帕金森病发病免疫机制的研究进展

　　作者：张艳玲,苏炳银,综述,陈康宁,审校　　作者单位：400038重庆市，第三军医大学附属西南医院神经内科(张艳玲，陈康宁);610083四川省成都市，成都医学院组织胚胎与神经生物学教研室(苏炳银)

　　【关键词】 帕金森病,发病,免疫机制

　　选择性的DA能神经元的损害是PD研究的重要方向。目前的氧化应激学说、兴奋性氨基酸学说、钙的细胞毒作用学说以及A9区(area 9)DA神经元特异蛋白的表达，均从不同角度解释了上述现象。但是，针对上述机制采用抗氧化、抗兴奋性氨基酸等措施后，并不能显著缓解PD的发病和A9区的病程进展。因此，现有学说还不能完全解释PD中选择性的DA神经元损害的机制，可能仍有其他不明因素参与了PD的发病过程，并在疾病的进展中起重要作用。而与特异性损害密切相关的免疫系统，近年来已日益受到重视。本文就细胞免疫和体液免疫在PD发病中的作用机制做一综述。

　　1 细胞免疫与PD发病的关系

　　1.1 脑内的免疫相关细胞 已有的研究发现，脑内有2种抗原递呈细胞：血管周细胞和小胶质细胞。血管周细胞的组织相容性抗原(MHC)Ⅱ呈强阳性，具有较强的抗原递呈功能，可以在中枢神经系统和血管界面启动中枢神经系统的免疫反应。小胶质细胞MHCⅡ呈弱阳性，可启动中枢神经系统实质内的免疫应答。目前，小胶质细胞的活化以及细胞因子的改变是PD免疫机制的研究焦点之一[1]。1988年McGeer等即已证实在PD患者脑黑质区有抑制性细胞毒性T细胞和人类白细胞抗原DR抗原(human leucocyte antigen DR，HLADR)阳性小胶质细胞存在。小胶质细胞能提呈抗原给辅助性T细胞(Th)，而小胶质细胞有吞噬DA细胞的功能，并和肿瘤坏死因子α(TNFα)等细胞因子有关。

　　在PD的病理生理过程中，激活的小胶质细胞和星形胶质细胞的亚群参与黑质纹状体系统的炎症反应，其过程可能是通过影响细胞因子、神经营养因子的水平实现的：一方面，这些细胞具有吞噬、释放中性蛋白酶、分泌细胞因子的功能，而持续过度激活的小胶质细胞和细胞因子可对DA能神经元产生毒性作用。另一方面，在神经变性疾病中，增生活化的星形胶质细胞又可分泌神经营养因子，如碱性成纤维生长因子、脑源性生长因子、睫状神经营养因子以及胶质细胞源性生长因子等，可能在PD中起保护作用[2]。

　　1.2 外周血细胞免疫的改变

　　1.2.1 T淋巴细胞亚群的改变：多项研究发现，PD患者外周血中T淋巴细胞亚群有改变[3]。其中CD4+CD45RA+裸T细胞的比例下降，而CD4+CD45RO+记忆性T细胞显著增高，且γδ+T细胞显著增高。由于裸T细胞有重要的免疫调节功能，而γδ+T细胞能产生多种细胞因子，因此，认为PD患者的上述二者细胞的比例失调，可造成细胞因子水平的失衡，进而导致免疫功能的紊乱。目前，已有多个研究证实了PD患者外周血T淋巴细胞亚群的改变。造成这一现象的原因，多数人认为可能是神经组织损伤后继发外周血淋巴细胞亚群发生改变，而T淋巴细胞亚群的改变则可能参了神经组织的进一步损伤加重。尽管目前尚不明确淋巴细胞在PD发病中的作用，但可以肯定的是，PD患者存在淋巴细胞亚群的紊乱，并且与发病存在某些关系。

　　1.2.2 免疫相关细胞活性的改变：1993年Bokor等的研究发现，PD患者外周血中的K细胞活性增高，并和疾病严重程度相关;PD病情越重，K细胞活性越高。这可能是发生了K细胞对DA能神经元的抗体依赖性细胞毒作用(ADCC反应)。当体内仅有微量特异性抗体，虽可与抗原结合，但在尚不足以激活补体系统破坏靶细胞时，K细胞即可发挥其杀伤作用。

　　Bongioanni等[4]则发现PD患者外周血T细胞中高亲和力的γ干扰素(IFNγ)受体减少，而外周血T细胞的TNFα受体增加，这种现象是T细胞激活的表现。Rosenkranz等[5]的研究则发现，调节性T细胞的活性和数量与PD的发病有关;随着年龄的增长，PD患者体内的调节性T细胞的活性下降而比例则增高。

　　以上研究均说明PD患者的细胞免疫网络发生了紊乱，多种免疫细胞活性发生了改变。

　　1.2.3 细胞因子的改变：已有的多项研究发现，在PD患者外周血中，多种细胞因子发生了变化，如 TNFα、白介素6 (IL6)、上皮生长因子(EGF)、转化生长因子α(TGFα)和β2微球蛋白(β2MG)等，这些细胞因子的改变亦可能与PD的发病机制有关[6]。在PD发病过程中，脑内细胞因子也会发生变化，尤其是黑质活化小胶质细胞分泌的细胞因子(如IL6、TNFα等)与PD的发病有着密切的关系。这些细胞因子在PD发病的早期具有神经保护作用，但在后期则产生神经毒性作用[7]。

　　1.3 外周血淋巴细胞对血脑屏障的穿透 既然PD患者具有外周血免疫细胞数量和活性的改变，那么，外周血免疫细胞是否能进入脑内参与PD的发病过程，成为问题的关键。

　　淋巴细胞能否穿越血脑屏障，是外周血淋巴细胞能否直接参与PD发病经过的决定因素。1998年Hirsch等[8]在PD患者脑实质内发现一种缺乏突起的圆样形态，非TNFα、IL1β和IFNγ的阳性细胞，提示其可能为淋巴细胞样形态。有研究发现PD患者脑黑质区有CD8+细胞的存在，提示PD时血脑屏障可能受到破坏。1999年Faucheux等[9]对PD患者的研究中，发现有脑毛细血管壁的改变，包括基底膜增厚和空泡形成，这就证实了血脑屏障受损的设想。动物实验中也证实1甲基4苯基1,2,3,6四氢吡啶(MPTP)诱导的PD小鼠，其黑质中有T细胞浸润，使用地塞米松可减轻T细胞浸润和小胶质细胞活性，从而减轻PD程度。2007年最新的研究证实，免疫细胞可以穿透并破坏血脑屏障，从而进入中枢神经系统的脑室，并导致脑脊液(CSF)的改变[10]。

　　目前研究认为：淋巴细胞能够穿过血脑屏障，是一个复杂的多步骤过程，是通过脑血管内皮细胞和淋巴细胞表面的细胞黏附分子及其受体、细胞因子和趋化因子等一系列分子之间的相互作用完成。

　　进入脑实质的T淋巴细胞为幼稚的CD4+ Th (T0)细胞。T0识别抗原递呈细胞提呈的抗原后，分化为2种效应细胞: Th1和Th2细胞。其中Th1细胞分泌促炎因子，这些因子可调节神经元和神经胶质细胞的激活、增生、分泌、存活，使脑血管内皮细胞的细胞间黏附分子表达上调，并可激活巨噬细胞和小胶质细胞，使其分泌一系列细胞毒性物质。Th2细胞主要分泌TGFβ2、IL4、IL10。这些细胞因子可促进B淋巴细胞合成免疫球蛋白，同时抑制Th1细胞发育及巨噬细胞和小胶质细胞的活化，发挥抗炎作用。通过Th1和Th2细胞之间的数量和功能平衡，将脑的免疫反应控制在正常水平[11]。

　　PD患者外周血免疫细胞存在功能紊乱，在相关机制的影响下，具有免疫活性的外周血免疫细胞可能穿越血脑屏障，通过细胞因子或其他细胞毒性机制参与PD的病理过程。

　　2 体液免疫与PD发病的关系

　　体液免疫研究的热点是自身抗体是否存在，以及自身抗体怎样参与发病过程。

　　PD患者血清中是否存在针对黑质的自身抗体是备受争议、且长期以来受到高度关注的课题。然而，到目前为止尚无明确结论。虽然如此，多数研究者仍然认为自身抗体可能参与了黑质DA神经元的损伤过程。鉴定该抗体及抗原，对PD发病机制的研究具有重要意义，且可能为PD的治疗提供新思路。

　　1971年研究者已经注意到PD患者存在体液免疫的改变。Abramsky等的研究认为PD中存在针对DA受体的自身免疫反应，可能是一种抗体样的物质阻断了受体，从而参与了PD的发病过程。1980年的一项研究认为PD患者血液中存在有针对交感神经元的自身抗体。而1988年1例PD男性患者的个案报道中，作者发现患者存在IgM免疫球蛋白病(IgM gammopathy)，患者的血清对脑蛋白具有抗体活性，通过免疫印迹的方法发现患者血清中有抗体和来自黑质分子量为156 kDa的蛋白反应，也可以和来自大脑皮层灰质、小脑皮层、壳核、丘脑或苍白球的分子量为130 kDa的蛋白反应[12]。之后在PD的细胞移植治疗和细胞培养的研究中，也证实自身抗体可能参与了PD的发展过程。1990年Carvey在PD移植治疗的研究中认为，纹状体移植肾上腺髓质后，可能在纹状体源性的DA能神经元营养因子的作用下，使抗DA能自身抗体减少，从而使移植细胞一直起到效果。同时，研究者在培养的黑质DA神经元中，同样证实了PD患者CSF中的IgG可攻击DA神经元，移植治疗可减轻攻击情况。1992年Yamaha等所作的免疫学研究显示，存在能识别PD阳性lewy小体的抗补体蛋白抗体和PD黑质存在补体激活的少突神经胶质细胞。Appel等报道用牛中脑组织匀浆或DA细胞株MES 23.5分别免疫豚鼠，均可使豚鼠的黑质DA能神经元发生变性死亡、酪氨酸羟化酶(TH)活性降低和DA含量减少;在黑质可见大量IgG抗体沉积，变性死亡的DA能神经元被众多的胶质细胞包围。这些研究结果提示，免疫学机制(尤其是体液免疫)在PD黑质细胞损伤过程中可能起着一定的作用，PD患者的血清可能具有补体介导的细胞毒作用。

　　鉴于上述研究取得了可喜的结果，很多研究开始致力于自身抗体的分析和鉴定。1997年的一项观察中发现在中枢神经系统Sjogrens综合征(CNSSS)中，患者表现的PD样症状可能与抗心磷脂抗体有关[13]。1998年研究者使用特异性抗原的电泳免疫测定的方法(antigenspecific EIAs)，测定了神经微丝重亚基(neurofilament heavy subunit)、微管蛋白(tubulin)、神经胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)、S100蛋白、tau蛋白、β淀粉样肽(betaamyloid peptide)、髓磷脂碱性蛋白(myelin basic protein，MBP)和硫酸类肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycan)。研究发现PD患者的血清和CSF中出现微管蛋白自身抗体的概率增加，但没有发现其他的自身抗体的概率增加[14]。 1998年McRaeDegueurce等报道PD病人的CSF中存在抗DA能神经元抗体并推测该抗体的合成部位是在脑内。Chen等[15]将病人血清注射到一侧黑质，证实该侧DA神经元受损。这种抗体是针对DA能神经元的某种成分的，可以启动一种自身免疫反应，导致大量神经元死亡，之后崩解的神经元又释放出众多成分，从而导致恶性循环。自身免疫反应虽然不是神经元死亡的病因，但是却促进了病情的发展。2001年协和医院的一项研究认为，PD患者中存在自身抗体，能加重PD病情的进展[16]。

　　目前已有多项研究正在进行PD患者自身抗体的鉴定和分离纯化。2006年在1例EB病毒性脑炎伴随PD症状的患者中发现患者体内有自身抗体，可以和人神经母细胞瘤的细胞株表达的大约130 kDa的抗原反应[17]。2007年的报道提示遗传性PD患者血清中有抗alphasynuclein的自身抗体[18]。2007年另外的一项研究发现，PD血清中针对胰岛素和S100B的自身抗体增加，并且认为这种改变和PD进展有关[19]。此外，还有研究认为针对钾通道、钙通道的自身抗体和针对神经节苷脂的自身抗体也可能参与了PD的发病过程[20]。

　　可见，PD患者血清中的自身抗体是长期被关注的一个研究课题，而且多种抗体被发现并被认为可能参与了PD的发生。但是研究一直没有明确肯定、且能对治疗卓有成效的黑质自身抗体的发现。因此，不少相关研究仍在进行中。

　　3 小结与展望

　　综上所述，细胞免疫和体液免疫可能在PD的发病过程中起一定作用。更好地对T细胞亚群及T细胞表面抗原进行研究，可能有利于认识细胞免疫在PD发病中的作用;而对黑质神经元靶抗原和自身抗体的研究，将有利于明确体液免疫与PD发病的关系。随着科研技术的持续发展和人们对免疫系统认识的不断深入，相信免疫系统在PD发病机制中的作用也将越来越明确，这也将为PD的治疗开辟新的思路[21]。

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