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老年人类风湿性关节炎
老年人类风湿性关节炎 科室:老年病科
并发症:1.恶性类风湿关节炎(MRA) 指动脉炎可引起梗死性病变、雷诺现象,进一步发展可引起指尖坏死、脱落。病情严重者可发生及结节性多动脉炎难以区分的全身坏死性动脉炎,其预后不好。 2.本病侵犯心脏可引起心包炎、心肌炎、心瓣膜炎。也有的由于类风湿结节引起心脏传导障碍(尤其是束支传导阻滞)。个别病例可出现缩窄性心包炎。 3.病情严重者嗜酸粒细胞升高。部分病人可合并肾脏损害,多数出现药物性消化道黏膜病变。脊髓病变多继发于颈椎滑膜关节病,有时可继发于神经炎性肌萎缩。类风湿性胸腔渗出液可并发胸膜炎。若病变发展,结节可融合成空洞,有时可引起气胸或慢性支气管胸膜瘘。 4.少数无痛性结节病变溃破后引起眼球穿孔。也有的合并虹膜炎、脉络膜炎、干性角膜结膜炎。
概述 风湿(rheuma)一词源于古希腊语,意为流动。关节炎(arthrltis)一词最早出现于希波克拉底的著作。类风湿病是以关节病变为主的慢性全身性自身免疫性疾病,包括类风湿关节炎、费尔堤(Felty)综合征、卡普兰(Caplan)综合征、幼年类风湿关节炎及老年人类风湿关节炎。 类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是以对称性,进行性及侵蚀性的多关节炎,主要累及手足小关节,表现为关节疼痛、肿胀和功能障碍,病情迁延反复。是一种以关节滑膜炎症为特征的慢性全身性自身免疫性疾病。滑膜炎可反复发作,导致关节软骨及骨质破坏,最终导致关节畸形及功能障碍。炎症常出现于具有遗传倾向的个体。目前参及发病机制的外源性病因尚未明确。现认为在RA慢性炎症诱导细胞成分和滑膜内,基因的表达发生改变,导致滑膜的过度增殖以及软骨、骨和韧带等关节结构遭到破坏。除了关节的病变,RA还可累及关节外的多种器官,这也是决定RA预后的一个重要因素。 RA是一个病谱性疾病,包括从自限性关节炎到慢性进展性疾病。它不但使关节受到不同程度的破坏,还可引发关节外脏器的病变。RA在疾病的进展、严重程度等方面的异质性,是由遗传和环境因素共同决定的。本病还可累及多器官、引起系统性病变,常见的有心包炎、心肌炎、胸膜炎、间质性肺炎、肾淀粉样变以及眼部疾患(如巩膜炎、虹膜炎)等。系统性病变的病理学基础是血管炎。主要的病理变化为关节滑膜的慢性炎症,血管翳形成,软骨和软骨下骨破坏,最终造成关节畸形和强直,功能丧失。类风湿性关节炎及强直性脊椎炎以及幼年性类风湿性关节炎虽然在临床上有不同表现,但在组织学检查中却十分类似,不易区分。早期表现为对称性多发性关节炎,病程呈进行性,且呈自发性发作和自动缓解。最终出现关节畸形,伴有不同程度的关节功能障碍或丧失。
病理 1.类风湿关节炎发病机制的认识过程? 类风湿关节炎发病机制的研究是一个漫长的过程,至今也没有得到明确的定论。回顾这一认识过程,可以更清楚地认识类风湿关节炎。 早在20世纪20年代,就有人提出感染可以导致RA,并且将RA作为感染性疾病进行治疗,尽管有一定的疗效,但是一直没有找到感染的致病微生物。在20世纪40年代,Waaler、Rose及其同事发现了类风湿因子,并将它及RA的出现联系在一起,以后陆续发现了B细胞、免疫复合物、补体等在RA发病中的作用。体液免疫的异常,被认为是RA发病中起关键作用的因素。这种思想统治了近40年。直至20世纪80年代,随着对细胞因子的认识逐渐深入,提出RA是由T细胞介导的自身免疫性疾病,在此基础上发展出许多针对T细胞的治疗方法,并取得了一定的疗效。但是及此同时,又发现了一些不支持T细胞在RA发病起主要作用的证据。20世纪后期,随着对RA滑膜细胞的认识逐渐深入,发现成纤维样滑膜细胞具有转化的特性,由此逐渐将固有免疫的作用提到了重要的位置。 对RA发病机制的认识过程,实际上也是对RA整个疾病的认识过程。随着生物技术的提高,研究手段的不断丰富,在21世纪,RA的发病机制必将取得突破性的成果。 2.滑膜组织的异常增生 (1)滑膜组织的结构:滑膜层位于关节囊的内层,分为滑膜内层和滑膜下层。滑膜内层,又称滑膜衬里层,是由疏松排列的细胞组成,它介于滑膜及滑液之间。该层有两种主要的细胞类型:巨噬样细胞(又称A型滑膜细胞)和成纤维样细胞(又称B型滑膜细胞)(表3)。 [IMAGE]Images\\老年人类风湿性关节炎_发病机制_1.jpg[/IMAGE] 前者是由骨髓分化而来,表达巨噬细胞表面标记物,并高度表达HLA-DR;而后者缺乏特异的HLA-DR分子标记。在生理条件下这两种类型细胞的数量,前者占20%~30%,后者占70%~80%。滑膜内层的细胞之间缺乏紧密连接,而且及滑膜下层的细胞间没有基底膜相隔,这也为RA滑膜细胞的大量增生提供了结构基础。滑膜下层,又称滑膜衬里下层,主要由成纤维细胞、脂肪细胞、巨噬细胞、肥大细胞、胶原纤维和蛋白多糖组成,该层含有丰富的血管和淋巴管,主要对滑膜细胞起营养作用。 (2)类风湿关节炎滑膜组织的变化:正常人的关节滑膜内层仅1~2层细胞组成,而RA患者的滑膜内层通常有4~10层细胞(有时甚至超过20层)。这些细胞不仅在数量上异常增多,而且在功能上处于异常活跃的状态,它们可以分泌大量的细胞因子、信号分子和蛋白酶,加速关节破坏的进程。另外,RA滑膜中还有大量的炎性细胞浸润,如T细胞、B细胞和单核细胞,以及微血管数量的显著增加。 (3)滑膜组织中的细胞因子: ①细胞因子在RA滑膜病变中起着核心作用。细胞因子系统通过作用于多种细胞并相互调节形成一个复杂的网络。在RA的滑膜中,不仅T淋巴细胞可以分泌多种细胞因子,如IL-2、IFN-γ、IL-4等,而且巨噬样滑膜细胞和成纤维样滑膜细胞也可分泌多种细胞因子,例如肿瘤坏死因子-α、IL-1、IL-12、IL-6、IL-15等。反之,这些细胞因子会刺激或抑制上述细胞进一步分泌细胞因子。 目前对RA细胞因子的研究发现,RA滑膜细胞产生的细胞因子呈稳定、持续的表达。体外试验表明,多种物质可刺激滑膜细胞产生细胞因子,而且,细胞因子本身也是产生细胞因子强有力的刺激因子。在T细胞的免疫应答下调后,滑膜中的巨噬细胞和滑膜成纤维细胞以旁分泌或自分泌方式产生的细胞因子使炎症反应得以延续。另外,在滑膜或滑液中可检测到多种细胞因子,它们不仅能够解释滑膜衬里层细胞增生的原因,而且能够诱导HLA-DR和黏附分子的表达,以及滑膜微血管的形成。 RA滑膜的炎症反应涉及的细胞因子种类非常多。研究表明肿瘤坏死因子-α和IL-1在RA的发病中起着极其关键的作用。这两种细胞因子刺激滑膜成纤维细胞增生,分泌IL-6、GM-GSF、趋化因子以及基质蛋白酶和前列腺素等效应分子。其中,GM-CSF是由滑膜巨噬样细胞和成纤维细胞共同分泌的,它不但可以诱导IL-1的分泌并形成一个正反馈环,而且还可及肿瘤坏死因子-α共同作用于巨噬细胞增加HLA-DR的表达。另外,由巨噬细胞和成纤维细胞分泌的细胞因子还可以间接作用于局部T细胞和B细胞的活化,其中包括RF的产生。 肿瘤坏死因子-α主要由滑膜衬里层的滑膜巨噬细胞产生。已证实肿瘤坏死因子-α作用的靶目标是某些抗肿瘤坏死因子-α成分(如可溶性肿瘤坏死因子-α受体等)。影响肿瘤坏死因子-α产生的因素包括免疫复合物、补体的活化、细胞外基质成分和局部细胞因子的表达。这里特别要提到局部细胞因子的表达。近来的研究表明,由滑膜细胞分泌的IL-15不仅可以促使T细胞的移位、活化以及趋化因子的产生,还能增加肿瘤坏死因子-α的产生。研究显示,不仅在RA滑膜内检测到了IL-15的mRNA和蛋白,而且,在体外实验观察到可溶性IL-15受体可以直接减少滑膜巨噬细胞产生肿瘤坏死因子-α,或者通过及IL-1、IL-6以及肿瘤坏死因子-α共同促进T细胞/巨噬细胞间的相互作用。 ②研究表明,肿瘤坏死因子-α被认为是滑膜炎症反应的关键性细胞因子,可能的证据是: A.肿瘤坏死因子-α的生物活性直接或间接参及RA多种病理过程,包括炎性细胞的聚集和激活、滑膜细胞的增殖、诱导成纤维滑膜细胞产生骨和软骨破坏的细胞因子和蛋白酶、刺激巨噬细胞产生其他细胞因子等(图2)。 [IMAGE]Images\\老年人类风湿性关节炎_发病机制_2.jpg[/IMAGE] B.在RA滑膜组织中肿瘤坏死因子-α和肿瘤坏死因子-α受体明显升高。 C.在体外,抗肿瘤坏死因子-α抗体对IL-1及其他,前炎性细胞因子的产生有抑制作用。 D.过分表达肿瘤坏死因子-α的转基因小鼠产生侵蚀性关节炎,其组织学特点及RA类似。 E.关节炎的动物模型证实,抗肿瘤坏死因子-α物质可以减轻病变程度。 F.对RA予抗肿瘤坏死因子-α治疗可以产生较好的临床效果。最近的研究显示,虽然给予抗肿瘤坏死因子-α治疗可以有效地控制病情,但一旦停药疾病即复发,而且抗肿瘤坏死因子-α治疗并不是对所有的患者都有效。因此,有研究者观察到,RA持续存在的滑膜炎症并不是由产生肿瘤坏死因子-α的自分泌反馈环所造成的,还有其他重要因素的参及。因此,今后的研究需要进一步探讨肿瘤坏死因子-α在炎症细胞因子中是否具有独特的地位等问题。 IL-1也是滑膜炎症反应的关键性细胞因子。在RA滑膜中,它也是由滑膜巨噬细胞产生的。多种因素可以诱导IL-1的产生,例如,免疫球蛋白的Fc段、免疫复合物、胶原片段以及T细胞的信号分子等。在滑膜中,IL-1可以诱导成纤维细胞的增生,刺激滑膜细胞合成IL-6和GM-CSF,并可增加成纤维细胞产生胶原酶。另外,它还可以刺激滑膜细胞增加及细胞相连的或细胞外的纤溶酶原激活剂的活性。现已证明,IL-1β是一种刺激骨骼吸收的破骨细胞的活化因子。IL-1还可刺激内皮细胞分泌黏附因子,包括VCAM-1和ICAM-1。RA的动物模型显示IL-1是调节骨及软骨破坏的重要的细胞因子。 ③T淋巴细胞作为RA滑膜中数量最多的一类炎性细胞,而在滑液中,很少能检测到T淋巴细胞分泌的细胞因子,并且疾病的发生和发展并不会造成T细胞分泌的细胞因子发生变化。例,无论在RA早期还是活动期IFN-γ在关节内表达的数量基本不变。为什么RA滑膜中T淋巴细胞分泌的细胞因子数量如此之少呢?可能有以下一些原因: A.细胞活性受到局部抑制是造成T细胞免疫应答能力下降的原因之一。例如,在RA滑液中可检测到IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)和TGF-β这两种T细胞的抑制剂。另外,滑液中某些非特异性成分如hualuronate,也可以间接抑制T细胞的活性。在RA患者滑膜组织的微环境中,由巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子-α和由滑膜组织细胞分泌的IL-10均可下调T淋巴细胞的功能。 B.及T细胞受体(TCR)信号异常相关。特别是经p38有丝分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)信号转导途径的刺激,滑液中T细胞可以减少酪氨酸的磷酸化。而且,TCRζ链的酪氨酸磷酸化也存在异常,研究发现TCRζ链的水平下降,这表明RA中有TCR装配异常。 C.及T细胞功能的抑制剂存在缺陷有关。体外实验观察到,RA中IFN-γ的产生明显受到抑制,但是,当加入吲哚美辛后这种情况可被纠正。有研究显示,T细胞产生IFN-γ的减少是因为RA细胞对PGE反应的敏感性增加。而且实验证明,来自RA病人外周血的T细胞产生IL-2减少,当加入吲哚美辛后上述这种情况也可得到部分改变,这也进一步说明RA病人对PGE有更高的敏感性。 D.可能是这些细胞因子在滑膜中以微量的形式就足以维持疾病病理变化的持续进行。不过,RA滑液中T细胞分泌的IFN-γ作用很重要。它是MHCⅡ类抗原最有效的诱导剂,可以激活单核巨噬细胞,还能诱导VCAM-1和ICAM-1等黏附因子在内皮细胞的表达,并且能够协助招募炎性细胞向损伤部位聚集。另外一个重要的作用就是IFN-γ可以改变细胞外基质的合成及降解之间的平衡。总之,目前对T细胞分泌的细胞因子其准确的功能还知之甚少。 ④在RA滑膜炎症反应的过程中,滑膜内的细胞还释放各种具有抗炎症的细胞因子,例如IL-1受体的拮抗剂、可溶性肿瘤坏死因子-α p75和p55受体、可溶性IL-1受体、IL-16、IL-11、IL-13和IL-10等。在RA炎症反应的调节过程中,这些抗炎症细胞因子的表达也有所增加,但仍不足以抑制关节滑膜炎症的发生。研究发现,细胞表面脱落的可溶性肿瘤坏死因子受体p55和p75是在关节滑膜液中可检测到的两种受体,但其浓度不足以中和关节滑膜液中产生的内源性肿瘤坏死因子;及此相似,IL-1受体拮抗剂是IL-1的天然抑制剂,在许多RA患者滑膜液中表达的水平也较高,同样也不足以消除IL-1引起的炎性作用。目前的研究认为,促炎症性细胞因子和抗炎性细胞因子之间作用的失衡使细胞因子的内稳定遭到破坏,这是RA发病的重要特征。利用这些细胞因子无疑对RA的治疗很有价值。近年来,运用基因重组技术已研制出多种细胞因子的拮抗剂,并取得了令人满意的临床疗效。 (4)滑膜中信号分子的作用:通过各种刺激,细胞内信号转导系统将细胞表面已启动的细胞外信号转入核内,并在此整合转录因子的水平。转录因子结合特异的DNA位点,调节某些适当基因的表达。RA滑膜组织的异常增生及炎症反应相关,越来越多的证据表明有多种转录因子参及了这一过程。核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、激活因子蛋白-1(activator protein-1,AP-1)和分裂素激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)被认为在RA中起重要的作用。 (5)滑膜中细胞凋亡的作用:近几年,人们逐渐认识到细胞凋亡在RA发病中的作用。细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种。细胞凋亡存在于正常生理情况下,是在个体发育、多细胞生物体的平衡和疾病发生中起重要作用的一种细胞死亡形式。滑膜细胞的大量增殖和炎症细胞的侵入是RA的典型特征。目前的研究认为这及细胞周期(增殖/凋亡)的失调有关。 近来的文献报道显示,利用DNA电泳、电子显微镜和TUNEL(DNAnick-end labeling)方法检测到滑膜组织中存在凋亡细胞。不过,这种凋亡细胞数量很少,这主要由于它们位于巨噬细胞周围,一旦出现很快就被巨噬细胞所清除。目前识别出3种及细胞表面相关的受体,它们是Fas抗原(CD95)以及两种肿瘤坏死因子受体,后者分别是55kD的肿瘤坏死因子-RⅠ和75kD的肿瘤坏死因子-RⅡ,其中Fas抗原是一种45kD细胞表面蛋白,许多类型的细胞表达此种膜细胞死亡受体。它们都属于肿瘤坏死因子/神经生长因子受体家族,参及调节细胞的生存和死亡。Fas配体(Fas-ligand,Fas-L)是40kDⅡ型转膜蛋白质,主要表达于活化的T细胞表面。它可诱导诸如B和T淋巴细胞、巨噬细胞或嗜中性粒细胞等易感靶细胞的凋亡。 RA滑液中活化的T细胞表面表达大量的Fas分子。Fas及Fas-L的相互作用,能够启动细胞凋亡。当IL-1β和肿瘤坏死因子-α占据各自细胞表面的受体时,它们也可通过这种机制引发细胞的死亡。研究发现,RA滑膜组织既含有Fas 的滑膜细胞和单核细胞,也含有表达Fas-L的活性T细胞和自然杀伤细胞。因此,在RA滑膜中,通过Fas/Fas-L的相互作用激活受体介导的滑膜细胞凋亡,这在细胞凋亡中起关键性作用。表达Fas-L的T细胞或自然杀伤细胞及滑膜细胞和单核细胞表面的受体Fas相互作用,也许在RA细胞增殖的自然缓解期起一定作用。反之,在RA细胞增殖阶段,Fas/Fas-L的相互作?有可能受到其他因素的影响或破坏。细胞内的蛋白Bcl-2家族有抑制或增强细胞凋亡的作用。CD4 CD28-T细胞Bcl-2的表达增加可使细胞凋亡受到抑制,因此造成滑膜组织中自身反应性细胞的克隆增殖。 试验表明,不仅RA的滑膜细胞表达Fas分子,而且骨关节炎的滑膜细胞表面也表达Fas。但是,抗Fas抗体可以诱导RA滑膜细胞出现凋亡,而无法诱导OA出现凋亡。而且Fas刺激某些细胞可以出现增殖,而不是凋亡。这说明Fas还可以通过其他因素调节滑膜细胞的增殖或凋亡。这些因素包括细胞内信号转导途径和抗凋亡因子。近来的研究表明,NF-κB、AP-1、MAP激酶等信号转导途径参及了这一过程。有文献认为,理解RA滑膜细胞中Fas和肿瘤坏死因子-α介导的信号途径非常重要,这些因子能激活其信号分子如转录因子NF-κB,由此诱导凋亡抑制基因Bcl-xL和Survivin的表达,刺激滑膜细胞的增殖,并抑制成纤维细胞的凋亡。有研究表明,Fas无法激活NF-κB,但可以介导由JNK(属于MAP激酶)/AP-1诱导的凋亡;由肿瘤坏死因子-α激活的NF-κB在滑膜细胞增殖的调节中起着重要的作用。因此认为,NF-κB的调节作用在滑膜细胞的增殖或诱导其凋亡等方面都有很重要的作用。 还有一种因素对细胞凋亡产生影响,即肿瘤抑制基因p53。另外,它还是细胞周期、DNA复制、细胞分化和DNA修复等重要的调节剂。虽然p53本身不是原癌基因,但是它在c-myc等原癌基因的转录调控下,为诱导细胞周期停滞和细胞凋亡提供了重要的信号。在氧化应激的作用下,活性氧和活性氮的产生增加,造成DNA的损伤,使p53水平升高。功能性p53可以诱导细胞周期停滞、DNA修复或细胞凋亡。但是突变的p53可持续造成DNA的损伤,出现细胞转化而不出现细胞凋亡。研究发现,在RA的滑膜衬里层和衬里下层发现突变的p53,而且它的表达明显升高。故认为,p53对RA滑膜细胞的增殖也有一定的作用。 总之,在RA存在很多抑制细胞凋亡的因素,这也是引发滑膜细胞增殖和炎症细胞侵入的重要因素。 (6)新生的微血管:目前已认识到新生的微血管在炎症反应过程中起着极为积极的作用。它不仅可以作为机体选择细胞进入炎症组织的一种手段,而且还是促进组织生长和补充组织营养的决定因素。 在RA滑膜组织中可以看到大量新生的微血管,类似于肿瘤组织和创口愈合组织中所看到的。在多年以前就已有研究者发现了这一现象,并指出新生的微血管在滑膜炎症发展过程中的重要性。此后在胶原性关节炎的动物模型中证实了这一结论。而且研究表明,如果阻断炎症过程中血管的形成,那么可以缓解RA的病情发展。因此,RA中新生的微血管是炎症发生和发展过程中的基本条件,因为这些血管不仅可以用以招募炎性细胞,还可为增殖的滑膜组织提供营养物质。 RA滑膜的新生微血管数量明显增加,主要为毛细血管极高柱状内皮的毛细血管后微静脉。后者常位于淋巴滤泡中心。细胞间连接松弛和基底膜的不完整状态造成新生血管的通透性升高,为参及炎症反应的成分持续进入病变组织提供了结构基础,有利于维持并促进炎症反应的进行。 滑膜炎表现为大量的滑膜组织增殖,虽然伴有新生的血管形成,但从滑膜组织单位面积的分配上,这种新生血管的数量远远不能满足滑膜的需要。而且,研究显示RA滑膜的耗氧量是正常的20倍。这种局势必然造成局部滑膜组织出现缺血缺氧。另外,随着炎症的发展,关节腔内滑液逐渐增多,腔内压力也随之升高,都可造成血流减慢,滑膜组织缺氧。 滑膜组织的低氧状态是血管形成有效的刺激因素。新生血管形成的机制之一就是产生诸如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)等血管形成因子。VEGF能增强局部血管的通透性,刺激内皮细胞进行有丝分裂,是一种特异性的促内皮细胞分裂因子,同时伴有某些趋化的特性。不仅在RA病变关节的积液中可以检测到高浓度的VEGF,而且在滑膜组织的血管内及其周围也可检测到。另外,VEGF的受体也存在于上述同一区域内。VEGF在滑膜衬里层呈高表达,培养的成纤维样滑膜细胞暴露于低氧环境和有IL-1存在的条件下,也可以产生VEGF。 除了低氧状态能够刺激RA滑膜新生微血管形成外,包括IL-8、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)和肿瘤坏死因子-α等在内的炎性细胞因子均被证明能刺激和参及血管新生过程。其他一些血管形成因子包括可溶性E-选择素和可溶性VCAM,也刺激新生血管的形成。 3.自身免疫的异常 (1)T细胞在类风湿关节炎中的作用: 有关T细胞在RA发病机制作用的假说:几十年来,围绕T细胞在RA发病机制的作用提出过多种假说。最初被多数研究者认同的,即认为RA是在遗传和环境因素的作用下由T淋巴细胞介导的自身免疫性疾病,因为有很多证据表明T细胞在RA发病中起着重要的作用: ①RA滑膜组织中浸润的细胞以单核细胞为主,其中30%~50%是T淋巴细胞。 ②这些T细胞的绝大部分表达活化标记分子。 ③针对T细胞的免疫治疗对RA有一定的疗效,这种疗法主要能够部分消除或抑制T细胞的活性。例如,用全身淋巴放疗或环孢素A治疗可以使病情得到缓解。 ④在胶原性关节炎和佐剂性关节炎等动物关节炎模型中,自身反应性T细胞可以使患病动物出现疾病的转移。不过,还有一些重要的问题尚未解决,包括: A.滑膜T淋巴细胞是否是病程进展的诱发因子。 B.T细胞浸润滑膜是否是关节内炎症反应的结果。 C.参及T细胞活化的自身抗原尚未找到。 近几年又提出一种新的假说,即在疾病发展过程中,存在外周免疫耐受机制的异常、淋巴细胞的异常增殖和T细胞内环境稳态的失衡。研究资料显示,在RA中,T细胞免疫的失调不仅仅局限于炎症反应的部位,更确切地说,在T细胞免疫耐受出现缺陷的基础上,滑膜形成具有慢性破坏性的淋巴组织。对动物模型的研究提示,这些自身反应性T细胞的增殖源自调控淋巴细胞增殖和T细胞内环境稳态的机制出现异常。 (2)RA滑膜中T细胞的特点:RA滑膜中的CD4 T细胞有以下一些重要的特点: ①表达CD45RO的同工型,使它们具有记忆细胞的特点,表明曾及抗原接触过。滑膜中naive T细胞数量非常少。在这个方面,滑膜及诸如淋巴结等周围淋巴组织不同。 ②滑膜CD4 T细胞表达CD69,后者是一种早期活化的标志分子。RA患者的外周血T细胞很少表达这类分子。据文献报道,滑膜T细胞表达的CD69及疾病的严重程度相关,这也提示CD69 T细胞在疾病中的作用。 ③现已明确,只有在两种信号的参及下抗原刺激的T细胞才能获得最大的活性,这两种信号分别是TCR-肽-MHCⅡ复合物和共刺激分子(co-stimulatory molecule),后者包括T细胞表面表达的CD28和CTLA-4以及APC表面表达的B7-1(CD80)和B7-2(CD86)。RA滑膜内的T细胞也表达CD28和CTLA-4,而且在关节内的APC也可见其配体B7。CD80和CD86及CD28或CT-LA-4结合,主要参及辅助刺激T细胞的活化,引起T细胞的增殖以及IL-2的分泌。不过,在RA血液和关节内检测到CD28-T细胞,这些细胞可及自身抗原产生应答,而且可以逃脱外周的免疫耐受。近来的研究表明,CTLA-4随着T细胞的活化出现上调,可以传递抑制信号而下调T细胞的增殖。CD40是另一种共刺激分子,表达于多种类型细胞的表面,包括B细胞、单核细胞/巨噬细胞、内皮细胞和成纤维样滑膜细胞。CD40的配体被称为gp39、CD40L或CD154,位于有活性的T细胞表面。在RA滑膜中可检测到CD40及其配体CD40L。特别是在IFN-γ存在的情况下,CD40及其配体之间的反应可以辅助刺激T细胞的活化、上调黏附分子、产生细胞因子和趋化因子、同型免疫球蛋白的转型以及产生一氧化氮。CD40的配体还可以诱导单核细胞的活化和树突状细胞的分化,以上这些都会影响RA的发展。如果缺少这些共刺激分子,T细胞将不会被激活,则会导致抗原识别的免疫耐受(tolerance)。 ④聚集于滑膜的记忆性T细胞在功能上有一定的缺陷。滑膜T细胞表达的表型提示细胞凋亡存在异常(呈低Bcl-2和高Bax和Fas配体的表达),而且,滑膜T细胞的死亡率很低。相反,如果将这些滑膜中的T细胞分离出来,其生存率并不高。因此说明滑膜可以通过某些特殊的功能抑制细胞凋亡和促进细胞存活(表4)。 [IMAGE]Images\\老年人类风湿性关节炎_发病机制_3.jpg[/IMAGE] (3)RA中T细胞的作用:目前认为,T细胞在疾病的早期起着非常重要的作用。下面的这一假设可以解释T细胞是如何在RA中起作用的。首先,naive T细胞离开胸腺后,在外周循环中被激活,它们的表面表达活化标记物,并逐渐增强及内皮细胞黏附的能力,随后进入病变的关节内。如果没有持续的抗原作为刺激,T细胞表面表达的IL-2受体将逐步减少,一部分T细胞转变为记忆性T细胞。当关节内一小部分的记忆性T细胞识别出表达于抗原递呈细胞(APC)表面及MHC分子结合的抗原肽之后,T细胞被激活。其中滑膜细胞、巨噬细胞、树突状细胞和B细胞等APC表面都可携带MHCⅡ类分子,而MHCⅡ类分子可以及某种抗原肽相结合,并通过APC递呈给T细胞,及T细胞表面的TCR结合。这些浸润于滑膜组织的T淋巴细胞,通过及抗原递呈细胞上的“未知抗原”相结合,激起一系列免疫炎症反应,并分泌IFN-γ、IL-17、IL-2等多种细胞因子。 如前所述,根据光学显微镜和免疫组化的研究显示,浸润于RA滑膜组织的T细胞主要为CD4 记忆性T细胞(CD45RO )。CD4 T辅助细胞又可根据它们分泌细胞因子的种类分为两个亚型,即Th1和Th2。前者可产生包括IFN-γ、IL-2和IL-17等在内的促炎症性细胞因子,主要介导迟发型超敏反应,后者则可产生包括IL-4、IL-5、IL-10和TGF-β等在内的抗炎性细胞因子,主要参及变态反应以及抗体的活化和转型。在滑液中,很少能检测到T淋巴细胞分泌的细胞因子。近几年,有研究者利用RT-PCR或原位杂交技术发现,RA滑膜中以Th1细胞因子为主,而Th2细胞因子的水平极低。现尚不清楚T细胞分泌的细胞因子在RA发病中的作用。不过,近来的研究发现,滑膜T淋巴细胞分泌的IL-17是一种重要的细胞因子,尽管它的含量很低。它及IL-1和肿瘤坏死因子-α的许多作用相似,可以增强成纤维滑膜细胞产生胶原酶和其他细胞因子。更重要的是,RA滑膜组织中的IL-17可以协同IL-1和肿瘤坏死因子α激活滑膜细胞,增强局部的炎症反应。 正如前面所述,浸润滑膜的T细胞产生的细胞因子在滑液中的含量很低,那么,T细胞是如何来激活巨噬细胞的呢?滑膜内的各种细胞主要通过细胞因子的作用产生相互作用,也可以通过细胞直接接触的方?产生作用。最新的研究结果显示,患者滑膜组织中巨噬细胞的活化主要可能源自于巨噬细胞和T淋巴细胞之间的直接接触。CD4 T细胞浸润滑膜组织后直接和巨噬细胞接触,引起巨噬细胞的活化。活化的巨噬细胞分泌产生肿瘤坏死因子-α和IL-1等促炎症性细胞因子,同时也分泌产生IL-15,后者可促进由T细胞和巨噬细胞之间接触引起的巨噬细胞活化,而且它还能刺激T细胞,致使更多的T细胞得以活化。随着巨噬细胞的进一步活化,还会产生更多的肿瘤坏死因子-α和IL-1。近来的研究表明,T细胞及成纤维样滑膜细胞之间也存在细胞的直接接触,引起成纤维样滑膜细胞的进一步活化,分泌细胞因子和蛋白酶。值得注意的是,T细胞及滑膜细胞的直接接触并不需要活化的T淋巴细胞参及,说明这种反应可以通过非抗原依赖的方式完成。 近几年研究发现,RA滑膜组织形成具有淋巴结某些特征的异位淋巴组织,T细胞在这一形成过程中起着极其重要的作用。许多资料表明,淋巴样器官形成可以发生在诸如滑膜等淋巴外组织中。浸润于滑膜组织的淋巴细胞形成的滤泡样结构主要由CD4 T细胞和B细胞以及滤泡间的CD8 T细胞组成。在一些RA患者的滑膜滤泡样结构中发现有生发中心形成,说明关节中存在淋巴结样结构。生发中心的形成需要抗原特异性T细胞和B细胞之间的相互作用,以及通过共刺激分子表达的,且及T细胞和B细胞表面抗原特异性受体紧密相关的信号。现已证明这种生发中心的形成(一种介导抗原的收集和获得性免疫应答的复杂淋巴微型结构)是赖T细胞的,因为有证据表明,位于滑膜滤泡样结构中的B细胞产生的抗体有明显亲和性成熟的表现。推测滑膜组织中这种淋巴样器官的形成可能是免疫应答的结果(表5)。 [IMAGE]Images\\老年人类风湿性关节炎_发病机制_4.jpg[/IMAGE] 总之,滑膜中活化的T细胞可以通过产生或诱导某些介质,调节巨噬细胞、滑膜细胞和B细胞的功能,加重RA滑膜的炎症。 (4)RA滑膜中T细胞的克隆增殖:关于RA滑膜T细胞是由少数几个T细胞克隆增殖而来,还是由多克隆激活的结果这一问题,目前还有争论。T细胞经活化后可出现克隆增殖。因为滑膜中T细胞的活化导致T细胞受体(TCR)成分的改变,故研究TCR成分可以更好地理解T细胞活化的性质。不过有关对滑液和滑膜组织中TCR Vα和Vβ基因片段出现的频率的研究得到矛盾的结论,这是由于研究该问题的方法不同而造成的。有的结论认为,如果超抗原参及了T细胞的活化或由于某种抗原特异性反应导致一组相关的T细胞增殖,那么增殖的T细胞有可能分享同一特殊的Vβ成分。但是,也有人持不同的意见,即RA T细胞源自许多不相关的克隆。因为大多数的研究表明TCR的成分确实有所改变,但这些改变并不明显,而且并不是所有的研究中都发现了这种改变。多项研究显示TCR Vα和Vβ的成分存在多样性。滑膜组织T细胞的分析表明,某些T细胞呈克隆增殖,但是,根据TCR的结构,这些T细胞的成分又是不同的。对这些观察最为合理的解释是,滑膜组织中只有一小部分T细胞的增殖是源自对抗原的免疫应答。增殖的T细胞表现出多样性,这也说明病变部位识别的抗原谱很广。 目前关于T细胞克隆增殖主要有两种结论,它们是:①T细胞的克隆局限于关节内,表现为对局部抗原的反应;②T细胞的克隆,呈非限制性分布方式,说明在保持T细胞多样性方面存在普遍缺陷。因此说,T细胞克隆增殖的反应可能是多种多样的,并不仅仅针对一个(或一些)引发疾病的T细胞克隆,这也可能是造成疾病异质性的原因。 (5)B细胞在类风湿关节炎中的作用: ①RA中的B细胞:RA中T细胞和B细胞的作用尚未全部被了解。很多研究者将自身免疫性疾病的研究重点放在T细胞的作用上。由于目前尚无确凿的证据显示RA中的自身抗体直接参及组织的损害,从而忽视了抗原一抗体复合物在疾病中的重要作用。大多数RA患者都可检测到自身抗体,而且有60%~80%的病人存在高亲和力的自身抗体。例如,类风湿因子就是对自身IgG恒定区产生的自身抗体。从对RF的研究发现,关节中形成的免疫复合物以及该免疫复合物对补体系统的激活,都可造成关节的破坏。B细胞除了产生抗体外,活化的B细胞还可识别抗原,而且它向T细胞递呈抗原的能力优于巨噬细胞,所以B细胞还是一类重要的抗原递呈细胞。 ②正常的滑膜组织是无细胞结构的,而RA的滑膜中可以看到大量单核细胞的浸润。除了巨噬细胞,30%RA患者的滑膜发现了由T细胞和B细胞形成的滤泡样结构,其中有的形成生发中心(germinal centre),说明关节中存在淋巴组织样结构。细胞因子对这种异位淋巴组织的形成起着关键的作用。生发中心是抗原激活的B细胞发展成为记忆性B细胞和浆细胞的微环境,也是体液免疫反应发生亲和性成熟的部位。及从人扁桃体分离出的生发中心细胞一样,滑膜组织生发中心的B细胞表达低水平的CD38,并能够下调免疫球蛋白受体。在生发中心活化的B细胞依赖T细胞的形式诱发克隆增殖。研究显示,通过显微解剖从RA患者冰冻的滑膜组织中可以直接分离得到增殖的B细胞。 ③活化的B细胞既可存在于外周血中,也可出现于滑膜组织中。细胞因子在抗体的产生和转型中起着非常重要的作用。IL-2在诱导所有同型免疫球蛋白中起?导作用。因为在缺少IL-2的情况下,没有其他细胞能够影响淋巴细胞的活化、增殖或分化。IL-4对B细胞有促进生长的作用,并可诱导MHCⅡ类抗原在B细胞表面的表达。 ④目前已提出不少有关IgG何以具有免疫原性的假说。 A.当Ig分子聚集形成聚合物后或IgG及特异性非IgG抗原形成复合物,有可能暴露出新的IgG抗原决定簇。 B.RA患者IgG结构的异常可使IgG产生免疫性。例如,IgG铰链区的缺陷可能增加及B细胞膜上Fc受体结合的亲和力。另外,T细胞抑制剂的缺失可使得B细胞产生抗IgG的抗原决定簇抗体。 C.IgG自身抗原的活性及IgG糖基化结构的改变相关。例如,半乳糖基转移酶活性的异常可能会增加RA发生的危险性。 自身或非自身抗原产生的免疫应答是RA产生或持续存在的原因这一假设得到许多研究者的支持。作为体液免疫反应的效应细胞,B细胞在RA的发病中起着重要的作用。 ⑤临床观察到的一些现象及抗原作为RA的病因这一结论相符: A.一小部分RA患者在经历了几个月的活动期后会进入一段相当长的临床缓解期,这提示患者可能接触过某种抗原,但这种抗原随后被清除。 B.随着多关节病变的进展,约20%RA患者出现某一关节症状的发作,提示对局部抗原存在持续的免疫应答。 C.感染细小病毒B19、EB病毒、B型肝炎病毒或其他致病菌可引发类似RA的自限性关节炎。 D.发生胃肠道或泌尿生殖器的感染后可出现慢性关节炎(反应性关节炎)。 有确凿的证据表明许多抗原参及了RA的发病,但同时也有一些相反的结论。造成这种现象的原因很多,包括研究对象在遗传、种族或人种方面的差异,社会经济的差异,疾病持续时间的长短,以及接受治疗的方法不同等,而且,检测抗原的方法也是多样的。下面将对RA出现的主要抗体分别进行介绍。 (6)类风湿因子:针对IgG的Fc段产生的特异性自身抗体是RA一个重要的免疫异常表现。对RA来说,类风湿因子(RF)并不具备特异性,因为在健康人和诸如慢性细菌性感染、器官移植和某些慢性炎性疾病等患者中也可出现。而且,RF出现的频率随年龄的增长而增高。大约80%RA患者的血清中可以检测到RF。尽管有诸多的限制条件,目前仍然将RF作为诊断RA的主要实验室指标。 多年的研究表明,有许多证据支持RF在RA的发病中有着重要的作用,它们是:①RA的严重程度和疾病的活动性及RF的水平相关。血清阳性的RA患者较血清阴性的RA患者出现关节外症状的频率更高(如类风湿结节、血管炎等),而且前者的血沉增快,补体水平升高,侵犯的关节数目增多;②滑膜是RA炎症反应主要发生的部位,它可以局部产生RF;③RF是血清、滑液、滑膜组织和软骨组织中免疫复合物的主要成分;④多克隆IgM RF可以通过经典途径固定和激活补体;⑤向RA患者的关节内注射RF可以促进炎症反应;⑥血清RF阳性的无关节症状者出现RA的危险性明显增加。 尽管有证据表明抗原介导的反应可以作为RF的调节剂,但是启动RF产生的机制尚不清楚。尚无证据显示免疫球蛋白基因是诱导RF产生的遗传危险因素。源自B细胞的肿瘤常可分泌带有限制性Vκ基因片段的RF;而用来形成类风湿关节炎RF的免疫球蛋白V基因片段的所有组成成分并不是惟一的,因为位于免疫球蛋白重链和轻链中的许多不同片段都可作为RF所有组成成分的代表,即RF包含一整套异质性胚系基因(germinal gene)成分。这似乎看来RA滑膜和外周血中产生RF的B细胞是抗原驱动反应的结果,而不是多克隆B细胞刺激的结果。目前尚不清楚遗传因素和外源性因素在促进多克隆B细胞活化过程中的作用。 在动物实验中可以看到,lpr小鼠的fas凋亡基因突变后可以产生高滴度的RF。包括凝集素和超抗原在内的多克隆刺激剂可以诱导RF的产生。如果将B细胞置于成纤维样滑膜细胞和IL-10的条件下进行培养,RF的产生明显增加。体外实验显示,在T细胞的作用下,RF可以发生同型转换和亲和性成熟。另外,RF阳性的B细胞增殖多发生于滑膜组织,因为这里是RF产生的部位。 RA患者的血清中出现RF,说明机体失去了免疫耐受。许多研究者对RF转基因小鼠的B细胞免疫耐受的调节进行了研究,并证实了上述现象。 在疾病的发展过程中,RF有以下一些作用:①含有RF的免疫复合物沉积于多种组织中,有可能通过参及滑膜组织和RA血管炎的炎症反应,激活补体级联反应,参及免疫损伤;②RF在RA中的作用及它正常的生物学功能密切相关,由于RF能够及IgG结合,使得表达RF的B细胞可以捕获由免疫复合物获得的抗原。及抗原特异性B细胞一样,RA中产生RF的B细胞可以作为IgG-抗原复合物的抗原递呈细胞,将免疫复合物含有的抗原递呈给抗原特异性Th细胞,以维持局部免疫应答,并刺激前炎症性细胞因子的产生;③IgG-RF可以进行自我识别,在一定的浓度下,可以形成二聚体和小的多聚体。有
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