2007, Vol. 23
系统性红斑狼疮(SLE)是多脏器系统受累的自身免疫性疾病，其发病与多种因素有关，其中B细胞异常激活，自身耐受丧失，直接针对自体核抗原产生高水平抗体，造成自身组织的损伤，构成了SLE的发病基础[1]。狼疮性肾炎(LN)是中国最常见的继发性肾小球肾炎。研究表明，Th1/Th2细胞活化产生的细胞因子在LN的发生和发展过程中起重要作用，其中的致炎性细胞因子与抗炎性细胞因子之间的平衡决定疾病的活动程度、受累部位及其主要临床表现[2-4]。但是，Th1/Th2类细胞因子在狼疮性肾炎发展中作用的具体机制尚有争议。因此，研究Th1/Th2细胞因子在LN中的异常表达具有重要的临床价值。可以预见，Th1/Th2细胞因子的研究将对揭示LN病因有重要作用。本文就Th1/Th2类细胞因子与狼疮性肾炎有关的最新研究进展综述如下。
1 Th1/Th2细胞因子分类及其作用研究表明，人类CD4+TH淋巴细胞可以根据产生的细胞因子不同类型分为Th1和Th2细胞，其中Th1细胞分泌白细胞介素-2(IL-2) 、-干扰素(IFN-)、肿瘤坏死因子-(TNF-)和IL-18等，Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13等。Th细胞在许多免疫反应中发挥不同作用，Th1细胞主要参与细胞免疫，介导迟发型变态反应，并与器官特异性自身免疫性疾病的发病有关；Th2细胞主要介导体液免疫，激发I型变态反应。Th1和Th2之间可相互调节，两类细胞因子之间的动态平衡，在维持机体的正常免疫功能中起着重要作用[5]。研究表明，Th1/Th2细胞平衡受多种因素影响，例如，植物类激素、褪黑激素、孕激素以及金属硒和锌等。Th1/Th2平衡的失调在许多自身免疫性疾病的发生和发展中起着关键作用，如在系统性红斑狼疮患者中，自身抗体和免疫复合物刺激细胞产生更多的促炎因子，使得Th1/Th2平衡被打破，从而导致肾小球炎症或纤维化[6]。因此，调节机体内Th1/Th2平衡在临床上可用于预防和治疗各种类型的自身免疫性疾病。
2 Th1类细胞因子在狼疮性肾炎中的作用 2.1 -干扰素(IFN-)IFN-属Th1型细胞因子，主要由淋巴细胞产生，其主要作用是通过激活单核细胞、淋巴细胞和自然杀伤细胞而调节免疫反应，调节淋巴因子的生成，诱导细胞表面受体表达等。Masutani等人发现，狼疮性肾炎患者肾脏中浸润的单核细胞会高表达IFN-。并且在WHO分类的IV型肾炎，IFN-表达与疾病的活动力密切相关[7]。Uhm的研究也表明，狼疮性肾炎患者中表达IFN-细胞的多少与疾病的活动力相关[4]。动物实验表明，用鼠可溶性IFN-受体来处理NZB/W红斑狼疮鼠可以抑制肾炎的发生。在另外一种狼疮鼠-MRL鼠中的研究也显示，IFN-受体信号途径缺失时，在受损的肾脏中不会出现自身抗体形成和免疫复合物的沉积，说明IFN-对于这种鼠的自身免疫性肾病的发生、发展和症状加重都是必须的[8]。
2.2 肿瘤坏死因子(TNF)TNF是一种促炎性细胞因子，在狼疮患者中发挥广泛的免疫调节作用。研究表明，红斑狼疮患者体内的抗双链DNA抗体和免疫复合物能够诱导单核细胞生成TNF。许多研究显示，在人狼疮性肾炎患者中均发现TNF的表达。Takemura等人[9]应用免疫组化和原位杂交的方法观察WHO分类IV和V型肾小球肾炎，发现在正常肾脏组织中没有TNF，而在所有狼疮性肾炎患者的肾小球中均有TNF表达，而且在浸润的巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞和系膜细胞均表达TNF。其他一些研究也发现，在V型肾小球肾炎和特发性肾炎中有异常高的TNF。用原位杂交和免疫金染色法都证实在V型肾小球肾炎的肾小球上皮细胞中存在TNF，而在其他狼疮性肾炎中TNF的表达仅见于浸润的单核细胞[9]。另外，在活动性红斑狼疮患者血清中，TNF水平明显增加，并且高水平的TNF与肾脏细胞中TNF受体结合，使肾细胞中TNF增高。这些研究表明，TNF可介导狼疮性肾炎。此外，应用TNF抗体和阻断TNF作用的方法可以控制狼疮性肾炎的症状和降低疾病活动力[10]。
2.3 白介素1(IL-1)在小鼠模型中，IL-1，尤其是IL-1在狼疮性肾炎中发挥重要作用。因为研究显示，IL-1和TNF可以相互促进。而在人类狼疮性肾小球肾炎中，可以检测到IL-1和IL-1。应用原位杂交进行细胞定位，发现与TNF类似，IL-1大多数表达在单核巨噬细胞中，但是在上皮细胞和系膜细胞中也有表达[9]。由于IL-1在狼疮性肾炎中的重要作用，IL-1成为治疗此类疾病的新靶向，其中应用IL-1受体拮抗剂的治疗在动物实验中被证明非常有效[6]。
2.4 白介素18(IL-18)IL-18是一种促炎性细胞因子，它主要由巨噬细胞和树突状细胞等抗原递呈细胞分泌。因为IL-18具有促进Th1类淋巴细胞增殖，并且能够促进这类细胞分泌IFN-，所以它常被看作Th1型细胞因子[11]。研究表明，在自发形成狼疮症状并伴有严重肾小球肾炎的MRL/1pr小鼠模型中，其血清中IL-18水平比野生型小鼠明显增高。如果继续给这些小鼠注射IL-18，可以使血清中促炎因子增加，并且使蛋白尿和肾小球肾炎症状加剧[12]。在人体的研究中也证明了SLE病人血清中IL-18水平高于正常人，并且IL-18浓度与蛋白尿程度相关。而且，伴狼疮性肾炎患者比没有肾炎的患者血清中IL-18明显增高。免疫组化检测结果表明，IL-18主要表达在肾脏病人的肾小球系膜基质和浸润的单核细胞中[13]。体外实验结果也有类似的结论，即伴有肾功能损伤的SLE病人的外周血单个核细胞产生IL-18的能力明显强于肾功能正常的SLE病人[14]。因此，在狼疮性肾炎患者中，IL-18通过促进Th1/Th2失衡，使病人以Th1类免疫反应为主，从而在狼疮性肾炎的病理过程中起重要作用。
3 Th2类细胞因子在狼疮性肾炎中的作用 3.1 白介素4(IL-4)作为最典型的一种Th2类细胞因子，IL-4在狼疮性肾炎中起着至关重要的作用。用免疫组化方法观察正常人和狼疮性肾炎患者肾脏中是否存在IL-4阳性细胞时，发现在正常肾脏中没有此类细胞，而在WHO分类Ⅱ型和Ⅳ型狼疮性肾炎患者肾脏中有许多IL-4阳性细胞，并且细胞数目的多少与细胞增生相关[15]。研究显示，IL-4主要表达在患者浸润的淋巴细胞、系膜细胞和肾小球上皮细胞。但是，也有研究表明，IL-4表达水平与肾脏损害呈负相关，提示IL-4可能有修复的功能。研究表明，IL-4可诱导人肾脏系膜产生Ⅲ型胶原，而且IL-4转基因鼠会形成肾小球肾炎，提示在狼疮性肾炎中IL-4似乎与Th1类细胞因子作用相反，但是IL-4同时又会诱发系膜细胞扩张和纤维化，而且纤维化作用可能更加关键[16]。
3.2 白介素6(IL-6)IL-6是另外一种重要的Th2类细胞因子，可以诱导急性时相蛋白表达并导致B淋巴细胞分泌更多的抗体。在红斑狼疮继发的肾脏疾病中，IL-6表达也上调。在肾活检标本可检测到高水平的IL-6 mRNA和蛋白，而且表达水平与系膜细胞增生相关[17]。Takemura等研究显示，正常肾脏中IL-6表达很低，但是在系统性红斑狼疮和其他膜增生性肾炎中IL-6明显高表达，尤其是在Ⅱ型和Ⅳ型患者，而且仅表达于浸润的单核细胞和系膜细胞，体外实验也证明了系膜细胞能产生IL-6[9]。与这些结果相一致，IL-6减低或被阻断可以提高实验性狼疮性肾炎[18]。目前一种抗IL-6受体抗体在多种人类疾病中试用，并且证明在类风湿关节炎和骨髓瘤中是非常有效的。
3.3 白介素10(IL-10)IL-10也是一种Th2类细胞因子，又称细胞因子合成阻抑因子，能阻抑Th1类细胞合成细胞因子。在狼疮性肾炎患者血清中，IL-10水平升高。患者血清中IL-10增加，是由于单核细胞、B细胞和T细胞产生IL-10增加引起的[4]。在NZB/W红斑狼疮鼠中，IL-10增加与狼疮性肾炎的病理改变密切相关，而且IL-10与TNF的作用相反。应用抗IL-10治疗后可引起TNF增加，并且如果阻断TNF通路，抗IL-10治疗后疾病的改善效应也消失，这更加说明在狼疮性肾炎中IL-10与TNF的不同作用[19]。
4 展望总之，Th1和Th2类细胞因子在狼疮性肾炎发病中起重要作用。但是，有关狠疮性肾炎中究竟哪一类细胞因子占优势或者起主导作用，尚存在较大争议。因为，细胞因子是一个复杂的免疫调控网络，不能孤立的看待细胞因子的作用，而应该对多种细胞因子以及它们之间的关系进行总体、系统的研究。目前研究狼疮性肾炎中Th1/Th2细胞因子的方法通常采用酶联免疫吸附法(ELISA)，但是该方法存在一些明显缺陷，如血清用量大(每种细胞因子需要100l)，费时和费力等。因此，检测病人血清中Th1/Th2细胞因子时往往只选择一种或几种细胞因子。这样得出的结果不仅不能全面反映体内Th1/Th2细胞因子状况，而且常常不准确。近年来发展起来的细胞因子抗体芯片技术可以克服ELISA的缺点，该方法将多种细胞因子的抗体以阵列的形式排列在芯片上，可以同时检测样品中几十甚至几百种细胞因子的表达水平，并且检测的灵敏度和特异性都很高，因此，用细胞因子抗体芯片技术监测SLE病人中Th1/Th2细胞因子的变化更准确。当前，对于Th1/Th2细胞因子在狼疮性肾炎中作用的研究，应该与病变性质、病理类型和治疗方案相联系。可以预见，随着研究的深入，Th1/Th2类细胞因子平衡可能成为预测狼疮性肾炎发病、判断患者预后和评定疗效的重要参考指标。因此，进一步探讨它们的平衡将有助于对狼疮性肾炎发病机制的认识以及从细胞水平上提供治疗的新思路。
| [1] | Kotzin BL. Systemic lupus erythematosus[J]. Cell, 1996, 85 : 303–306. DOI:10.1016/S0092-8674(00)81108-3 |
| [2] | Aringer M, Graninger WB, Steiner G, et al. Safety and efficacy of tumor necrosis factor α blockade in systemic luspus erythematosus[J]. Arthritis Rheum, 2004, 50 : 3161–3169. DOI:10.1002/(ISSN)1529-0131 |
| [3] | Singh RR. IL-4 and many roads to lupus like autoimmunity[J]. Clin Immunol, 2003, 108 : 80–88. DOI:10.1016/S1521-6616(03)00096-2 |
| [4] | Uhm WS, Na K, Song GW, et al. Cytokines balance in kidney tissues from lupus nephritis patients[J]. Rheumatology, 2003, 42 : 935–938. DOI:10.1093/rheumatology/keg255 |
| [5] | Kidd P. Th?1/Th?2 balance:the hypothesis,its limitations,and implications for health and disease[J]. Altern Med Rev, 2003, 8 : 223–246. |
| [6] | Aringer M, Smolen S. Cytokine expression in lupus kidneys[J]. Lupus, 2005, 14 : 13–18. DOI:10.1191/0961203305lu2053oa |
| [7] | Masutani K, Akahoshi M, tsuruya K, et al. Predominance of Th?1 immune response in diffuse proliferative lupus nephritis[J]. Arthritis Rheum, 2001, 44 : 2097–2106. DOI:10.1002/(ISSN)1529-0131 |
| [8] | Carvalho-Pinto CE, Gacia MI, Mellado M, et al. Autocrine production of IFN-gamma by macrophages controls their recruitment to kidney and the development of glomerulonephritis in MRL/lpr mice[J]. J Immunol, 2002, 169 : 1058–1067. DOI:10.4049/jimmunol.169.2.1058 |
| [9] | Takemura T, Yoshioka K, Murakami K, et al. Cellular localization of inflammatory cytokines in human glomerulonephritis[J]. Virchows Arch, 1994, 424 : 459–464. |
| [10] | Aringer M, Graninger WB, Steinet G, et a1. Safety and efficacy of TNF α blockade in systemic lupus erythematosus-an open label study[J]. Arthritis Rheum, 2004, 50 : 3161–3169. DOI:10.1002/(ISSN)1529-0131 |
| [11] | Dinarello CA. IL-18:a TH-1-induceing,proinflammatory cytokine and new member of IL-1 family[J]. J Allergy Clin Immunol, 1999, 103 : 11–24. DOI:10.1016/S0091-6749(99)70518-X |
| [12] | Esfandiari E, Melnnes IB, Lindop G, et al. A proinflammatory role of IL-18 in the development of spontaneous autoimmnune disease[J]. J Immunol, 2001, 167 : 5338–5347. DOI:10.4049/jimmunol.167.9.5338 |
| [13] | Calvani N, Richards HB, Tucci M, et al. Up-regulation of IL-18 and predominance of a Th1 immune response is a hallmark of lupus nephritis[J]. Clin Exp Immunol, 2004, 138 : 171–178. DOI:10.1111/cei.2004.138.issue-1 |
| [14] | Wong CK, Ho CY, Li EK, et al. Elevated production of interleukin-18 is associated with renal disease patients with systemic lupus erythematosus[J]. Clin Exp Immunol, 2002, 130 : 345–351. DOI:10.1046/j.1365-2249.2002.01989.x |
| [15] | Okada H, Konishi K, Nakazato Y, et al. Interleukin-4 expression in mesangial proliferative glomlerulonephritis[J]. An J Kidney Dis, 1994, 23 : 242–246. DOI:10.1016/S0272-6386(12)80979-6 |
| [16] | Ruger BM, Erb KJ, He Y, et al. Intorleukin-4 transgenic mice develop glomerulosclerosis independent of immunoglobulin deposition[J]. Eur J Immunol, 2000, 30 : 2698–2703. DOI:10.1002/(ISSN)1521-4141 |
| [17] | Horii Y, Iwano M, Hirata E, et al. Role of interleukin-6 in the progression of messangial proliferaive glomerulonephritis[J]. Kidney Int, 1993, 39 : S7l–S75. |
| [18] | Ryffel B, Car BD, Gunn H, et al. Interleukin-6 exacerbates glomerulonephritis in(NZB×NZW) F1 mice[J]. Am J Pathol, 1994, 144 : 927–937. |
| [19] | Ishida H, Muchamuel T, Sakaguchi S, et al. Continuous administration of anti-leukin 10 antibodies delays onset of autoimmunity in NZB/W F1 mice[J]. J Exp Med, 1994, 179 : 305–310. DOI:10.1084/jem.179.1.305 |