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多发性肌炎和皮肌炎的发病机制研究进展
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中华神经科杂志 2006 年 4 月第 39 卷第 4 期 Chin J Neurol,April 2006,Vol 39,No. 4
·综述·
多发性肌炎和皮肌炎的发病 机制研究进展
陈益和 唐福林
多发性肌炎( polymyositis,PM)和皮肌炎( dermatomyositis, DM)为特发性炎症性肌病( idiopathic inflammatory myopathy, IIM)的最常见类型,其共同特征是以横纹肌非化脓性炎性改 变和进行性肌无力为主要表现,同时 DM 还具有典型的皮肤 损害。该病目前病因未明,近年的研究主要集中于免疫遗传 学方面,多数学者认为 PM 和( 或)DM 是由环境因素作用于 遗传易患个体而引起的自身免疫性疾病。
型的改变。不同病程阶段患者最一致的表型改变就是肌纤
维 MHC-Ⅰ类分子和微血管促炎因子白细胞介素( IL)-1 的 表达上调,这表明 PM 和( 或)DM 本质上可能不是由炎症引 起的疾病,而是由于分子表型的改变导致了肌肉功能受损。
据此有人提出“ DM 除了微血管病变外,微血管表型的改变 也会直接导致局部肌肉组织缺血缺氧,进而出现代谢紊乱,
发生中起着重要作用,而组氨酰 tRNA 合成酶( Jo-1 抗原)则 可能是将 DC 募集至肌内膜的一个触发因子[19]。此外,肌炎 患者血中趋化因子 CXCR4 / SDF-1 水平上调,它们的相互作 用和淋巴细胞的聚集、迁移并黏附于肌纤维有关[24];而 PM 患者的淋 巴 细 胞 功 能 相 关 抗 原( LFA )-1 / 晚 期 表 达 抗 原 ( VLA)-4 比 值 则 降 低,故 认 为 VLA-4 / 血 管 细 胞 黏 附 分 子 ( VCAM)-1 系统和肌肉慢性 T 细胞炎症相关[25]。
包括三磷酸腺苷和磷酸肌酸生成减少,继而又可引起肌纤维 表型改变,最终导致肌肉功能损伤”假说[22]。另外又有研
究发现肌炎患者的肌纤维膜和肌细胞核内有 IL-1 受体的表 达,提示 IL-1 可直接作用于肌纤维,抑制肌细胞的代谢和再 生,从而导致肌无力或运动耐力下降[23]。
虽然肌纤维细胞可直接作为抗原呈递细胞,但在 PM 和 ( 或)DM 中 发 现 肌 内 膜 存 在 大 量 的 未 成 熟 的 树 突 状 细 胞 ( DC)的浸润,DC 具有最强的抗原呈递功能,在免疫反应的
环 中 抗 血 管 形 成 因 子 血 小 板 反 应 蛋 白-1 升 高 等 表 现 相 关[11,12]。最近对一组 PM 和( 或)DM 患者及健康人的 HLADRB1*03 和 TNF2( - 308A)及 2 个微卫星标记 MICA5. 1 和 TNFa2 的 相 关 性 比 较 研 究 发 现,MICA5. 1 / TNF2 / TNFa2 / DRB1*03 单元型在 PM 和( 或)DM 中出现的频率显著高于 健康人,因而认为该单元型比单独的 HLA-DRB1*03 更可能 是 PM 和( 或)DM 的重要遗传易患因素[13]。目前已有应用 抗 TNFα 抗体治疗 DM 有效的初步证据,但由于 TNFα 具有 多种免疫调节功能,抑制 TNFα 并非都是使机体受益,已有
四、结论
PM 和 DM 具有相似的临床表现和血清学特征,但研究 已发现它们具有不同的分子和细胞学发病机制。为使 PM 和 DM 患者获得更有效、安全的治疗,有必要对它们的发病 机制作进一步详细深入的了解。
参考文献
1 Smith RD,Konoplev S,DeCourten-Myers G,et al. West Nile virus encephalitis with myositis and orchitis. Hum Pathol,2004,35:254258.
中华神经科杂志 2006 年 4 月第 39 卷第 4 期 Chin J Neurol,April 2006,Vol 39,No. 4
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在类风湿关节炎中应用该药物后患者发生 PM 的报道[14]。 4. 微嵌合现象:是指怀孕期间母体和胎儿细胞彼此进
入对方体内,导致非自身细胞持续低水平存在的一种现象。 近期一项研究发现,在 60 / 72 例(83% )的幼年型 DM 患者体 内发现存在非自身的来源于母体的微嵌合细胞,而健康对照 组仅为 5 / 29 例(17% ),并且发现这类 DM 患者 HLA-DQA1* 0501 的频率增加,因而有人认为,这可能是来自母体的 HLA 基因型造成嵌合细胞的免疫不耐受和激活,进而导致炎性反 应和疾病的发生[15]。
三、自身免疫机制 目前认为 PM 是由 T 细胞介导的自身免疫性疾病,对 PM 患者外周血 T 细胞亚群的检测发现,其 CD3 + 、CD4 + 和 CD8 + T 细 胞 均 显 著 低 于 DM 患 者 和 健 康 对 照 组, CD4 + / CD8 + 则轻微升高,作者认为 CD8 + T 细胞中主要是抑 制性 T 细胞减少,而细胞毒性 T 细胞则明显高于 DM 患者和 健康人[16]。最近的研究强调在自身反应性 T 细胞和肌纤维 之间存在着“ 免疫突触”,MHC-Ⅰ / CD8 复合体是其特异的免 疫标记,免疫组化病理检查可发现 CD8 + T 细胞对表达 MHCⅠ类分子的非坏死性肌纤维的浸润,并将其作为 PM 的诊断 标 准 之 一[17]。 运 用 新 的 CDR3 波 谱 分 型 技 术( CDR3 spectratyping)结合激 光 显 微 切 割 和 单 细 胞 聚 合 酶 链 反 应 技 术,对 PM 患者肌组织中 T 细胞受体( TCR)基因进行扩增, 发现 CD8 + T 细胞的 TCR 呈单克隆扩增,并可持续多年,从 而提示 PM 的 炎 症 反 应 是 由 同 一 种 抗 原 所 引 起 的[18]。除 MHC-抗原复合物被 T 细胞识别后将抗原识别信号传入 T 细 胞内外,还发现了肌细胞表面存在协同刺激分子 B7-H1( 程 序性死亡配体Ⅰ),它们往往直接与 T 细胞表面的 CD28 相作 用,并位于炎性细胞和非坏死性损伤肌纤维的附近,起抑制 T 细胞激活的作用,故推测 B7-H1 可能对 INF-γ 诱导的表达 MHC 分子的靶细胞损伤具有一定的保护作用。可诱导的协 同刺激分子配体( inducible co-stimulator ligand,ICOSL)是另 一种 B7 分子,在 PM 患者肌细胞的表达也显著上调,它通过 与 T 细胞上相应受体 ICOS 的相互作用,起到呈递抗原的作 用,并能辅助记忆 T 细胞克隆扩增[19,20]。 目前一般认为 DM 是由补体介导的微血管病变引起皮 肤和肌肉受累的自身免疫性疾病,典型病理表现为微血管周 围 B 细胞为主的炎性浸润,伴有微血管梗死和束周肌萎缩。 该病的发生也存在 T 细胞免疫机制。Civatte 等[21]对一组具 有 DM 临床表现的患者进行 MHC-Ⅰ类分子的检测,发现几 乎所有存在典型 DM 病理表现的患者肌纤维中都有 MHC-Ⅰ 类分子的表达,尤其在束 周 肌 纤 维 最 明 显,而 在 没 有 典 型 DM 病理表 现 的 患 者 中 也 有 部 分 患 者 束 周 肌 纤 维 中 存 在 MHC-Ⅰ类分子的表达,因而认为束周肌纤维 MHC-Ⅰ类分子 的检测有助于对具有典型临床表现而缺乏典型病理表现的 DM 进行诊断。 近期有研究发现,在 PM 和( 或)DM 患 者 的 肌 肉 组 织 中,无论是否存在炎性细胞的浸润,都有肌纤维和微血管表
3. 非 经 典 HLA 基 因 遗 传 易 患 性:非 经 典 Ⅰ 类 基 因 HLA-G产物在正常生理条件下具有严格的组织分布,不存在 于正常肌肉细胞内。然而,在 PM 和( 或)DM 患者 的 肌 纤 维、炎性细胞和毛细血管内均可发现 HLA-G 的产物,它可与 CD8 + 细胞及多肽抗原结合,抑制 T 细胞的免疫活性,从而达 到免疫耐受的作用,保护肌细胞免受细胞毒性 T 细胞的破 坏。HLA-G mRNA 经不同形式的剪接后,至少可产生 7 种同 型异构体( HLA-G1 ~ G7),其中 HLA-G1 和 HLA-G5 具有较 强的原发和继发免疫抑制作用,可作为肌细胞保护剂进行开 发[9]。肿瘤坏死因子( TNF)α 是一类重要的具有免疫调节 作用的促炎因子,由主要组织相容性复合体( MHC)-Ⅲ类基 因编码。Kuru 等[10]研究发现在 PM 和( 或)DM 患者的肌细 胞中存在 TNFα mRNA 及蛋白质的显著表达,其水平和再生 肌纤维的比例成正相关;而在神经源性肌病和健康人肌细胞
一、环境因素 1. 感染:近期对西尼罗河病毒( west Nile virus,WNV)合 并肌炎的病例研究发现,患者有肌纤维的坏死、萎缩和神经 纤维 T 淋巴细胞的浸润,但免疫组化并未发现 WNV 抗原的 存在[1]。而对肠 病 毒 及 微 小 病 毒 B19 合 并 肌 炎 的 病 例 研 究,也均未发现病毒的蛋白组分,因此其与肌炎的相关性可 疑[2,3]。 2. 纬度和紫外线强度:研究发现,纬度越低,紫外线照 射越强,DM 的发病率就越高,并且患者血清常存在抗 Mi-2 抗体阳性,这可能和紫外线诱导细胞凋亡增多致使多肽抗原 沉积于皮 肤 有 关[4];而 先 前 Mierau 等[5]的 研 究 已 发 现 抗 Mi-2抗体与人类白细胞抗原( HLA)-DRB1*0701 存在显著关 联,并且 HLA-DRβ 链上第 9 位色氨酸残基在抗 Mi-2 抗体产 生的过程中作为共同的表位起着重要作用,这提示紫外线可 能引起遗传易患个体免疫学异常,进而导致患者出现 DM 的 临床表现。 二、遗传因素 1. 基因表达的改变:Zhou 等[6]用 cDNA 微阵列分析发 现,PM 和( 或)DM 患者肌肉组织中有 2 组共 40 个基因的表 达水平和健康人相比发生明显改变。一组为免疫来源的基 因表达发生上调,包括 HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ、干扰素( IFN)诱导 蛋白、自然杀伤细胞( NKC)蛋白、免疫球蛋白( Ig)和补体等; 另一组为肌肉来源的基因表达则发生下调,包括原肌球蛋白 α 和 β 变异体、肌动蛋白 α3 的快肌亚型、肌钙蛋白 T 的快肌 亚型、肌球蛋白轻链 1 和伴肌动蛋白的 mRNA 等。 2. 经典 HLA 基因遗传易患性:英国 AOMIC 研究小组历