四、免疫功能在神經(jīng)及內(nèi)分泌組織中的體現(xiàn)
。ㄒ)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)
1.腦是免疫效應器官 既往認為腦是免疫特許器官,表現(xiàn)為:①腦內(nèi)移植物存活時間長、存活率較高,且免疫排斥反應較弱;②中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后,較少出現(xiàn)中笥粒細胞浸潤;③存在血腦屏障及血腦疹液屏障;④腦內(nèi)無明顯的淋巴引流,僅在某些條件下借動靜脈血管周圍間隙(Virchow-Robin space)完成淋巴引流。然而,近年發(fā)現(xiàn),神經(jīng)膠質(zhì)細胞可視為腦內(nèi)免疫細胞并行使一定的免疫功能。另外,某引起中樞神經(jīng)部位如終紋血管器(OVLT)、最后區(qū)(area postrema)、正中隆起及弓狀核等均缺乏血腦屏障,由此免疫系統(tǒng)的信息分子如IL-1等可影響中樞部位,且Ig可進入腦脊液中。這些事實表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)也是免疫效應部位。
2.膠質(zhì)細胞可視為腦內(nèi)特化的免疫細胞 對神經(jīng)膠質(zhì)細胞免疫學的研究已取得較大進展。腦體積中的一半為神經(jīng)膠質(zhì),膠質(zhì)細胞的數(shù)目為神經(jīng)元數(shù)目的十倍,其中星形細胞是主要的膠質(zhì)細胞成分。其它的膠質(zhì)細胞包括少突膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞和室管膜細胞。外周神經(jīng)中的雪旺氏細胞亦屬于此類細胞。
。1)星形膠質(zhì)細胞:星形膠質(zhì)細胞具有支持、營養(yǎng)神經(jīng)細胞,維持細胞外液離子平衡,調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)的循環(huán),構(gòu)成血腦屏障及合成NGF和a Ⅱ等神經(jīng)活性物質(zhì)的功能,并且有一定的吞噬能力。已發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細胞具有多種生物活性物質(zhì)的受體。星形膠質(zhì)細胞的表面標記和功能可受到以下因素的影響:①與LFA-1及ICAM-1等免疫粘附分子有關(guān)的細胞接觸及粘附;②活化的T淋巴細胞、Mφ及星形膠質(zhì)細胞釋放的多種細胞因子:③抗原抗體復合物刺激。在這些因素作用下,星形細胞表現(xiàn)出如下重要功能:
、俜置诒姸嗷钚猿煞郑篒L-6、IL-1、IL-3、TNF-α、LT、bFGF、TGF-β1、C3、備解素B、SP、TX2、LTB4、LTC4、PGE2、IL-8、MCAF等。這些成分為免疫介質(zhì)或炎癥介質(zhì),可參與腦內(nèi)的免疫生理及病理反應。
②表達 MHC-I類及Ⅱ類分子,從而具有抗原提呈功能。
、郾磉_ICAM-1、fibronectin、laminin和N-CAM等,參與T細胞的激活和抗原遞呈。
④星形細胞增殖加速與腦受損后的瘢痕形成及MS的硬化斑均有密切的關(guān)系。
以上事實說明,星形細胞可視為腦內(nèi)的免疫輔助細胞,介導中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部的神經(jīng)、免疫內(nèi)分泌相互聯(lián)系。
。2)小膠質(zhì)細胞:現(xiàn)已證明,腦內(nèi)的小膠質(zhì)細胞是由骨髓單核細胞系來源并遷入和定居于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的。與外周組織中的Mφ類似,小膠質(zhì)細胞表面的CR3受體和Fc受體,并表達低水平的CD4抗原、MHc Ⅱ類抗原、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體和B細胞共同抗原。上膠質(zhì)細胞具有多方面免疫相關(guān)功能,參與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和重塑,調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的合成和分解代謝,促進脂類的代謝,參與炎癥及修復以及介導免疫反應。
、俜置诩毎蜃蛹捌渌钚猿煞,如IL-6、IL-1β、M-CSF、TNF-α、PG和載脂蛋白E等。
、谠贛-CSF、GM-CSF、IFN-γ、IL-1等細胞因子作用下,可發(fā)生增殖反應或獲得APC功能,超氧離子和NO生成及IIL-6等分泌增加,而IL-4可降低NO生成。
、塾捎谛∧z質(zhì)細胞表達CD4,故與HIV的腦內(nèi)感染有一定聯(lián)系。
、芫哂型淌赡芰Γ⒃谝欢l件下引起神經(jīng)元損傷,其機制與超氧離子及NO生成有關(guān)。
⑤當MHC-Ⅱ類分子表達時獲得抗原提呈功能。如在巴金森氏病及老年性癡呆癥的病灶中有HLA-DR陽性小膠質(zhì)細胞的分布。
3.腦內(nèi)免疫反應的特點 腦內(nèi)不但有星形細胞和小膠質(zhì)細胞等免疫輔助細胞,還存在內(nèi)源性抗炎機制。因此,中樞神經(jīng)系統(tǒng)一方面不是完全的免疫特許部位,另一方面腦內(nèi)的免疫反應經(jīng)常受抑制或下行性調(diào)節(jié)。
(二)外周神經(jīng)系統(tǒng)
交感神經(jīng)節(jié)中的腎上腺素能神經(jīng)元在交感神節(jié)去傳入后或離體培養(yǎng)時,胞體中SP及編碼SP的PPt mRNA含量增多,且神經(jīng)元的表型由腎上腺素能漸轉(zhuǎn)變成膽堿能,即ChAT表達增加。IL-1對交感神經(jīng),雪旺氏細胞等有多方面的調(diào)節(jié)作用。
。1)IL-1引起SP及PPT mRNA在交感節(jié)神經(jīng)元中表達增加,并促進ChAT的合成,此作用可被IL-1McAb及IL-1ra所特導性阻斷。
(2)培養(yǎng)的交感神經(jīng)節(jié)中有IL-1及其mRNA的表達,且LPS可顯著增加IL-1及mRNA的含量,IL-1ra可抑制低水平的SP表達。
。3)LIF可能由神經(jīng)節(jié)中的雪旺氏細胞或成纖維細胞合成,可促進交感神經(jīng)元表達SP及Ach。IL-1可誘導LIF mRNA的增加,此過程可被GC抑制。LIF的作用可被去極化刺激(如給予高鉀或藜蘆素)所阻斷。
。4)IL-1可刺激雪旺氏細胞的增殖,而此種膠質(zhì)細胞的增多將影響外周神經(jīng)受損后的修復。
。ㄈ)垂體前葉
垂體前葉既是神經(jīng)內(nèi)分泌樞紐腺體,也可視為神經(jīng)免疫內(nèi)分泌的中心器官。免疫機能在垂體前葉與免疫功能的聯(lián)系可涉及如下方面。
。1)垂體前葉分泌的GH及PRL具有正性免疫調(diào)控效應,而ACTH及suppressin對免疫的影響是抑制性的。
。2)垂體前葉可分泌IL-6、LIF、TGF-β、IL-2等細胞因子,在某些刺激條件下上述細胞因子分泌增加。
。3)垂體前葉中的FSC細胞可表達MHCⅡ類分子,并具有多種免疫標志分子,F(xiàn)SC是垂體前葉中IL-6的主要來源。另外,IFN-γ對垂體前葉激素LH分泌的抑制作用需由FSC細胞介導。
。4)垂體前葉有SP肽能神經(jīng)纖維分布,且腺細胞中也有SP的存在。SP具有多種免疫調(diào)節(jié)作用,在垂體培養(yǎng)條件下,SP可刺激FSC細胞的增殖,刺激IL-6的釋放。
。5)下丘腦促垂體激素釋放或釋放抑制激素以及垂體的外周靶腺派往素均具有程度、性質(zhì)不等的免疫調(diào)制效應,以下丘腦垂體前葉為中心,形成神經(jīng)免疫內(nèi)分泌調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
。6)各種細胞因子及胸腺激素也影響或調(diào)控垂體前葉激素的分泌。
。ㄋ)胎盤
胎盤可能為一種神經(jīng)內(nèi)分泌器官,含有多種神經(jīng)肽和神經(jīng)遞質(zhì),并還可生成許多細胞因子。受精卵的植入及胚胎的順利發(fā)育而不被母體排斥涉及局部的免疫抑制。孕激素具有較強的免疫抑制效應,雌激素可促進具有免疫抑制作用α2微球蛋白的合成。孕酮及雌激素的作用為間接性的,有促進蛻膜化并維持滋養(yǎng)層細胞功能的活性,而蛻膜和滋養(yǎng)層細胞間的聯(lián)系將利于胎盤募集一種非T細胞的抑制性小淋巴細胞,進而引起局部免疫抑制,以保護胚胎不被排斥。缺乏此類抑制性細胞將導致小鼠胚胎的吸收和細胞毒性細胞的浸潤。