肠神经系统神经肽对免疫系统的作用?296?圈医兰凼塾堂坌盟o05年7月第32卷第7肠神经系统神经肽对免疫系统的作用陈敏综述;罗和生审校摘要:肠神经系统和免疫系统钉着极为密切的联系.神经肽不仅在畅神经元合成,而且存肠相关淋巴组织的免疫胞也ff合成淋巴细胞表达大部分神经肽的受体淋巴细胞,巨噬细胞,肥大细胞和肠上皮细胞都能对这些神经产生应答,并促增生或抗增生的反应,还能影响细胞因子和免疫球蛋白的合成一些神经肽,特别是胆囊收缩素,促胃泌素释放肽和神经降压素,似乎rf为闻疾病或胃肠道切除而不能接收肠正常反馈的患者维持黏膜免疫.关键词:神经呔;肠神经系统;Hjj捌关淋巴组织;免疫系统中图分类号:R392文献标识码:A文章编号:1004—2369(2005)07-0296,-04l肠神经系统(entericnervoussystem,ENS)ENS首先由英国生理学家Langley发现(1921)并命名为肠神经系统:ENS是胃肠壁内的自主神经系统,具有独立于大脑而行使其功能的完整结构.实验证明,一个离体胃或一段离体小肠放在含饱和氧的生理溶液中可以自动收缩达10～20h,并能对电或各种化学刺激起良好反应,完成胃肠蠕动局部神经反射,说明胃肠壁内有一个完整的反射装置,从一级感觉神经元,中间神经元到支配胃肠效应器的运动神经元,并独立于大脑之外的肠神经系统,称之为肠脑.胃肠运动功能的神经调l节主要依赖三个系统即中枢神经,自主神经和肠神经系统: 目前发现人肠神经元的总数达到8～l0亿个, 相当于整个脊髓内所含神经元的总数分为三种类型的神经元:感觉神经元,中间神经元和运动神经元.任何在中枢神经系统中发现的突触联系均可在ENS中看到.ENS神经网络中,具有大量含有脑肠肽的神经元,对胃肠运动的兴奋,调节和抑制起重要作用.ENS中主要的兴奋性递质有乙酰胆碱,速激肽,阿片肽和5一羟包胺(5一HT)等,主要的抑制性递质为血管活收稿日期:2004436—28;修回日期:2005-0220作者单位:武汉大学人民压院消化内科,湖北武汉430060 性肠肽和一氧化氨.临床多种胃肠动力障碍性疾病与肠神经元异常有密切关系3-.ENS内神经递质的缺乏或过多会引起许多动力障碍性疾病如贲门失弛缓症,先天性巨结肠和慢性特发性假性肠梗阻等.根据其神经递质,肠神经至少有5种类型:①胆碱能;②肾上腺素能;③五羟色胺能;④一氨基丁酸能;⑤肽能.有时在一个神经元内可发现一个以上的肽.2肠道黏膜免疫系统肠道黏膜免疫系统即肠相关淋巴组织(gut—associatedlymphoidtissues,GALT),分为两大部分:有结构的组织黏膜滤泡和广泛地分布于黏膜固有层中的弥散淋巴组织J.黏膜滤泡是免疫应答的传人淋巴区,抗原由此进入GALT,被抗原呈递细胞捕获,处理和呈递给免疫活性细胞,诱发免疫应答.弥散淋巴组织是免疫应答的传出淋巴区,浆细胞和致敏淋巴细胞通过归巢机制迁移至弥散淋巴组织,抗体和致敏淋巴组织在此发挥生物学功能.GALT包括淋巴细胞,位于派尔集合淋巴结表面的特殊上皮细胞,带有微绒毛的膜细胞,以及肥大细胞,巨噬细胞和粒细胞等.在消化道黏膜组织国匿堂型堂0o5年7月第32卷第7中,淋巴细胞由于成熟状态不同主要聚集在三个区域,即集合淋巴组织或称派尔集合淋巴结, 固有层(1aminapropria,LP)以及肠系膜淋巴结, 在派尔集合淋巴结被激活的未成熟的T淋巴细胞和B淋巴细胞移动到肠系膜淋巴结,在那里成熟增生,并通过胸导管进入血流最后到达GALT的固有层定居或者是在其它的黏膜相关淋巴组织定居.淋巴细胞不同的成熟状态会影响对神经肽和细胞因子的应答.肽能神经纤维可见与胃肠道免疫细胞紧密联系,有证据显示肠神经系统能够对人体的免疫应答产生影响. GALT含有70%～80%的人体免疫细胞,也是人体最大的免疫效应器官.3胃肠神经肽的合成和分泌神经肽是肽能神经递质,由神经元产生.在黏膜下丛神经元发现的神经肽有血管活性肠肽(vasoactiveintestinalpeptide,VIP),生长抑素(somatostatin,SOM),P物质(substanceP,SP),神经肽Y(neuropeptideY,NY),甘丙肽和胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)等,这些肽几乎都可见于肌间神经丛.另外在肌间神经丛中尚有蛙皮素(bombesin,BBS),甲硫脑啡肽,前原一脑啡肽衍生物,亮一脑啡肽和前原强啡肽衍生物.在神经末梢中还可见到胃泌素(gastrin, Gas),神经降压素(neurotensin,NT),血管紧张素和d一氨基丁酸或其相关分子.它们储存于无髓鞘的感觉神经末梢的分泌小泡内.淋巴细胞,巨噬细胞和肠分泌细胞也能合成其中的一些神经肽.但是肠上皮细胞却不能合成这些神经肽.在这个复杂的系统中,一个单一的神经肽的分泌要受其他神经肽,神经递质,细胞因子,激素和药物的影响.在相同的神经元可以发现几种神经肽.含有生长抑素的神经纤维可以在派尔集合淋巴结的生发中心发现,在B细胞内生长抑素含量也很丰富.而含有sP的神经纤维可以透过T细胞集落.因此,胃肠道免疫细胞接受肽能神经的直接支配,本身也可以合成并释放神经肽.4胃肠道神经肽的受体?297?为了直接调节胃肠道免疫系统,神经肽必须与免疫细胞紧密联系.胃肠神经不仅支配肌肉,上皮内各种细胞,也支配淋巴细胞,肥大细胞,浆细胞等免疫细胞.人类的淋巴细胞能表达除了胃动素(motilin,MOL),神经肽YY(neu—ropeptideYY),促胃泌素释放肽(gastrin—relea—singpeptide,GRP)和蛙皮素以外所有胃肠道神经肽的受体:神经肽能受体也表达于人类?的嗜中性粒细胞和嗜酸粒细胞,还可见于黏膜肥大细胞以及大鼠肠道的内皮细胞和上皮细胞.在周围神经末梢出现神经肽受体表示肠神经系统和免疫细胞的相互作用是双向的.神经肽受体的表达依赖细胞分化,一个神经肽刺激或抑制应答,依赖于靶细胞的活化的程度和状态.有学者指出VIP的两种受体存在于从鼠科派尔集合淋巴结分离出的淋巴细胞.VIP的I 型受体表达于T细胞,而Ⅱ型受体仅能在活化的T细胞发现.胃肠道免疫细胞存在神经肽受体,神经肽影响免疫细胞的增生,分化和功能.5神经肽对免疫系统的影响5.1神经肽对细胞增生的影响尽管降钙素基因相关肽(calcitoningene—re—lated.peptide,CGRP),SOM和VIP是淋巴细胞增生的主要抑制剂,但它们的效果还依赖于淋巴细胞和细胞因子的共激活和分化程度. CGRP在10.到10M浓度的范围内,可以抑制刀豆蛋白A和植物凝集素诱导的鼠科淋巴结和脾脏T淋巴细胞的增生,并呈剂量依赖性,但是对脂多糖诱导的B淋巴细胞增生没有影响.而在10M的浓度时,CGRP通过影响白介素(IL)一7来抑制前B细胞集落形成和表面免疫球蛋白的表达.VIP通过减少IL-2合成和阻断抗CD3刺激的T细胞的IL-4的生成来减少脾淋巴细胞的增生.VIP还能减少肠固有层和淋巴结的T辅助细胞和肠系膜淋巴结的T 抑制细胞.SOM也对T细胞增生有抑制作用, 通过抑制活化标志物冽如CD69,CD25,CD28 和CD2来达到抑制作用.神经肽也能影响细胞的凋亡.VIP通过下调Fasligand的水平来?298?保护T细胞免受活化诱导的细胞凋亡其它的一些神经肽,如GRP,P物质,甲硫脑啡肽等能刺激淋巴细胞增生一在给一只雄性大鼠注射低于10mg/kg的甲硫恼啡肽14h后能够刺激脾T细胞和B细胞的增,#,而超过10mr-/kg的剂量却不能产生增生效聚但是对受过一整晚束缚的大鼠用10mkg的甲疏脑啡肽不能达到影响脾T细胞增}i,呵能是通过应激来活化下丘脑.垂体.肾上睬轴从而抑制增生.lOM的GRP和l0,1的BBS连同刀豆蛋白A抑制大鼠脾脏,腋窝淋巴结内的淋巴细胞增生.这些可能是通过增加lt1巨噬细咆释放的IL.1所致.还有,P物质能刺激大鼠脾脏, 肠系膜淋巴结和派尔集合淋巴结的T细胞增殖.实验利用小鼠肠道集合淋巴小结(PP结)细胞,观察到CGRP能明显抑制刀蛋白A刺激的PP结T细胞转化作用,其’HTdR参入率在CGRP为10”mo]/I时,町明显抑制,在10mol/L时作用最为明显,呈叫的剂量依赖关系.表明CGRP在较低浓度时即能抑制肠道PP结T细胞增殖的作用.总之,脑啡肽和P物质刺激刀豆蚩白A和脂多糖诱导的淋巴增生,而CCRt’,SOM和VIP 都可以抑制淋巴增生.神经状的影响效应主要依赖于神经肽的浓度,淋巴细咆的分化,丝裂原的有无,还有环境因素如lt~lx]子和激素等:5.2神经肽对T淋巴细咆功能和细胞因子释放的影响神经肽影响CD4细胞的辅助功能,CD8细胞细胞毒作用,以及它们分泌的细胞因子产物II一l,IL-6,IL一12和肿瘤j:1=死因子(TNF).d是蛋白一炎性细胞因子,在组织受到损伤时会对达到一定浓度的CGRP和P物质产生应答而大量分泌.IL.2,因为其受体表达在B细胞E,所以与体液免疫应答联系紧密因此,特定的神经肽通过调节T细胞的细胞因子的产量来间接刺激T细胞和B细胞另一些神经肽可以减少细胞因子的分泌.VIP可以减少T细胞的IL-4的分泌和巨噬细胞IL一12的表达.IL-4刺激B细胞的增生和向成熟的能够旦夕}医堂内科学分册2005年7月第32卷第7期分泌免疫球蛋白的细胞移行并形成集落.IL.12调节T细胞活化的溶细胞作用,并且促使T辅助细胞向TH分化.VIP通过减少细胞因子的释放来抑制T细胞和B细胞神经肽影响细胞因子的分泌,细胞因子的分泌反过来影响畅神经系统,所以免疫细胞和肠神经系统产生双向的相互作用:存最近的一项研究中,对于抗原的刺激,TH.淋巴细胞分泌典型的细胞因子IL.2和IFN.,而TH,淋巴细胞分泌其典型的细胞因子IL.1O和IL4.而对于单独神经肽的刺激, CGRP和神经肽Y可以刺激未活化的TH细胞产生IL4(一种典型的TH,细胞产生的细胞因子)而生长抑素和P物质可以刺激抗原活化的TH细胞内的IL4的生成.这些研究表明神经肽可以使不同亚型T淋巴细胞改变它们本来的细胞因子的分泌5.3神经肽对B淋巴细胞的功能和免疫球蛋白合戍的影响肠相关淋巴组织B细胞与其它B细胞相比主要产生IgA,而其它B细胞主要产生其它型的免疫球蛋白….VIP,SOM和sP在肠相关淋巴组织控制lgA合成过程中表现活跃,在lpmol/L到lmol/L的范围内VIP可以使分离的人类肠道固有层细胞的IgA产量增加,而IgG水平减少一VIP和CD40,这两个条件必须同时都存在,才能刺激表面表达IgD的B淋巴细胞产生IgA,而不影响其他的B淋巴细胞分泌IgM,IgG和IgE的水平在由骨髓起源的前B淋巴细胞中,0.1mmol/L的VIP连同CD40能轻微地增加IgA和IgM的生成,但不能增加IgG的水平这样的应答能被IL-7促进,被VIP拈抗剂阻断,在P物质和SOM刺激时不会出现.这些研究表明VIP能影响成熟淋巴细胞IgA的合成,也能影响前B细胞其他免疫球蛋白的合成.这些效应都是器官特异性的.VIP能增加从肠系膜淋巴结和脾脏分离细胞的IgA 水平,但不能增加IgM水平.同时VIP也能使派尔集合淋巴结中因刀豆蛋白A刺激的膜细胞IgA减少,IgM增加.生长抑素,能使大鼠脾匡堂内科学分册2005年7月第32卷第7 脏,派尔集合淋巴结和肠系膜淋巴结B细胞IgA产量减少20%到50%左右,使IgM合成减少10%到30%左右CCK是胃肠中的一种常见的神经肽和内分泌多肽”.F1,eier等报道. CCK静脉注射可在2.5rain内使小肠IgA抗体水平明显升高,IgM和IgE虽明显升高,但比IgA和IgG的上升幅度小.用CCK拮抗剂丙谷胺(Proglumide)对空肠抗体分泌影响研究表明,自5rain开始,基础IgA分泌显着减少,并持续5min.IgG也有相似的明减少另外,口腔灌注蛋白水解产物可使IgA分泌高5 倍.用CCK拮抗剂预处理,可阻断CCK注入引起的抗体分泌增加作用.Freier和Eran (1990)观察到前列腺素抑制剂消炎痛可阻止CCK对IgA分泌的作用,并可能与5.HT有关.5.4神经肽对黏膜肥大细胞和单核/巨噬细胞功能的影响肠神经系统和肥大细胞的关系是双向性的.由黏膜肥大细胞来源的蛋白酶能使VIP, CGRP和P物质失活.P物质能刺激组胺的释放,引起变态反应等不良症状,并通过吧大细胞来参与对胃黏膜血流量的调节由P物质或VIP刺激的肥大细胞参与调节与自主神经系统相关的肠道分泌功能和渗透率.肥大细胞的介质和神经毒素的拮抗剂如阿托品,河豚毒,能阻断分泌转运的反应,提示肥大细胞,神经元和肠上皮细胞的联系.因此,神经肽和黏膜肥大细胞的相互作用能间接影响胃肠道的免疫在沙门氏菌感染模型中可以研究黏膜巨噬细胞的功能和神经肽的刺激作用”.P物质受体在巨噬细胞中的表达通过增加IL一12的产量来参与抵抗沙门氏菌的感染.口服沙门氏菌后,在大鼠派尔集合淋巴结,肠系膜淋巴结和脾脏的P物质的mRNA表达增加.而P物质的拮抗剂减少沙门氏菌的复发,主要通过减少II一12mRNA的表达来达到效果.另外通过比较盲肠炎引起的败血症时不同来源(腹腔,脾和肺)的单核/巨噬细胞对CGRP的反应性发现, CGRP对盲肠炎时暴露于细菌和毒素的腹腔及脾的单核/巨噬细胞功能有调节作用,而对肺巨?299?噬细胞的上述功能并无影响.CGRP还可以诱导单核/巨噬细胞趋化因子如IL.8,MIP.1d和MCP一1d产量增加,使淋巴细胞和中性粒细胞在局部病变区定向迁移与聚集,促进局部炎性细胞的浸润.结合上述CGRP只对内毒素激活的巨噬细胞的功能有调节作用的事实,我们推测CGRP可能是一种内源性免疫保护物质,主要在感染,缺血和创伤等应激时发挥免疫调节作用,而在静息条件下不表现调节作用.它可防止免疫功能过度激活后致炎细胞因子对机体造成的损伤作用,最终参与维持机体的内环境稳态的平衡:5.5神经肽对肠上皮细胞的影响神经肽影响肠上皮增生,营养的吸收,电解质,细胞因子和一些神经肽的分泌.给大鼠静脉注射CGRP拮抗剂可以减少溴脱氧尿苷,标志着肠上皮细胞核内DNA的合成水平降低.这表示CGRP对促肠上皮增生的作用. BBS刺激十二指肠黏膜和胰腺的增生,但被生长抑素,胃窦切除术或CCK受体拮抗剂所减弱.生长抑素对肠上皮细胞有抗增生的作用,而其拮抗剂会刺激大鼠肠黏膜增生,并能防止肠萎缩.肠缺血会对抗增生作用产生影响.正常的结直肠不表达GRP,BBS的受体,但是癌变前腺瘤状息肉和结直肠肿瘤会高表达GRP,BBS的受体.静脉注射从250～750pmol?kg..?min范围内剂量的CGRP会使大鼠空肠对丙胺酸的吸收减少35%～40%左右.VIP能增加肠道碳酸氢盐,氯化钠以及液体的分泌从10”～10 molfL的生长抑素能刺激大鼠结肠隐窝上1/3 段对于氯化钠的吸收,也能以剂量依赖的方式增加大鼠隐窝的直径.高浓度的生长抑素能减少自发性或TNF诱导的来自人类结肠隐窝的IL.8和IL.1,并能抑制基底膜的钾离子通道.还有,BBS能够刺激大鼠胃底D细胞分泌生长抑素和肠中特殊的细胞分泌CCK.5.6温度对神经肽,免疫系统作用的影响有研究人员采用10周龄昆明种雄性小鼠(下转第311页)国医堂凼科学分册2005年7月第32卷第7 LeeAY.[J]_CancerTreatRev,2002,28(3):137.140.WakefieldTW,StrieterRM,PrinceMR,eta1.『J]. CardiovascSurg,1997,5(1):6-15.DowningIJ,StrieterRM,KadellAM,eta1.fJ.ASAIOJ,1996,42(5):M677-682.PetajaJ,Manco-johnsonMJ.[J].SeminThromb Hemost,2003,29(4).349-362.MarahaB,PeetersMF,vanAkenBE,eta1.『J]. DiagnMicrobiolInfectDis,2002,42(3):153-157. [19]WakefieldTW,StrieterRM,SchaubR,eta1.J. VascSurg,2000,31(2):309.324.[20]MyersDDJr,SchaubR,WrobleskiSK.eta1.『J_. ThrombHaemost,2001,85(3):423-429.[21]Downing1-J,StfieterRM,KadellAM,eta1.[J.J Immunol,1998,161:1471.1476.[22]MyersDDJr,HawleyAE,FarrisDM,eta1.[J]. SurgRes,2003,112(2):168-174.(编辑:陆英)(上接第299页)D一半乳糖致亚急性衰老模型检测血浆B一内啡肽(p—endorphin,p—EP)和亮氨酸脑啡肽的含量,脾细胞刀豆蛋白A和细菌脂多糖(1ipopo—lysaccharide,LPS)诱导的增殖反应及IL一1,IL一2 的活性.结果在10cc或5℃条件下,衰老小鼠跟室温组相比血浆B—EP含量升高,IL一1活性升高,而衰老小鼠脾细胞刀豆蛋白A和LPS诱导的增殖反应均显着低于室温组,由此可见对非特异性细胞免疫功能和B细胞的功能有抑制作用;但衰老小鼠免疫功能降低程度低于对照鼠,尤以5~C组更为明显”..6小结神经肽不仅在肠神经元中可以合成,而且在与淋巴组织相关的肠免疫细胞也有合成.淋巴细胞表达大部分神经肽的受体,还有其他的免疫细胞,例如巨噬细胞,肥大细胞都能对肠神经系统的产物发生应答.这些神经肽能产生淋巴增生反应,影响细胞因子和免疫球蛋白的合成.一些神经肽,特别是CCK,GRP和NT,似乎可为因疾病或胃肠道切除而不能接收肠正常反馈的患者维持黏膜免疫.外源性给予一些神经肽来维持正常的免疫防御将会在抗细菌感染的药物治疗学领域掀起新的篇章.参考文献::1RemorgidaV,RagniN,FerreroS,eta1.[Hum Reprod,2005,20:264—271.[2]FurnessJB,KunzeW A,ClereN.[J]_AmJPhysi—Ol,1999,277:922-928.[3]HoffmannP,MazurkiewiczJ,HohmannG,eta1.[J].ScandJGastroenterol,2002,37:414.422.[4]GomezdeSeguraIA,CastellT,VaszquezI,eta1. [J].DigDisSci,2001,46:1985-1992.[5]DelgadoM,MartinezC,JohnsonMC,eta1.[J:.J Neumimmunol,1996,68:27-38.[6]BaradaKA,SaadeNE,AtwehSF,eta1.[J.Regul Peptide.2000,90:39.45.[7]FernandezS,KnopfMA,McGillisJP.[J].Leuko- cyteBiol,2000,67:669-676.[8]PascualDW,StaniszAM,BienenstockJ,eta1. [M].2nded.SanDiego:AcademicPress,1999,p6312.9]DelgadoM,GaneaD.J].Jhnmunol,2000,164: 1200.1210.[10]GabrilovacJ,MarottiT.[J.EurJPharmacol, 2000,392:101—108.[11]DelgadoM,Munoz—EliasEJ,GomarizRP,eta1. [J].JNeuroimmunol,1999,96:167—181.[12]ZarzaurBL,WuY,FukatsuK,eta1.J].Surgery, 2002,131:59-65.[13]HannaMK,ZarzaurBL,FukatsuK,eta1.J].J ParenteralEnteralNutr.2000.24:261—269.[14]PascualDW,BeagleyKW,KiyonoH,eta1.[J]. AdvExpMedBiol,1995,371A:55—59.[15]Kincy—CainT,BostKL.[J].JImmunol,1996, 157:255-264.(编辑:沉香)].].].].].“『-;L『-rl。