腸道淋巴細胞歸巢與自身免疫性葡萄膜炎的相關性探討

陳水齡，周維通，褚利群

葡萄膜炎（uveitis）是累及葡萄膜、視網膜和視網膜血管的炎癥性眼病。葡萄膜炎多發于青壯年，且治療棘手、反復發作，是導致視力喪失的主要原因之一[1]。其發病因素多樣，臨床以自身免疫功能紊亂所致最為常見，即是由眼組織特異性T 細胞介導的自身免疫性疾病，因而又稱為自身免疫性葡萄膜炎（autoimmune uveitis，AU）[2]。AU既可以是單一的眼組織損害，也可以是全身多器官自身免疫性疾病的一部分，如白塞病和Vogt-小柳原田綜合征（vogt-koyanagiharada，VKH）[3]。目前研究[4]發現，腸道淋巴細胞歸巢參與了AU 的發生發展，本文擬從葡萄膜炎與T 細胞分化、T 細胞分化與腸道免疫、腸道免疫與腸道淋巴細胞歸巢以及腸道淋巴細胞歸巢與AU等幾個方面進行探討。

1 葡萄膜炎與T細胞分化

在葡萄膜炎的發病過程中，成熟的CD4+T細胞由胸腺遷出進入外周循環，在受到相應抗原刺激后，發生活化、增殖，并分化為輔助性T 細胞1、17（Th1、Th17）和調節性T 細胞（regulatory cells，treg）等細胞亞型。每種Th 細胞群都受其特定的細胞因子及轉錄因子的調節，進而影響炎癥的發生、發展和轉歸。在實驗性自身免疫性葡萄膜炎（experimental autoimmune uveitis，EAU）模型中，Th1 細胞數量異常增高，通過分泌腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、干擾素（interferon-γ，IFN-γ）和白介素-12（interleukin-12，IL-12）誘導淋巴細胞、巨噬細胞和多形核白細胞的滲出[5]。IMAI 和SHARMA 等[6-7]發現大量Th17 細胞的浸潤和激活可引起視網膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）細胞產生大量前炎性因子和趨化因子，趨化中性粒細胞和巨噬細胞進入感染部位，導致EAU 的發生、加重和慢性化。臨床研究[8-9]發現葡萄膜炎患者呈現Th1 和Th17 細胞增加的同時伴隨Treg細胞的下調，Treg細胞主要通過與效應細胞之間的直接接觸介導免疫抑制作用，從而維持機體免疫耐受及抑制自身免疫性疾病的發生。

2 T細胞分化與腸道免疫

自身免疫性疾病的發生一般需要自身抗原的激活從而形成組織特異性T細胞[10-11]，但在葡萄膜炎中，因為眼是免疫赦免器官，并被血-視網膜屏障所隔離，眼組織尤其是視網膜的自身抗原并不能直接激活處于循環系統中的T 細胞，所以能引發葡萄膜炎的組織特異性T 細胞及其激活過程一定發生在眼外。研究[4,12]表明，這種活化的組織特異性T 細胞來源于腸道組織。

腸道是機體最大的免疫器官，擁有豐富的微生態系統，在免疫系統發育、免疫防御、自身免疫及免疫調節等過程中發揮重要作用[3]。腸道免疫系統主要指腸相關淋巴組織，按解剖及功能分為：誘導部位和效應部位。誘導部位主要為腸派爾集合淋巴結（peyer's patches，PP），效應部位包括腸黏膜上皮和固有層淋巴細胞。出生前人的腸道通常是無菌的，出生后人的腸道免疫系統需要外來菌刺激才能發育成熟。

在自身免疫性疾病中，腸道菌群及其代謝產物通過“抗原模擬”使淋巴細胞在PP結內活化、進而增殖分化為抗原特異性效應細胞或記憶淋巴細胞進入循環系統[13]。血液循環中的大部分淋巴細胞會定向歸巢到腸道，其分子機制是淋巴細胞表面表達的歸巢受體與選擇性表達在PP 結、腸系膜淋巴結高內皮微靜脈（high endothelial venule，HEV）及小腸和結腸中固有層扁平血管內皮表面的粘附分子即歸巢配體相結合而發揮作用[4,14]。

3 腸道免疫與腸道淋巴細胞歸巢

腸道淋巴細胞歸巢是血液循環中的淋巴細胞選擇性穿越HEV，定向遷移至腸黏膜并發揮效應的生理過程。腸道作為機體最大的免疫器官，擁有著表面積巨大的腸黏膜免疫屏障，而在腸黏膜上發揮免疫監視和免疫效應的淋巴細胞正是通過腸道淋巴細胞歸巢作用從循環系統定向遷移而來[3]，因而腸道淋巴細胞歸巢對腸道免疫功能的維持具有重要意義[15-16]。

腸道免疫系統的誘導部位和效應部位主要通過腸道淋巴細胞歸巢相互聯系的。腸道淋巴細胞歸巢過程可以概括為：產生于胸腺、骨髓以及腸道自身生成的初始淋巴細胞，通過HEV 進入循環，在誘導部位（PP 結）活化后逐步分化為效應/記憶淋巴細胞，經胸導管回流進入循環，再次穿越HEV，歸巢至效應部位發揮免疫功能[17-18]。血液循環中約有80%的淋巴細胞定向歸巢到腸道，是因為在淋巴細胞表面存在著歸巢受體，如整合素α4β7、L-選擇素（L-selectin）等，同時在腸黏膜及腸淋巴組織表達特定的血管內皮細胞地址素，又稱歸巢配體，如黏膜地址素粘附分子（mucosal addressin adhesion molecule-1，MAdCAM-1）、ICAM-1。歸巢受體與其配體的特異性識別與結合，是腸道淋巴細胞歸巢的分子基礎[19-20]。

MAdCAM-1 是腸道重要的歸巢因子，通常情況下選擇性表達于PP 結、腸系膜淋巴結的HEV 表面及小腸和結腸中的固有層扁平血管上[21-22]；整合素α4β7 是其主要的功能受體，幾乎表達于所有的初始淋巴細胞和部分記憶T 細胞亞群[23-24]。循環中淋巴細胞表面的歸巢受體整合素α4β7 與HEV 上的歸巢配體MAdCAM-1的特異性結合是淋巴細胞歸巢至腸道的主要分子基礎[23-24]。表達α4β7 的淋巴細胞與HEV 上的MAdCAM-1 結合后，可使淋巴細胞滾動速度下降并粘附于HEV 內皮上。在炎性環境下，腸道中炎癥因子TGF-α 和IL-1 可上調MAdCAM-1 分子的表達[24-25]。隨著抗原特異性T 淋巴細胞不斷被招募進入腸道，再被腸道菌群的“抗原模擬”機制活化，進而在腸道淋巴組織內不斷擴增，經血液循環從腸道遷移到眼部，穿越“血-視網膜”屏障，針對眼內的自身抗原產生自身免疫反應，引發眼內炎癥。

4 腸道淋巴細胞歸巢與自身免疫性葡萄膜炎

4.1 腸道淋巴細胞歸巢參與炎癥的加重和慢性化

DU YZ 等[21,26]研究表明，EAU 中眼內檢測出的特異性T細胞來源于腸道，且活化的眼組織特異性T 細胞在眼內的數量高于在腸道的數量，為組織特異性T 細胞從腸道遷移到眼并觸發葡萄膜炎提供了可靠的證據。在EAU 中，腸道菌群通過“抗原模擬”作用產生的模擬信號激活從血液循環進入腸道淋巴組織中的T 細胞[13]，從而被腸道菌群的“抗原模擬”信號激活，形成活化的眼組織特異性T 細胞，并在誘導部位PP 結內增殖分化，具備了穿越血-視網膜屏障的能力從而遷移至眼內，再通過歸巢機制回到腸道不斷擴增，形成“腸-眼”軸的循環機制，導致EAU的發生、加重和慢性化。

循環中的T 細胞之所以能夠進入腸道，正是通過淋巴細胞歸巢作用所介導的，即淋巴細胞表面歸巢受體α4β7 與HEV 上內皮細胞表達的MAdCAM-1 識別與結合發揮作用[4,14]。研究表明，α4β7 缺乏的小鼠腸道黏膜相關淋巴組織及PP 結呈現明顯的發育不良的現象，進一步證實了α4β7參與腸道淋巴細胞歸巢。而上調腸道黏膜層浸潤的淋巴細胞中α4β7 的表達可導致淋巴細胞在黏膜上皮層內滯留，參與腸道炎癥的持續性損傷[12,27]。

4.2 歸巢因子MAdCAM-1 的表達與自身免疫性炎癥密切相關

MAdCAM-1 是腸道淋巴細胞重要的歸巢因子，MAdCAM-1 的表達與自身免疫性炎癥密切相關。在伴有葡萄膜炎癥狀的炎癥性腸病如克羅恩病或潰瘍性結腸炎，MAdCAM-1 的表達上調[28-29]。活檢標本中MAdCAM-1 在炎癥活動期的局部表達增加了2～3 倍[30]。一些自身免疫性炎癥發生時MAdCAM-1 也可在腸外檢測到，如關節、肝臟、眼睛和皮膚[31]，提示MAdCAM-1 的表達可能會招募組織特異性T細胞并引發腸外炎癥。

研究[32-33]發現，MAdCAM-1 在活動期中樞神經系統（central nervous system，CNS）自身免疫病患者腸道中的表達顯著上調，提示MAdCAM-1 與CNS 疾病的發生發展呈正相關。KRISTINA 等[34]在實驗性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）動物模型中發現，當MAdCAM-1 被敲除后無法誘導產生EAE，證明MAdCAM-1 介導的腸道淋巴細胞歸巢在EAE 的發生發展中起關鍵作用。EAE 是多發性硬化（multiple sclerosis，MS）的實驗動物模型，MS是一種影響大腦和脊髓的疾病，大腦和眼一樣均為免疫豁免器官，而眼被認為屬于CNS 的一部分[35]。與EAU相似，EAE也是一種T細胞介導的自身免疫性疾病模型，可通過CNS 抗原主動免疫誘導。在這2 個模型中，來源于腸道的活化的組織特異性T細胞隨著血液循環穿越血-視網膜/血-腦屏障，特異性識別CNS 的自身抗原而引發炎癥。經細胞示蹤技術[22,34]證實EAE中組織特異性T細胞來源于腸道，確立了“腸-腦”軸在EAE 發病機制中的作用，也為EAU中“腸-眼”軸的研究提供借鑒。

5 小結

腸道淋巴細胞歸巢在葡萄膜炎的發生發展和慢性過程中可能發揮重要的作用。通過從腸道歸巢因子MAdCAM-1入手來干預腸道淋巴細胞歸巢，有可能達到中止或減輕AU的目的，從而為AU 的診療帶來新的突破和方向。但“腸-眼”軸在EAU 中發揮作用的假說得以確立仍需要進一步的實驗驗證。