1,25?(OH)2D3对器官特异性自身免疫性疾病免疫调节作用的研究进展

【关键词】  器官特异性;免疫调节

 器官特异性自身免疫性疾病的发生主要在于“自我免疫耐受”机制的破坏，机体免疫系统针对自身组织产生抗体和（或）致敏淋巴细胞，产生病理应答反应损伤表达相应抗原的组织器官［1］。诸多因素参与破坏“自我耐受”机制，目前认为辅助性T淋巴细胞（Th）中的Th1/Th2细胞功能失调以及CD4+CD25+调节性T细胞（regulatory T cells，Tr）数量及调节活性的改变导致的自身免疫调节紊乱，是引起组织破坏和器官病变的主要原因。新近研究证实1,25?(OH)2D3对机体免疫
作者简介：刘  杉，女，在读硕士，E?mail: LSWY0149@yahoo.com.cn。系统具有免疫调节作用，可通过纠正Th1/Th2失衡，上调Tr的数量及活性，阻止自身免疫反应过程。

　　1  1,25?(OH)2D3免疫调节活性

    1,25?(OH)2D3是维生素D在体内的高度活性形式，皮肤中的7脱氢胆固醇在阳光或紫外光照射下转化成维生素D3，在肝经25羟化酶系和肾脏1α?羟化酶羟化作用下形成1,25?(OH)2D3，是其在机体内发挥调节作用的基本形式。

    Th1活性增高是导致许多器官特异性自身免疫病“免疫耐受”破坏的环节之一，1,25?(OH)2D3可针对Th1过度反应，纠正Th1/Th2失衡。其机制可能与1,25?(OH)2D3通过与活化淋巴细胞内VDR的启动子区域的相互作用，Mahon等［２］发现静止CD4+T细胞表达低水平VDR（维生素D受体），经诱导活化后有5倍的增加，并通过基因微点阵技术发现1,25?(OH)2D3在T细胞上有超过100个的作用点，可直接诱导Th0细胞上Th2特异性转录因子GATA?3/c?maf等的表达，促进TH2型细胞因子分泌增加。Bonstra A等［3］认为在缺乏抗原递呈细胞（APC）时，1,25?(OH)2D3即可诱导Th0细胞向Th2细胞，而维生素D3对自身免疫疾病及在移植中的保护作用却是通过作用于抗原递呈细胞（APC）阻断Th1细胞的分化增殖而实现的。

    在免疫应答早期阶段，Th细胞发生分化选择之前，1,25?(OH)2D3可阻断树突状细胞（DC）分化成熟，未成熟DC由于缺乏免疫应答所必需的表面分子，可导致抗原特异性T细胞无反应，从而减少初始CD4+T细胞分化为Th1的可能，并使其向CD4+CD25+Tr分化，其特异性表型基因Foxp3+表达增加，此类细胞可通过细胞接触机制和/或分泌转移生长因子β（TGF?β）、白细胞介素10（IL?10）等因子的方式抑制CD4+T或CD8+T细胞活化与增殖，减弱Thl细胞被过度激活引发病理免疫反应［4］。

　　Giuseppe Penna等［5］报道1,25?(OH)2D3可使DC维持在不成熟状态，表现为DC表面膜分子及共刺激分子表达受抑，白细胞介素12（IL?12）的分泌减少，IL?10分泌增加，活化T细胞能力减弱，并伴随γ干扰素（IFN?γ）、IL?2等的分泌减少。1,25?(OH)2D3作为一种免疫调节剂还可通过调节细胞凋亡相关蛋白（Fas/FsaL等）保护组织细胞不发生破坏，推测1,25?(OH)2D3这种抗凋亡作用主要是通过使核转录因子?κB（NF?κB）失活实现的［6］。另一方面还有研究认为1,25?(OH)2D3可促进病变组织中浸润淋巴细胞的凋亡，T淋巴细胞的大量凋亡必定会引起参加自身免疫反应的效应性T细胞数量的减少，从而使得免疫反应损害程度减轻［7］。

　　2  1,25?(OH)2D3与胰岛素依赖性糖尿病

    胰岛素依赖性糖尿病（insulin?dependent diabetes mellitus，IDDM）是指有一定遗传基础，并在多种因素的共同作用下，由Thl细胞介导的器官特异性自身免疫病。自身抗原引起自身免疫信号的释放激活Thl细胞，分泌IL?2、IFN?γ直接促进细胞凋亡以及自身反应性T细胞如巨噬细胞，CD8+ 细胞毒性T细胞和杀伤（NK）细胞等在胰腺的浸润，导致β细胞的破坏引致胰岛素分泌严重减少和缺乏［8］。

    Silvia.Gregori等［9］短期使用1,25?(OH)2D3类似物Ro26?2198发现其可明显阻断糖尿病动物型NOD（非肥胖性糖尿病）小鼠胰岛炎的进展，使NOD小鼠体内CD4+T细胞及因子IFN?γ较阳性对照降低3倍，同时Th2型细胞因子IL?4分泌增加，Th1/Th2比例下降，对疾病进程阻止的过程中伴随着胰腺组织内IL?12的分泌减少和淋巴结内CD4+CD25+Tr细胞2倍的增多，与CD4+CD25+T细胞共培养能明显抑制后者的增殖和IFN?γ的分泌。Gysemans CA等［10］发现单独应用1,25?(OH)2D3在NOD小鼠体内可使胰腺β细胞保持97.4%的存活率，其机制可能是1,25?(OH)2D3可使胰岛组织内一些炎症趋化因子和细胞因子如IL?1β、MCP?1（单核细胞化学趋化因子）、IP?10（干扰素诱导蛋白?10）等处在低反应状态，从而减少β细胞的凋亡及胰腺炎症的发生。他们还发现对NOD小鼠从第3周龄开始给予1,25?(OH)2D3至第14周龄时胰岛炎的发生率为35%，对照组为75%，继续使用1,25?(OH)2D3到28周龄，除了可抑制胰岛炎外，还能使NOD鼠糖尿病的发病率显著减低，而从第14周龄已出现胰岛炎症时才使用1,25?(OH)2D3干预的NOD鼠发生的糖尿病已不可逆转，说明1,25?(OH)2D3早期干预作用对糖尿病的发生具有长期效应，越早用药效果越好，对具有遗传素质的个体在幼年尚未发病前就补充1,25?(OH)2D3则显著降低糖尿病发生率。

　　3  1,25?(OH)2D3与多发性硬化症

    多发性硬化（multiple sclerosis，MS）是易感人群由于感染等因素激发机体的自身免疫过程，反应性T细胞对髓鞘抗原（髓鞘碱性蛋白）产生自身免疫应答，分泌趋炎性的Th1型细胞因子（IL?2、INF?γ等），这些因子加速炎性细胞迁移至CNS（中枢神经系统）并加剧髓鞘破坏过程，发生CNS脱髓鞘性炎症及神经变性［11］。

    1,25?(OH)2D3是抗炎症活动的天然调节剂，不仅能预防MS的发生，还可降低疾病的活动度，并且适当的血药浓度还可降低并发症（骨折及肌无力等）的发生［12］。EAE（实验性自身免疫性脑脊髓炎）鼠是研究MS的动物模型，张凤等［13］观察1,25?(OH)2D3对EAE大鼠的免疫干预作用，发现1,25?(OH)2D3可使预防组（致敏当天给药）大鼠发病高峰延迟，高峰评分在2.0分左右，组（出现症状当天给药）大鼠病情减轻，高峰期评分（3.3±0.6）分比阳性对照（4.0±0.3）分降低。1,25?(OH)2D3可使预防组大鼠淋巴结内CD4+CD25+ T/CD4+T细胞比值增高。

　　CD86是APC重要的共刺激分子，是T细胞激活的关键信号，实验证明1,25?(OH)2D3能直接抑制淋巴结内细胞CD86的表达，从而进一步抑制淋巴细胞的激活，还可刺激淋巴结MNC培养上清中而Th2型细胞因子IL?4显著增多，但对IFN?γ无明显改变，结果示1,25?(OH)2D3在抑制EAE大鼠发病中，预防组疗效优于治疗组，注射较口服用药作用更快，1,25?(OH)2D3可通过改变共刺激分子表达、调节性T细胞比例以及不同细胞因子的分泌能力使EAE症状缓解。Spach等［14］应用基因分析技术，发现在1,25?(OH)2D3干预的EAE小鼠CNS内可有维生素D敏感基因（如星形胶质细胞蛋白激酶2）的表达水平上调，经1,25?(OH)2D3处理的EAE小鼠脊髓标本中，浸润的炎性细胞出现较明显的凋亡改变，细胞内凋亡相关蛋白表达增高，说明1,25?(OH)2D3直接进入EAE小鼠病变CNS内发挥作用，增加病变组织内炎症细胞对凋亡的敏感性，有利于减轻免疫反应。

　　4  1,25?(OH)2D3与自身免疫性甲状腺炎

    自身免疫性甲状腺炎（autoimmune thyroiditis，AT）是在遗传与环境因素的相互作用下，由于Tr细胞功能缺陷，而Th1淋巴细胞功能相对活跃，大量的淋巴细胞浸润甲状腺并产生自身抗体，触发机体细胞毒性反应和致敏T细胞的杀伤作用，造成甲状腺组织结构破坏，甲状腺功能低下［15］。

    王栋刚等［16］报道1,25?(OH)2D3可下调AT病人和正常人外周血IFN?γ水平，有利于Th1/Th2平衡的恢复，且对病人高水平的IFN?γ抑制作用更强，同时外周血中IL?10/IL?12比值显著高于干预前，并可恢复到正常范围内，显示了1,25?(OH)2D3对AT病人细胞因子精细的免疫调节作用。Chen等［17］通过建立小鼠实验性自身免疫性甲状腺炎（EAT）模型，对致敏后EAT小鼠单独或联合应用免疫抑制剂环孢菌素A（CsA）灌胃和（或）1,25?(OH)2D3腹腔注射，结果分别使EAT发病率降低44.4%和37.5%，严重病例分别降低71%和60%，而单独应用小剂量1,25?(OH)2D3或CsA疗效均不佳。联合治疗作用机理可能是二者同时协同作用一个靶淋巴细胞，持续抑制IL?2、IFN?γ等因子生成和释放，进一步下调效应淋巴细胞的活化。而从建模开始就联合应用两种药物，能够抑制机体免疫系统，干扰TG/TM?Ab（甲状腺球蛋白/甲状腺微粒体?抗体）的生成，证明1,25?(OH)2D3联合免疫抑制剂效果比单独应用一种药物更好，且使用剂量均相对较小，副作用减少。近年来发现1,25?(OH)2D3对于甲状腺滤泡细胞凋亡具有抑制作用。Wang等［18］对人甲状腺滤泡细胞作原位培养并加入1,25?(OH)2D3，发现抗凋亡蛋白Bcl?2的表达增加并在48 h达到高峰，滤泡细胞在加与不加1,25?(OH)2D3的情况下，其存活率分别为59.7%和27.2%。还有研究证实EAT小鼠体内存在Tr活性的降低，Tr参与了AT的发病［19］，但1,25?(OH)2D3是否能增加AT中的调节性T细胞活性还有待进一步探讨。

　　5  其他

    自身免疫性疾病按自身抗原分布范围，可分为器官特异性和非器官特异性两类，这些疾病形成一个“病谱”。谱系一端为器官特异性，谱系另一端为非器官特异性，病变遍及全身各器官系统。谱系中间的自身免疫病属中间型，其损伤倾向于局限于某一器官，但自身抗体却为非器官特异性，介于二者之间［20］。

    随着研究的深入，发现1,25?(OH)2D3对其中这一谱系中某些疾病的发生及防治也具有一定作用。炎症性肠炎（IBD）是一种由于肠道T 细胞免疫功能紊乱而产生的自身免疫病，促发因素作用于易感者，激发肠粘膜亢进的Th1细胞免疫反应，病人外周血和肠粘膜的T细胞活性增强及免疫反应增高，Th1型细胞因子IFN?γ、IL?2分泌增多，IL?10因子减少，一些学者则明确地将其中某些亚型归为Th1型免疫细胞功能亢进所导致的自身免疫性疾病［21］。维生素D缺乏在IBD很常见，即使疾病处于缓解期，也可以在病人体内检测到其维生素D3处于低水平。

　　Margherita等［22］通过动物实验证明了1,25?(OH)2D3对IBD有较明显的抑制及改善症状的作用，并认为最佳疗效的先决条件是足够但不过量的钙摄入。类风湿性关节炎（RA）是一个累及周围关节为主的多系统性炎症性自身免疫病，在RA中滑膜组织中发现有大量炎症性细胞如巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、T细胞及B细胞等的浸润，其中CD4+ T细胞的浸润最明显，其产生的细胞因子IL?2、IFN?γ增多。流行病学调查发现RA病人体内活性VitD3含量明显低于正常水平，而通过补充维生素D3则可明显降低疾病的危险度［23，24］。(1,25?OH)2D3对这类疾病的免疫干预机制具有重要的研究价值。

    综上所述，1,25?(OH)2D3作为一种新型的免疫调节剂可作用于机体免疫系统，通过影响各种免疫细胞的分化增殖及细胞因子的分泌纠正免疫紊乱，有利于机体“自我耐受”稳定状态的恢复，在防治器官特异性自身免疫性疾病的应用中有着巨大的潜力。因此，进一步研究1,25?(OH)2D3及类似物对机体免疫功能更广泛的作用，以及它在多种器官特异性自身免疫病发生、发展中的作用，可为疾病的防治提供新的思路与手段。

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