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肥大细胞在肠缺血再灌注损伤中的作用
时间：2010-08-23 17:51:49 来源： 作者：
| 肠缺血/再灌注损伤是许多疾病中临床常见病理生理过程，占机体器官缺血/再灌注损伤中的1/3，具有极高的死亡率；报告统计，绞窄性肠梗阻病死率为4.6-30.0%；急性肠系膜血管阻塞和肠系膜静脉血栓死亡率高达70％～90％，仍与50年前无明显差别。肠缺血/再灌注损伤不仅导致肠道局部组织坏死、凋亡，还会引起肠粘膜屏障损害，肠内细菌和毒素移位，肠道炎症反应和肠源性介质释放，诱发全身炎症反应，甚至导致多器官功能衰竭，是全身炎症反应和多器官衰竭（Multiple organs dysfunction syndrome MODS）发生的重要原因。总体来讲，缺血再灌注损伤的机制十分复杂，目前已公认缺血再灌注损伤的主要机制是氧自由基、钙积聚；中性粒细胞的作用；炎性介质的局部炎症性损伤和血管开放后不复流等近年来也得到重视。肥大细胞参与肠缺血再灌注损伤的病理生理过程也是近年来众多学者关注的重点之一，下面就这一主题作一综述。 1．关于肥大细胞 肥大细胞由造血祖细胞衍化而来，在其表面有与IgE抗体Fc段具有高亲和力的受体（FcRI）表达，当与细胞受体结合的IgE抗体识别特异性多种抗原时，发生特征性生化和形态学变化，称为过敏性脱颗粒，引起生物活性介质的通道开放。Schwartz等用免疫组织化学方法，发现根据肥大细胞所含中性蛋白酶不同可将其分为两种亚型：MCT和MCTC。MCT仅含类胰蛋白酶，MCTC则含有类胰蛋白酶和胃促胰酶。MCT代表“免疫相关”型的肥大细胞，主要参与宿主的免疫反应，大量分布于粘膜表面。MCTC代表“非免疫相关”型的肥大细胞，参与血管生成和组织重建，在结缔组织中含量较多。两种亚型肥大细胞表面均表达FcRI，参与IgE介导的过敏性或寄生虫反应。 肥大细胞在尚未分化且具有分裂能力的阶段即离开造血组织，经血液到达周围组织，主要分布在皮肤，呼吸系统和消化系统等部位的粘膜下以及肠系膜、血管、淋巴管的结缔组织中。参与人体多种生理和病理功能的调节，不仅在变态反应中起着重要的作用，在宿主对病原微生物的防御反应以及在免疫调节反应中也发挥着重要作用，维持机体自身稳定功能和影响胃肠粘膜分泌、吸收、粘膜血流、神经及平滑肌功能， 肠粘膜内含有丰富的肥大细胞，根据其所在部位称为肠粘膜肥大细胞（intestinal mucosal mast cell， IMMC），是MC的一种亚型，位于肠粘膜下固有层，与血管和神经纤维细胞相邻，具有不同于其他亚型MC的独特功能，与其他免疫细胞及神经系统和细胞因子相互作用，共同维持肠道正常生理功能，如肠道免疫、消化液的分泌等，被誉为胃肠粘膜的第四道屏障。 2．肥大细胞活化与器官损害 以往人们认为MC参与速发型超敏反应及变态的急性期，近年来发现MC是神经－免疫－内分泌网络调节过程中一种关键细胞，在非变态反应及变态反应晚期中的作用逐渐被确认。MC通过释放颗粒产物，刺激成纤维细胞及内皮细胞的迁移与增殖，从而促进组织重构，血管发生，进而伤口愈合；MC的产物类胰蛋白酶，作为有效的成纤维细胞生长因子，参与了不育男性生精小管管壁增厚及睾丸的其他变化；MC通过释放促炎因子及相关的酶等，作为炎症细胞在动脉粥样硬化的发病过程中也发挥一定的作用，参与了病变的早期及后期机制；小鼠MC经其表面自身抗体及补体等的受体，在关节炎的发病机制中起到细胞桥梁的作用；另外脑内MC的存在，可能对中枢神经系统介质的释放有重大贡献，因此与某些疾病如多发性硬化症相关。有作者发现肾间质MC参与了急、慢性间质性肾炎细胞外基质蓄积，促进间质纤维化，且MC数量明显增加，机制可能是通过活化蛋白酶活化受体－2，增加转化生长因子β1表达，促进I型胶原合成；另有学者认为心肌内的MC在大鼠心梗后心肌纤维化过程中起到一定的作用，机制与MC释放介质有关。近年来国外有学者应用免疫组化等技术研究了一些良恶性疾病组织中的MC浸润情况及其意义，发现MC浸润数量与恶性肿瘤的侵袭能力、转移发生及预后评估等有密切关系，机制认为与浸润MC分泌的生物活性物质有密切关系，癌组织内及其癌间质浸润的MC 经活化后具有强裂的促血管生成作用且分泌的一些生物活性物质通过影响癌组织微环境能增强癌细胞侵袭能力促进癌细胞增殖能力从而影响恶性肿瘤的预后。有学者发现在胰腺炎模型中使用肥大细胞模稳定剂能够显著减轻胰腺、结肠的血浆渗出，减轻炎症反应。Yonetci等认为MC的激活在急性胰腺炎的开始阶段起着重要的作用，使用酮替芬预处理可以降低大鼠重症急性胰腺炎的发生率。因此，MC可能是神经免疫链条中的一个重要环节，使靶器官产生免疫炎症发应。 从上述研究可以看出，MC在病理生理过程中的作用越来越复杂，MC除参与速发型超敏反应及变态反应急性期外，有可能在其它疾病发展中扮演重要的角色。 3．肥大细胞在肠缺血/再灌注损伤中的作用 Kanwar S等通过小肠缺血再灌注损伤模型实验中发现再灌注后血浆肥大细胞蛋白酶II、MPO活性及上皮细胞通透性明显升高，而使用肥大细胞稳定剂doxantrazole能明显减轻缺血再灌注损伤后导致上述指标的升高，从而认为氧化产物活化肥大细胞在肠缺血再灌注损伤过程中起着一个关键的作用。Kimura T等认为肠缺血再灌注损伤可能与肥大细胞活化导致的补体激活有关。Andoh A使用肥大细胞缺陷大鼠，在肠缺血再灌注模型中，发现肥大细胞缺陷组大鼠较普通大鼠各损伤指标明显减轻，证实了肥大细胞在小肠缺血再灌注损起着关健性作用；Lindestrom LM等在大鼠回肠缺血/再灌注损伤中发现回肠肌层中的肥大细胞逐步增多。我们通过研究也发现缺血再灌注后肠粘膜处肥大细胞大量增加；免疫组化发现，肠缺血再灌注后，肠粘膜肥大细胞大量脱颗粒。从以上研究结果可以看出，肥大细胞在缺血再灌注损伤过程中的作用不容忽视。国内有学者研究发现，感染性大鼠动物模型中，多器官衰竭时肠粘膜处肥大细胞存在大量活化现象，是引起病变加重的重要因素。 当肥大细胞激活时，通过细胞脱颗粒作用将介质释放出来，肥大细胞释放的介质主要有以下几类：生物胺、酶、花生四烯酸代谢产物、腺苷、神经肽、细胞因子等。其中既有已预先合成，在受到刺激后立即释放的介质，如组胺、5-HT,各种蛋白酶、神经肽以及某些细胞因子(TNF，IL-1等)，也有受刺激后新合成的介质，主要是花生四烯酸的代谢产物，如前列腺素、白三烯。5-HT和白三烯可增加血管的通透性，促进黏液的分泌。肥大细胞的脱颗粒反应，既是机体的一种防御反应，也是炎症、免疫等病理反应的基础。其生物学效应包括①淋巴细胞反应，如粘附、趋化等；② 酶底物反应，如胶原蛋白和脂蛋白降解；③微血管反应，如微血管通透性增加，微血管收缩和舒张等，可以说，肥大细胞的功能十分复杂。 ① 研究已证实TNF-α等细胞因子参与了缺血/再灌注损伤过程。在体外实验研究发现肥大细胞能大量释放TNF-α、趋化因子、白介素和前列腺素等，肥大细胞是炎性介质的重要来源，是产生TNF-α的主要细胞。 ② 组胺是肥大细胞释放的一种生物活性物质，组胺能增加肠微血管通透性，组胺可直接造成组织损伤。Boros M 等在研究中发现，肥大细胞脱颗粒释放组胺与肠缺血再灌注通透性增加有直接关系。 ③ 肥大细胞能释放几种趋化生长和调节因子，促使中性粒细胞积聚。肥大细胞释放趋化因子，组胺能增加肠微血管通透性，此两因素有利于中性粒细胞从血管内游走到组织间隙，直接释放细胞因子造成组织损伤。如有学者在早期脑缺血再灌注研究中，发现肥大细胞增加血管通透性，使用抗组胺药，中性粒细胞渗透降低47%。 Szabo A等在缺血再灌注损伤狗的实验模型中发现，使用色甘酸钠等肥大细胞稳定剂虽然能够明显减轻肠缺血再灌注损伤后肠粘膜屏障通透性，但对肠粘膜形态学的改变影响不大，认为肥大细胞在肠缺血再灌注损伤过程中所起的作用较小。 5．肠缺血再灌注肥大细胞活化的机理 组织中的肥大细胞可被多种刺激物活化， Yu LC等应激实验证实氧化产物能激活肥大细胞；Santos等于烧伤模型研究发现证实毒素可激活肥大细胞。许多研究已证实，肠缺血再灌注后，能释放氧化产物，并造成细菌毒素易位，说明存在了激活肥大细胞的基础，Kanwar S等通过小肠缺血再灌注损伤模型还发现氧化产物能够活化肥大细胞脱颗粒，释放组胺和炎性介质等。组胺通过自身放大机制调节肥大细胞的释放，即肥大细胞脱颗粒后释放组胺，释放的组胺又可激活临近的肥大细胞脱颗粒。有学者发现[28]，失血性休克复苏后，循环中的组胺浓度增加。 6．展望 肥大细胞的作用越来越受到人们的重视，肥大细胞在肠缺血再灌注损伤中有不可忽视的作用，其在肠组织中的聚集是结果还是原因，还无定论，期望在不久的将来能够解决Michel提出的“肥大细胞之谜”这一问题。 |
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