中性粒细胞在白塞综合征发病机制中的作用

侯成成，管剑龙

复旦大学附属华东医院风湿免疫科，上海200040

白塞综合征（Behçet's syndrome,BS）也称为白塞病，是一种病因不明的慢性、复发性、自身免疫性变异性血管炎。以反复发作的口腔和生殖器溃疡、眼炎及皮肤损害为基本临床表现，病程中还可以选择性累及关节、血管、心脏、消化道、血液或神经等系统，严重者可危及生命[1]。BS发病具有明显的地域特点，好发于丝绸之路沿线地区，故又称“丝绸之路”病，我国的BS 发病率约为14/10 万[7]。

老年起病的BS 较少，主要表现为口腔生殖器溃疡及皮肤病变[2]，男女比例相当。眼部受累者预后较年轻起病者好[6]；血管受累发生率与年轻患者相似，但老年女性患者较年轻女性更易出现血管受累[3]。此外，老年BS 葡萄膜炎较少发生[4]，60 岁以上发病的BS 患者尚未见葡萄膜炎的报道[5]。

目前，BS 的发病机理尚不明确。有学者认为，BS 对传统的免疫抑制剂有反应，且自身抗原和胸腺依赖性淋巴细胞均参与发病机制，因此属于自身免疫病的范畴。同时，BS 的炎症暴发过程未见T 淋巴细胞或自身抗体参与，而伴有中性粒细胞的活性增加及白细胞介素-1 水平升高[8]，故BS 又属于自身炎症疾病。近年来的研究发现，BS 可能是遗传易感个体在某些感染/环境等因素作用下触发的自身免疫过程。其中，链球菌和结核杆菌感染、唾液及肠道的微生物稳态失衡可能在人类白细胞抗原B51 (human leukocyte antigen-B51,HLA-B51) 及内质网氨基肽酶1 变异的个体内引发了固有免疫炎症（包括中性粒细胞的过度激活），继而引起辅助性T 细胞1（T helper 1,Th1）、辅助性T 细胞17（T helper 17,Th17）上调及调节性T 细胞下调等适应性免疫反应[9]。本文主要针对中性粒细胞在BS 发病机制中的作用进行综述，旨在为BS 的发病机制及临床诊治提供新的理论依据。

1 中性粒细胞的功能及特点

中性粒细胞是人类血液循环中最为丰富的一种白细胞，是抵御细菌和真菌等感染的第一道防线，但在抗感染过程中也可产生额外的组织损伤。在感染和炎症过程中，中性粒细胞的募集和活化较为复杂。中性粒细胞主要通过吞噬、脱颗粒和释放中性粒细胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps,NETs）3 种形式损害宿主组织[10]。其生存周期短暂，体外培养可存活12 h，但在机体炎症状态下或体外促炎介质刺激下，中性粒细胞的存活时间可大大延长[11]。成年人每天每公斤体重约产生10 亿个中性粒细胞，但在感染状态下中性粒细胞可增加至100 亿[12]。

中性粒细胞在细胞因子和趋化因子作用下能迅速到达炎症部位杀死微生物，并向免疫系统发出信号，引发进一步的免疫反应[10]。同时，中性粒细胞可产生大量细胞因子，从而募集更多中性粒细胞或炎症介质加重炎症反应，亦可以在微生物感染减弱时分泌抑制炎症反应的细胞因子[12]。中性粒细胞是非常有效的吞噬细胞，可直接识别微生物或通过受体间接识别微生物，并以经典的吞噬方式吞噬颗粒到液泡[13]。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH) 氧化酶复合物被招募到液泡的表面产生活性氧（reactive oxygen species,ROS）。ROS、许多来自颗粒的酶和抗微生物肽的组合吞噬溶酶体产生对微生物有杀伤力的环境[13]。此外，中性粒细胞参与了固有免疫和适应性免疫细胞的活化、调控和增殖，在细胞内病原体感染、自身免疫病、慢性炎症和肿瘤等多种疾病的发病机制中起着至关重要的作用[14]。在自身免疫病中，中性粒细胞可以释放蛋白酶破坏宿主组织、激活可溶性蛋白；分泌细胞因子和趋化因子引发固有免疫和适应性免疫；释放NETs 提供自身抗原及产生ROS 等引发炎症反应[14]。

2 中性粒细胞在BS 中的表达及作用

BS 被认为是一种中性粒细胞性血管炎。既往的研究显示，中性粒细胞在BS 中过度活化伴趋化因子增多，因而可能在BS 的发病机制中发挥了重要作用[1,9]。BS 患者中性粒细胞高度活化、趋化性及吞噬功能增强、ROS 及溶酶体酶增多，与血管、神经、肠等组织器官损伤相关[15-16]。组织病理活检发现，超半数肠白塞患者存在大量中性粒细胞浸润，提示中性粒细胞可能在局部肠道组织损伤中起重要作用[17]。此外，在BS 患者皮肤、滑膜及中枢神经系统的病理活检中也发现了大量中性粒细胞浸润[18-19]。

中性粒细胞可通过以下2 种方式参与BS 的组织损伤：（1）中性粒细胞过度活化，可能与HLA-B51 相关；（2）中性粒细胞在血管周围浸润，损伤血管内皮细胞[9]。目前，中性粒细胞-淋巴细胞比率（neutrophil-lymphocyte ratio,NLR）正成为糖尿病、脓毒血症、肿瘤及自身炎症性疾病的一个新型标记物，高NLR 提示炎症因子在不同疾病的发病机制中占主导地位，而NLR 也是包括BS 在内的众多疾病内皮细胞激活及炎症加重的一个疾病活动标记物[20-21]。NLR 是一种新的潜在炎症标志物，可用于评估BS 患者的炎症状态和疾病活动[22]。NLR 升高说明BS 在活动期中性粒细胞增加、淋巴细胞减少，也间接反应了中性粒细胞在BS 发病机制中的重要地位[22]。有学者发现，BS 血管受累的老年患者比例较高，且此类患者中性粒细胞数增多、NLR 升高，应用生物制剂后合并感染的风险较年轻人大[3]。

3 中性粒细胞在BS 中的氧化应激研究

研究发现，中性粒细胞产生的ROS 可以破坏健康组织[12]。在自身免疫应答时，中性粒细胞可以被过度激活，继而释放ROS 和蛋白酶，导致中性粒细胞对宿主组织的损伤；宿主蛋白、脂质和DNA 的修饰以及氧化稳态的失调[14]。Becatti 等[23]对BS 患者中性粒细胞的激活进行研究，发现与健康对照组相比，BS 患者的中性粒细胞NADPH 氧化酶活性增强、ROS 产生增加，可能与纤维蛋白原功能受损相关，提示中性粒细胞的活化及ROS 的生成可能促进了BS的血栓形成。法国的研究也发现BS 患者的中性粒细胞较健康者产生更多的ROS[24]。另有学者发现，病情严重的BS患者比病情轻的BS患者中性粒细胞保持更强的氧化暴发活性[25]。佛波醇12-肉豆蔻酸13-乙酸酯（phorbol 12-myristic acid 13-acetate,PMA）可以在体外激活蛋白激酶C和NADPH氧化酶。体外实验证实，与PMA 刺激中性粒细胞相比，使用活动期BS 患者的血清能产生更多O2-和H2O2[26]。此外，环氧合酶-2 在BS 中性粒细胞中的表达增加，可能通过合成促炎前列腺素而增加血管损伤[27]。因此，中性粒细胞活化被认为是氧化应激的主要来源。研究还发现睾酮可引起中性粒细胞和Th1 的过度活化，这也间接解释了男性BS 患者病情较重、病死率更高的原因[28]。

4 NETs 在BS 中的研究

4.1 NETs NETs 是一种中性粒细胞外的网状DNA 结构，包含DNA、组蛋白、髓过氧物酶（myeloperoxidase,MPO）和中性粒细胞弹性蛋白酶等。在炎症或感染状态下，中性粒细胞通过蛋白酶处理组蛋白进行染色质重塑，而重塑的染色质则与抗菌蛋白和酶结合，并通过一种特殊的死亡方式——NETosis 形成NETs[12]。ROS 通路中的MPO 和中性粒细胞弹性蛋白酶在NETosis 中起了关键作用：NADPH 氧化酶产生的ROS 刺激MPO，触发中性粒细胞弹性蛋白酶从嗜天青颗粒激活并易位到细胞核，分解组蛋白，破坏染色质包装；随后MPO 不依赖自身酶活性与染色质结合，而是协同中性粒细胞弹性蛋白酶将染色质去致密化解螺旋[29]。NETs 的刺激因子除了微生物和晶体外，免疫复合物、离子霉素和尼古丁等也可以触发NETosis，但后3 者不依赖NADPH 氧化酶，而是依赖线粒体ROS[29]。此外，组蛋白可通过蛋白精氨酸脱亚胺酶（protein arginine deiminases,PADs）在某些形式的NETosis中发生瓜氨酸化，但是该作用在NETs产生中的作用尚不清楚[30]。人体内的中性粒细胞虽不需要PADs 形成NETs，但中性粒细胞中的蛋白在各种刺激下常出现瓜氨酸化[30]，因此未来需要更多的研究探讨PADs 在NETosis 中的作用。

4.2 NETs 参与BS 疾病进程 NETs 与自身炎症或自身免疫病的病因有关，在抗中性粒细胞胞浆抗体相关性血管炎中NETs 可能提供了自身抗原的来源[12]。研究者在皮肤受累和血管受累BS患者的皮肤和血管病理活检中发现了大量NETs的存在[18,31]。而老年BS 患者更易合并血栓形成从而累及血管[3]，提示NETs 可能在老年BS 患者的病程中发挥了重要作用。Perazzio 等[26]发现人可溶性白细胞分化抗原40 配体（soluble cluster of differentiation 40 ligand,sCD40L）或BS患者的血浆刺激中性粒细胞可引起NETs 释放和氧化暴发，而阻断sCD40L 后NETs 释放减少。因此，sCD40L 可能是影响中性粒细胞NETs 释放和氧化暴发的重要因素。Safi 等[31]也发现BS 患者的中性粒细胞在体外更易释放NETs，释放的NETs 可抑制内皮细胞的增殖、促进内皮细胞凋亡和细胞死亡，而秋水仙碱和地塞米松则能抑制NETs 产生。与上述研究结果一致，法国学者也发现BS 患者的中性粒细胞处于预激活状态，比健康人体内的中性粒细胞更易出现NETosis，释放NETs[24]。BS 患者血浆中的凝血酶生成显著增加，与MPO-DNA 复合物和无细胞DNA 水平呈正相关，提示BS患者的高凝状态可能与NETs 产生相关，NETs 可能是降低或预防BS 相关血栓形成风险的潜在治疗靶点[24]。

5 中性粒细胞作为BS 的治疗靶点研究

目前，抗风湿药物和生物制剂治疗极大程度地改善了BS 患者的临床症状和预后，但BS 的高复发率说明该病的治疗仍需更多新型药物。固有免疫异常参与了诸多系统性风湿病的疾病过程，包括类风湿关节炎、系统性红斑狼疮和血管炎等。控制中性粒细胞在一系列炎症反应中的作用机制研究，可能会促进针对固有免疫反应的新型治疗药物发展。由于中性粒细胞在宿主防御中发挥了重要作用，因此针对自身免疫病的中性粒细胞靶向治疗可能存在潜在的感染风险。而中性粒细胞的致病亚群研究可能有助于选择中性粒细胞亚群的靶向治疗研究，同时保留中性粒细胞介导的宿主防御功能。各种治疗炎症疾病的药物对中性粒细胞的功能也有一定影响。糖皮质激素对人中性粒细胞具有抗凋亡作用，激素治疗后促进了对中性粒细胞的抑制作用，并可能减轻中性粒细胞的炎症反应[26]。此外，秋水仙碱对中性粒细胞也有抗炎效应[32]。靶向针对NETs 形成或清除过程的药物可能对与NETs增强有关的某些疾病具有治疗作用。目前临床使用的羟氯喹和环孢素A 都可以在生理浓度下抑制NETs 释放[33-34]。以NETs 形成途径中的关键步骤为靶点，抑制PADs 或调控ROS 来源在狼疮动物模型中证实可改善动物的病情[35-36]。但是，在治疗人类疾病方面，类似的方法是否有效与安全仍值得探讨。

6 小结

中性粒细胞在BS 的发病机制中发挥着重要作用，可能参与了老年BS 患者的血管损伤机制，通过产生大量的ROS及释放NETs 对BS 的血管内皮造成损伤或引发血栓形成。此外，BS 患者的NLR 有望作为病情活动的标记物，被用于临床评估和疾病活动预测。未来，针对中性粒细胞的一些靶向药物研究或许可以用于治疗包括BS在内的自身免疫病。但是，目前仍需更多的研究对中性粒细胞在BS 发病机制中的作用进行深入探讨。