文档介绍：中性粒细胞胞外诱捕网在痛风中的作用
作者:潘迎紫 吴玉寒 褚赞波 邹荣鑫 李晓可 陈勇
【摘要】 痛风是一种常见的慢性炎症性疾病,以其急性发病中的红肿热痛为特-1受体拮抗剂阿那白滞素(anakinra)大部分能抑制急性痛风患者血清中“NETs”的生成。为了区分阿那白滞素的作用是由于IL-1α或IL-1β信号的抑制,在刺激对照多形核白细胞(PMNs)之前,用抗IL-1β单克隆抗体(mab)处理离心滑液,得到抗IL-1β和阿那白滞素治疗都有相似的抑制作用。此外,用重组IL-1β培养对照PMNs可诱导形成NETs[3]。
白细胞介素-8(IL-8) IL-8是一种趋化因子,在中性粒细胞活化和炎症部位的募集中起着重要作用。它能刺激PMNs的黏附、脱粒和呼吸爆发。IL-8还具有吸引和激活单核细胞的能力,特别是在癌症中,它不断地产生并能刺激血管的生成[4]。
由于NETs是由激活的中性粒细胞形成的,可以推测IL-8可能参与NETs的形成。有研究表明,IL-8影响了NETs的形成,Brinkmann等[5]发现被IL-8激活的中性粒细胞能够形成NETs。在其他特殊情况下,IL-8也可以参与NETs形成。胎盘来源的IL-8和合体滋养层膜微粒(STBM)能够独立地刺激中性粒细胞,导致体外NETs的发育[6]。Alfaro等[7]发现肿瘤源性IL-8可诱导粒细胞人骨髓源性抑制细胞(MDSC)从而形成NETs。 白细胞介素-18(IL-18) IL-18可由多种组织细胞产生,能诱导Th1细胞产生细胞因子(IFN-γ、IL-2、GM-CSF),能激活NK细胞的细胞毒活性,并能促进T细胞增殖。在痛风中,MSU参与caspase-1介导促炎性细胞因子IL-18的分泌,并促进细胞的炎症发展。Jorgensen等[8]发现IL-18能够通过调节中性粒细胞从而影响NETs的形成,而PMNs能有效地促进NETs的发展并消除感染。
肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α) TNF-α是一种由激活的巨噬细胞产生的能抑制成骨细胞和刺激破骨细胞的细胞因子,具有杀伤靶细胞和促进细胞凋亡,参与局部炎症和内皮细胞活化的作用。研究发现,TNF-α可以促进实验性痛风中pro-IL-1β mRNA和IL-1β蛋白的表达,其跨膜形式足以引发MSU诱导的小鼠炎症,同时在痛风患者中也可以检测到TNF-α[9]。
相关研究表明,用TNF-α治疗健康受试者的中性粒细胞可增强自由基的生成和“NETs”结构的形成,这是通过激活NADPH氧化酶和MPO介导的[4]。同时发现TNF-α是PMNs功能的有效激活剂,重组人肿瘤坏死因子刺激中性粒细胞呼吸爆发以及溶菌酶释放,显著提高了中性粒细胞对趋化肽(n-formyl-met-leu-phe,FMLP)的呼吸反应[4]。所以不难得出TNF-α也参与NETs的形成。
可见在痛风发病机制中一些起着重要作用的细胞因子,如IL-1β、IL-8、IL-18与TNF-α共同参与NETs的形成及发展。
NETs释放的经典途径 “网捕死亡”的发生需要蛋白酶和活性氧。NETosis需要以下步骤:(1)烟酰***腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶产生活性氧(ROS);(2)中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)和髓过氧化物酶(MPO)从颗粒转移到细胞核;(3)精氨酸残基在核内转化为瓜氨酸。一种被称为“azurosome”的复合蛋白质通过髓过氧化物酶(MPO)感知过氧化氢,它将活性氧转化为卤酸[10]。髓过氧化物酶的激活导致中性粒细胞颗粒的通透性增加和“azurosome”的解离。这一过程导致丝氨酸蛋白酶以及中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)的释放,它们转移到细胞核内去剪辑组蛋白[11]。肽基精氨酸脱氨酶-4(PAD4)是一种钙依赖性酶,瓜氨酸精氨酸和***精氨酸残基在组蛋白上。瓜氨酸化过程(即正电荷精氨酸向中性电荷氨基酸瓜氨酸的转化)导致静电吸引的损失[12],因此核染色质会解聚,而染色质是NETs形成所必需的[13]。重要的是,NETs将髓过氧化物酶、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、组织蛋白酶G、丝氨酸蛋白酶3(PR3)和抗菌肽LL-37等几种酶以及组蛋白暴露在细胞外空间。这些蛋白质和其他蛋白质使“NETs”能够发挥其在微生物防御、凝血和免疫激活方面的作用。
2 中性粒细胞胞外诱捕网与痛风
痛风 痛风是由针状尿酸单钠晶体(MSU)积聚引起的急性炎症性关节炎。大脚趾或肾脏等关节处的晶体沉积引发炎症事件,炎症事件迅速发展,然后消退。中性粒细胞在痛风急性炎