影响多发性硬化髓鞘再生的因素及其机制

　　作者：方鑫,姜亚平　　作者单位：武汉市，华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科

　　【关键词】 多发性,硬化髓鞘,因素

　　多发性硬化(MS)是常见的中枢神经系统(CNS)炎性脱髓鞘性疾病，目前认为MS是一种自身免疫性疾病，是细胞免疫与体液免疫共同参与导致的以脑和脊髓白质损伤为主的疾病。由于在人类成体前脑有大量少突胶质细胞前体细胞(OPC)，另外在MS脱髓鞘斑内亦存在OPC，少突胶质细胞及其前体OPC是MS中髓鞘再生的主要来源。目前越来越多的研究认为髓鞘再生是MS治疗中非常有前景的方向，但是要达到有效的、有治疗作用的髓鞘再生，首先必须了解影响髓鞘再生的各种因素，理解控制髓鞘形成和髓鞘再生的确切机制。现就近年来这方面的研究进展综述如下。

　　1 影响MS髓鞘再生的细胞因子

　　1.1 γ干扰素(IFNγ) IFNγ被认为在MS免疫介导脱髓鞘中起有害的作用。Lin等[1]利用按时序控制方式异位表达IFNγ的转基因小鼠为基础，在Cuprizone(一种铜螯合剂)诱导脱髓鞘模型和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)这两个MS动物模型中研究IFNγ对髓鞘再生的影响。CNS产生的IFNγ严重抑制这两个模型的髓鞘再生，阻碍EAE小鼠临床康复，这与脱髓鞘病灶部位少突胶质细胞急剧减少有关。此外该实验还发现在Cuprizone诱导的小鼠中，IFNγ能抑制脱髓鞘病灶部位髓鞘再生，这是通过内质网应激调控少突胶质细胞对IFNγ的反应来实现。

　　1.2 白细胞介素(IL)11 Zhang等[2]基于微点阵方法研究MS病灶的基因调控修复，鉴定出IL11作为星形胶质细胞源性因子，使少突胶质细胞存活、成熟、髓鞘形成成为可能。在人类星形胶质细胞培养实验中，IL11被细胞因子IL1β和β1型转化生长因子(TGFβ1)诱导表达，IL1β和TGFβ1在MS脱髓鞘斑中显著地表达。MS组织样本中反应性星形胶质细胞表达IL11 ，这种显著性的表达局限于活动和静息病灶有髓鞘边缘。少突胶质细胞表达IL11受体α(IL11Rα)，体外培养实验中IL11Rα局限于人类未成熟的少突胶质细胞，在成熟的时候表达减少。培养过程中加入IL11，可以观察到少突胶质细胞数目显著增多，这和少突胶质细胞存活和成熟增强有关;另外还发现IL11和啮齿类动物CNS共同培养时，髓鞘形成显著增加。IL11的这种保护少突胶质细胞和髓鞘再生的作用，有治疗MS的潜力。

　　1.3 淋巴毒素α 肿瘤坏死因子α和淋巴毒素α(LTα，即肿瘤坏死因子β)在MS脱髓鞘斑内以及周围表达上调，星形胶质细胞来源的LTα加重炎症和脱髓鞘。Plant等[3]研究发现在Cuprizone诱导的MS模型中，LTα主要由星形胶质细胞表达，缺少LTα的情况下，脱髓鞘以及GSTpi阳性的成熟少突胶质细胞丢失延缓。因此，抑制LTα信号有治疗MS 的希望。

　　1.4 IFNβ 目前已经在临床用于治疗MS，其治疗作用被认为是通过调节免疫细胞来实现的，另外也有可能影响胶质细胞髓鞘再生。Heine等[4]系统地研究了IFNβ对少突胶质细胞增殖、分化、毒性、保护作用的影响，包括直接作用和由其他胶质细胞介导的间接效应。发现只有当存在星形胶质细胞和小胶质细胞时，体外培养的OPC分化才被显著性抑制(P<0.01)，而OPC增殖无变化，IFNβ也没有细胞毒性作用。对用过氧化氢、一氧化氮、补体、谷氨酸盐诱导产生的少突胶质细胞损伤亦无细胞保护作用。总之IFNβ对少突胶质细胞既无毒性也没有细胞保护作用，但是可以通过其他的胶质细胞介导抑制OPC分化。这种作用将如何影响髓鞘再生需要进一步的体内试验。

　　2 影响MS髓鞘再生的信号传导途径

　　2.1 Fc受体γ链(FcRγ)/Fyn信号 少突胶质细胞分化、髓鞘形成以及髓鞘炎性破坏关键涉及到免疫球蛋白FcRγ和Fyn信号，在MS患者抗原抗体复合物可能诱导髓鞘形成过程的直接失调和髓鞘炎性破坏。Cuprizone诱导的脱髓鞘和髓鞘再生过程与FcRγ/Fyn信号级联放大有关，而不伴随淋巴细胞反应。采用衰老、Cuprizone处理或FcRγ/Fyn基因双重敲除诱导脱髓鞘后，磷酸髓鞘碱性蛋白(pMBPs)水平，尤其是相对分子质量21.5×103的异构体，而不是整个pMBPs水平显著减低，给予Cuprizone处理的小鼠以及衰老小鼠人参养荣汤治疗后可修复脱髓鞘，这是针对FcRγ/Fynρ-丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)-pMBPs信号级联放大的有效治疗[5]。该实验结果提示恢复FcRγ/Fyn信号是治疗MS一种新的方法。MS自发髓鞘再生能力是有限的,损伤不能完全修复。最近的证据显示在MS病灶部位仍然保留有OPC和幼稚的少突胶质细胞(iOligs)。诱导这些细胞分化为髓鞘形成细胞是一种新的治疗方法。OPC、iOligs表达免疫球蛋白FcRγ对于这些细胞的分化是必需的。Nakahara等[6]作了10例MS的尸检，发现髓鞘再生部位和脱髓鞘斑均有FcRγ表达，并且证实是MS病灶部位的OPC、iOligs及小胶质细胞表达FcRγ;FcRγ阳性的OPC和iOligs密度在髓鞘再生部位是脱髓鞘斑的3倍。该研究得出结论：MS脑中自发髓鞘再生与FcRγ阳性的OPC和iOligs增多相关，FcRγ在诱导髓鞘再生中可能发挥作用。

　　2.2 Notch信号 因为MS病灶中包含有相当数量的OPC，少突胶质细胞丢失不能解释有限的髓鞘修复。在CNS发育过程中Notch信号途径激活是OPC的抑制信号，阻碍OPC产生髓鞘。Jurynczyk等[7]发现γ分泌酶对EAE小鼠少突胶质细胞Notch信号的抑制作用，显著提高了其临床康复、促进髓鞘再生以及减少轴突损害。在发育成熟的CNS对Notch信号的抑制有治疗MS的希望。

　　3 影响MS髓鞘再生的其他因素

　　3.1 组织蛋白酶 MS发病机制涉及到蛋白水解酶。Ma 等[8]采用cDNA微点阵技术来分析蛋白脂质蛋白质转基因小鼠(模拟MS中髓鞘再生失败的动物模型)。组织蛋白酶L、H、B及其抑制物半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的表达上调，原位杂交显示组织蛋白酶诱导主要限于白质小胶质细胞/巨噬细胞，并且从2～8个月连续表达，在4个月时证实组织蛋白酶水平增高。星形胶质细胞表达半胱氨酸蛋白酶抑制剂C也增高，在脱髓鞘病程中小胶质细胞/巨噬细胞与星形胶质细胞比率始终是增高的，该期间分泌的组织蛋白酶与半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的比率也是增高的。该实验得出这样的结论：组织蛋白酶活性增高以及半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的调控不当阻碍MS的髓鞘再生。

　　3.2 髓鞘转录因子1(Myt1) Myt1是一种锌指DNA结合蛋白，在离体实验发现其可以影响发育中的OPC增殖、分化以及髓鞘基因转录。Vana等[9]用鼠肝炎病毒(MHV)感染小鼠，诱导脊髓脱髓鞘制成MS模型，在脊髓白质病灶区域发现表达Myt1细胞的密度显著地增加。脱髓鞘活动期表达Myt1细胞广泛地增殖，随后在髓鞘再生早期累积到最高水平。核Myt1免疫反应性细胞经血小板源性生长因子α受体(OPC标记物)、少突胶质细胞或神经干细胞表型(鉴定分别靠CC1抗原和Musashi 1)双标鉴定，证实这些细胞主要是OPC。在脱髓鞘以及髓鞘再生早期单纯疱疹病毒感染小鼠白质表达Myt1的OPC密度显著增加，随着髓鞘再生的进展恢复到注射磷酸盐缓冲溶液对照组小鼠的水平。MS病灶中星形胶质细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、小胶质细胞均不表达Myt1。Myt1存在于邻近病灶的脱髓鞘斑周围和早期髓鞘再生灶内。该实验结果表明少突胶质细胞系对脱髓鞘反应性再生有潜在的治疗作用。

　　3.3 甲状腺激素(TH) 已知TH是大脑发育、少突胶质细胞发育以及髓磷脂蛋白基因表达调节的关键信号，缺少TH可使少突胶质细胞形成减少，髓鞘形成障碍。目前一般认为在MS动物模型中，TH可以促使髓鞘再生[10]。Fernandez等[11] 给予EAE大鼠TH后，发现血小板源性生长因子α受体表达增加，髓鞘碱性蛋白mRNA和蛋白恢复到正常水平，表明TH可促进髄鞘再生，另外发现TH对病变轴突产生神经保护作用。给予大鼠和狨猴MS模型TH后，其可刺激内源性OPC参与髓鞘再生[12]。

　　3.4 免疫球蛋白

　　3.4.1 抗热休克蛋白90 β抗体 MS患者OPC表面存在抗热休克蛋白90 β，Cid等[13]研究发现离体培养的成体OPC表面仍然表达抗热休克蛋白90 β，抗热休克蛋白90 β抗体攻击抗原，以补体依赖方式诱导体外培养的OPC死亡，导致O4阳性不成熟的少突胶质细胞数量显著减少，从而限制了髓鞘再生。在攻击OPC引起不成熟的少突胶质细胞数量减少的效应过程中，存在低水平的抗热休克蛋白90 β抗体(如见于MS患者脑脊液范围)起关键作用;较高浓度的抗热休克蛋白90 β抗体和补体使不成熟的少突胶质细胞完全消失。补体1酯酶抑制剂可以阻止这种针对不成熟的少突胶质细胞的效应。

　　3.4.2 免疫球蛋白M(IgM) 在Theiler病毒诱导的脑脊髓炎动物模型(TMEV)中，静脉注射多克隆免疫球蛋白(IVIG)显示出有助髓鞘再生的作用。进一步研究采用TMEV和溶血卵磷脂制成的毒性脱髓鞘动物模型，鉴定出是单克隆抗体导致髓鞘再生。这些单克隆抗体的共同特性是IgM同种型，其不依赖抗原表位特异性，能与少突胶质细胞结合。近来已经确定两种人单克隆抗体具备促进髓鞘再生的性质。虽然到目前为止IVIG临床试验未能证明可以改善MS患者的自然病程，但是这些研究应用的仅仅是免疫球蛋白G(IgG)制品，而体内和体外实验结果显示是IgM有促进髓鞘再生作用。故免疫球蛋白的促进髓鞘再生作用有治疗MS的潜力[14]。

　　3.5 其他潜在形成髓鞘的细胞 除少突胶质细胞及其OPC外，室管膜细胞也有髓鞘再生的可能，位于脊椎管和脑室的室管膜细胞在损伤后可反应性增殖，这些细胞有潜力分化成神经支持细胞(少突胶质细胞)。Mohamed等[15]研究证明，EAE大鼠模型中疾病导致室管膜细胞发生增殖反应。用第2相酶诱导剂后可见更显著的室管膜增殖效应。该实验说明室管膜细胞在大脑炎症后发生反应进而发挥作用，有可能涉及髓鞘再生过程。

　　总之，影响MS髓鞘再生的因素很多，但是基于髓鞘再生治疗方法研究的总目标很明确，就是合理运用各种效应分子(IL11、TH等)作用于效应细胞(少突胶质细胞、OPC、室管膜细胞等)，从而达到促进髓鞘再生。目前和今后的研究重点是发现影响髓鞘再生的各种因素，探讨其发挥作用的确切机制。通过加强促进髓鞘再生的因素以及消除阻碍髓鞘再生的因素来治疗MS，这是很有前景的治疗方法，但应用于临床之前还需要经过大量的动物实验研究。

　　【参考文献】

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