缩小膜壳绦虫的研究与发展

回 晶，张业崎，孙世明，兰宇娟，韩 凯，尤 欣

(1.辽宁大学 生命科学院，辽宁 沈阳 110036；2.北京协和医院，北京100730)

0 引言

蠕虫是一种可寄生在宿主各个器官组织中的一类真核多细胞生物，与宿主之间有紧密的联系.然而，有许多研究表明，蠕虫可以为宿主带来相应的健康益处.蠕虫的存在可引起宿主进行自主免疫调节，通过长期的感染使两者之间共同进化导致免疫相互依赖[1].然而随着人们的生活和卫生水平提高，蠕虫感染的发生率降低，自身免疫性疾病和神经性疾病却日益增加.随后有人提出“卫生学假说”，即随着卫生安全意识的提高，机体在幼年时期感染蠕虫等病原体的机会减少，使自身持续存在的免疫反应模式平衡受到破坏，导致自身免疫功能出现紊乱，进而患有疾病[2].因此蠕虫感染治疗成为一种治疗疾病的新途径.

新近有关于蠕虫治疗的研究，利用鼠-绦虫模型研究缩小膜壳绦虫与宿主相互关系的组织化学、生物化学以及病理学[3]，这些模型分析揭示了宿主为驱除缩小膜壳绦虫而产生的自身免疫反应，从而平衡了疾病引起的免疫破坏，证明其对治疗自身免疫性疾病和神经性疾病的治疗作用.有了这些理论依据，缩小膜壳绦虫将可能作为治疗药物走向临床研究.

1 缩小膜壳绦虫

缩小膜壳绦虫(Hymenolepis diminuta)又称长膜壳绦虫，是膜壳绦虫属的一种，成虫可生活在人或者啮齿动物中的小肠内，并释放虫卵到宿主的粪便中.虫卵在中间宿主中会发育到感染性幼虫似囊尾蚴(Hymenolepis diminuta Cysticercoids)这一阶段[4]，HDCs在人体内的存活时间很短，在停止治疗后，可在几周后被消除，它没有磨蚀性的钩子或牙齿，而是装有吸盘，整个生命都附着在宿主小肠的绒毛上，不会穿透粘膜[5].因此，这种蠕虫不会异常地通过宿主进行迁移，导致不可预测的病理.

当HD的可溶性产物或者HDCs进入机体后，会引起一系列抗蠕虫感染机制.先作用于抗原提呈细胞(APCs)上的Toll样受体(Toll-like receptor，TLR)，其中APCs包括树突状细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞，增加免疫球蛋白E(IgE)的合成通过IgE与抗原反应，嗜碱性粒细胞、肥大细胞和嗜酸性粒细胞中释放出来一些趋化因子，引起炎症反应，并调控Th细胞亚群和其释放的细胞因子.主要刺激Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-13[6]，这一作用可导致蠕虫受到损害，将其从宿主体内排出.而HD的可溶性产物或者HDCs可诱导巨噬细胞转化为M2型，并通过增加IL-10分泌而诱导机体的抗炎反应，这种适应机制刺激了宿主体内的抗炎途径，可避免绦虫的排出[7].

HD的可溶性产物或者HDCs也会改变宿主肠道微生物的变化.这些细胞以及分子在不同的疾病中发挥不一样的治疗作用，这种作用使HD成为研究治疗免疫疾病的对象，研究人员建立鼠模型口服HDCs或提取成虫中的活性分子进行免疫治疗分析.

2 自身免疫性疾病

自身免疫性疾病是指机体免疫反应发生紊乱，原本平衡的免疫应答发生偏转，使免疫系统无法区分病原体和自身抗原，对于体内的成分产生抗体以及相关细胞因子，导致健康组织受损[8].疾病的发生多是与Th1或Th17细胞介导免疫失调有关，如类风湿性关节炎、炎症性肠病、多发性硬化等.而缩小膜壳绦虫感染机体后会引发Th2细胞介导的免疫反应[9]，抑制Th1细胞反应，平衡了Th1和Th2的免疫反应，从而达到治疗作用.以下介绍在不同类型的自身性免疫疾病的模型中，HD的可溶性产物和HDCs的作用机制.

2.1 类风湿性关节炎

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种常见的自身免疫疾病，主要表现为慢性关节滑膜炎，滑膜衬里细胞增生、间质大量炎性细胞浸润等，主要由Th1细胞介导的免疫应答引起疾病[10].

有动物实验证明，小鼠口服HDCs后诱导CD4+T细胞、CD8+T细胞以及B220+B细胞分泌IL-10，并抑制受损关节中TNF-α mRAN的表达来减轻由弗氏完全佐剂(CFA)诱导的RA[11].说明HDCs引起IL-10上调对RA有保护作用.而也有服用HDCs后加重K/BxN血清诱导的RA.蠕虫感染导致嗜酸性粒细胞过氧化物酶的活性增加，活化肥大细胞，补体C5a和肥大细胞蛋白酶-1水平显著升高[12].所以蠕虫疗法也有可能使疾病恶化，在临床实验时需要多加注意护理，避免造成病情加重.有研究人员提取了缩小膜壳绦虫中一种可溶于磷酸缓冲盐溶液的提取物可阻止中性粒细胞向膝关节趋化并聚集，从而减轻RA.并发现其起主要作用的是缩小膜壳绦虫中提取的对热和胰蛋白酶敏感的多糖，其阻断甲酰肽受体配体(WKYMVm)诱导的中性粒细胞中p38 MAPK信号和下游信号热休克蛋白(HSP27)的表达[13].这一发现阐明了缩小膜壳绦虫新的研究方向，并可能会消除活虫治疗带来的恐惧.

2.2 炎症性肠病

炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)是一种特发性肠道炎症性疾病，病因复杂，主要由于特异效应T细胞反应失调所引起，其包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD).CD历来被认为是由Th1介导的疾病，最近发现与Th17通路也相关联.而发现UC是一种Th2型疾病，在UC患者中有发现Th2型细胞因子升高[14].虽然UC和CD的发病机制有差异，但都是由巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞和非免疫粘膜细胞之间的交互作用介导的，最终导致肠道损伤.

有研究表明，小鼠口服HDCs使肠系膜淋巴结中的调节性T细胞标志物-Foxp3和交替激活巨噬细胞标志物-FIZZ1的表达增加，Th2型细胞因子IL-4、IL-5、IL-9、IL-10、IL-13增加，减缓二硝基苯磺酸(DNBS)诱发的结肠炎，并发现CD4+T不是作用机制的必要条件，但对该模型中的抗结肠炎机制发挥重要作用[15].并且发现IL-10的表达增加在抗炎机制中起到重要作用[16].也有从HD的排泄/分泌产物-糖蛋白方面进行实验，这种糖蛋白可减轻DNBS诱导的小鼠结肠炎，伴有TNF-α降低，刺激脾细胞分泌IL-4和IL-10，下调IL-6的表达[17].还有进一步将HDCs和皮质类固醇药物(地塞米松)对DNBS诱导小鼠结肠炎的治疗效果进行对比，结果发现HDCs优于地塞米松，HDCs使小鼠脾细胞产生的IL-4和IL-10增加，减轻结肠炎的症状，并且没有导致额外的副作用，而地塞米松的治疗效果相对于HDCs并不明显[18].但HD的可溶性产物或HDCs并不能对恶唑酮诱导的结肠炎起到保护作用，甚至可能会加重病情[19]，所以并不是所有的结肠炎都能用其进行治疗.而这些长期的研究和探索是HD的可溶性产物或者HDCs成为临床可行治疗方法所必不可少的.

3 神经性疾病

神经性疾病是指中枢神经系统、周围神经系统、植物神经系统的功能紊乱，主要表现为感觉、运动、神经发育、认知发生障碍，如自闭症谱系障碍(ASD)、偏头痛、焦虑症和帕金森氏症.研究发现，免疫系统、肠道菌群和大脑的三个系统的相互作用与神经性疾病的行为改变和共病症状之间存在相关性.神经系统、免疫系统和内分泌系统之间联系可以看作为通讯系统，通常高免疫相关的疾病会影响大脑，尤其是神经发育，而肠-脑轴又可充当“第二大脑”[20].有研究表明HDCs感染的大鼠回肠和空肠中胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)的浓度增加[21].神经细胞的正常功能依赖于GDNF，它负责多巴胺能神经元的存活和分化，修复和生长受损的肠神经元，还参与肠道上皮细胞的再生，维持肠道上皮屏障，减少肠道炎症[22].因此，可以认为HD的可溶性产物或者HDCs可引起三个系统的相互作用.

已有实验证明，怀孕大鼠口服HDCs后，预防后代细菌感染后小胶质细胞启动，并下调脑组织海马体中促炎因子IL-1β的表达；在脾细胞中IL-1β、TNFα以及趋化因子CXCL2、CCL2和CCL3的表达降低；而在肠道内容物中表现为削弱放线杆菌和柔嫩杆菌向拟杆菌的门级转移，增加毛螺菌科的数量，最终减弱了成年大鼠认知功能障碍[23].这证明HDCs不仅仅可以引起免疫系统的变化，同时引起大脑和肠道中微生物的改变，从而可以减缓神经性疾病.而HD的可溶性产物和HDCs在神经性疾病治疗方面的实验动物模型还不是很多，但这并不影响研究它们的治疗效果，西方国家已经对人类受试者进行治疗与观察，发现服用HDCs后对ASD、偏头痛、焦虑症和帕金森氏症都有所改善[24].这些实验与成果都预示着HDCs和HD的可溶性产物会成为一个新的研究热点.

4 问题与前景展望

随着医学的进步和对蠕虫的深入了解与探索，发现很多蠕虫都可以起到治疗疾病的作用，如曼氏血吸虫、猪鞭虫、肝片形吸虫等，其幼虫或者可溶性产物都具有研究价值，其中猪鞭虫卵(TSO)已经获得美国食品和药物管理局正式批准量产并用于一系列的临床试验研究，但昂贵得令人望而却步[25-27].而文中提到的蠕虫相对便宜并容易获得，与宿主之间相互作用，在动物模型中可以对RA和IBD以及神经性疾病中起到一定的治疗作用.西方的医学报告中，给自愿受试者服用HDCs后发现可以改善Ⅰ型糖尿病、克罗恩结肠炎等疾病的症状，有人猜想HDCs会减缓但并不能阻止阿尔茨海默氏症的发展，因为阿尔茨海默氏症可能与肠道微生物有关[23].显然，HDCs为炎症相关疾病以及神经性疾病的治疗提供了新的线索.

HDCs作为蠕虫疗法的手段之一，在动物实验方面的研究相对较少。与其他治疗方法相比较，若将人类直接暴露于HDCs副作用还不太确定，也可能会出现让病情加重的情况，如少数服用者出现严重的胃肠不适应，并出现抽筋等.虽然会出现副作用，但利大于弊.现如今在国外已有相关临床试验，而国内研究HDCs感染具有治疗疾病作用的动物实验少之又少.活虫感染是不容易被广大人们接受的，也许可以从HD的可溶性产物进行探索，让这个还未开发的免疫调节分子，作为新药物的蓝图.