全身型幼年特发性关节炎的发病机制

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细胞因子表达异常
细胞炎症因子在 SoJIA 发生发展中发挥重要作用, 并且与其他 JIA 亚型不同, 主要表现为 IL-6、 IL-1 和 IL-18 等异常。
IL-6 在 SoJIA 发病机制中具有至关重要的作用。 IL-6 由单核巨噬细胞、 Th2 细胞、 血管内皮细胞、 成 纤维细胞产生, 主要功能是刺激活化 B 细胞, 分泌抗 体刺激 T 细胞增殖及细胞毒性 T 淋巴细胞 (cytotoxic T lymphocyte, CTL) 活化, 刺激肝脏合成急性期蛋白, 参与炎症反应。 SoJIA 的很多临床特点和 IL-6 直接相 关, 如 C 反应蛋白及白细胞升高、 血小板增多、 高丙 种球蛋白、 肝脾增大以及骨质疏松[14] 。 另外, IL-6 转 基因小鼠的 IL-6 水平明显升高, 小鼠出生后生长速度 明显降低, 其生长激素在正常水平, 但胰岛素样生长 因子-1 ( insulin-like growth factor-1, IGF-1) 水 平降 低; 同样, SoJIA 患儿生长发育也会受损[15] 。 目前已 有多项临床试验证实, 托珠单抗 (人源化 IL-6 受体单 抗, 可阻止 IL-6 和 IL-6 受体复合物形成, 抑制 IL-6 生物活性) 治疗 SoJIA 有效[16-19] , 进一步验证了 IL-6 在 SoJIA 发病机制中的重要意义。
单核细胞和中性粒细胞激活, 进而分泌更多的 S100 蛋白, 包括 S100-A8、 S100-A9 和 S100-A12。 在 SoJIA, S100 蛋白显著升高, 其血浆 S100 蛋白水平与 SoJIA 疾病活动度密切相关[6] 。 S100-A8 和 S100-A9 形 成复合 物 calprotectin, 作 为 TLR4 的 内 源 性 兴 奋 剂, calprotectin 可 触 发 TLR 信 号 通 路, 激 活 转 录 因 子 NF-κB、 上调 IL-1β等细胞因子表达。 IL-1β则会进一
协和医学杂志 Medical Journal of Peking Union Medical College Hospital
· 综 述·
全身型幼年特发性关节炎的发病机制
马明圣, 肖海鹃, 宋红梅
中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院儿科, 北京 100730
通信作者: 宋红梅 电话: 010-69156276, E-mail: songhm1021@hotmail.com
1 28 March, 2016
全身型幼年特发性关节炎的发病机制
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步引起 S100 蛋白分泌, IL-1β和 S100 蛋白的正反馈 机制可促进 SoJIA 炎症持续存在[7] 。
多项研究发现 SoJIA 与固有免疫相关的基因有关。 巨噬细胞迁移抑制因子 ( macrophage migration inhibito - ry factor, MIF) 启动子原件的多态性可增加其表达, 进一步诱导促炎细胞因子表达, 参与 SoJIA 的发病过 程[8] 。 近期研究表明, 5 个家系的 13 例 SoJIA 患者均 有编码 LACC1 蛋白 ( laccase domain-containing 1 pro- tein) 基因错义突变[9] 。 Laccase 是一种催化多种底物 氧化反应的非特异性酶, 但目前 LACC1 的作用尚不明 确, 可能参与自身炎症的病理过程[10] 。 Cryopyrin 蛋 白相关周期热综合征患者和 SoJIA 患者 ALAS2 基因 高度上调, 可促进未成熟细胞激活, 导致严重的炎 性反应[11] 。 Ayaz 等[12] 报道在部分土耳其 SoJIA 患儿 中发现 MEFV 基因突变, 该基因突变可引起家族性 地中海热, 该基因编码蛋白可上调 IL-1 激活途 径。 一项针对英国 JIA 患者的研究发现 SoJIA 与 IL-1A 基 因单核苷酸多态性相关[13] 。
( NOD-like receptor family pyrin domain -containing pro- tein) 及 IPAF [白细胞介素 ( interleukin, IL)-1βcon- verting enzyme ( ICE) protease-activating factor, 含 NL- RC4], 其显著特点是包含一个中间的 NACHT 结构域 以及 C 末端的富亮氨酸重复序列 (leucine-rich repeats, LRRs) 和 N 末端的 CARD 或 pyrin 结构域[4] 。 外源性 ATP 激活 P2X7 受体及相关的 pannexin-1, 引起强烈的 氧化还原反应, 产生活性氧 ( reactive oxygen species , ROS)、 上调抗氧化体系, 并激活炎症小体。 TLR 信号 可引起内源性 ATP 释放, 亦可直接诱导 ROS 产生, 引 起炎症小体的激活。 作为炎症小体蛋白的组成部分, NLRP3 将 pro IL-1β、 pro IL-18 剪 切 成 为 有 活 性 的 IL-1β和 IL-18。 IL-1β和 IL-18 会进一步增强 IL-1 和 IL-18 受体 信号, 激活转录因 子核因子 κB ( nuclear factor-κB, NF-κB ), 上 调 IL-1、 IL-18 基 因 表 达[5] 。 IL-1β是 SoJIA 炎症瀑布的主要介导者, 不仅会引起全 身炎症, 亦可导致关节和骨的破坏。
【关键词】 全身型幼年特发性关节炎; 细胞因子; 炎症 【 中图分类号】 R593畅2; R596畅3 【 文献标志码】 A 【 文章编号】 1674-9081(2016)02-0128-04 DOI: 10畅3969 /j畅issn畅1674-9081畅2016畅02畅010
幼年 特发性关节炎 ( juvenile idiopathic arthritis , JIA) 是儿童期常见的结缔组织病, 是以慢性关节滑 膜炎为主要特征, 或伴各组织、 器官不同程度损害的 慢性、 全身性疾病。 按照目前的疾病分类, 全身型幼 年特发性关节炎 ( systemic onset juvenile idiopathic ar - thritis, SoJIA) 是 JIA 的一种特殊形式, 与其他 JIA 亚 型不同的是 SoJIA 起病多急骤, 以发热、 皮疹以及关 节炎、 肝和 /或脾大、 淋巴结肿大、 多浆膜炎等多系 统受累为特征, 其表现与自身炎症性疾病很相似。 深 入研究发现, 与其他 JIA 亚型相比, SoJIA 有着独特的 免疫异常, SoJIA 可能是独立于 JIA 之外完全不同的另 一类疾病 (症候群)。 本文从不同层面对 SoJIA 发病机 制进行分析, 以增加临床医生对 SoJIA 的认识。
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而未并发 MAS 患者区分开来[28] 。 血清铁蛋白水平迅 速升高是考虑 MAS 的特点之一, 但有相当比例未并发 MAS 的 SoJIA 患者铁蛋白水平也会显著升高, 一旦明 确 MAS 诊断, 铁蛋白水平即可用于评估患者对治疗的 反应。
巨噬细胞活化综合征
SoJIA 患儿发生 MAS 的比例高于其他亚型的 JIA 患儿[26] , MAS 是威胁 SoJIA 患儿生命的严重并发症, 主要表现为发热、 肝脾大、 出血及神经系统症状, 是 由不可控制的 CTL 产生大量炎症因子引导噬血细胞性 巨噬细胞 (CD163 +) 过度激活所引起。 噬血细胞性 巨噬细胞过度激活会导致一些受体脱落, 如可溶性 CD163 和白细胞介素 2 受体 α ( interleukin-2 receptor α, IL-2Rα)。 并发 MAS 的 SoJIA 患儿血清中可溶性 CD163 ( >1800 ng /ml) 和 CD25 ( >7500 pg /ml) 水 平明显高于无 MAS 的 SoJIA, 提示并发 MAS 的SoJIA 患儿血清可溶性 CD163 和 CD25 水平可以反映 T 细 胞和巨噬细胞激活程度[27] 。 另一个潜在的 MAS 生物 标志 物 是 新 喋 呤 ( neopterin ) , 其 是 三 磷 酸 鸟 苷 (guanosine triphosphate , GTP) 分解产物, 由干扰素刺 激巨噬细胞而产生。 最近一项研究表明, 通过新喋呤 水平监测可以将 SoJIA 并发 MAS 患者和活动性 SoJIA
固有免疫系统异常
经典的自身免疫性疾病主要与自身抗原诱导的 T 淋巴细胞、 高滴度的抗体以及主要组织相容性复合体 ( major histocompatibility complex , MHC ) Ⅱ 型 有 关; 而自身炎症性疾病则与固有免疫系统有关[1] , 主要是 单核细胞和中性粒细胞活化, 而非自身抗原诱导的 T 淋巴细胞, 不伴有高滴度抗体。 其他 JIA 亚型, 如少 关节型或多关节型 JIA 主要为自身抗原诱导的 T 淋巴 细胞性自身免疫性疾病; 而多项研究发现 SoJIA 主要 为固有免疫系统异常, 中性粒细胞升高, 大量可激活 的固有免疫系统蛋白 ( 如 CARD12、 TLR5) 及信号途 径 (如 TLR-IL-1, PPAR-γ信号) 被激活, 主要表现 为吞噬细胞活化失控, 产生大量的炎性因子引起临床 多系统炎性反应[2-3] , 进而在临床上出现与其他 JIA
亚型不同的表现。 炎症小体是一种由多个蛋白组成的复合物, 包含
NLR 家族或 AIM2、 接头蛋白 ASC (apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD ) 以及效应蛋白 pro caspase。 NLR 家 族 包 括 3 个 亚 家 族: NODs、 NLRP
IL-1 在 SoJIA 发病机制中的作用通过观察阿那白 滞素 (IL-1 受体拮抗剂) 的临床疗效而被发现, 观察 结果显示部分 SoJIA 患儿应用阿那白滞素后疗效明显,
提示 IL-1 在该部分 SoJIA 患儿发病机制中具有重要作 用 。 [20-21] 疾病活动期 SoJIA 患儿血清髓样蛋白 8 ( my- eloid-related proteins 8, MRP-8) 和 MRP-14 明显升高, 且患儿血清 MRP-14 能够诱导吞噬细胞表达IL-1[22] 。 IL-1 诱导关节基质细胞产生卵泡抑制素相关蛋白-1 ( follistatin-related protein 1) 导致软骨、 骨破坏, 且卵 泡抑 制 素 相 关 蛋 白-1 和 SoJIA 疾 病 的 活 动 情 况 相 关[23] 。 但目前尚无证据提示 SoJIA 患儿血清 IL-1 升 高, 源自 SoJIA 患儿单 核细胞的体 外 实 验亦 未 发现 IL-1表达增加, 推测 SoJIA 患儿体内 IL-1 分泌状况可 能与其所处的微环境有关, 在身体某特定部位可能存 在 IL-1 高水平分泌。
IL-18 主要由巨噬细胞产生, 其产生被视为是固有 免疫系统激活的开始。 IL-18 作为 IL-1 的超家族成员, 储存在炎症小体中, 是调节自然杀伤细胞 ( natural kil- ler cell, NK 细胞) 活性最有效的细胞因子。 SoJIA患儿 血清及关节液 IL-18 浓度与 C 反应蛋白、 关节受累数 量、 IL-6 水平呈正相关, 血清 IL-18 水平高度升高提示 SoJIA 疾病活动, SoJIA 病情平稳则 IL-18 水平呈轻到中 度升高[24] 。 尽管 IL-18 在所有 JIA 患儿的血清中均升 高, 但 SoJIA 患儿血清 IL-18 升高更明显。 有研究发现 以IL-6水平升高为主的 SoJIA 患儿可能伴有更多的关节 受累, 而 IL-18 升高患儿则可能发生巨噬细胞活化综合 征 (macrophage activation syndrome , MAS)[25] 。
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