IL-8与自身免疫性肝病的相关研究进展
2022-10-31杨向喆解新科边倩
杨向喆 解新科 边倩
自身免疫性肝病是一种以肝脏为特异性免疫病理损伤的一类自身免疫性疾病,即患者的免疫系统出现一系列问题,攻击自身肝细胞导致肝脏发生一系列慢性炎症。作为一种特殊的慢性肝病,常由自身免疫因素所导致,如体液免疫及细胞免疫,表现为自身免疫耐受遭到破坏,在肝脏组织中可见免疫反应的特征细胞学改变,肝脏组织发生的改变与感染病毒性肝炎相似,但血清病毒学检查结果呈阴性[1]。自身免疫性肝病是抗原激活,引起自身免疫反应、应答,进而导致的肝脏损害,患者常伴有肝外的一系列症状,以黄疸、发热及关节炎等症状为主要临床表现,甚至可见“狼疮”现象[2]。随着临床对疾病认识水平及诊断水平的不断提升,自身免疫性肝病的患病率逐年增加,因此越来越受到社会各界的关注及重视。白细胞介助于自身细胞膜上的受体,所感受的CF浓度梯度,向高浓度方向趋化,最近发现一种中性粒细胞的新的CF是白细胞介素-8(IL-8)。该因子是由脂多糖(LPS)、白细胞介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子(TNF)刺激单核细胞而产生的一种中性粒细胞趋化因子,在多种疾病中发挥非常重要的作用。既往研究显示,IL-8作为趋化因子参与炎性反应,而近年来研究结果显示,IL-8在自身免疫性肝病中呈高表达[3,4],提示可能与疾病的细胞增殖及纤维化有关,其有望成为评估患者预后的参考指标,并为受体导向指标提供新靶点。
1 自身免疫性肝病概述
自身免疫性肝病在临床具有一定的发病率,虽然在临床较为少见,多与其它自身免疫性疾病相伴,是近年来新确定的疾病之一,治疗难度较大,需要对疾病进行分析,具体内容如下。
1.1 发病机制 自身免疫性肝炎的发病机制尚不清楚,目前认为遗传是自身免疫性肝炎的主要因素,遗传易感性可影响机体自身抗原的免疫反应性及其临床表现。类白细胞抗原和DR,是自身免疫性肝炎独立的危险因子。此外,病毒感染、药物和环境可作为促发因素,促使自身免疫性肝炎发病。患者由于免疫调控功能缺陷,导致机体对自身肝细胞抗原产生反应,表现为以细胞介导的细胞毒性作用和肝细胞表面特异性抗原与自身抗体结合而产生的免疫反应,并以后者为主。
1.2 发病特征 本病以女性多见,主要见于青少年期,另一个小高峰年龄为绝经期女性。起病大多隐袭或缓慢,类似急性病毒性肝炎。最常见的症状是疲乏,其次是黄疸,皮肤瘙痒。最常见的体征是肝肿大,脾肿大可出现在有肝硬化和无肝硬化患者,可发现蜘蛛痣,常位于面部、颈部和手臂。自身免疫性肝炎全身性的肝外表现更为明显与多见,有时其症状掩盖了原有的肝病。该病常见的症状以对称性游走性关节炎,可反复发作,无关节畸形、低热、皮疹、皮肤血管炎和皮下出血等为主,如情况严重可出现内分泌系统、肾脏、血液方面的病变,导致痤疮、多毛、女性闭经、男性乳房发育、桥本甲状腺炎、甲状腺功能亢进、糖尿病、肾小管性酸中毒、肾小球肾炎、轻度贫血、白细胞和血小板减少等。
1.3 分型
1.3.1 自身免疫性肝炎:该病属于一种慢性的肝炎,主要发生在女性群体,临床上可有乏力,食欲减退,腹胀,停经等。化验ALT明显升高,血清中检出自身抗体,根据自身抗体将AIH分三型,Ⅰ型中检出ANA或SMA,Ⅱ型可检出LKM1或LC1抗体,Ⅲ型检出SLA/LP抗体,出现高IgG血症,必要时需行肝组织活检进一步明确诊断。
1.3.2 原发性胆汁性肝硬化:该病主要发病群体为中老年女性最常见。多数患者起病隐匿,发现时已进展至肝硬化。部分患者以皮肤发痒为最初症状,以后症状逐渐加重,可有黄疸,肝肿大,腹痛,皮下脂肪沉积,皮肤异常发黑,眼睑上有浅黄色斑点,脂肪痢,有反复泌尿系感染。化验血清转氨酶轻到中度升高,免疫球蛋白IgM升高血,清碱性磷酸酶(ALP)、谷氨酰转肽酶(GGT)、血清胆固醇和脂蛋白增高,抗线粒体(AMA)抗体阳性及M2阳性是本病的重要特征。
1.3.3 原发性硬化性胆管炎:该病属于一种病因不明的慢性胆汁淤积综合征,多发于中青年男性。典型症状为黄疸,瘙痒,全身不适、不安或食欲不振,消化不良,肝肿大,脾肿大等。化验血清转氨酶轻至中度升高,血清碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)增高,可有自身抗体ANCA阳性,诊断需做内窥镜逆行性胆胰造影(ERCP)。
1.4 治疗方案 与其他类型肝炎相比,自身免疫性肝炎的预后较好,经过治疗有80%~90%的患者能存活10年,治疗的成功有赖于恰当地选择适应证、选择适当的治疗方案、足够的疗程及时处理并发症、定期复查。在治疗方法的选择方面,需要结合实际病情自身体质筛选合适的适应证,充分分析患者的疾病特征,实施个体化治疗,选择合适的治疗方案。该病需要坚持长期治疗,保证足够的疗程,如果在治疗过程中出现并发症,应及时采取有效措施阻止病情发展。一旦患者确定及被诊断为该疾病,应该定期进行肝功能、B超等检查,观察肝脏的大小、形态及有无脾脏的增厚,有无门静脉、脾静脉的增厚,以便医生及时发现病情的变化调整治疗方案。
2 IL-8概述
炎性反应属于机体基本的防御反应的一个组成部分,早期的炎性反应包括血浆渗出和白细胞游出,结合组织损伤的种类、程度以及时间,出现白细胞浸润的程度也存在较大的差异。而具有特异性中性白细胞趋化功能的白细胞介素8(IL-8)在多种疾病与损伤的病理中发挥非常重要的作用。具体内容如下。
2.1 IL-8组成 IL-8 分子量 8.3 kDa,不成熟的 IL-8 为 99 个氨基酸,单核细胞产生的成熟IL-8分子主要形式为72个氨基酸,而内皮细胞产生的成熟IL-8分子主要为77个氨基酸。IL-8分子含4个Cys,无N糖基化位点,耐热、耐碱,但对巯基化合物敏感。IL-1、TNF、LPS 和 PHA 均能诱导单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞和表皮细胞等合成分泌 IL-8;PHA 等丝裂原活的T细胞也可产生 IL-8;人类多种肿瘤细胞均可高表达IL-8。其中甲状腺癌、鳞状细胞癌、黑素瘤等可组成性产生 IL-8,而星状细胞瘤、肝癌、肾细胞癌等则需要IL-1β或 TNF-α等刺激下才合成和分泌IL-8。
2.2 IL-8作用 IL-8是一种由巨噬细胞和上皮细胞等分泌的细胞因子,属于多功能因子,生物学功能方面无种属特异性,早期发现中性粒细胞属于其作用的包细胞,可特异性的趋化中性粒细胞,使其进入到炎症组织中,并进行脱颗粒,发生超氧阴离子,导致呼吸爆发。同时可以刺激炎性细胞,使急性期蛋白合成,并促进炎性介质的释放。该因子主要功效与作用表现在当IL-8结合趋化因子受体IL-8受体α,和IL-8受体β的时候,对中性粒细胞有细胞趋化作用,而实现对炎性反应的调节。此外IL-8还具有很强的促血管生成作用,IL-8在小支气管炎和囊性纤维化的发病中,起重要作用。有研究发现IL-8几乎参与到哺乳动物整个生殖过程,比如排卵、黄体形成、子宫内膜增殖、蜕膜化、胚胎着床,以及其生长发育等过程。临床上IL-8主要对中性粒细胞有细胞作用,从而实现对其炎性反应的调节。随着对IL-8的深入研究发现它可以调节成纤维细胞上皮细胞,内皮细胞,肝细胞等所发生的病变。并且中性粒细胞与白细胞介素-8结合后发生形态变化,可以定向的作用于反应部位,释放活性产物来作用于炎症的局部,从而发生作用。
2.2 IL-8受体特性 IL-8受体可以和配体结合,引起一系列的级联反应。IL-8受体的cDNA可克隆出含有350个氨基酸残基的蛋白质,并包括7个跨膜输水阶段,是G蛋白偶联受体家族的重要组成部分,可以提升人体与高碱性IL-8的结核。其细胞外的第3个短环可作用趋化因子的受体。人体中正常的T细胞对IL-8反应浓度较PMN相差10倍,每个细胞仅表达300个受体,经研究显示,小麦血凝素可以阻断IL-8与受体的结合,而蛋白酶K则可以去除细胞结合IL-8的能力。
2.3 IL-8信号传递 IL-8信号与其他趋化因子受体存在较大的相似性,IL-8会导致人体内PMN细胞中钙离子指标升高,出现PMN形态的改变,并导致呼吸爆发和颗粒释放,发生生物反应,上述反应却可以被PTX阻断,可见其属于G蛋白相关受体。同时对于其研究可以发现,IL-8在引起机体的呼吸爆发之后可以通过蛋白激酶C抑制剂17-羟渥曼青霉素等进行抑制,并且提升了P1P2的PIP激酶活性,因此可以看出蛋白激酶C的激活与磷脂酰肌醇代谢参与了IL-8多介导的信号传递。
2.4 IL-8的作用机制 IL-8作为CXC类趋化因子的一种,而该类趋化因子亚家族在分子的N端附近,具有谷氨酸—亮氨酸—精氨酸(ELR)基序,而ELR+CXC趋化因子可吸引中性粒细胞到炎症部位,成为中性粒细胞的趋化因子[5]。IL-8及肿瘤坏死细胞因子-α(TNF-α)等炎性介质或细菌产物(脂多糖)可诱导ELR+CXC趋化因子产生。IL-8可吸引及激活中性粒细胞,也可由大量不同细胞合成,而所有具有Toll样受体的细胞亚群均可产生IL-8,其主要来自单核巨噬细胞、上皮细胞、内皮细胞及平滑肌细胞,与胰腺、肺纤维化都有着极大关联,还可刺激肝纤维化的发生,用于判断肝硬化病变程度的敏感性[6]。但在肝纤维化/肝硬化中,IL-8的主要应答者是单核细胞/巨噬细胞上的趋化因子受体,并非中性粒细胞。临床将IL-8的受体分为2种,即CXCR1及CXCR2,其均为细胞表面G蛋白偶联受体。由于N-末端结构域的差异,使得以上2种受体结合时存在特异性。CXCR1与IL-6及IL-8结合,而CXCR2除以上炎性指标之外,还与IL-1、IL-2、IL-13、IL-4、IL-5、IL-7的亲和力较高。以上2种受体可在中性粒细胞、单核细胞/巨噬细胞及T淋巴细胞中可见,存在于嗜中性粒细胞、单核细胞及内皮细胞表面。其中,单核细胞及巨噬细胞上的CXCR1及CXCR2是IL-8细胞靶点的代表。CXCR1可与IL-8完全结合,CXCR2与IL-8的亲和力极高,其阻断CXCR1或CXCR2,抑制中性粒细胞的过度浸润[7]。自身免疫性肝病患者血清中的IL-8水平异常升高,提示IL-8不仅在肝脏中产生炎性反应,还能起到促纤维化及促细胞增殖的效果[8]。
3 自身免疫性肝病的发病机制
3.2 自身抗体 自身免疫性肝病患者的肝脏会出现病理性炎症损伤,其血清中含有多种自身抗体,一些病毒感染,如麻疹病毒、肝炎病毒、EB病毒感染等,以及药物、毒素、交叉抗原等诱导自身抗体的产生和打破自身免疫耐受,发生针对肝脏的自身免疫反应。研究显示,外源蛋白与自身抗原可通过分子模拟机制产生免疫反应,形成病理性抗体,参与到疾病的发病过程中,可见研究自身抗体及其相应的靶抗原,对明确自身免疫性肝病的发病机制有着显著意义。唾液酸糖蛋白受体是自身免疫性肝炎患者常见的自身抗体,抗可溶性肝抗原/肝胰抗原抗体是是自身免疫性肝炎患者特异性抗体,抗线粒体抗体是原发性胆汁性胆管炎患者特异性抗体[10],除此之外,抗核抗体、抗髓过氧化物酶抗体、抗中性粒细胞抗体也是自身免疫性肝病常见自身抗体,但其不具备特异性,因此无法判断其是否与疾病的发生有关联。
4 IL-8与自身免疫性肝病的关系
自身免疫性肝病包含自身免疫性肝炎、原发性胆汁性胆管炎及原发性硬化性胆管炎3种疾病及以上任意两种疾病间的重叠综合征,自身免疫性肝炎常见肝细胞损伤的情况,进而引发肝炎,使得白细胞浸润,最终发展为肝硬化及肝纤维化[14]。患者自身免疫功能异常、细胞因子失衡,T细胞打破耐受而识别自身的抗原,导致T细胞与靶细胞结合形成复合体发生细胞溶解,引起肝损伤和坏死。原发性胆汁性胆管炎是一种慢性非化脓性破坏性肉芽肿性胆管炎,以100 mm以内的肝内胆管为病理中心,临床上女性患者居多,是一种肝脏特异性自身免疫性疾病,常发生于遗传易感性个体,与其他自身免疫疾病有关[15]。原发性硬化性胆管炎表现为慢性胆汁淤积症,可影响肝内及肝外胆管,引发肝纤维化及肝硬化,尤其以男性患者居多,与溃疡性结肠炎有极大关联。原发性胆汁性胆管炎及原发性硬化性胆管炎患者,炎性贯穿在胆道系统周围,导致胆汁淤积[16]。病理学研究得知,原发性胆汁性胆管炎主要由肝管破坏引起,而原发性硬化性胆管炎,纤维化在肝管周围发生发展。自身免疫性肝炎及原发性胆汁性胆管炎可见患者IL-12p70、IL-5及IL-1b升高的情况,其表示免疫激活,与发生感染时的病理学特征具有一致性,提示患者疾病发展过程中伴随肝内炎性反应[17]。自身免疫性肝炎以肝细胞为靶点,与肝细胞损伤存在密切联系,而原发性胆汁性胆管炎及原发性硬化性胆管炎以胆管上皮细胞为靶点,常见胆汁淤积的一系列症状,伴随炎性反应及纤维化。关于自身免疫性肝病的发病机制目前尚不明确,但以上三种类型疾病的致病途径几乎一致,由环境、遗传、免疫耐受机制失调所导致,再协同诱导抗体及T淋巴细胞介导的肝脏特异性靶点的免疫攻击,使得肝脏出现坏死及纤维化等现象。虽然自身免疫性肝病由T淋巴细胞导致,IL可对肝脏固有的淋巴细胞及T淋巴细胞的活化起到重要作用。
4.1 IL-8与自身免疫性肝炎及重叠综合征 自身免疫性肝炎由免疫介导,是一种病因不明的慢性肝病,女性患者居多,其可发生在各个年龄段。据文献报道,自身免疫性肝炎患者的血清IL-8水平显著升高[18]。Dilyara等[19]的研究中,对自身免疫性肝炎患者的血清细胞因子水平加以检测,并对自身免疫性肝炎及重叠综合征患者的血清细胞因子水平也加以检测,结果显示,以上患者的血清IL-8水平显著高于对照组。自身免疫性肝炎患者的IL-6、IL-8及TNF-α水平均有所提升,IL-8与疾病发病关系密切,表明其是诊断疾病或治疗疾病的重要靶点。李亚琴等[20]的研究中,与健康体检者比较,慢性肝病和原发性肝癌患者的血清IL-8水平显著高于对照组,进而得出血清IL-8水平高低与肝病患者的临床表现关系密切,而通过观察血清IL-8水平,可判断原发性肝癌、慢性病毒性肝炎患者预后及死亡率。文献研究发现,所有类型慢性肝病患者的血清IL-8水平均高于健康对照组,而合并肝硬化的患者血清IL-8水平高于非肝硬化患者,终末期肝病患者的IL-8水平最高,酒精性肝病及胆汁性肝病患者的IL-8水平高于病毒性肝炎及其他原因所致的慢性肝病患者[21]。可见,除促炎作用外,IL-8与自身免疫性肝病的肝纤维化及细胞增殖有密切关系,可作为疾病发展及判断其预后的参考指标之一。
4.2 IL-8与原发性胆汁性胆管炎 该病是成年人原发性胆汁淤积性肝脏病,主要发病于中年女性,以肝内胆汁淤积、循环血液中出现抗线粒体抗体和肝内小胆管进行性、非化脓性炎症性破坏,最终导致广泛性肝管破坏、胆汁性肝硬化甚至肝衰竭为显著特征。杨敏等[22]研究中发现,原发性胆汁性肝硬化患者的外周血IL-8水平显著高于健康人,与测CXCR1呈正相关,与CXCR2关联不紧密。原发性胆汁性胆管炎患者的IL-8水平显著升高。IL-8的高表达,不仅体现在血清中,在肝内也呈高表达状态。李青梅等[23]研究表明,原发性胆汁性胆管炎患者以身倦乏力、绝经、纳差、脾肿大等为主要临床特征,患者IL-6、TNF-α、IFN-γ较正常人高,且IL-8较正常人更高。文献研究中显示,熊去氧胆酸治疗前IL-8水平升高与原发性胆汁性胆管炎的不良预后有关[24]。经多次比较,原发性胆汁性胆管炎患者中肝失代偿者血清IL-8水平显著升高,检测患者熊去氧胆酸治疗前的血清样本,肝移植患者的血清IL-8水平显著高于非肝移植患者。血清中IL-8水平与原发性胆汁性胆管炎患者的纤维化进展有着密切关系。因此,熊去氧胆酸治疗前血清IL-8水平可作为判断原发性胆汁性胆管炎患者预后的重要参考指标。
患者外周血IL-8的表达呈现出升高的状态,并且与CXCR1的表达相反,同时经研究发现IL-8的高表达不仅体现在血清中,还会体现在患者因疾病受到损伤的胆管上皮细胞中,并且与中性粒细胞的浸润之间存在一定的联系。PBC患者外周血IL-8及其受体水平升高,推测IL-8及其受体信号转导过程可能在PBC的发病过程中起重要作用,为PBC的免疫干预治疗途径提供新的方向,但其与PBC的严重程度并无明显相关关系。可见,在原发性胆汁性肝硬化LRS/TLR4通路通过ERK等通路可以导致IL-8水平升高,最终导致疾病的进展,虽然通过熊去氧胆酸可以对疾病进行一定的治疗,但是治疗前后IL-8升高与不良预后之间的联系非常显著,因此可以作为预后判断的重要指标。
4.3 IL-8与原发性硬化性胆管炎 原发性硬化性胆管炎由肝内外胆管弥漫性炎症及纤维化所致,患者常见多灶性胆管狭窄,以慢性胆汁淤积为主要临床症状[25]。胆汁淤积性肝病的血清IL-8水平高于其他慢性肝病。有文献报道称,原发性硬化性胆管炎患者的胆管细胞中血清IL-8水平显著高于原发性胆汁性胆管炎、HCV感染及健康人,而此项文献报道说明原发性胆汁性胆管炎患者血清IL-8水平高于慢性肝病,就此推测原发性胆汁性胆管炎及原发性硬化性胆管炎中的IL-8表达部位可能存在差异[26]。除血清及胆管细胞外,Vesterhus等[27]的研究还发现,IL-8水平在原发性硬化性胆管炎患者及健康对照组间和轻度与晚期原发性硬化性胆管炎患者间存在显著差异。Serge等[28]的研究中,原发性硬化性胆管炎患者胆管及胆囊胆汁IL-8水平高于血清2个数量级,而升高的IL-8可能来自胆管上皮细胞,经过试验显示,IL-8可由多种细胞类型产生,包括内皮细胞及胆管上皮细胞。原发性硬化性胆管炎患者,IL-8升高会导致胆汁淤积,使得胆囊上皮细胞及胆管上皮细胞增殖,其有助于修复胆管损伤,但IL-8持续升高会导致细胞增生异常,进而引发肝管癌及胆囊癌[29,30]。IL-8还能诱导胆管细胞表达促纤维化基因抗平滑肌抗体,使得胆汁中IL-8升高,进而导致胆管周围纤维化,引发病变。原发性硬化性胆管炎与IL-8的关系还体现在刺激各种类型细胞生长的方面,可刺激胆囊上皮细胞和胆管上皮细胞,导致胆汁淤积的出现,同时会刺激胆囊上皮细胞胆管上皮细胞增殖。从作用方面分析,IL-8对胆管细胞增殖的刺激有助于胆管损伤的修复,但是在长期刺激作用之下会出现细胞异常增殖的问题,引起胆管癌和胆囊癌[31,32]。同时IL-8还会诱导原代胆管细胞表达促纤维化基因,使其与平滑肌抗体形成对抗,导致胆汁中IL-8的表达提升,促使胆囊周围发生纤维化,最终形成原发性硬化性胆管炎[33]。总之,原发性硬化性胆管炎患者的胆汁及IL-8水平较高,与病变严重程度及预后有极大关联,可见IL-8对原发性硬化性胆管炎的发生发展起到重要作用,应用IL-8受体导向治疗可为疾病的的治疗提供新的可能[34,35]。
自身免疫性肝病是指由于机体的免疫系统攻击自身的肝组织所造成的一种疾病,临床上常见的自身免疫性肝病包括自身免疫性肝炎,原发性胆汁性胆管炎,原发性硬化性胆管炎。以原发性胆汁性胆管炎最为常见,其次为自身免疫性肝炎,原发性硬化性胆管炎较前两者少见,自身免疫性肝病均不具有传染性。这三种疾病的临床表现、化验检查方面均有各自的特点,自身免疫性肝炎主要表现为肝细胞炎性坏死、原发性胆汁性胆管炎,原发性硬化性胆管炎主要表现为肝内胆汁淤积。自身抗体的出现在自身免疫性肝病发生过程中可能起着重要作用。在发病机制的研究方面,机体炎症、免疫异常、自身患有免疫系统疾病等均属于诱发因素,典型症状包括自身免疫性肝炎、原发性胆汁性胆管炎、原发性硬化性胆管炎等。在对疾病的发病机制进行深入研究,发现IL-8通过激活相关细胞的传导通路,发挥促炎性反应、促纤维化及促细胞增殖等作用,促进疾病发生发展。由于小鼠体内不存在IL-8编码基因,因此进行动物实验的方法受到限制,目前关于IL-8参与自身免疫性肝病发病通路的研究较少。而研究自身免疫性肝病与IL-8相关性的研究对阐述疾病的发病机制、疾病的预后判断及治疗效果判断提供参考指标,为疾病的治疗提供更加完善的数据资料。