作者：全墨缘
摘要：多发性硬化是一种好发于中青年女性中枢神经系统的自身免疫性疾病，其主要的病理特点为髓鞘脱失及神经元变性。目前该病发病机制未明，有研究显示，多种淋巴系及髓系免疫细胞，如T细胞、B细胞、树突细胞、巨噬细胞等均发挥作用，共同参与固有及适应性免疫反应。目前认为，中性粒细胞作为首先发挥免疫反应的固有免疫细胞在多发性硬化病理及发病机制中的作用被大大低估。本文综述中性粒细胞在多发性硬化中可能存在的广泛效应功能。
1.中性粒细胞概述
中性粒细胞是人血液循环中含量最丰富的白细胞群，其与嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞同属多核细胞家族。在骨髓中，髓系共同的祖细胞形成中性粒细胞后，在外周血循环7~10个小时，可迁移到组织中发挥其功能，由于该种细胞具有高度能动性，因此在炎症或感染时通常作为“第一反应细胞”。在正常生理条件下，中性粒细胞只发挥“巡逻”功能，而在病理状态时，才会激活从而发挥炎症反应。中性粒细胞激活需要两个步骤：细菌产物/细胞因子/趋化因子的启动、激活信号和损伤部位的膜受体结合[1]。
中性粒细胞
在感染或炎症时，中性粒细胞通过G蛋白偶联受体迅速激活，并沿着趋化因子浓度迁移至感染/炎症/损伤部位。人中性粒细胞主要的趋化因子包括粒细胞趋化蛋白-1，又称IL-8或CXCL-8。CXCL-8作为一种配体与趋化因子受体CXCR1或CXCR2结合[2]。中性粒细胞迁移至目标部位后发挥效应功能，具体包括：①释放炎症因子和趋化因子，引发炎症反应瀑布，募集更多的炎症反应细胞聚集于病灶部位。②中性粒细胞还可作为一种吞噬细胞对微生物或抗原颗粒进行内化吞噬。③中性粒细胞可以释放活性氧，协助对抗病原体。④中性粒细胞在激活后，通过脱颗粒作用释放颗粒或者囊泡，清除病原微生物。⑤中性粒细胞的另外一个重要作用是形成胞外诱捕网，或称为胞外陷阱，诱捕网由纤维网状结构和DNA构成，其可以独立于上述吞噬作用而捕获和清除病原微生物，同时可以作为病原体传播的物理屏障。⑥中性粒细胞可以将吞噬的抗原呈递于细胞表面，发挥抗原呈递作用来调节免疫。⑦中性粒细胞同树突细胞共培养可以促进后者的激活，促进CD40、CD86和HLA-DR进一步表达。中性粒细胞可以携带抗原向淋巴结进行迁移，说明中性粒细胞可能离开病灶部位，通过淋巴循环进行运输，并在淋巴结进行抗原呈递[3-5]。
2.多发性硬化及其动物模型概述
多发性硬化是累及中枢神经系统的自身免疫性疾病，目前全世界约有万患者，在我国约有3万患者，并且该病在年被纳入第一批罕见病目录。目前该病病因未明，由遗传因素和环境因素共同作用引起，主要的病理特点为髓鞘脱失和神经元变性。多种免疫细胞共同参与病理过程，病灶周围出现多种天然和适应性免疫细胞浸润。
大多数患者呈现复发缓解病程，复发期和缓解期交替出现，并在几年或十几年后形成不可逆的神经功能损害症状，但部分患者一开始就经历了无复发的进展过程，临床上称为原发进展型多发性硬化。常见的临床表现为自主神经、运动、感觉或视觉的功能障碍，有研究显示45%~70%的患者存在认知功能障碍[6]，相当一部分患者患有抑郁症。目前的治疗包括病因治疗和对症治疗，而在急性期主要采取糖皮质激素短疗程大剂量冲击策略，而缓解期主要是使用疾病修正治疗药物来降低复发率并提高远期患者的生存期及神经功能。
实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠是多发性硬化最常见的动物模型，其在病程、病理学变化和发病机制等诸多方面与多发性硬化具有相同之处，因而成为研究多发性硬化发病机制和药物有效性的经典模型。
3.中性粒细胞参与多发性硬化的发生的证据
中性粒细胞是先天免疫细胞，既往认为其生存周期短，并且分离的过程容易导致其激活，因此会对进行基础研究造成诸多不便。此外，中性粒细胞在多发性硬化患者的中枢神经系统内并不丰富，可能由于中性粒细胞表型的可塑性而难以被检测到，或由于其主要在外周发挥致病作用[7]。
EAE小鼠发病前和发病时，在外周和中枢神经系统均检测到中性粒细胞增加。发病前中性粒细胞耗竭后小鼠发病程度减轻，说明中性粒细胞在疾病发病和复发的启动中发挥了重要的作用[8]。
3.1吞噬功能
吞噬功能是中性粒细胞公认的细胞功能，可以保护机体免受入侵病原体的侵袭，并同时可以吞噬细胞碎片，中性粒细胞同时可以吞噬少突胶质细胞形成的髓鞘，但目前这种作用在多发性硬化患者中是保护性还是致病性作用仍然具有争议[9]。
3.2释放炎症介质
3.2.1IL-1β
通常认为，IL-1在中枢神经系统炎症发生和修复中起关键作用，其主要由单核来源的巨噬细胞和中性粒细胞产生。IL-1β在体内可引起中性粒细胞的激活和募集。与此同时，啮齿类动物髓鞘在分化时同样依赖IL-1信号，说明IL-1具备双重作用[10]。
3.2.2基质金属蛋白酶
基质金属蛋白酶（MMP）在多种神经系统疾病和生理状态下均发现具有重要作用，目前发现有24种不同的基质金属蛋白酶，且每一种都具有特定的底物。基质金属蛋白酶通过调节趋化因子梯度来影响细胞的趋化特性。有研究显示，在多发性硬化患者和自身免疫性脑脊髓炎小鼠病灶内MMP-9表达增加，而在缓解期表达降低[11]。
除此之外，MMP还参与血脑屏障的破坏，促进包括中性粒细胞在内的白细胞进入到中枢神经系统的内部。MMP-2和MMP-9基因敲除的小鼠对自身免疫性脑脊髓炎具有抵抗作用[12]。金属蛋白酶抑制剂，如四环素和米诺环素在治疗多发性硬化中具有重要作用。
3.2.3释放髓过氧化物酶
髓过氧化物酶是一种存在于中性粒细胞内的过氧化物酶，可以被释放到细胞外，从而产生有*的自由基和氧化剂，进而杀死病原体。有研究显示，在多发性硬化患者血浆和脑白质中髓过氧化物酶水平增高，说明其在发病中可能具有致病作用。目前认为其主要通过增加血脑屏障的通透性从而促进发病，在疾病高峰期抑制髓过氧化物酶可以抑制髓系细胞的浸润和疾病的严重程度，并且促进了血脑屏障完整性和少突胶质细胞再生[13]。
3.3破坏血脑屏障
正常情况下，血脑屏障限制免疫细胞进入到中枢神经系统。但在神经炎症期间，血脑屏障会出现变化，免疫细胞穿过内皮基底膜，存在于血管周围，形成“血管周围袖带”。在动物模型中观察到，免疫细胞在血管周围积聚数天后，通过促炎细胞因子或抗原提呈而重新激活，进一步侵入中枢神经系统实质。
在自身免疫性脑脊髓炎中，血脑屏障的破坏伴随中枢神经系统中的中性粒细胞浸润，并且体外实验同样证实从发病小鼠中分离的中性粒细胞在体外迁移率更高。中性粒细胞通过血脑屏障的迁移诱导IL-1β的分泌，进而触发内皮细胞和T细胞产生GM-CSF。GM-CSF可增加IL-1β的分泌，形成一个正反馈回路，增强了自身免疫性脑脊髓炎小鼠的神经炎性级联反应。Carlson等人证实，辅助性T细胞17（Th17）产生的趋化因子CXCL1/2和CXCR2通路在血脑屏障破坏中起着重要作用，阻断CXCR2可以抑制血脑屏障破坏和免疫细胞浸润[14]。当循环中的中性粒细胞被清除，注射CXCR2+中性粒细胞可恢复CXCR2敲除小鼠患病的易感性，对血脑屏障完整性也有同样的影响[14]。
3.4释放胞外诱捕网
最近研究发现，中性粒细胞可以释放胞外诱捕网，其中包含DNA，这种DNA可以结合组蛋白和抗菌产物，捕获和杀死微生物，同时可以激活树突细胞和T细胞。而诱捕网的形成和失衡与多种自身免疫性疾病相关。与健康对照组相比，多发性硬化血清中此种网络结构水平增加，可能为中性粒细胞启动的慢性炎症环境所致[15]。
4.小结
中性粒细胞在疾病的发生和发展中是否表现出独一无二的促炎作用，同时也可能有助于炎症消退。通常认为，中性粒细胞作为抵抗细菌和其他微生物的主要先天防御细胞，并与多发性硬化发病有关。中性粒细胞参与多发性硬化及其动物模型的机制包括：吞噬及抗原呈递作用、释放炎症介质、释放髓过氧化物酶、破坏血脑屏障和释放胞外诱捕网。并且，各种作用机制互相协同，共同促进多发性硬化的发生和发展。
参考文献：
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[15]ParyzhakS,DumychT,MahorivskaI,etal.Neutrophil-ReleasedEnzymesCanInfluenceCompositionofCirculatingImmuneComplexesinMultipleSclerosis.Autoimmunity.,51,-.
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