羅玉立，楊一帆，羅家昂，王湘宇，付李胤且，趙維慶，劉爽，徐健

(昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，昆明 650032)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)是一種以血清中出現(xiàn)多種自身抗體和免疫復(fù)合物為主要特征的彌漫性結(jié)締組織病，該病好發(fā)于育齡期女性，其癥狀變化多樣，幾乎所有器官均可受累。當(dāng)發(fā)生中樞或外周神經(jīng)系統(tǒng)癥狀時(shí)，被定義為神經(jīng)精神狼瘡(neuropsychiatric systemic lupus erythematosus，NPSLE)。NPSLE臨床表現(xiàn)多樣，國(guó)際尚無統(tǒng)一診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前仍采用美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)于1999年發(fā)表的對(duì)NPSLE中頭痛、認(rèn)知障礙、急性意識(shí)障礙、癲癇發(fā)作、焦慮和抑郁狀態(tài)等癥狀的定義作為診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。NPSLE發(fā)病機(jī)制是多因素綜合作用的結(jié)果，其中血腦屏障(blood-brain barrier，BBB)的破壞是最早被提出的在NPSLE發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用的病理生理機(jī)制。BBB是存在于血液循環(huán)與大腦之間的動(dòng)態(tài)界面，它調(diào)節(jié)著大腦微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)呈免疫豁免狀態(tài)，使神經(jīng)元細(xì)胞免受循環(huán)中潛在的神經(jīng)毒性物質(zhì)的威脅，維持著中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正?；顒?dòng)和功能。BBB主要由大腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基膜和星形膠質(zhì)細(xì)胞足突共同構(gòu)成。BBB的破壞是SLE神經(jīng)病理改變的重要組成部分，其完整性的喪失可以促進(jìn)神經(jīng)毒性物質(zhì)進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)一步對(duì)神經(jīng)元造成損傷。目前已有多項(xiàng)研究證實(shí)NPSLE患者存在BBB功能障礙；另外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)BBB損傷可以導(dǎo)致狼瘡模型小鼠出現(xiàn)抑郁樣表現(xiàn)[2-4]。但是NPSLE中BBB損傷的機(jī)制目前尚不完全清楚，細(xì)胞因子、補(bǔ)體系統(tǒng)、自身抗體在NPSLE患者BBB的破壞中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。現(xiàn)就NPSLE患者BBB損傷機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 細(xì)胞因子對(duì)BBB的影響

作為腫瘤壞死因子超家族的成員之一，腫瘤壞死因子相關(guān)弱凋亡誘導(dǎo)因子(tumor necrosis factor-related weak inducer of apoptosis,TWEAK)通過與其特異性受體Fn14的結(jié)合參與細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)、BBB通透性的調(diào)節(jié)等病理生理過程。體內(nèi)多種細(xì)胞表面均有TWEAK分布，而Fn14主要在內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞等非造血細(xì)胞表面表達(dá)。正常情況下，F(xiàn)n14的表達(dá)水平較低，但在炎癥反應(yīng)等病理?xiàng)l件下Fn14表達(dá)明顯增高[5]。相較于健康對(duì)照者，SLE組血清中TWEAK含量明顯增加，提示血清TWEAK可能是SLE潛在的血清學(xué)生物標(biāo)志物，可以反映疾病活動(dòng)度[6]。

在缺血性腦卒中模型中已證明TWEAK/Fn14的相互作用增加了BBB的通透性[7]。Stock等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在MLR/lpr狼瘡小鼠的大腦皮質(zhì)中TWEAK和Fn14表達(dá)增加。Wen等[9]發(fā)現(xiàn)相較于敲除Fn14基因的MRL/lpr小鼠，野生型MRL/lpr小鼠大腦中Fn14表達(dá)上調(diào)且其BBB通透性顯著增加，提示TWEAK可能與MRL/lpr小鼠BBB的通透性增加有關(guān)。有研究將Fc-TWEAK通過側(cè)腦室給藥的方式注入C57小鼠腦內(nèi)，發(fā)現(xiàn)C57小鼠BBB通透性增高，且表現(xiàn)出抑郁樣行為及認(rèn)知功能障礙[10]。但此研究的爭(zhēng)議在于側(cè)腦室給藥的方式針道損傷本身會(huì)破壞BBB完整性，使循環(huán)中各種免疫因子進(jìn)入腦內(nèi)，破壞了大腦微環(huán)境。為了確定是否可以通過TWEAK/Fn14信號(hào)直接觸發(fā)MRL/lpr小鼠BBB通透性的改變，另一研究將Fc-TWEAK靜脈注射到MRL/lpr小鼠體內(nèi),也發(fā)現(xiàn)其BBB通透性增高[11]。這一研究證明了在MRL/lpr小鼠中TWEAK/Fn14信號(hào)可以誘導(dǎo)BBB功能障礙。

在人類大腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)建的體外BBB模型中，發(fā)現(xiàn)在可溶性TWEAK的刺激下，促炎細(xì)胞因子和趨化因子[CC趨化因子配體2、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-8、IL-6)]的分泌增加，細(xì)胞間黏附分子1及血管細(xì)胞黏附分子1分泌增多可誘導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞相互作用，促分裂原活化的蛋白激酶通路激活使基質(zhì)金屬蛋白酶9表達(dá)上調(diào)、緊密連接蛋白-1(zonula occluden-1,ZO-1)表達(dá)下調(diào)[12]。在炎癥過程中，黏附分子是炎癥細(xì)胞附著于內(nèi)皮細(xì)胞的關(guān)鍵因素。基質(zhì)金屬蛋白酶9作為一種膠原酶，通過破壞細(xì)胞間緊密連接導(dǎo)致BBB功能障礙[13]。ZO-1在調(diào)節(jié)BBB功能中起重要作用，其生成減少可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞間緊密連接結(jié)構(gòu)的破壞，進(jìn)而使BBB通透性增加。IL-6是炎癥過程中重要的促炎細(xì)胞因子。促炎細(xì)胞因子的釋放可能導(dǎo)致BBB的破壞[14]。

從以上動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及體外實(shí)驗(yàn)可以推測(cè)，在SLE病理環(huán)境中激增的TWEAK與大腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上的Fn14特異性結(jié)合，激活下游多種信號(hào)通路并釋放多種細(xì)胞因子，導(dǎo)致BBB的破壞。但以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否在SLE患者中復(fù)制，還有待進(jìn)一步研究。

2 補(bǔ)體系統(tǒng)對(duì)BBB的影響

補(bǔ)體系統(tǒng)是人體非特異性免疫的組分之一，其成分復(fù)雜，補(bǔ)體系統(tǒng)的激活是對(duì)抗入侵微生物的一種有效防御機(jī)制，然而其過度反應(yīng)則會(huì)導(dǎo)致宿主防御功能破壞。補(bǔ)體系統(tǒng)激活是SLE發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵事件，可反映SLE疾病活動(dòng)度[15]。補(bǔ)體激活時(shí)C5裂解生成C5a，CD88是其主要的功能受體之一，C5a與其受體結(jié)合后可以誘發(fā)強(qiáng)效的炎癥反應(yīng)。

一項(xiàng)臨床研究分析了80例SLE患者(其中包括29例NPSLE患者)血清及腦脊液C5a、C5水平與腦脊液/血清白蛋白比值，相較于健康對(duì)照組，SLE組血清C5a含量增加明顯，而血清C5水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；對(duì)比血清C5a含量發(fā)現(xiàn)NPSLE組顯著高于SLE組，而兩者C5水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，NPSLE組腦脊液/血清白蛋白比值與腦脊液C5a及C5水平均呈正相關(guān)[16]。推測(cè)C5向C5a的轉(zhuǎn)化在NPSLE發(fā)病機(jī)制中起著重要作用，BBB通透性增加導(dǎo)致腦脊液C5a和C5水平升高。但該試驗(yàn)并未探究BBB通透性增加的原因。

Mahajan等[17]在人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞所模擬的BBB模型中觀察到，當(dāng)細(xì)胞暴露于狼瘡血清或C5a時(shí)，BBB模型跨膜電阻值降低，表明單層膜通透性增加，提示C5a破壞了BBB的完整性。在小鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株建立的體外BBB模型中加入SLE患者血清共培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核重新分布、細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架重排、ZO-1 mRNA表達(dá)下調(diào)，而用C5a受體拮抗劑(C5aRant)處理可以阻止以上改變，提示C5a/C5a受體信號(hào)通路通過調(diào)控NF-κB的易位入核，下調(diào)ZO-1的表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架重組，最終損壞了細(xì)胞間緊密連接結(jié)構(gòu)，從而使BBB功能受損[3]。另一研究在小鼠腦內(nèi)皮細(xì)胞中觀察到，C5a/C5a受體信號(hào)可以通過誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和活性氧類生成增加，導(dǎo)致BBB通透性增高，而C5a受體拮抗劑或C5a抗體可減輕這一作用，并維持腦內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性[18]。細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架維持著細(xì)胞的結(jié)構(gòu)完整性,其重組將增加血管通透性。誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和活性氧類作為炎癥介質(zhì)已被證明可通過促進(jìn)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重排改變BBB通透性。

在人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)建的二維BBB模型中發(fā)現(xiàn)，C5a與C5a受體結(jié)合后導(dǎo)致NF-κB易位入核，使緊密連接蛋白claudin-5和ZO-1表達(dá)下調(diào)，從而導(dǎo)致BBB通透性增加；同時(shí)，在狼瘡病理環(huán)境中C5a/C5a受體信號(hào)激活也可導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白重排，從而影響血管通透性[17]。該研究驗(yàn)證了之前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果[18]，并進(jìn)一步探索了C5a誘導(dǎo)BBB通透性改變的機(jī)制。Mahajan等[19]分別用C5a和狼瘡血清處理人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡增加且血管通透性增加，而選擇性C5a受體1拮抗劑減少了這些細(xì)胞的凋亡[19]。推測(cè)C5a/C5a受體信號(hào)也可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量減少，從而破壞BBB完整性。

綜上可見，在SLE病理過程中，C5a/C5a受體信號(hào)可通過活化內(nèi)皮細(xì)胞、調(diào)控炎癥因子生產(chǎn)、促進(jìn)細(xì)胞骨架重構(gòu)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等多種途徑導(dǎo)致BBB功能障礙，而該信號(hào)的阻斷可減輕對(duì)BBB功能的破壞，C5a受體可能是SLE治療的潛在靶點(diǎn)。

3 自身抗體

3.1抗N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)抗體 NMDAR是一種對(duì)鈣離子具有高度通透性的離子門控通道型谷氨酸受體，廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，參與興奮性突觸傳遞、學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能等生理過程。NR1、NR2為NMDAR具有功能活性必需的亞單位，其中NR2在大腦皮質(zhì)中廣泛分布。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，狼瘡小鼠大腦中NR2 mRNA的表達(dá)下調(diào)與學(xué)習(xí)和記憶障礙有關(guān)[20]。Hirohata等[21]研究發(fā)現(xiàn)SLE患者腦脊液中的抗NMDAR抗體滴度與神經(jīng)精神癥狀呈正相關(guān)。

抗NR1抗體和抗NR2抗體是抗NMDAR抗體主要的兩種亞型，目前在SLE中研究較多的是抗NR2型抗體。有研究檢測(cè)了22例SLE患者的血清及腦脊液，發(fā)現(xiàn)腦脊液中抗NR2抗體呈低滴度陽性，而血清中抗NR2抗體滴度較健康對(duì)照組明顯增高，同時(shí)發(fā)現(xiàn)血清抗NR2抗體滴度與狼瘡病情活動(dòng)度呈正相關(guān)[22]。另一項(xiàng)包含107例SLE患者及43名健康對(duì)照的臨床研究發(fā)現(xiàn)，有神經(jīng)精神表現(xiàn)的SLE患者血清抗NR2抗體水平明顯高于無神經(jīng)精神表現(xiàn)的SLE患者和健康對(duì)照組，且血清抗NR2抗體水平增加與疾病活動(dòng)度相關(guān)[23]。以上研究提示抗NR2抗體與狼瘡活動(dòng)度及狼瘡神經(jīng)精神癥狀有關(guān)。

早期研究多認(rèn)為抗NMDAR抗體只有在BBB完整性受損的前提下才能進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起大腦損傷[24]。但有研究發(fā)現(xiàn)，抗NMDAR抗體本身即可引起B(yǎng)BB通透性增高，在大鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞建立的體外BBB模型中加入抗NR2抗體共培育后，跨膜電阻值較空白對(duì)照組明顯降低，表明內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加，提示抗NR2抗體可導(dǎo)致BBB功能障礙[25]。研究者為了解其機(jī)制，將從SLE患者血清中提純的IgG型抗NR2抗體與臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)抗NR2抗體與臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞表面的NMDAR亞型NR2結(jié)合后激活人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB信號(hào)通路，促使人血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子-1、細(xì)胞間黏附分子1及血管細(xì)胞黏附分子1與細(xì)胞因子(IL-6、IL-8)表達(dá)增加，從而導(dǎo)致人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞炎癥[26]。此研究支持了抗NR2抗體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)外產(chǎn)生，并導(dǎo)致BBB炎癥破壞從而促使抗NR2抗體進(jìn)入腦脊液的可能性，但是需要進(jìn)一步研究來闡明人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞與人腦內(nèi)皮細(xì)胞是否具有相同的功能。

綜上推測(cè)，SLE患者血清中的抗NR2抗體通過激活大腦內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB炎癥信號(hào)通路造成BBB炎癥性破壞從而增加BBB通透性，使抗NR2抗體進(jìn)入腦脊液進(jìn)一步損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

3.2抗葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(glucose-regulated protein 78，GRP78)抗體 GRP78是一種應(yīng)激蛋白，屬于熱激蛋白70多基因家族[27]。GRP78蛋白可以通過阻止未折疊蛋白的積聚，保護(hù)細(xì)胞免于凋亡。GRP78蛋白在BBB內(nèi)皮細(xì)胞表面表達(dá)豐富[28]。GRP78蛋白在多種癌癥中呈高表達(dá)，抗GRP78抗體也已在多種癌癥和自身免疫性疾病患者血清中被檢測(cè)到。有報(bào)道稱，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者血清中抗GRP78抗體水平明顯升高，SLE患者血清抗GRP78抗體的含量略有增加[29]?？笹RP78抗體與NPSLE中彌漫性神經(jīng)精神癥狀有關(guān)[28]。

在小鼠動(dòng)物模型中反復(fù)給予抗GRP78抗體會(huì)導(dǎo)致其血清白蛋白、IgG和纖維蛋白原外滲至小鼠大腦，提示抗GRP78抗體可導(dǎo)致BBB損傷[28]?？笹RP78抗體已經(jīng)在一種自身免疫性疾病——蘭伯特-伊頓肌無力綜合征中被證實(shí)可導(dǎo)致BBB通透性增高[30]。和SLE一樣，視神經(jīng)脊髓炎也是一種自身免疫性疾病，BBB損傷是其病理過程中重要的一環(huán)。一項(xiàng)臨床研究表明，抗GRP78抗體在視神經(jīng)脊髓炎BBB損傷中也發(fā)揮了重要的作用，抗GRP78抗體與可血管內(nèi)皮細(xì)胞表面GRP78受體結(jié)合后可通過激活NF-κB信號(hào)通路造成BBB功能障礙[28]。NF-κB作為一種核轉(zhuǎn)錄因子，可激活內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)，并釋放多種炎癥介質(zhì)，從而造成BBB功能障礙。

一項(xiàng)研究通過分析SLE患者血清抗GRP78抗體滴度及腦脊液/血清白蛋白比值證實(shí)SLE患者血清抗GRP78抗體水平明顯高于健康對(duì)照組，且血清抗GRP78抗體水平與腦脊液/血清白蛋白比值呈顯著正相關(guān)，提示血清抗GRP78抗體與BBB損傷有關(guān)[31]。但抗GRP78抗體在SLE病理環(huán)境下導(dǎo)致的BBB功能障礙機(jī)制是否與視神經(jīng)脊髓炎BBB損傷機(jī)制一致目前仍不明確，國(guó)內(nèi)外還缺少這方面的研究。

3.3抗核糖體P蛋白抗體 抗核糖體P蛋白抗體是SLE的特異性自身抗體之一，在臨床診療中出現(xiàn)該抗體陽性的SLE患者通常會(huì)密切關(guān)注其神經(jīng)精神癥狀。有報(bào)道稱，抗核糖體P蛋白抗體陽性的SLE患者更易發(fā)生神經(jīng)精神事件，尤其應(yīng)關(guān)注抑郁及精神病方面的并發(fā)癥[32]?？购颂求wP蛋白抗體的檢測(cè)可用于SLE中樞神經(jīng)病變的診斷[33]。

研究顯示，NPSLE患者腦脊液中存在抗核糖體P蛋白抗體[34]。Yoshio等[35]分析了52例SLE患者的腦脊液與血清抗核糖體P蛋白抗體滴度，發(fā)現(xiàn)兩者滴度呈顯著正相關(guān)。通過這些研究推測(cè)SLE患者血清抗核糖體P蛋白抗體可能以某種方式越過BBB,從而影響腦脊液抗核糖體P蛋白抗體的存在。另有研究指出，從SLE患者血清中提純的抗核糖體P蛋白抗體可激活臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[36]?？购颂求wP蛋白抗體可識(shí)別神經(jīng)元表面P抗原，神經(jīng)元表面P抗原主要在控制情感、記憶及認(rèn)知的腦區(qū)分布[37]。據(jù)此推測(cè)，SLE患者血清中的抗核糖體P蛋白抗體可能通過激活BBB內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，釋放多種炎癥因子，從而破壞BBB完整性，使抗核糖體P蛋白抗體進(jìn)入大腦，并與大腦中的神經(jīng)元表面P抗原相結(jié)合，進(jìn)一步造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，另一方面，BBB完整性受損，也使循環(huán)中存在的神經(jīng)毒性物質(zhì)進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。但目前關(guān)于SLE病理環(huán)境下抗核糖體P蛋白抗體與BBB破壞的關(guān)系還缺乏直觀的研究，抗核糖體P蛋白抗體能否破壞BBB有待進(jìn)一步論證。

4 小 結(jié)

NPSLE是SLE患者預(yù)后不良的重要表現(xiàn)之一,早期的診斷和治療十分重要。NPSLE病理生理機(jī)制至今雖未完全闡明，但現(xiàn)有研究均指出BBB功能障礙是其主要機(jī)制之一。目前普遍認(rèn)為TWEAK、C5a、血清中抗NMDAR抗體、抗GRP78抗體等均可作用于SLE患者BBB，并激活其下游諸多信號(hào)通路，導(dǎo)致其通透性增加，促進(jìn)神經(jīng)毒性物質(zhì)進(jìn)入腦脊液進(jìn)一步對(duì)神經(jīng)元造成損傷?，F(xiàn)階段對(duì)于BBB損傷機(jī)制的研究均為單個(gè)致病因素的剖析，然而SLE患者BBB功能障礙是多種致病因素共同作用的結(jié)果，因此，對(duì)于SLE中BBB損傷的機(jī)制仍不明確。因?yàn)閷?duì)于NPSLE致病機(jī)制認(rèn)識(shí)不夠充分，臨床現(xiàn)有傳統(tǒng)治療方案療效有限且不良反應(yīng)較多，近年也有許多針對(duì)細(xì)胞因子的靶向藥物上市，雖然相較于傳統(tǒng)藥物如皮質(zhì)醇、免疫抑制劑等其療效更加確切，但各種不良反應(yīng)也不容忽視。因此，深入研究NPSLE中BBB的破壞機(jī)制，對(duì)于NPSLE的臨床診治具有重要意義。