变异性鼻炎发病机制综述

浅谈变异性鼻炎发病机制【摘要】变异性鼻炎被认为是个体遗传易感因素和接触环境因素相互作用导致机体异构失调的一种疾病。变应性鼻炎是指特应性个体接触致敏原后，由IgE介导的炎性介质(主要是组胺)释放，并有多种免疫活性细胞和细胞因子等参与的鼻黏膜慢性炎症反应性疾病。临床多表现为阵发性喷嚏、清水样鼻涕、鼻塞、鼻痒等。近年来，由于变异性鼻炎的发病率在全球呈上升趋势，严重危害了人们的身心健康，因此其发病机制也成为人们共同关心和研究的重点。本文将详细介绍近代变异性鼻炎的发病机制的研究成果。【关键字】变异性鼻炎发病机制一、基本发病机制目前，多数学者认为，变异性鼻炎发生和发展多与IgE参与的Ⅰ型变态反应有关［1］。当特应性个体接触变应原后，机体内产生相应的免疫球蛋白E(IgE)抗体(亦称反应素)，IgE与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE受体结合［2］，而完成机体对变应原的致敏过程。当患者再次接触变应原后，肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放生物活性介质如组胺、白三烯等，这些介质引起毛细血管扩张、血管通透性增加、腺体分泌增多等病理变化，机体处于过敏状态。又有研究表明变应性鼻炎过程分为速发相反应和迟发相反应［3］。速发相反应出现于机体接触变应原后数分钟，肥大细胞在此阶段起核心作用，其脱颗粒释放炎性介质如组胺、白三烯类、前列腺素、类胰蛋白酶、肝素和神经肽，导致患者出现打喷嚏、流清涕、鼻塞和鼻痒等AR症状，约50%患者在速发相反应后4～12h有迟发相反应［4］。这一阶段可由肥大细胞激发，也可由T细胞激发，标志是中性粒细胞表面的细胞间黏附分子(ICAM－1)的表达，主要表现为鼻黏膜充血、嗜酸性粒细胞及巨噬细胞等炎性细胞浸润及炎性介质的释放，导致鼻黏膜慢性炎症及高反应性，使鼻部变应性症状反复持久发作［5］。二、Th1与Th2平衡机制:近几年来，Th1/Th2类细胞及其细胞因子失衡的研究结果得到国内外学者及临床工作者的证实和重视。有研究显示，AR是Th2细胞因子相对于Th1细胞因子占优势的结果［6］，即在变应性鼻炎患者中，T淋巴细胞激活的主要是Th2细胞，Th1细胞激活受到抑制。张明认为，变应性鼻炎组血清IL－4、IL－5的水平显著高于对照组。IL－4是Th2细胞释放的关键性细胞因子对Th2细胞极化有重要的诱导作用［7］，并可抑制Th1细胞的增殖。IL－4还是IgE合成过程中最重要的调节因子，能促进T、B细胞增殖和诱导黏附分子表达;也是肥大细胞生长因子，可增强B细胞对T细胞的抗原递呈作用，促进IgE介导的免疫反应。IL－5的表达影响了Eos和肥大细胞的聚集和表达，能够反映AR的炎症活动情况及疾病严重程度［9］。同时IL－5在刺激嗜酸粒细胞活化和成熟、延长其生存时间(抗凋亡)上起着重要作用，也是参与迟发相变态反应的一个重要因子［10］。林志斌［11］实验研究发现，AR患者血清IL－2、IFN－γ水平明显低于对照组，IL－2、IFN－γ能增强Th1细胞活性，增强细胞的免疫功能，并能够通过抑制Th2细胞的增殖作用，抑制体液免疫的反应性。另外，它还能够抑制Th2细胞产生IL－4等细胞因子，对疾病转归具有正性调节的作用［12］。Nouri－Aria［13］对44例季节性AR和哮喘患者的研究发现，在花粉季节患者鼻黏膜中的IL－9表达上调，且与嗜酸性粒细胞浸润相关。IL－9参与了Th2型细胞优势反应为特征的呼吸道炎症的病理生理过程，包括嗜酸性粒细胞浸润、黏液过度分泌、气道反应性及IgE合成等［14］。因此，调节Th1/Th2平衡及发展倾向，进行免疫干预，平衡Th1/Th2应答，对预防及治疗AR起重要作用。三、嗜酸性粒细胞与变应性鼻炎以嗜酸粒细胞浸润为主的鼻粘膜慢性炎症是AR的主要病理特征。[15]以往的研究学者对于嗜酸性粒细胞的认识局限在两个方面：首先机体局部的嗜酸性粒细胞浸润是变应性鼻炎的炎症反应的表现；其次嗜酸性被视为是AR的反应结果。就目前的最新研究成果来看，这种观点是片面且不正确的。嗜酸性粒细胞不仅反应了变态反应的结果，更重要的是它与机体的免疫、调节等功能发挥有关，不仅能够修饰T/B淋巴细胞以及中性粒细胞等细胞的活性，并且参与机体中许多病理生理过程，尤其是变应性炎症反应。嗜酸性粒细胞来源于骨髓祖代细胞，在正常情况下，机体外周血中极少有EOS的分布。许多研究表明，当受到变应原刺激后，骨髓中的成熟嗜酸性粒细胞和炎症性祖代细胞开始大量繁殖增加，进而逐步向外周血和呼吸道黏膜迁移和浸润[16-17]。嗜酸性粒细胞选择性聚集在鼻黏膜中，是由于嗜酸性粒细胞趋化因子的趋化作用以及内皮细胞对嗜酸性粒细胞的选择性黏附作用的共同结果。有研究证明，变应性鼻炎的鼻粘膜组织中白介素-5的表达增加程度与组织中嗜酸性粒细胞浸润程度呈正相关，从而肯定了嗜酸性粒细胞聚集作用在变应性鼻炎中的作用。也有研究显示，ESO在机体炎症部位聚集时会出现一种自动放大效应，这种效应能够活化机体中白细胞及其他结构性细胞，这些细胞的活化从而更好的释放出更多的趋化因子、细胞因子、炎症介质等物质，从而进一步加重机体的炎症反应[18]。研究表明，嗜酸性粒细胞不仅具有促炎症作用，而且还对鼻粘膜的损伤以及促进炎症介质的释放有一定作用。ESO分泌的阳离子蛋白同时具有神经毒性及细胞膜损害性，能够对呼吸道的纤毛及上皮造成破坏，促使肥大细胞释放各种炎性介质，并呼吸道上皮造成损伤，致使更多的鼻粘膜感觉神经末梢暴露在外，增强了鼻粘膜的反应性及对组胺等炎性介质的敏感性，最终导致鼻粘膜血管扩张，腺体分泌过度等反应[19]。四、白介素-12（IL-12）与变应性鼻炎研究发现，IL-12在Th0细胞的分化过程中起着重要的调节作用，其可诱导Th0细胞向Th1细胞亚群分化，从而抑制Th2细胞及其所产生分泌的细胞因子的作用，进而能够平衡Th2细胞的功能性亢进，比如抑制Th2细胞分泌的IL-4介导的IgE合成分泌[20]，阻碍嗜酸性粒细胞生成聚集[21-22]和浸润以及有其诱导的细胞凋亡等。在生理状态下，Th1及Th2细胞处于生理动态平衡，两者相互协调共同参与机体的免疫应答反应。当受到某种因素刺激后，两者的平衡状态发生改变，刺激粘膜血管扩张、腺体分泌增加以及血浆渗出等。该过程中IL-12在T淋巴细胞的亚群分化中发挥关键性作用，被认为是Th0细胞向Th1细胞亚群分化的始动因子[23]。此外IL-12能够刺激活化NK细胞，增强其活性，并产生促进因子促进IFN-γ的分化合成[24-25]，IFN-γ能够抑制Th2细胞产生的IL-4、IL-5细胞因子的功能。IL-12还能够抑制肥大细胞和嗜碱粒细胞脱颗粒以及平衡制Th2细胞因子产生，从而在AR的发病的各个环节对其起到一定的调节均衡作用。变应性鼻炎的病理生理学特征可表现为鼻粘膜组织中肥大细胞、EOS等数量增多，血清分泌型IgE表达水平升高[26]。研究证实IL-12的免疫活性与变应性鼻炎的发病关系十分密切[27]。有实验报道，在AR患者的外周单核细胞培养液中加入IL-12后可减少IL-4介导的IgE的合成[33]。此外IL-12也能够诱导嗜酸性粒细胞的凋亡，在AR患者中其EOS的数量增多，EOS分泌的碱性蛋白和基质金属蛋白因子对鼻粘膜纤毛状上皮的损伤已得到研究证实[34]。实验发现IL-12能够减少外周血中嗜酸性粒细胞的数量，并且能抑制嗜酸性粒细胞的聚集和浸润并促进其凋亡[28]。IL-12也能够抑制肥大细胞浸润、分化过程，遏制肥大细胞参与的T型超敏反应及非过敏性疾病过程[36]。因此白细胞介素12在变应性鼻炎发生的各个环节均有一定的调节作用，在抗原呈递过程中，通过促进IFN-γ等Thl型细胞因子的表达来纠正Thl/Th2的失衡造成的影响，降低过敏原导致的嗜酸性粒细胞的浸润和气道高反应性等病症，减轻哮喘病理生理改变[37-38]，在过敏性气道炎症方面起着重要的调节作用。五、细胞间粘附分子(ICAM-l)与变应性鼻炎细胞间粘附分子(intercellularadhesionmolecule-1，ICAM-l)是一种免疫球蛋白家族成员，广泛分布在造血及非造血细胞中，近年来在变应性鼻炎的研究中的受到越来越多的关注。ICAM-1的分子结构模型是具有5个免疫球蛋白样(Ig-like)结构域。该结构域是由100个氨基酸残基组成，共同参与细胞之间、细胞与基质之间的粘附作用。ICAM-1的配体是淋巴细胞功能相关抗原-1(LAF-1)，属于整合素家族，是由α、β两条链通过共价键相连组成的异源二聚体，多为具有跨膜结构域的受体型糖蛋白。在变应性炎症中，细胞间粘附分子对于促进嗜酸性粒细胞的聚集发挥着重要作用，嗜酸性粒细胞表面有淋巴细胞功能相关抗原-1(LAF-1)，LAF-1表达在白细胞表面，当白细胞受到刺激被激活后，LAF-1与其配体ICAM-1结合能力会迅速增加。因此嗜酸性粒细胞表面的LAF-1受到刺激后，与配体ICAM-1结合能力迅速上升，从而促进了嗜酸性粒细胞的粘附聚集，并且在嗜酸性粒细胞通过机体内皮细胞间隙时发挥关键性作用。在变态反应中，ICAM-l促使T淋巴细胞与抗原递呈细胞、内皮细胞等各种靶细胞结合，促使嗜酸性粒细胞等选择性聚集在炎症部位并产生局部免疫反应，从而引发变态反应的发生[39]。在正常情况下，ICAM-1在人体的单核细胞、上皮细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞等细胞表面呈极低水平表达，但当受到一些过敏原、细胞因子等（如INF-γ、IL-lβ、NTF-α、缺氧等）刺激后，其表达会迅速上调，广泛表达分布于造血及非造血来源的多种细胞表面，参与并维持炎症反应及相关的免疫应答[40]。有研究报道，变应性鼻炎患者的鼻粘膜组织中主要转录因子GATA-3的高表达与ICAM-1的表达增高呈正相关，这说明AR的转录因子GATA-3不仅与ICAM-1的合成相关，而且与鼻黏膜组织中的嗜酸粒细胞等炎性细胞存在有关，并且与这些炎性细胞的的牢固黏附，以及向炎症区域的渗入聚集也有密切的关系[29]。有研究学者发现[30]，对于尘螨过敏的患者，当机体处于致敏状态时，其鼻粘膜和睑结膜表面都会出现轻度持续性炎症反应，具体表现为在组织中白细胞浸润明显且ICAM-1在上皮细胞中开始表达增加。而相比较身处同一环境中的亲属以及健康志愿者的鼻粘膜和睑结膜表面刮片上很少见炎性细胞浸润出现，且ICAM-1没有出现相应的表达。说明机体在炎症反应阶段时，ICAM-1是参与其中的。也有研究表明[31]，ICAM-1的表达也受到肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素1β(IL-1β)的影响，两者可以促使ICAM-1表达增加，从而促使嗜酸性粒细胞粘附聚集在机体呼吸道上皮。Terada等人[32]研究表明，白介素5(IL-5)也同样可以上调ICAM-1在变应性鼻炎鼻腔粘膜组织中的表达，并且ICAM-1的表达高峰出现在IL-5刺激后的6h内。IL-5不仅是一种嗜酸性粒细胞趋化因子，而且也可以作为ICAM-1表达的增强因子，此外IL-5也是Th2细胞所分泌产生的，促进了Th1/Th2细胞的不平衡的出现，因此加速嗜酸性粒细胞以及变应性鼻炎的产生与出现。另有研究学者在研究季节性变应性鼻炎时也发现：当给予的花粉剂量低至无法引起临床症状时，也能够检测到对花粉过敏的变应性鼻炎患者鼻黏膜内嗜酸性粒细胞浸润和ICAM-1在上皮细胞轻微表达[33]。六、微量元素与AR的关系微量元素在人体内处于动态平衡，某种微量元素过高或过低均会导致疾病的发生［34－35］。近几年的研究结果显示，微量元素是维持机体正常的免疫应答、免疫监测和免疫自稳的重要因素之一。它在体内的失衡、缺乏或过多均可造成机体免疫调节的紊乱，在临床上引起一系列免疫病理损伤的综合症状［36］。而AR正是一种病理性的免疫反应，可以说，微量元素的失衡可能增加AR的易患性，并对AR的·572·宁夏医学杂志2013年3月第35卷第3期NingxiaMedJ，Mar.2013，Vol35，No.3发生和发展产生一定影响。杨英［37］通过测定AR患者及正常人血清中微量元素的含量得出，AR血清铁和铜的含量较对照组升高。国外研究显示，与非过敏性鼻炎和健