溃疡性结肠炎发病机制中血管活性肠肽通过调节性B细胞表达白细胞介素-10的作用进展

吴雅鋆，曾清芳，陈玲红，黄永德

【提要】 溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性复发性炎性肠病，但UC的发病机制尚未完全清楚。肠道神经系统和免疫系统之间的相互关成为近年来研究热点。血管活性肠肽（VIP）是一种具有肠道免疫调节活性的内源性神经肽，已被证明具有调节免疫紊乱的作用。调节性B细胞（Bregs）是一类新的免疫负性调节B细胞，可以通过产生白细胞介素（IL）-10、IL-35和转化生长因子-β来调节免疫耐受，抑制自身免疫性疾病或过度炎症反应。Bregs分泌IL-10可诱导辅助性T细胞（Th）0和Th2细胞的发育、抑制Th1细胞和Th1／Th2平衡。随着VIP对UC过程中Bregs的IL-10表达调控机制的研究突飞猛进，我们综述了这个方面相关的文献，以期对UC发生机制研究提供帮助。

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是主要累及直肠和结肠的黏膜和黏膜下层的慢性非特异性炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）。近年来随着UC发病率的显着增加，已经成为难治性疾病［1］。UC是由肠道微生物引起的异常持续免疫反应引起一种疾病［2］。血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）是具有肠道免疫调节活性的内源性神经肽［3］。在基础和临床实验都已证明，VIP具有调节免疫紊乱的作用，并已成为影响天然免疫和获得性免疫的有效抗炎和免疫调节剂［3，4］。调节性B细胞（regulatory B cells，Bregs）是一类新的免疫负性调节B细胞，可通过产生白细胞介素（interleukin，IL）-10、IL-35和转化生长因子-β来调节免疫耐受，抑制自身免疫性疾病或过度炎症反应。Bregs分泌IL-10可诱导辅助性T细胞（T helper，Th）0和Th2细胞的发育，还抑制Th1细胞和Th1／Th2平衡。Th是获得性免疫反应的关键［6］。而异常Th2细胞反应是UC的主要病理特征［1］。近年来，关于VIP调节Bregs、IL-10在UC发病机制和相关关系的研究取得了突飞猛进的进展。因此我们这一话题进行了综述，以期通过研究肠道黏膜免疫反应紊乱的潜在机制，更好地了解IBD发病机制。

1 Bregs和IL-10在UC免疫反应中的作用

免疫反应异常是UC发生的重要因素，B细胞在UC的发生过程中发挥多重作用。在UC发生过程中B细胞与Treg相互作用，并协同作用。一项用右旋糖酐硫酸盐（dextran sulfate sodium salt，DSS）处理B细胞缺陷小鼠发现，小鼠肠肠道相关淋巴组织中调节性T细胞（regulatory T cells，Treg）数量明显减少［6］。将B细胞转移到这些小鼠中后，Tregs的数量得到恢复，表明B细胞有助于Treg的体内平衡。这项研究还发现B细胞诱导增殖后的Tregs，又可反过来促进B细胞分化为可产生IgA的浆细胞［6］。这提示了B细胞和Treg可相互作用以防止过度的免疫反应，从而加重UC程度。B细胞在接受大肠杆菌刺激后，细胞表面抑制分子表达显著增加，并增加IL-10等抗炎细胞因子。细菌诱导的Bregs能有效抑制树突状细胞的成熟和功能，抑制Th1和Th17细胞的增殖和极化，并促进Th2细胞的分化。此外，Bregs还促进Tregs的发育，Tregs可能通过反馈合作建立免疫动态平衡［7］。这些发现Bregs的数量与炎症的严重程度直接相关，这也为靶向B细胞干预UC提供了理论基础。

IL-10是一种由树突状细胞、巨噬细胞、B细胞、T细胞以等产生的抗炎因子，也是诱导Th2细胞免疫应答的重要细胞因子［8］。IL-10是维持肠道免疫稳态的关键因素。一方面，IL-10可保护宿主免受过度炎症引起的组织损伤，抑制抗原提呈和产生，并抑制抗原表达和促炎趋化因子和细胞因子的产生。另一方面，IL-10也可增强B细胞的存活、增殖、分化和表型转化能力［9］。IL-10通过其抗炎，抗凋亡和组织再生特性，有助于维持组织完整性并促进肠道组织动态平衡。更为重要的是，IL-10减少被认为是UC的重要特征［7］。

Bregs是指具有负调控功能的B细胞群体［10］。Bregs抑制免疫炎症的机制主要包括以下几个方面：Bregs主要通过分泌IL-10和转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGFβ）发挥免疫调节功能。Bregs产生的IL-10通过调节T细胞分化来影响疾病过程。在IBD中，Bregs可通过调节Th1／Th2平衡抑制有害的免疫反应。巨噬细胞和树突状细胞也是IL-10的主要靶点，发挥抑制和调节作用，可减少巨噬细胞或单核细胞释放炎症因子，减少炎症反应［11］。对Bregs与其他调节性免疫细胞相互作用的研究表明，Bregs与CD4＋T细胞共培养可定量降低CD4＋T细胞的增殖能力［12］。此外，在另一项动物研究中发现B细胞产生的IL-10有助于维持CD4＋T细胞亚群间平衡，以减轻UC症状［13］。

最近一项研究显示，用PI3K抑制剂干预小鼠后，IL-10分泌显著减少，并证明了PI3K通路在肠道稳态和炎症中诱导和调节B细胞产生IL-10起重要作用［14］。粪便菌群移植到无特定病原体小鼠体内后发现，菌群主要刺激IL-10产生结肠特异性B细胞和Treg细胞；IL-10反过来又可下调微生物激活的炎性细胞因子。并证实肠道细菌通过TLR2、MyD88和PI3K途径激活产生IL-10的B细胞［15］。B细胞在肠道微生物群的作用下减少结肠T细胞的活化，维持黏膜内稳态。产生IL-10的B细胞亚群具有不同的表型和来源。在UC慢性炎症过程中，B细胞亚群可通过下调炎症级联反应抑制肠道炎症的进展。肠道黏膜损伤后，巨噬细胞源性IL-10诱导可上皮细胞cAMP反应元件结合蛋白活化，进而合成和分泌Wnt1诱导的信号蛋白1（WISP-1），WISP-1通过激活上皮细胞增殖途径诱导上皮细胞增殖和伤口愈合［16］。这提示巨噬细胞参与IL-10／CREB／WISP-1信号轴的调节，在先天性免疫激活和黏膜损伤修复之间的关系中具有广泛意义。

总之，IL-10是Bregs负调控功能的关键因素。然而，关于Bregs分泌IL-10的功能尚需进一步研究。它是否由特异的转录因子表达，对自身抗原的免疫耐受是暂时的还是永久的尚需进一步研究。

2 VIP在UC免疫反应中的作用

VIP是一种28个氨基酸的神经肽。VIP存在于肠神经系统的内分泌细胞和神经元中。在IBS动物模型中，VIP干预可改善腹泻症状、肠道炎症和组织学严重程度［17］。VIP干预还可降低TNF-α、IL-6、IL-12和IL-10等多种趋化因子和促炎细胞因子水平。在食物过敏性肠炎患者中，VIP可稳定IL-10产生，恢复免疫调节功能，从而降低过敏反应［18］。可见，VIP对治疗食物过敏和其他与Bregs免疫调节功能障碍有关的疾病具有治疗潜力。

然而，VIP治疗UC的疗效尚未得到证实。关于VIP在UC患者中表达的研究较少且结论相互矛盾。有研究表明，UC患者中VIP阳性神经纤维数量减少或保持不变［19］；但也有研究表明，UC患者结肠中的VIP水平随着神经元中mRNA表达和VIP水平的增加而增加［20］。这可能是由于组织取样方法和患者群体差异等多种因素造成。最近Jayawardena的研究表明［21］，VIP及其受体VPAC1在伴有严重黏膜屏障障碍的IBD患者的组织中无法检测到。提示VIP反应障碍可能是UC的病因之一。

3 VIP调节Bregs中IL-10的表达

VIP作为一种细胞因子和趋化因子，具有广泛的免疫功能。VIP通过与特异性受体VPAC1、VPAC2、趋化受体同源分子2和PAC1相互作用，影响先天免疫和获得性免疫［22，23］。T和B淋巴细胞都可表达VIP相关受体，提示B淋巴细胞可能部分通过VIP调节自身的免疫反应。UC患者神经元和非神经元VIP水平均较低，此外UC患者的P物质和VIP同时降低［24］。

在天然免疫中，VIP可抑制免疫细胞的炎症细胞因子（TNF-γ、TNF-α、IL-6和IL-17）和趋化因子（单核细胞趋化蛋白-1，核因子κB）的产生，减少抗原提呈细胞表面共刺激分子（B7-1、B7-2和CD40）的表达，减少抗原特异性T细胞的刺激。此外，Th17／Treg细胞失衡也与UC活动度相关。在获得性免疫中，VIP促进Th2免疫应答，降低炎症Th1应答［25］。尽管确切的机制尚待阐明，但VIP似乎会通过以下几种方式来调节Th1／Th2平衡。首先，VIP抑制Th1相关细胞因子IL-12的产生［26］。其次，VIP可以诱导小鼠的树突状细胞表达CD86，CD86在Th2细胞的发育中起着重要作用［27］。第三，VIP可抑制CD95（FasL）和颗粒酶B介导的小鼠T2细胞的凋亡，但不抑制Th1效应细胞的凋亡［28］。最后，VIP在小鼠CD4＋T细胞分化过程中诱导Th2主要转录因子c-MAF、GATA-3和JunB抑制T-bet，这是Th1细胞分化所必需的［29］。因此，VIP通过直接作用于T细胞分化和间接调节抗原提呈细胞功能来调节Th1／Th2平衡。

先前的研究表明，外源性VIP可以减轻三硝基苯磺酸诱导的UC的组织病理学症状［17］。研究表明，VIP类似物rVIPa能改善TNBS诱导的大鼠结肠炎，有效保护肠黏膜屏障功能，rVIPa可作为治疗肠炎性疾病的新的替代疗法［30］。VIP还可通过下调炎症反应和诱导Tregs恢复免疫耐受。已有研究证明，慢病毒VIP可下调促炎因子TNF mRNA和蛋白的表达，上调抗炎因子IL-10mRNA和蛋白的表达［31］。此外，VIP通过蛋白激酶C和蛋白激酶A途径降低LPS刺激的小鼠巨噬细胞中TNF的表达。

CD5＋B细胞是调节性免疫细胞。一些研究发现，Toll样受体9（TLR9）在结肠固有层CD5＋B细胞中的表达高于CD5-B细胞中的表达水平。此外，TLR配体可刺激CD5＋B细胞产生更多的IL-10。慢性肠道肠炎可造成CD5＋B持续减少，慢性肠炎引起的黏膜B细胞的持续变化可能参与了IBD的发病机制［32］。

然而，Bregs分泌的IL-10也可能受到VIP的调节，并可能影响肠道炎症中的免疫平衡，但这需要在更多的研究进行证实。最近也有研究发现，UC肠道微环境中VIP水平不足会加速IL-10mRNA的降解，导致Bregs功能障碍［31］。VIP在稳定Bregs中IL-10mRNA的表达方面起着重要作用。VIP能有效抑制小鼠实验性结肠炎，提示VIP在UC治疗中具有转化潜能。

总之，VIP是一种有效的抗炎药物，可以抑制活化的巨噬细胞和Th细胞。VIP可能通过不同途径调节IL-10的表达，而B10细胞产生的IL-10在UC的Th2免疫调节中起重要作用。VIP／PACAP刺激IL-10转录可能具有可观的治疗潜力。目前的研究显示，VIP作为一种纳米药物，其抗炎和抗腹泻作用可以在单次给药下实现。VIP很具有成为治疗UC的潜在药物。

4 问题及展望

肠道神经系统和免疫系统之间的相互作用在UC发病机制中的作用一直是人们关注的焦点，也成为研究热点。虽然近年来关于UC的研究，越来越多的集中到Bregs上，但关于Bregs的许多问题仍有待解决。目前还尚不清楚哪种抗原可促进Bregs的发展；此外，虽然已知TLRs、CD40和CD80／CD86参与了Bregs的激活，但是否有其他重要的共刺激分子或细胞因子参与这一过程尚不清楚；Bregs分泌的IL-10是如何发挥作用的，对自身抗原的免疫耐受是暂时性的还是永久性的。上述等这些问题还都需要进一步研究。

目前如利妥昔单抗等靶向B细胞的CD20单抗，已经用于UC患者的治疗［33］。随着VIP-Breg轴对结肠炎患者IL-10表达调控机制的不断研究和探索，我们有理由相信VIP将有潜力成为UC治疗的新策略。