激素、神經肽及神經遞質對免疫功能的影響 激素、神經肽及神經遞質等神經內分泌信息分子可借經典內分泌、旁分泌和自分泌途徑,影響或調節(jié)免疫應答,并能與某些免疫病理過程。
(一)類固醇激素
1.糖皮質激素(GC) GC對免疫功能的影響為廣泛。Selye等于1936年先觀察一腎上腺皮質提取物可導致大鼠胸腺萎縮。其后證明GC可通過多種途徑影響免疫系統(tǒng),且此效應存在較大的種屬差異,如小鼠、大鼠、倉鼠和兔較為敏感,而豚鼠、猴和人相對不敏感,主要差異表現(xiàn)為后者的淋巴細胞不易被GC作用反致溶。
(1)GC影響胚胎期免疫系統(tǒng)的發(fā)育:如小鼠胚胎胸腺在GC作用下,其淋巴細胞表達Thy1.2抗原增加,而高濃度的GC可殺傷小淋巴細胞。胸腺的上皮細胞對GC尤為敏感。GC引起胸腺萎縮的機制涉及細胞程序性死亡或凋零(apoptosis),此作用需要核酸內切酶的參與,在Ca2+及Mg2+激活核酸內切酶,后導致DNA的斷裂。GC明顯降低胸腺激素的分泌水平,減少胸腺中胸苷激酶(TK)的活性。離體大鼠胸腺細胞接觸Gc 4小時后,胞漿中RNA降解速率加快。另外,胸腺細胞不同發(fā)育階段對GC的反應有所差異,如人胚胎胸腺中,胸腺前體細胞對GC的敏感性較成熟細胞為高。
?。?)GC影響淋巴細胞的生成和骨髓造血機能:如減少骨髓中成熟B細胞數目,提高髓髓中Mφ及粒細胞的集落形成率。
?。?)GC改變細胞的循環(huán)和重新分布:小鼠給予GC后,血中單個核細胞及嗜酸性粒細胞減少。GC可降低淋巴細胞自血中進入淋巴結的數量,但促進淋巴細胞空過血管內皮而進入骨髓腔。
?。?)GC對淋巴功能的調節(jié)作用:①GC可降低PHA引起的T細胞增殖以應,這可能與降低IL-2R表達有關。GC還能減弱T細胞的趨化及游走性,抑制脾臟中的B細胞對LPS及PPD的反應,減少Ig合成細胞的數目,改變PWM誘導的PFC形成率。②在GC作用下Mφ的APC功能受抑制,且IL-1分泌減少。GC也抑制單核細胞轉變成Mφ,抑制皮膚Langerhans細胞的功能,削純收益Mφ的吞噬及細胞內殺傷能力。③調節(jié)NK細胞的功能,如小鼠脾細胞培養(yǎng)中NK細胞活性受地塞米松(10-7-10-11M)的抑制。體內藥理劑量的GC則減少脾臟中NK細胞數目,但也有相反的報導。
激素、神經肽及神經遞質對免疫功能的影響(5)GC對肥大細胞功能的影響:GC抑制Ag所致肞大細胞脫顆粒反應,減少組織胺的釋放,減少嗜酸性粒細胞數目,抑制其趨化反應,降低粒細胞的滲出和吞噬活動,并能對抗某些細胞因子維持嗜酸性粒細胞的存活作用。
?。?)GC對細胞因子產生及生物活性的影響:GC在風濕性關節(jié)炎患者可抑制IL-1引起的IL-6基因表達;減弱LPS誘導的TNF-α產生,增加IL-α、IL-1β及IL-6mRNA的不穩(wěn)定性,減少IL-2的分泌,與GM-CSF聯(lián)合應用可提高中性粒細胞對IL-1的結合,與造血生長因子協(xié)同誘導骨髓細胞表達IL-1受體GC通過阻抑IL-2R的信號傳遞。降低免疫細胞對IL-2的反應性。GC受體拮抗劑RV38486能模擬IL-1作用而加強TNT-α的致死及誘生IL-6效應。GC還可對抗IL-1β對胰島素分泌的抑制效應。
?。?)GC對MHC I類及Ⅱ類分子表達的抑制作用:MHC參與T細胞識別粘附及APC功能,MHC表達過低或不表達,可引起嚴重的免疫缺陷,而表達過高則可糾起血身免疫性疾病。現(xiàn)已證明,GC可抑制小鼠B細胞和巨噬細胞MHc Ⅱ基因I-Aβ的激活。GC的部分免疫抑制效應是由脂皮素(lipocoritin)介導的,脂皮素是由至少6種蛋白質構成的家族,其結構與細胞骨架和胞吐相關蛋白(calpactin)類似。在GC作用下,大鼠腹腔白細胞、人羊膜細胞、人外周血單個核細胞及人支氣管肺泡沖洗液中Mφ等的脂皮素生成增加。而摘除腎上腺可減少大鼠幾種組織內脂皮膚mRNA及蛋白水平。GC主要影響脂皮素1和2的含量,使胞漿中及與胞膜相關的脂皮素1和2濃度升高。脂皮素具有較強的抗炎和免疫抑制效應,如抑制PAF及類花生酸等的合成,并模擬GC的眾多作用。在類風濕性節(jié)炎患者,脂皮素1自身抗體的存在GC的反應性缺損有關。
?。?)GC對粘附分子表達的調節(jié)作用:GC的另一免疫調控機制涉及ELAM及ICAM。GC可抑制血管內皮細胞表達ELAM-1及ICAM-1mRNA和蛋白分子,此作用可被GR拮抗劑RU486所阻斷。GC可調節(jié)白細胞的循環(huán)及定缶滪和游走反應,從而發(fā)揮其強大的抗炎和免疫抑制效應。
?。?)GC對某些酶合成的調節(jié)作用:GC還較強地抑制成纖維細胞合成膠原酶,抑制多種磷脂酶的合成,影響某些金屬蛋白酶的表達,促進血管緊張素轉換酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)及中性肽鏈內切酶(neutral endopeptidase,NEP)的生成,ACE和NEP可分別降解緩激肽及速激肽等炎癥介質。在哮喘及結腸炎癥性疾病時,局部組織的速激肽受體NK1表達增高,并可介導SP的免疫調節(jié)及致炎作用。此受體的表達亦受GC的抑制。
(10)GC對MO產生的調節(jié)作用:NO作為細胞內及細胞間信息分子也參與免疫反應,如促進炎癥組織的血漿外滲。催化NO合成的酶為NO合成酶(NOS),其表達受細胞因子的調控?,F(xiàn)已證明GC可陰抑NOS的基因轉錄,從而減少NO的合成和釋放。
目前發(fā)現(xiàn), GC對免疫功能的調控不僅僅是抑制性的,在某些實驗條件下,較人氏劑量的GC可增強淋巴細胞的增殖反應。
近年來,對GC的作用機理已有了分子水平的認識。GC結合于無活性GR后,使GSP90及immunophilin等蛋白與GR解離,有活性的GR即可識別糖皮質激素反應元件(GRE)序列,由于GRE位于GC靶基因的啟動子區(qū)域,故可誘導或阻抑靶基因的表達。GRE的數目及相對于轉錄起始上點的位置可能決定GC影響轉錄的程度,GC阻抑某些靶基因轉錄的機制可能和阻抑性GRE有關,GR與此類GRE結合后,以空間位阻方式抑制其它轉錄因子的促轉錄作用。新近發(fā)明,GR還可直接作用于某些轉錄因子,從而發(fā)揮鞭抗炎效應,如轉因子AP-1(激活蛋白-1)是由Fos蛋白及Jun蛋白組成的二聚體。AP-1促進膠原酶基因的活化。有活性的GR可結合于AP-1從而抑制膠原酶的合成。AP-1還參與T細胞的活化,促進IL-2及IL-2R基因的表達等,GC則通過GR的活化而AP-1的活性以對抗細胞因子的作用。其它轉錄因子如NF-κB及NF-AT等也受GC的負性調控。此領域的研究將對合理的藥物設計及相關的臨床實踐具有指導意義。
2.龍激素 一般而言,睪酮等雄激不經對免疫功能有抑制性作用。睪酮可減少人淚腺中IgA的產生,這一作用為雄激素所獨有。在睪酮的作用下,胸腺的重量和體積均減少。小鼠遲發(fā)型皮膚超敏反應及抗體的生成亦受睪酮的抑制,去勢可逆轉這些變化。睪酮還可降低實驗動物對許多細菌、支原體、寄生蟲及病毒感染的抵抗力,表現(xiàn)為感染后的致死率及腫瘤發(fā)生率明顯升高,去勢為著能逆轉這些改變。
與孕酮及E2相反,睪酮阻抑乳腺上皮細胞表達Ia分子。此外,IM-9系淋巴細胞膜上SP受體(NK1受體)的睪酮的作用下Kd值增大,提示睪酮對SP這一神經源性炎癥介質的作用有一定影響。
3.雌激素 雌激素可提高體液免疫力而減低細胞免疫機能。
(1)對體液免疫功能的影響:E2促進子宮分泌IgG,也使子宮內膜上皮細胞的IgA含量增加。C57BL小鼠接受雌激素后,針對SRBC的溶血性抗體滴度上升,面C3H小鼠無此反應,提示該作用存在品系差異。
(2)對細胞免疫功能的影響:雌激素制劑能降低胸腺重量,減少胸腺中淋巴細胞數目,但可增加脾臟的重量及脾細胞數。生理條件下,雌性小鼠的脾細胞數目也較雄鼠為多。在去卵巢的雌性大鼠,E2可引起胸腺萎縮。E2還能強烈地抑制PHA及ConA等高層的大鼠胸腺細胞增殖反應。E2抑制小鼠及人的外周血T淋巴細胞DNA的合成,E2還降低NK細胞的活性,減弱poly I-C及短小棒狀杜菌對NK細胞的刺激作用,同時增加小鼠實驗性或自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率及轉移率,延長同種異體皮膚移植物在小鼠的存活時間。去垂體大鼠給予PRL可恢復免疫功能,而同時切除卵巢后,PRL不足以完全恢復免疫功能,必需合用E2方可秦效。FE尚能提高肥大細胞的數目,刺激肥大細胞的功能。
4.醛固酮 醛固柄借胞膜受體而快速影響人單個核白細胞的Na+交換,從而改變細胞內的高子嘗試及細胞體積,其機制可能與IP3的生成有關。
(二)甲狀腺激素
激素、神經肽及神經遞質對免疫功能的影響 甲狀腺激素對體液免疫和細胞免疫均有促進作用。新生及年輕大鼠去甲狀腺后,將引起外周血淋巴細胞數目降低,抗SRBC的抗體反應下降,脾細胞對PHA刺激的增殖反應減弱,這些效應有一定的時間依賴性,即新生大鼠去甲狀腺后的上述變化發(fā)生于斷乳后,而年輕大鼠亦需經40-60日顯類似改變??梢?,甲狀腺對免疫機能有正性調控作用。遺傳性免疫缺損的Snell-Bagg小鼠給予生長激素(GH)及T4后可重建其免疫功能。T3可能增加幼齡小鼠胸腺上皮細胞數目,并增大髓質體積。長期給予T4可提高外周血淋巴細胞數量,特別是T細胞數目。在小鼠及人,甲狀腺激素均促進淋巴細胞對絲裂原的增殖反應,并有明顯的劑量依賴關系。
?。ㄈ┑鞍踪|及肽類激素
1.GH 人的GH由191個氨基酸殘基組成,不同種屬的GH結構和活性有較大的差異。GH是腺重體激素中重要的免疫調節(jié)因子。GH受體是紅細胞生成素(EPO)受體超家族的一員,GH既可借助受體直接影響免疫細胞的功能,也可由胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor,IGF)的介導而間接作用于免疫細胞,因GH誘導IGF的生成,且IGF-I受體分布于所有外周血單個核細胞膜上。GH可影響免疫系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),其中胸腺為其主要的靶器官。