肥大細(xì)胞在腸缺血再灌注損傷中的作用

1、肥大細(xì)胞在腸缺血再灌注損傷中的作用黑子清 中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院麻醉科 腸缺血/再灌注損傷是許多疾病中臨床常見病理生理過程，占機(jī)體器官缺血/再灌注損傷中的1/3，具有極高的死亡率；報(bào)告統(tǒng)計(jì)，絞窄性腸梗阻病死率為4.6-30.0%；急性腸系膜血管阻塞和腸系膜靜脈血栓死亡率高達(dá)7090，仍與50年前無明顯差別。腸缺血/再灌注損傷不僅導(dǎo)致腸道局部組織壞死、凋亡，還會(huì)引起腸粘膜屏障損害，腸內(nèi)細(xì)菌和毒素移位，腸道炎癥反應(yīng)和腸源性介質(zhì)釋放，誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)，甚至導(dǎo)致多器官功能衰竭，是全身炎癥反應(yīng)和多器官衰竭（Multiple organs dysfunction syndrome MODS）發(fā)生的重要原因。

2、總體來講，缺血再灌注損傷的機(jī)制十分復(fù)雜，目前已公認(rèn)缺血再灌注損傷的主要機(jī)制是氧自由基、鈣積聚；中性粒細(xì)胞的作用；炎性介質(zhì)的局部炎癥性損傷和血管開放后不復(fù)流等近年來也得到重視。肥大細(xì)胞參與腸缺血再灌注損傷的病理生理過程也是近年來眾多學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)之一，下面就這一主題作一綜述。 1關(guān)于肥大細(xì)胞肥大細(xì)胞由造血祖細(xì)胞衍化而來，在其表面有與IgE抗體Fc段具有高親和力的受體（FcRI）表達(dá)，當(dāng)與細(xì)胞受體結(jié)合的IgE抗體識(shí)別特異性多種抗原時(shí)，發(fā)生特征性生化和形態(tài)學(xué)變化，稱為過敏性脫顆粒，引起生物活性介質(zhì)的通道開放。Schwartz等用免疫組織化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)根據(jù)肥大細(xì)胞所含中性蛋白酶不同可將其分為兩種亞型：

3、MCT和MCTC。MCT僅含類胰蛋白酶，MCTC則含有類胰蛋白酶和胃促胰酶。MCT代表“免疫相關(guān)”型的肥大細(xì)胞，主要參與宿主的免疫反應(yīng)，大量分布于粘膜表面。MCTC代表“非免疫相關(guān)”型的肥大細(xì)胞，參與血管生成和組織重建，在結(jié)締組織中含量較多。兩種亞型肥大細(xì)胞表面均表達(dá)FcRI，參與IgE介導(dǎo)的過敏性或寄生蟲反應(yīng)。肥大細(xì)胞在尚未分化且具有分裂能力的階段即離開造血組織，經(jīng)血液到達(dá)周圍組織，主要分布在皮膚，呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等部位的粘膜下以及腸系膜、血管、淋巴管的結(jié)締組織中。參與人體多種生理和病理功能的調(diào)節(jié)，不僅在變態(tài)反應(yīng)中起著重要的作用，在宿主對(duì)病原微生物的防御反應(yīng)以及在免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)中也發(fā)揮著重要

4、作用，維持機(jī)體自身穩(wěn)定功能和影響胃腸粘膜分泌、吸收、粘膜血流、神經(jīng)及平滑肌功能， 腸粘膜內(nèi)含有豐富的肥大細(xì)胞，根據(jù)其所在部位稱為腸粘膜肥大細(xì)胞（intestinal mucosal mast cell， IMMC），是MC的一種亞型，位于腸粘膜下固有層，與血管和神經(jīng)纖維細(xì)胞相鄰，具有不同于其他亞型MC的獨(dú)特功能，與其他免疫細(xì)胞及神經(jīng)系統(tǒng)和細(xì)胞因子相互作用，共同維持腸道正常生理功能，如腸道免疫、消化液的分泌等，被譽(yù)為胃腸粘膜的第四道屏障。 2肥大細(xì)胞活化與器官損害以往人們認(rèn)為MC參與速發(fā)型超敏反應(yīng)及變態(tài)的急性期，近年來發(fā)現(xiàn)MC是神經(jīng)免疫內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)過程中一種關(guān)鍵細(xì)胞，在非變態(tài)反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)晚期

5、中的作用逐漸被確認(rèn)。MC通過釋放顆粒產(chǎn)物，刺激成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞的遷移與增殖，從而促進(jìn)組織重構(gòu)，血管發(fā)生，進(jìn)而傷口愈合；MC的產(chǎn)物類胰蛋白酶，作為有效的成纖維細(xì)胞生長因子，參與了不育男性生精小管管壁增厚及睪丸的其他變化；MC通過釋放促炎因子及相關(guān)的酶等，作為炎癥細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病過程中也發(fā)揮一定的作用，參與了病變的早期及后期機(jī)制；小鼠MC經(jīng)其表面自身抗體及補(bǔ)體等的受體，在關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制中起到細(xì)胞橋梁的作用；另外腦內(nèi)MC的存在，可能對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)介質(zhì)的釋放有重大貢獻(xiàn)，因此與某些疾病如多發(fā)性硬化癥相關(guān)。有作者發(fā)現(xiàn)腎間質(zhì)MC參與了急、慢性間質(zhì)性腎炎細(xì)胞外基質(zhì)蓄積，促進(jìn)間質(zhì)纖維化，且MC數(shù)量

6、明顯增加，機(jī)制可能是通過活化蛋白酶活化受體2，增加轉(zhuǎn)化生長因子1表達(dá)，促進(jìn)I型膠原合成；另有學(xué)者認(rèn)為心肌內(nèi)的MC在大鼠心梗后心肌纖維化過程中起到一定的作用，機(jī)制與MC釋放介質(zhì)有關(guān)。近年來國外有學(xué)者應(yīng)用免疫組化等技術(shù)研究了一些良惡性疾病組織中的MC浸潤情況及其意義，發(fā)現(xiàn)MC浸潤數(shù)量與惡性腫瘤的侵襲能力、轉(zhuǎn)移發(fā)生及預(yù)后評(píng)估等有密切關(guān)系，機(jī)制認(rèn)為與浸潤MC分泌的生物活性物質(zhì)有密切關(guān)系，癌組織內(nèi)及其癌間質(zhì)浸潤的MC 經(jīng)活化后具有強(qiáng)裂的促血管生成作用且分泌的一些生物活性物質(zhì)通過影響癌組織微環(huán)境能增強(qiáng)癌細(xì)胞侵襲能力促進(jìn)癌細(xì)胞增殖能力從而影響惡性腫瘤的預(yù)后。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在胰腺炎模型中使用肥大細(xì)胞模穩(wěn)定劑能夠顯

7、著減輕胰腺、結(jié)腸的血漿滲出，減輕炎癥反應(yīng)。Yonetci等認(rèn)為MC的激活在急性胰腺炎的開始階段起著重要的作用，使用酮替芬預(yù)處理可以降低大鼠重癥急性胰腺炎的發(fā)生率。因此，MC可能是神經(jīng)免疫鏈條中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，使靶器官產(chǎn)生免疫炎癥發(fā)應(yīng)。從上述研究可以看出，MC在病理生理過程中的作用越來越復(fù)雜，MC除參與速發(fā)型超敏反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)急性期外，有可能在其它疾病發(fā)展中扮演重要的角色。3肥大細(xì)胞在腸缺血/再灌注損傷中的作用Kanwar S等通過小腸缺血再灌注損傷模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)再灌注后血漿肥大細(xì)胞蛋白酶II、MPO活性及上皮細(xì)胞通透性明顯升高，而使用肥大細(xì)胞穩(wěn)定劑doxantrazole能明顯減輕缺血再灌注損

8、傷后導(dǎo)致上述指標(biāo)的升高，從而認(rèn)為氧化產(chǎn)物活化肥大細(xì)胞在腸缺血再灌注損傷過程中起著一個(gè)關(guān)鍵的作用。Kimura T等認(rèn)為腸缺血再灌注損傷可能與肥大細(xì)胞活化導(dǎo)致的補(bǔ)體激活有關(guān)。Andoh A使用肥大細(xì)胞缺陷大鼠，在腸缺血再灌注模型中，發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞缺陷組大鼠較普通大鼠各損傷指標(biāo)明顯減輕，證實(shí)了肥大細(xì)胞在小腸缺血再灌注損起著關(guān)健性作用；Lindestrom LM等在大鼠回腸缺血/再灌注損傷中發(fā)現(xiàn)回腸肌層中的肥大細(xì)胞逐步增多。我們通過研究也發(fā)現(xiàn)缺血再灌注后腸粘膜處肥大細(xì)胞大量增加；免疫組化發(fā)現(xiàn)，腸缺血再灌注后，腸粘膜肥大細(xì)胞大量脫顆粒。從以上研究結(jié)果可以看出，肥大細(xì)胞在缺血再灌注損傷過程中的作用不容忽視

9、。國內(nèi)有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，感染性大鼠動(dòng)物模型中，多器官衰竭時(shí)腸粘膜處肥大細(xì)胞存在大量活化現(xiàn)象，是引起病變加重的重要因素。當(dāng)肥大細(xì)胞激活時(shí)，通過細(xì)胞脫顆粒作用將介質(zhì)釋放出來，肥大細(xì)胞釋放的介質(zhì)主要有以下幾類：生物胺、酶、花生四烯酸代謝產(chǎn)物、腺苷、神經(jīng)肽、細(xì)胞因子等。其中既有已預(yù)先合成，在受到刺激后立即釋放的介質(zhì)，如組胺、5-HT,各種蛋白酶、神經(jīng)肽以及某些細(xì)胞因子(TNF，IL-1等)，也有受刺激后新合成的介質(zhì)，主要是花生四烯酸的代謝產(chǎn)物，如前列腺素、白三烯。5-HT和白三烯可增加血管的通透性，促進(jìn)黏液的分泌。肥大細(xì)胞的脫顆粒反應(yīng)，既是機(jī)體的一種防御反應(yīng)，也是炎癥、免疫等病理反應(yīng)的基礎(chǔ)。其生物學(xué)效應(yīng)

10、包括淋巴細(xì)胞反應(yīng)，如粘附、趨化等； 酶底物反應(yīng)，如膠原蛋白和脂蛋白降解；微血管反應(yīng)，如微血管通透性增加，微血管收縮和舒張等，可以說，肥大細(xì)胞的功能十分復(fù)雜。 研究已證實(shí)TNF-等細(xì)胞因子參與了缺血/再灌注損傷過程。在體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞能大量釋放TNF-、趨化因子、白介素和前列腺素等，肥大細(xì)胞是炎性介質(zhì)的重要來源，是產(chǎn)生TNF-的主要細(xì)胞。 組胺是肥大細(xì)胞釋放的一種生物活性物質(zhì)，組胺能增加腸微血管通透性，組胺可直接造成組織損傷。Boros M 等在研究中發(fā)現(xiàn)，肥大細(xì)胞脫顆粒釋放組胺與腸缺血再灌注通透性增加有直接關(guān)系。 肥大細(xì)胞能釋放幾種趨化生長和調(diào)節(jié)因子，促使中性粒細(xì)胞積聚。肥大細(xì)胞釋放趨

11、化因子，組胺能增加腸微血管通透性，此兩因素有利于中性粒細(xì)胞從血管內(nèi)游走到組織間隙，直接釋放細(xì)胞因子造成組織損傷。如有學(xué)者在早期腦缺血再灌注研究中，發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞增加血管通透性，使用抗組胺藥，中性粒細(xì)胞滲透降低47%。Szabo A等在缺血再灌注損傷狗的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭邪l(fā)現(xiàn)，使用色甘酸鈉等肥大細(xì)胞穩(wěn)定劑雖然能夠明顯減輕腸缺血再灌注損傷后腸粘膜屏障通透性，但對(duì)腸粘膜形態(tài)學(xué)的改變影響不大，認(rèn)為肥大細(xì)胞在腸缺血再灌注損傷過程中所起的作用較小。5腸缺血再灌注肥大細(xì)胞活化的機(jī)理組織中的肥大細(xì)胞可被多種刺激物活化， Yu LC等應(yīng)激實(shí)驗(yàn)證實(shí)氧化產(chǎn)物能激活肥大細(xì)胞；Santos等于燒傷模型研究發(fā)現(xiàn)證實(shí)毒素可激活肥大細(xì)胞。許多研究已證實(shí)，腸缺血再灌注后，能釋放氧化產(chǎn)物，并造成細(xì)菌毒素易位，說明存在了激活肥大細(xì)胞的基礎(chǔ)，Kanwar S等通過小腸缺血再灌注損傷模型還發(fā)現(xiàn)氧化產(chǎn)物能夠活化肥大細(xì)胞脫顆粒，釋放組胺和炎性介質(zhì)等。組胺通