王瓊 格桑羅布 劉媛

1西藏大學(xué)醫(yī)學(xué)院 西藏自治區(qū)拉薩市 850000

2西藏自治區(qū)人民醫(yī)院 西藏高原醫(yī)學(xué)研究所 西藏自治區(qū)拉薩市 850000

以往對(duì)于高原紅細(xì)胞增多癥（High altitude polycythemia,HAPC）的研究多集中在流行病學(xué)調(diào)查及基因研究方面，近年來(lái)，隨著細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)HAPC 病人體內(nèi)含有多種調(diào)控因子，從體液因子角度分析其調(diào)控因子與HAPC 的關(guān)系，探討HAPC 的發(fā)病機(jī)制，不僅可以發(fā)現(xiàn)HAPC 發(fā)病機(jī)制中的未知環(huán)節(jié)，也可以為HAPC 的診療提供新思路。

1 紅細(xì)胞生成素

紅細(xì)胞生成素（EPO）是一種體液性細(xì)胞因子，在骨髓造血微環(huán)境中對(duì)RBC 有較強(qiáng)增殖功能，主要由腎皮質(zhì)腎小管周圍的間質(zhì)細(xì)胞分泌，少部分由肝臟分泌。當(dāng)處于高海拔環(huán)境時(shí)，組織細(xì)胞缺氧，受 HIF-1的誘導(dǎo)及調(diào)控，EPO 分泌增加，同時(shí)，EPO 對(duì)未分化的干細(xì)胞分化為紅系干細(xì)胞有促進(jìn)作用，進(jìn)一步促進(jìn)向成熟的網(wǎng)織紅細(xì)胞、RBC 增殖，還可促進(jìn)對(duì)流入末梢血管的血紅蛋白的合成[1]。高原低氧條件下，HIF-1α 和EPO 基因的氧敏感反應(yīng)元件相結(jié)合，其元件位于3’末端的增強(qiáng)子中，以此啟動(dòng)EPO 基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，再根據(jù)機(jī)體組織細(xì)胞對(duì)氧的需要量相應(yīng)的增加其表達(dá)，以此使血紅蛋白含量升高，來(lái)提升氧的供應(yīng)[2]。長(zhǎng)期低壓低氧會(huì)刺激腎臟分泌EPO，腎皮質(zhì)會(huì)因產(chǎn)生EPO 耗氧，進(jìn)一步加重缺氧；另一方面，缺氧促進(jìn)紅系增生，導(dǎo)致血液黏度增加，以上兩方面可形成正反饋的缺氧惡性循環(huán)應(yīng)答機(jī)制[3]。說(shuō)明HAPC 的發(fā)病與EPO 相關(guān)，是HAPC 發(fā)病的重要原因。

2 超氧化物歧化酶

清除自由基是超氧化物歧化酶（SOD）的主要功能，是機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)的重要組成部分[4]。研究表明,HAPC 患者體內(nèi)丙二醛（MDA）（可間接反映機(jī)體內(nèi)氧自由基的蓄積指數(shù)）的含量顯著升高,而SOD和GSH-Px（代表氧自由基清除能力因子）活性顯著降低，在HAPC 患者中SOD 活性顯著降低，導(dǎo)致其清除氧自由基（如超氧陰離子自由基（O2-）、羥自由基（·OH）等）的能力下降，說(shuō)明HAPC 有著嚴(yán)重失衡的氧自由基代謝,高原缺氧引起的氧自由基代謝產(chǎn)物的積累是HAPC 發(fā)病的因素之一。海拔越高，HAPC 防御酶SOD 的損耗更為嚴(yán)重。研究發(fā)現(xiàn)SOD 會(huì)引起脂質(zhì)過(guò)氧化損傷，這也是HAPC 發(fā)病機(jī)制之一[5]。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究者的觀點(diǎn)來(lái)看，HAPC 自由基代謝的失衡或許與以下因素有關(guān)：HAPC 患者血液淤滯粘稠，導(dǎo)致循環(huán)障礙，加重組織缺氧[3]；缺氧時(shí)，SOD 生成減少，使O2-和·OH 等一些氧自由基產(chǎn)生增加的途經(jīng)還可通過(guò)黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)，因此，缺氧組織中氧自由基生成增多，導(dǎo)致其在體內(nèi)積聚。氧自由基在體內(nèi)持續(xù)損傷或許是HAPC 病人組織結(jié)構(gòu)和功能損傷的原因[6]。

3 血小板生成素

血小板生成素(TPO) 又稱血栓素，是巨核細(xì)胞系統(tǒng)的特異性增殖因子,對(duì)紅細(xì)胞系統(tǒng)的增值也有明顯的刺激作用。研究表明，高原缺氧環(huán)境下,TPO 值明顯高于平原,HAPC 患者TPO 水平明顯高于同一環(huán)境下的正常人,提示TPO 與HAPC 的發(fā)生有一定關(guān)系。有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)雖然HAPC 病人的EPO 水平高于平原,但與同海拔正常人相比無(wú)明顯差別,說(shuō)明EPO 水平的變化不足以引起HAPC 患者血紅蛋白過(guò)多增加,卻能促進(jìn)TPO 協(xié)同EPO 增強(qiáng)紅細(xì)胞增值分化的作用，提示其升高TPO 水平對(duì)HAPC 有重要意義[7]。有實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了TPO 能與EPO 協(xié)同致CD34+細(xì)胞向RBC 分化[7,8]。

4 腫瘤壞死因子

腫瘤壞死因子（TNF）又稱惡液質(zhì)素，由活化的T淋巴細(xì)胞、NK 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。TNF-α 通常指TNF（因?yàn)樗糡NF 生物活性的70%-95%）。TNF 能與某些細(xì)胞因子受體結(jié)合，吸收其溶酶體，使細(xì)胞內(nèi)環(huán)境遭到損壞，介質(zhì)酶失衡，殺死有害細(xì)胞；或直接誘導(dǎo)T 細(xì)胞MHC Ⅰ類抗原的表達(dá)，使T 淋巴細(xì)胞增殖、分化，釋放IL-2、CSF和IFN-γ等炎性因子，進(jìn)一步刺激B 淋巴細(xì)胞的增殖和IgG 分泌，防御外來(lái)細(xì)菌、病毒等有機(jī)體[9]；白孟海等[10]研究發(fā)現(xiàn)入駐高原的官兵3 個(gè)月后TNF-α 就有升高。有研究[11]認(rèn)為，EPO 對(duì)紅細(xì)胞增加的作用受許多因素影響，其中最常見(jiàn)和最主要的因素是感染和（或）炎癥。在高原缺氧環(huán)境中，內(nèi)毒素（endotoxin，ET）、TNF 等導(dǎo)致單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎性因子IL-1、IL-6、IL-8 和IL-10 增多，導(dǎo)致骨髓造血干細(xì)胞增殖加快，紅細(xì)胞數(shù)量增加，導(dǎo)致血液淤滯等現(xiàn)象發(fā)生，加重體內(nèi)器官的血流負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致一系列慢性炎癥[12]。其中，急性高原病發(fā)病的主要機(jī)制是血管炎性反應(yīng)，而慢性高原病發(fā)病的主要機(jī)制則是炎性增生，然而，關(guān)于炎癥免疫在高海拔地區(qū)疾病的具體發(fā)病機(jī)制還沒(méi)有共識(shí)。有研究表明，缺氧可以激活炎癥的免疫反應(yīng)[13]；Kubo 研究發(fā)現(xiàn)高原肺水腫患者肺泡灌洗液中的炎性標(biāo)志物（如IL-1、IL-6、CRP、TNF-α 等）顯著升高[14]。一些研究人員已經(jīng)研究了高原紅細(xì)胞增多癥和炎性細(xì)胞因子的關(guān)系，有研究應(yīng)用蛋白芯片技術(shù)檢測(cè)了在HAPC 患者體內(nèi)的40 種各類炎性細(xì)胞因子，發(fā)現(xiàn)HAPC 患者血清中IL-1β、IL-2、IL-3、IL-15、IL-16、MCP-1、TNF-α 的表達(dá)水平顯著增高[15]；另有研究表明，高海拔缺氧使IL-3、IL-6 表達(dá)上調(diào)，使造血干細(xì)胞向紅系分化，從而引起RBC 增殖[16]。如果在高原低氧適應(yīng)過(guò)程中存在“微炎癥”狀態(tài)，那么免疫調(diào)節(jié)的逆向思維在HAPC的防治中可能有較好的發(fā)展前景[17]。還需在此基礎(chǔ)上完善實(shí)驗(yàn)方案，加入更多的熱點(diǎn)因素進(jìn)一步驗(yàn)證和探索。

5 睪酮

睪酮（T）主要由男性睪丸分泌，在肝臟失活，屬于類固醇激素，具有蛋白質(zhì)合成、電解質(zhì)平衡的維持及保持雄性體征的作用，與機(jī)體多系統(tǒng)功能有關(guān)，如機(jī)體造血，糖類、脂質(zhì)代謝，保持體內(nèi)鈣平衡和前列腺增長(zhǎng)等[15]，是一種調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成的雄激素。肝臟中的5β-還原酶作用產(chǎn)生5β-雙氫睪酮和本膽烷睪酮，二者均直接刺激造血干細(xì)胞，促進(jìn)其增殖、分化[18]。海拔4250 米HAPC 患者血清睪酮水平高于世居藏族和移居漢族，可能與以下因素有關(guān)：T 刺激骨髓造血，增加RBC 數(shù)量，T 通過(guò)結(jié)合受體來(lái)發(fā)揮作用，但RBC 不存在睪酮受體，因此，T 不能直接作用于紅細(xì)胞，而是通過(guò)與T 受體結(jié)合，其受體存在于骨髓基質(zhì)細(xì)胞中，共同調(diào)節(jié)幾種造血生長(zhǎng)因mRNA 的表達(dá)來(lái)間接調(diào)節(jié)RBC 的前體細(xì)胞[19]；同時(shí)，它還能促進(jìn)免疫球蛋白的合成。HAPC 主要表現(xiàn)為RBC 增多，而T 能刺激骨髓造血功能，增加RBC 數(shù)量。因此，機(jī)體需要進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié)，這是一個(gè)復(fù)雜的生理調(diào)節(jié)過(guò)程。成年男性T 水平較高，其患HAPC 的人明顯升高。升高的血清T 水平會(huì)導(dǎo)致鐵調(diào)素降低，以此提高鐵（Fe）的生物利用度，導(dǎo)致血紅蛋白（Hb）水平升高[20]。睪酮能上調(diào)脾臟中紅細(xì)胞生成基因的表達(dá)，增加脾臟中嗜酸性祖細(xì)胞的數(shù)量，顯著改善紅細(xì)胞指數(shù)[21]。Gonzales[22]發(fā)現(xiàn)，暴露于高海拔地區(qū)的HAPC 患者和高原健康男性的睪酮和Hb 水平均高于平原人群，表明血清睪酮水平的升高不僅是高原訓(xùn)練所造成的，也與高原紅細(xì)胞過(guò)多增加有關(guān)，提示HAPC 的發(fā)病可能與睪酮水平有關(guān)。然而，一些研究表明，缺氧環(huán)境會(huì)引起人體T含量降低[23]。一些人測(cè)量了進(jìn)入高原不同時(shí)期的睪酮水平，發(fā)現(xiàn)在山上半年睪酮（T）顯著下降，而在山上一年睪酮顯著上升[24]。牟信兵等[25]觀察了HAPC 的T和E2 含量的變化，與對(duì)照組相比無(wú)顯著差別。因此，T 和E2 在HAPC 發(fā)病中的作用尚需深入探究[26]。

6 雌二醇

研究發(fā)現(xiàn)，在紅細(xì)胞增多癥中，睪酮促進(jìn)紅細(xì)胞生成，而雌激素抑制缺氧誘導(dǎo)的促紅細(xì)胞生成素激素的合成和釋放[27]。先前已有研究表明，同時(shí)服用孕酮和雌二醇會(huì)增加動(dòng)脈氧分壓[28]，這種氧合的改善可能是血漿EPO 水平下降和高原紅細(xì)胞增多癥發(fā)病的部分原因。研究表明，雌激素可損傷EPO 的產(chǎn)生[27]，抑制EPO 對(duì)紅細(xì)胞祖細(xì)胞分化和成熟作用[29]。女性激素在中樞[30]和化學(xué)感受器水平刺激通氣，雌激素也影響腎和骨髓[28]水平的紅細(xì)胞生成。實(shí)驗(yàn)證明，高海拔出生和飼養(yǎng)的雄性大鼠長(zhǎng)期給予孕酮和雌激素可以減少缺氧誘導(dǎo)的紅細(xì)胞增多癥[31]。樊凌冰[32]等分析了4250米居住人類EPO、T、E2在體內(nèi)的變動(dòng)，并闡述了與高原紅細(xì)胞增多癥的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)世居高原藏族、移居漢族及高原紅細(xì)胞增多癥患者三組間E2含量無(wú)顯著差異，但婦女和兒童雌激素水平相對(duì)較高，雄激素水平較低，HAPC 患病率明顯降低。性激素與HAPC 發(fā)病的相關(guān)性尚需大規(guī)模、多中心樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)指標(biāo)分析，性激素對(duì)HAPC 的發(fā)病有何影響及其機(jī)制需通過(guò)更深入的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探尋。

7 總結(jié)

現(xiàn)有資料表明，體液因子在HAPC 的發(fā)病過(guò)程中的研究正在不斷增加和深化。眾多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，雖然關(guān)于HAPC 體液因子變化的研究已有很多，但還不能完全證實(shí)或解釋這些因子引起HAPC 的機(jī)制。筆者認(rèn)為，HAPC 發(fā)病機(jī)制應(yīng)是多種體液因子的縱深調(diào)節(jié)與相關(guān)調(diào)節(jié)的結(jié)果。所以進(jìn)一步探尋更多的HAPC 體液因子，研究多種因子其相關(guān)性，是了解HAPC 發(fā)病機(jī)理的重要方法之一。