急性胰腺炎中的免疫调控新认识

1、急性胰腺炎中的免疫调控新认识急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)的致病因素众多，发病机制复杂，除了炎症代谢产物损伤和微生物毒素作用外，还包括胰蛋白酶学说、细胞损伤机制、微循环障碍、溶酶体和线粒体功能障碍、氧化应激、钙超载、自噬受损、内质网应激等。AP病程早期炎症反应过度、后期免疫抑制的现象已逐渐被认识。免疫细胞是调控机体免疫功能的重要细胞群，其中中性粒细胞与巨噬细胞、淋巴细胞等一起介导并放大重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis，SAP)的炎症级联反应，与白细胞介素(interleukin，IL)-6、IL-10等诸多促炎、抑炎因子共同作用，决定

2、了胰腺炎的炎症反应和脏器功能损伤程度。本文简要分析了AP或SAP免疫调控相关方面的最新研究成果，以期深化与提高临床医师对AP的认识，为AP易感人群的早期预警、预后判断和精准治疗提供理论支持和解决方案。一、AP中免疫细胞的调控机制1中性粒细胞：中性粒细胞是白细胞的主要组成成分，富含溶酶体，可分泌大量炎症因子参与AP的炎症过程。发生胰腺炎时，胰腺组织中的中性粒细胞表现出与血小板类似的迁移模式，中性粒细胞最初在胰腺小叶间结缔组织扩散，最后进入胰腺小叶。使用中性粒细胞的阻滞剂或将中性粒细胞完全去除可减轻AP模型的炎症损伤。在AP小鼠模型中，减少中性粒细胞可减轻胰腺炎和胰腺炎相关肺损伤的严重程度。SAP

3、患者血清中中性粒细胞细胞外陷阱(neutrophil extracellular trap，NET)水平明显升高。NET是由中性粒细胞释放，含有中性粒细胞颗粒蛋白(如髓过氧化物酶、弹性酶)和染色质的网状结构，这些物质被分泌后将诱导胰腺腺泡细胞的胰蛋白酶病理性激活、阻塞胰管，从而导致胰腺炎的持续性损伤。2巨噬细胞：巨噬细胞在炎症反应中能产生和分泌包括细胞因子、神经递质和多种酶类在内的生物活性物质，广泛参与免疫应答与免疫调节，在SAP的全身炎症和脏器损伤中起重要作用。蛋白酶异常激活是AP发生的关键步骤，这种激活不仅发生在胰腺腺泡细胞中，也发生在浸润胰腺组织的巨噬细胞中，目前研究较多的有胰腺巨噬细胞

4、、腹膜巨噬细胞、肝库普弗细胞、肺泡巨噬细胞。在AP病程中，胰腺巨噬细胞的募集和激活及其与胰腺腺泡细胞的相互作用通过一系列复杂机制促进胰腺炎的发生和进展。濒死腺泡细胞释放的细胞游离DNA可以激活邻近巨噬细胞的环鸟苷酸-腺苷一磷酸合酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路，产生炎症细胞因子和型干扰素，从而损伤腺泡细胞，加剧胰腺局部炎症反应，损伤的腺泡细胞释放损伤相关分子模式激活巨噬细胞，引起局部和全身炎症反应。腹膜巨噬细胞在局部炎症向全身性炎症的发展中起着至关重要的作用。腹膜巨噬细胞与胰腺炎相关腹水存在相互作用，通过对SAP大鼠行腹腔穿刺引流术会显著降低其组织病理学评分，以及血清淀粉酶、脂肪酶、肿瘤坏死因子

5、-(tumor necrosis factor-，TNF-)和IL-1水平，同时提高胰腺中M2巨噬细胞的比例，上调抗炎蛋白精氨酸酶-1的表达，改善SAP的严重程度。肝库普弗细胞是SAP全身炎症反应和肝损伤的核心免疫细胞，炎症介质到达肝脏会激活库普弗细胞，即常驻巨噬细胞，其释放大量细胞因子进入血液，从而导致AP的全身表现。胰腺弹性蛋白酶通过核因子-B途径激活库普弗细胞内细胞因子的产生和基因表达，从而诱导一种类似于AP的肝损伤模式，这提示库普弗细胞激活与AP伴随的肝损伤关系密切。牛磺酸通过下调库普弗细胞中磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶水平减轻SAP大鼠的肝损伤。中药研究显示大黄附子汤可通过诱导库普

6、弗细胞向M2型分化，上调抗炎因子IL-10表达，从而缓解SAP的全身炎症反应。肺巨噬细胞主要分为肺泡巨噬细胞、间质巨噬细胞、肺血管内巨噬细胞和胸膜巨噬细胞，其中肺泡巨噬细胞占比最高。在大鼠SAP模型中，肺泡巨噬细胞获得了以炎症因子表达和核因子-B激活为特征的早期M1表型。相反，间质巨噬细胞遵循抑制性M2b途径，提示肺泡巨噬细胞和间质巨噬细胞在AP相关肺损伤中发挥不同的作用，前者促进早期炎症反应，后者发挥抗炎效应。肺泡巨噬细胞中核苷酸结合寡聚化结构域(nucleotide-binding and oligomerization domain, NOD)样受体蛋白3炎症小体的激活和焦亡与AP继发的

7、肺损伤有关。AP小鼠血浆来源的外泌体能够触发肺泡巨噬细胞中NOD样受体蛋白3依赖的焦亡，通过在体内抑制外泌体的释放或摄取抑制肺泡巨噬细胞焦亡能够减轻AP相关肺损伤。另有研究发现肺血管内巨噬细胞在犬、小鼠急性坏死性胰腺炎模型中均有募集，初步证明了肺血管内巨噬细胞在AP中的作用。3T淋巴细胞：在AP患者及其并发感染者中，外周血淋巴细胞会发生重大变化，在固有免疫和适应性免疫过程中调控AP向SAP发展。有学者通过观察SAP患者外周血T淋巴细胞发现CD4+与CD8+T淋巴细胞的比例显著改变，CD4+T淋巴细胞计数和CD4+与CD8+T淋巴细胞比值均明显下降，CD4+T淋巴细胞凋亡增加，即CD4+、CD8

8、+亚群发生的差异性凋亡导致了T淋巴细胞亚群的比例失调。随着SAP早期炎症反应的开始，CD4+T淋巴细胞在外周组织中的浸润逐渐增加，机体对炎症的免疫反应逐渐增强。通过早期给予SAP小鼠选择性鞘氨醇-1-磷酸激动剂SEW2871抑制CD4+T淋巴细胞在外周组织中的浸润，可显著减轻胰腺和肺的病理损伤，降低血清胰酶活性和炎症因子水平，抑制肝、肺、胰腺内的髓过氧化物酶活性。另有学者应用CD4抗体将CD4+T淋巴细胞完全耗尽，显著降低了胰腺炎的严重程度，以及粒细胞浸润程度和炎症因子水平。由此可见，T淋巴细胞的数量变化、分布差异与SAP全身炎症反应和组织损伤关系密切。调节性T淋巴细胞是一种负向免疫调控细胞，

9、其数量异常和功能紊乱可导致多种自身免疫病，尼古丁通过诱导免疫调节分子的表达和提高转化生长因子1的水平，上调调节性T淋巴细胞的数量，减轻小鼠SAP损伤程度。4B淋巴细胞：B淋巴细胞在AP炎症反应中起抑制作用，其机制可能是调节性B淋巴细胞通过分泌抑制性炎症因子与中和抗体、影响抗原提呈等方式抑制过强的炎症反应。作为调节性B淋巴细胞家族中的一员，B10细胞具有产生IL-10抑制免疫应答的能力，B10细胞与接触过敏性反应、炎症性肠病、狼疮、自身免疫性脑脊髓炎、胶原诱导性关节炎、移植物抗宿主病、感染、肿瘤等免疫和炎症性疾病有关。SAP患者和动物模型中B10细胞计数均降低，与野生型小鼠相比，缺乏B10细胞的

10、小鼠在注射铃蟾素后，胰腺炎更为严重。B10细胞过继转移可减轻B10细胞缺陷小鼠胰腺炎的炎症损伤程度。肠道黏膜可分泌大量免疫球蛋白作为免疫屏障的第一道防线，SAP大鼠盲肠粪便中的免疫球蛋白A在SAP诱导24、48、72 h后均明显减少，提示体液免疫功能受损。二、AP相关生物标志物及其预警价值胰腺炎的早期炎症表现是全身炎症反应，随着病程进展可出现脏器功能不全继发多器官功能障碍综合征，后期代偿性抗炎反应综合征的出现导致免疫功能低下和感染机会增加。炎症因子在胰腺炎整个疾病过程中发挥重要作用，具有调节机体免疫平衡，以及承担信息传递和炎症反应级联放大等重要功能。1促炎细胞因子：IL-1可由几乎所有的真核细

11、胞，尤其是巨噬细胞分泌产生，在AP患者体内明显升高。IL-1受体拮抗剂可显著减少实验性胰腺炎动物的胰淀粉酶释放，减轻胰腺组织坏死。TNF-主要由巨噬细胞产生，是诱导SAP最重要的炎症介质，由于其半衰期短，迅速被肝脏灭活，因此，血清中的TNF-不能作为反映疾病严重程度的指标，但其作为AP最早启动的炎症因子，TNF-能够诱导IL-1、IL-6和IL-8等多种炎症因子激活，同时也是免疫细胞的激活剂，在AP的免疫炎症反应中起着关键作用。高迁移率族蛋白-1(high mobility group box-1，HMGB-1)是一种重要的晚期炎症递质，参与了SAP的病理生理过程，并介导内毒素的致死效应。SA

12、P早期释放的TNF-可刺激晚期炎症递质HMGB-1合成，HMGB-1又可延迟激活单核巨噬细胞等多种炎症细胞，从而引起TNF-水平再度增高。此外，HMGB-1在SAP发病机制中具有双向作用，细胞外HMGB-1可加重胰腺炎症程度，而细胞内HMGB-1对胰腺具有保护作用。SAP和轻症AP患者血清HMGB-1和IL-6水平均高于健康对照组。相较于轻症AP患者，SAP患者血清HMGB-1和IL-6水平均更高。一项meta分析发现血清HMGB-1和IL-6是判断胰腺病变和炎症反应程度的有效指标。IL-6是SAP急性时相蛋白之一，可作为AP的早期诊断指标，与疾病程度有较高的关联性，检测血清IL-6水平有助于

13、区分胰腺炎严重程度，其单独或联合C反应蛋白、TNF-均可取得较为满意的判读结果。有学者回顾性分析了181项研究中29个生物标志物，定性分析报告显示IL-650 ng/L的灵敏度和特异度最高，分别为87%和88%，提示IL-6在中度重症AP和SAP预测中的优越性。随着疾病进展，IL-6预测SAP的临界值有所变化，一项纳入40例SAP患者的研究显示，入院24 h内血清IL-628.90 ng/L是预测SAP进展的最佳生物标志物。另一项前瞻性队列研究结果提示，AP患者发病第3天血清IL-6160 ng/L和持续性全身炎症反应是器官功能衰竭的独立预测因素，同时与CC/CG基因型相比，GG基因型与IL-

14、6水平显著升高相关。在AP肺损伤小鼠模型中，IL-6缺陷小鼠死亡率低于野生型小鼠，而静脉注射重组IL-6的小鼠更容易发生致命性急性肺损伤。2抑炎细胞因子：IL-10主要由T淋巴细胞、单核细胞、B淋巴细胞和肥大细胞产生，以免疫抑制活性为主，SAP患者血清中IL-10升高。巨噬细胞是IL-10发挥抑制作用的主要靶点，IL-10可抑制IL-1、IL-6、IL-8、TNF-、集落刺激因子、细胞间黏附分子-1和一氧化氮的产生，从而减轻炎症反应。IL-10也能通过抑制细胞因子、趋化因子、主要组织相容性复合体的转录触发其他抗原提呈细胞中强大的免疫抑制反应。IL-10缺陷小鼠在AP和慢性胰腺炎中均表现出更严重

15、的炎症反应和肺损伤。在SAP大鼠模型中，IL-10可通过信号转导和转录激活蛋白3途径减少脑微血管内皮细胞凋亡，从而减轻SAP炎症反应程度，改善血脑屏障的通透性。IL-10基因多态性影响人群AP的易感性，其基因启动子区1082 A/G(rs1800896)多态性可能增加中国汉族人群AP的发生风险。3血清学标志物：AP起病急骤，SAP患者病情迅速进展，准确预测SAP严重程度对临床决策有重要意义。IL-6、C反应蛋白、降钙素原是判读、预测SAP的重要指标。目前临床上常用C反应蛋白、降钙素原反映全身炎症反应水平，在SAP合并感染患者的血清中，C反应蛋白、降钙素原的水平均明显高于非感染组，提示这两种指标

16、对感染性胰腺坏死有预测价值。中性粒细胞与淋巴细胞比值在预测SAP严重程度、死亡率方面表现良好，灵敏度和特异度均较高，受试者操作特征曲线分析显示中性粒细胞与淋巴细胞比值的曲线下面积值高于其他血清标志物。近些年，许多研究寻找快速、易获得的SAP实验室预测指标，发现红细胞分布宽度、血小板与淋巴细胞比值、尿素氮、白蛋白、D-二聚体等常见血清学标志物对SAP的发展有一定的预测价值。4非编码RNA：AP患者与健康人相比具有独特的微RNA(microRNA，miR)特征，miR的突变或表达异常可能会导致AP的关键生理功能改变。已有研究提示miR在胰腺腺泡细胞损伤、炎症和远端器官功能障碍中发挥各种功能。例如m

17、iR-29a在AP胰腺组织中表达增加，诱导胰腺腺泡细胞凋亡。AP动物模型的胰腺组织中miR-135a和miR-22显著上调，并可通过抑制靶基因蛋白酪氨酸激酶2和erb-b2受体酪氨酸激酶3表达促进胰腺腺泡细胞凋亡。研究发现SAP伴或不伴急性肺损伤患者的血清中存在12个差异性miR，其中hsa-miR-1260b、hsa-miR-762、hsa-miR-22-3p、hsa-miR-23b、hsa-miR-23a在SAP伴急性肺损伤患者血清中上调，hsa-miR-550a*、hsa-miR-324-5p、hsa-miR-484、hsa-miR-331-3p、hsa-miR-140-3p、hsa-m

18、iR-342-3p、hsa-miR-150下调。针对胰腺炎诊断标准的局限性，有学者提出可否在循环miR中寻得AP的血清学标志物，目前AP中上调的miR主要有miR-7、miR-9、miR-19b、miR-21-3p、miR-22、miR-29a、miR-122、miR-126-5p、miR-135a、miR-141、miR-148a-3p、miR-216a、miR-216b、miR-217、miR-372、miR-375、miR-551b-5p、miR-155，下调的miR主要有miR-92b、miR-10a、miR-31-5p、miR-181a-5p、miR-181b、miR-99a。由于非

19、编码RNA研究样本量差异较大，应考虑患者年龄和感染严重程度等混杂因素，以制订标准化非编码RNA分析策略，miR或长链非编码RNA有望成为指导AP诊断、预后和治疗的生物学标志物。三、AP免疫治疗新策略大多数AP患者病情较轻，有20%30%会发展为SAP。SAP的治疗在传统抑酶、补液、减少消化酶分泌的基础上更注重脏器功能的支持与保护，部分患者需外科手术干预。SAP患者的预后往往欠佳，总体病死率约为15%。随着免疫机制的研究逐步深入，免疫治疗有望成为新的干预手段，或许能为临床应用提供新思路。1间充质干细胞：间充质干细胞具有自我更新和多向分化潜能，可分化为多种间质组织，已被用于创伤性损伤和急性炎症的治

20、疗，间充质干细胞通过分泌抗炎介质、抑制促炎细胞因子、调节免疫细胞活化等免疫调节作用降低急性炎症反应。尽管目前尚无治疗胰腺炎的最佳方案，但众多动物实验研究表明间充质干细胞疗法具有减轻AP炎症反应、保护受损细胞、改善脏器损伤等作用。2IL-10：IL-10是一种广泛抑制炎症反应的抗炎介质，目前已经有研究探讨IL-10在炎症性肠病中的作用，在不同的结肠炎动物模型中给予IL-10或过表达IL-10是有益的，但尚缺乏人体试验的有力证据。在肿瘤的发展中，IL-10被认为与肿瘤的免疫逃逸有关，且可增强CD8+T淋巴细胞的活性，对某些类型的癌症有免疫治疗价值。在SAP炎症背景下，IL-10可否在早期炎症风暴或后期继发感染过程中发挥免疫调节功能尚需进一步探讨，人体内免疫网络庞大，存在各种补偿、替代和平衡重建机制，仅通过调整单一细胞因子改善SAP进展尚需加强对干预时机、方式的研究。