅尼埃病(Meniere disease,MD)是一种原因不明的、以膜迷路积水为主要病理特征的内耳疾病。其发病机制主要是内淋巴产生与吸收失衡,从而导致内淋巴积水。大量研究表明,MD的病因可能并非单一致病因素,目前认为导致膜迷路积水的可能原因有内淋巴管机械性阻塞与内淋巴吸收障碍学说、免疫反应学说、内耳缺血学说等[1]。大量研究证实内耳具有免疫应答能力,内淋巴囊能接受抗原刺激,并产生免疫应答。免疫相关疾病,如:变态反应、自身免疫性疾病等,在MD的发病中起着重要的作用,MD的发病与变态反应及自身免疫性疾病的多种细胞因子及炎性介质有关。1892年,Quink首先提出MD的变态反应学说,认为MD的发生可能与I型或Ⅲ型变态反应有关;1979年McCabe首先提出“自身免疫性感音神经聋”这一概念[2];其后,Kim[3]、Greco[4]、Gazquez[5]等也认为MD可能也与自身免疫因素有关;提示MD与自身免疫有密切关系,免疫因素在MD的发病机制中可能扮演了重要角色,其中Ⅰ型变态反应在MD中的作用逐渐成为研究的热点;本文对Ⅰ型变态反应在MD发病中可能的作用进行综述。
1 Ⅰ型变态反应发病机制及研究进展
Ⅰ型变态反应又称过敏反应(anaphylaxis),当变应原首次进入人体,变应原特异性B细胞在Th2细胞辅助下产生高亲和力的IgE抗体,这些抗体以其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的特异性高亲和力IgE受体(FcεRI)结合,使肥大细胞和嗜碱性粒细胞处于致敏状态;当相同变应原再次入侵后,与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE特异性结合,使肥大细胞脱颗粒、活性介质释放,包括组胺(histamine)、白三烯(leukotrienes)、血小板活化因子(platelet activating factor,PAF)等,释放的生物活性物质作用于效应组织和器官,引起平滑肌收缩、血管扩张、通透性增加、浆液分泌增加等临床表现和病理变化,从而导致局部或全身的变态反应[6]。
目前认为,变态反应性疾病是一种与CD4+T淋巴细胞分化异常相关的疾病,辅助性T细胞 (T helper cells,Th)在其发病中起关键作用[7]。Th细胞及细胞因子影响着Ⅰ型超敏反应的发生与发展[6]。Ⅰ型超敏反应的发生与变应原特异性Th1和Th2细胞平衡失调有关,系Th2细胞反应增强所致,过敏者的局部T细胞数量增加,并表达高水平的Th2型细胞因子和受体,出现Th2细胞高反应状态。
Th1细胞分泌干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)、白介素-2(interleukin-2,IL-2)、肿瘤坏死因子-β(tumor necrosis factor β,TNF-β)等是诱导免疫应答、巨噬细胞活化、补体结合型抗体生成的关键细胞因子;Th2细胞分泌的IL-4、IL-5、IL-6、IL-13等是在抗体形成及变态反应过程中发挥作用的细胞因子;其中IL-4能够促进IgE合成,IFN-γ能够抑制IL-4所诱导的IgE合成,Th1和Th2细胞之间通过细胞因子共同调控IgE的合成。随着研究的深入及对Th17细胞、调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)的研究,人们发现,Treg细胞和Th17细胞参与多种疾病的发生及发展,在Ⅰ型变态反应疾病中也发挥重要的调节作用。姚玉婷等[8]认为IL-17为Th17细胞产生的主要细胞因子,具有促炎作用,与过敏反应的发生和发展具有密切关系;IL-10是Treg细胞分泌的重要抗炎因子, IL-17、IL-10 在过敏性鼻炎(anaphylactic rhinitis,AR)发病机制中有重要作用。一些学者认为,Th17分泌的IL-17,通过激活促炎因子和调节Th2细胞因子IL-5来调控AR的发生与发展[9]。Mollazadeh等[10]认为IL-10在调节过敏反应中起着重要作用,IL-10可明显降低支气管和肺过敏反应时的Th2细胞活性,抑制IgE的产生。Treg细胞和Th17细胞在Ⅰ型变态反应中的调节机制成为近年的研究热点。
2 MD与Ⅰ型变态反应的关系
随着MD与Ⅰ型变态反应病理生理的研究不断成熟,许多学者更加关注MD与Ⅰ型变态反应的关系。Hsu等[11]研究发现,59例循环免疫复合物异常的MD患者中42例IgE水平异常,说明Ⅰ型变态反应及循环免疫复合物异常在MD发病中可能有一定作用。Derebery等[12]发现,734例MD患者中,59.2%报告可能有吸入性过敏史,40.3%有食物过敏或疑似食物过敏史,37%通过皮肤实验或实验室检查确诊过过敏;患有其他耳科疾病患者组中42.7%患有或怀疑有吸入性过敏史,25%患有或怀疑食物过敏;这些数据显示,MD患者中过敏性疾病的患病率明显高于对照组。Keles等[13]研究发现MD组血清总IgE水平高于正常值者约占41.3%,而对照组中约占19.6%;检测特异性IgE水平时,MD组中所有结果均为阴性的患者占17.9%,而健康对照组为67.3%;询问患者病史时,MD组约67.3%有过敏史,对照组34.7%有过敏史,可见MD患者的过敏性疾病患病率高于对照组。潘滔等[14]报道,MD患者中57.1%伴发变态反应,同期不伴耳鼻疾病的咽喉科住院患者组中20.0%伴发变态反应,两组间伴发变态反应的比例差异有统计学意义。Di Berardino等[15]在研究MD患者中麸质皮肤点刺试验阳性率时发现58例MD患者中有48例患者对一种或多种过敏原皮肤点刺试验呈阳性反应,其中33例MD患者麸质点刺实验为阳性;对照组中包括25名健康志愿者和25名草花粉鼻-结膜炎患者,无一例麸质点刺反应阳性;故作者认为麸质饮食对MD的发病有重要影响。Topuz等[16]进行食物性过敏原和吸入性过敏原的点刺试验,并在激发后30~45分钟进行耳蜗电图检测,采用大于0.5的负的总和电位/动作电位(-SP/AP)振幅比作为主要评估指标,评估了48例MD患者的80例患耳和16例正常耳;在点刺试验前,23例患耳和3例正常耳的-SP/AP比值大于0.50; 在点刺试验后,62例患耳和13例正常耳有内淋巴水肿。该研究结果支持抗原刺激对MD发作的影响。
但是,对于MD 与变态反应的关系有学者持不同观点。1976年Stahle[17]检查了MD患者血清总lgE水平,与健康对照组相比,MD患者lgE水平并无增高,反而降低了;该研究还选择了六种常见的过敏原(牛奶、蛋清、榛果、鱼、室尘、尘螨),用放射变应原吸附试验进行检测,结果显示所有患者血清中这6种过敏原的IgE抗体均为阴性,因而认为I型超敏性反应与MD关系不大;但该研究检测的过敏原类型较少,可能存在假阴性结果。关于MD与变态反应的关系的现在还存在争议,还需要进一步研究。
3 MD与Ⅰ型变态反应关系的病理生理研究
为了更好的解释Ⅰ型变态反应如何导致MD发作,一些学者开始从病理生理层面进行研究。
1987年,Miyamura等[18]用抗原刺激已致敏的豚鼠时,可以出现眼球震颤、头部偏斜和听力损失等MD的症状,并在致敏的豚鼠内耳组织中观察到肥大细胞脱颗粒、内淋巴囊结缔组织水肿和内淋巴积水,并指出MD的症状可能是由以上反应引起的。1992年Uno等[19]发现,将抗原注入被二硝基苯酚蛔虫抗原致敏的豚鼠面神经管内,30分钟后试验组3/4的动物可观察到肥大细胞脱颗粒及嗜酸粒细胞浸润现象,并且出现MD发作的表现。1993年Uno等[20]再次用以上方法制作膜迷路积水模型,对被动致敏的豚鼠进行耳蜗电图和听性脑干反应检测,发现在特定抗原激发后的12至48小时内,观察到耳蜗电图的负总和电位,但在72小时时没有观察到耳蜗电图的负总和电位;15分钟时观察到听性脑干反应的反应阈升高,24小时下降,并在7天后恢复到激发前水平;他们在研究中还发现25只动物中,有20只在局部激发后观察到头部偏斜和水平眼球震颤,眼球震颤的方向向着刺激侧耳,但应用肥大细胞稳定剂曲尼司特治疗组豚鼠几乎无上述症状发生。以上研究证明了MD的发生可能与肥大细胞脱颗粒有关,但具体机制需进一步研究。
1998年,Ohno等[21]研究发现血小板活化因子(platelet activating factor,PAF)可能参与了某些原因不明的感音神经性听力损失的发病机制。Masuyama等[22]研究发现,用过敏原激发已致敏的豚鼠,在激发后1、10、24和72小时,观察豚鼠的听性脑干反应,发现其反应阈有显著变化,峰值移位在10小时,7天后所有变化均发生逆转;而在致敏动物体内预先注射组胺或PAF受体拮抗剂,可以消除这一阈值变化。这一结果表明,组胺和PAF参与了豚鼠变应原激发所致的听力损伤。近几年,Egami等[23]用二硝基苯酚蛔虫抗原制做出了Ⅰ型变态反应介导的膜迷路积水的豚鼠模型,在激发过敏反应1、12、24及36小时后,分别取豚鼠颞骨内耳组织制作切片观察,在激发1小时后发现其内淋巴囊内存在嗜碱性粒细胞脱颗粒,而在激发第12、24及36小时后的病理组织检查中发现了膜迷路积水的表现,但没有发现嗜碱性粒细胞;接受H1受体拮抗剂处理组的组织切片中,任何时间内均未观察到嗜碱性粒细胞浸润及显著膜迷路积水现象。该项研究还发现致敏动物体内血浆精氨酸加压素(plasma arginine vasopressin,p-AVP)水平升高,因此,AVP可能参与了过敏与内淋巴积水发生发展之间的潜在机制,AVP与水盐代谢有关,可能参与内淋巴积水的发生。以上研究结果表明膜迷路积水的产生机制可能与肥大细胞脱颗粒后活性介质的释放以及过敏导致的其他潜在机制有关。
2003年Azuma等[24]用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)确定H1、H2和H3组胺受体mRNA在大鼠耳蜗中表达,支持组胺可能在耳蜗中发挥生理作用的假设。2004年,Azuma等[25]用免疫组化染色方法发现了大鼠耳蜗有H1、H2和H3受体。这些动物实验从组织和分子水平直接证明了Ⅰ型变态反应产生的活性介质组胺可以直接作用于内淋巴囊的组胺受体,导致膜迷路水肿,从而产生MD症状。
基于动物实验,有学者进行了人类内淋巴囊的病理生理的研究。Møller等[26]经迷路手术留取人内淋巴囊组织,用cDNA芯片技术检测组胺受体基因的表达,发现组胺H1受体(HRH1)在内淋巴类(endolvmphatic sal,ES)上皮层有表达,而HRH3仅在上皮下毛细血管网表达,HRH2和HRH4无表达;并提到上皮HRH1受体可能调节黏液、表面活性剂和白细胞介素的局部产生,从而起到调节内耳先天免疫防御的作用。该研究证明了人类内淋巴囊可能存在参与Ⅰ型变态反应的病理生理基础。Qin等[ 27 ]在进行组胺H4受体基因多态性可能导致MD的研究时发现,HRH4 rs77485247多态性可能与MD风险有关;此外,与无任何前庭性疾病的患者相比,MD患者的外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中促炎细胞因子(如IL-1β和TNF-α)的基础水平增加,表明HRH4 rs77485247多态性可能是调节促炎细胞因子的重要介质,提出未来治疗MD的抗组胺疗法应该考虑这些组胺受体的亚群。以上研究都为Ⅰ型变态反应参与MD发生提供了直接证据,但对人类病理生理基础的研究还需进一步探讨。
4 MD患者外周血中Ⅰ型变态反应相关淋巴细胞及炎症因子的研究
有学者从细胞及细胞因子水平入手,对MD患者外周血清中与Ⅰ型变态反应相关的淋巴细胞和炎症因子指标进行了定量研究。Mamikoglu等[28]对16例MD患者急性发作期与缓解期及9例健康人采集外周血,利用流式细胞技术,观察外周血中CD4和CD8 T细胞数量以及CD25和CD49d活化抗原是否有改变,结果发现MD患者急性发作期的平均CD4T细胞比例明显高于健康对照组和缓解期MD患者;对照组与缓解期MD患者CD4T细胞、CD8T细胞的百分比无明显差异。Fuse等[29]对55例健康志愿者、19例急性低频感音神经性聋(acute low-tone hearing loss,ALHL)患者和26例MD患者外周血中的CD4和CD8亚群进行观察,发现CD4和CD8亚群比例与健康志愿者相比无显著差异,但其中5例ALHL患者和7例MD患者CD4:CD8比值较健康志愿者高,这些患者的CD4细胞比例几乎正常,但CD8细胞明显减少;并发现MD患者NK细胞活性明显高于对照组。Keles等[12]通过细胞因子谱、变态反应参数和淋巴细胞亚群评价变态反应在MD发病中的作用,并希望阐明过敏反应中的Th1和Th2极化现象,结果发现MD患者外周血清中CD23与IgE,CD8与IgE,CD4/CD8与IgE以及CD23与CD8之间呈正相关,IL-4与IFN-γ、IFN-γ与IgE呈负相关,IL-4与IgE呈正相关。该研究结果与变态反应过程中Th1和Th2细胞之间通过细胞因子(IFN-γ、IL-4)共同调控IgE合成的过程相符,充分阐明了在MD患者中Th1和Th2极化现象。以上研究从人类T细胞及炎症因子水平揭示了Ⅰ型变态反应在MD发病中的可能作用,证明了二者之间存在着密切联系。
有研究发现Th17/Treg细胞在变态反应性疾病中发挥重要的调节作用,成为最近的研究热点[30,31]。目前人们对变态反应的认识由Th1/Th2细胞模式扩展为Th1/Th2/Th17/Treg细胞模式,有学者将该理论引入到MD的研究中[13],发现MD伴发变态反应者的 Treg细胞水平、Treg/Th17比值均明显高于不伴变态反应者,而Th17细胞水平无明显差异。这是首次将该理论引用到MD中来,但对该研究结果还需进一步验证。目前研究表明Treg通过分泌一些抑制性细胞因子IL-10、TGF-β在变态反应及其他免疫相关疾病的发展过程中起负反馈调节作用。Komai等[32]发现抑制性细胞因子,如:IL-10和TGF-β,是参与调节性T细胞抑制功能的体液因子,并且在维持免疫稳态中起关键作用。Gelincik等[33]研究发现成功脱敏患者中的IL-10水平显著高于其脱敏前水平,而脱敏失败组IL-10水平没有显著改变。上述研究证明了Treg细胞及其分泌的抑制性细胞因子IL-10在维持免疫稳态中可能起着重要作用,可能为以后临床相关疾病的诊治提供新思路,但目前IL-10与MD之间的研究尚未见报道。
5 过敏原干预对MD患者的影响
近几年来一些学者开始通过调整饮食来控制MD,并取得了一定的疗效,证明Ⅰ型变态反应与MD的发病有密切联系。1998年,Derebery等[34]发现,伴吸入性及食物过敏的MD患者经免疫治疗或禁食过敏食物后,大部分患者的眩晕及其它MD症状都有所好转。Derebery[35]对MD患者进行过敏免疫治疗和禁食可疑过敏食物的疗效评价,共有137例MD患者被推荐接受过敏干预,寄出并收回了症状调查表,其中113例接受了过敏干预,24例不接受过敏干预治疗,作为对照组;结果,113例经脱敏和限制饮食治疗的患者的过敏症状MD症状与治疗前及对照组相比均有明显改善,治疗后MD症状的发作频率、严重程度及对日常活动干扰的评分均优于治疗前及对照组。近几年很多学者对难治性MD患者尝试进行过敏干预,并获得了很好的疗效。Berardino[36]发现一例63岁女性单侧MD患者,同时患有远端指关节骨性关节炎、粘液囊肿和Heberden结节以及其他免疫疾病,对其行麸质皮肤点刺试验,结果呈阳性反应,在限制麸质饮食6个月后所有症状缓解。Wu等[37]报道了一例13岁男孩被诊断为MD,经常有发作性眩晕和其他耳科症状,患有自主神经功能障碍,过敏原检测显示其对多种过敏原呈强阳性反应,常规治疗症状无改善;经限制过敏原饮食和对自主神经功能障碍进行治疗后症状缓解,2个月内无眩晕发作。Di Berardino等[38]又发现一例42岁女性患者,患有明确MD和季节性过敏性鼻-结膜炎,皮肤点刺试验显示患者对牛奶过敏,无牛奶饮食可明显缓解MD症状,并证明牛奶激发试验能够诱发MD。上述研究报道均证明了过敏干预在MD的治疗中可发挥重要作用,通过评价患者症状可以明确MD与Ⅰ型变态反应有密切关系。
6 小结及展望
Th1/Th2/Th17/Treg细胞模式已经成为变态反应疾病发生发展的新模式,随着对变应性疾病的认识,脱敏治疗已经取得了很大的进步,已被普遍应用于临床。MD发病机制目前尚不明确,变态反应性疾病对MD的影响已经被普遍认识,并被认为是重要的发病机制之一,Th1/Th2/Th17/Treg细胞模式在MD发病中的作用也逐渐被认识,但是Th1、Th2、Th17、Treg之间的关系对MD发病的作用机制及各细胞因子对疾病发生及发展的作用还需进一步研究。目前大量研究已经证实,IL-10是变态反应及其他疾病中重要的炎性抑制因子,对变态反应性疾病或其他疾病的炎症发生及发展过程有主要的调节作用,但IL-10对MD的影响尚未见报道;过敏干预对MD的作用已渐渐被人们认识,并取得了一定的疗效;变态反应是部分MD患者的致病因素,过敏干预在这些患者的治疗中可发挥重要作用。