马琳 江莲
新生儿黄疸是新生儿时期常见症状之一,尤其是早期新生儿。可以是正常发育过程中出现的症状,也可以是某些疾病的表现。其发病机制十分复杂,主要与肝细胞受体蛋白质缺乏,肝酶活力低下,胆红素的肝肠循环增加有关。早产儿尤为明显。新生儿高胆红素血症的主要危险因素包括母乳喂养、ABO或Rh血型不合性溶血病、早产、感染、头颅血肿、窒息、红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺陷病、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶1A1基因变异[1]。低水平血清胆红素是重要的自由基清除剂,对机体有保护作用。而过高的胆红素可以透过细胞膜进入细胞内干扰细胞的能量代谢,引起脑细胞功能紊乱[2],严重者不仅可引起中枢神经系统不可逆的损伤[3],而且对机体免疫系统功能亦有影响[4,5],包括体液免疫异常,淋巴细胞凋亡及T细胞亚群失衡,某些细胞产生异常以及红细胞免疫障碍等。国外对神经系统损害研究较多,但对免疫系统的损害以国内较多。
血清胆红素包括结合胆红素和未结合胆红素。未结合胆红素是血清中的主要部分,与白蛋白呈可逆性联结,它的化学结构有四个吡咯环,呈嵴板样,称Z型胆红素,其分子内部被氢键所占据,使其有亲水性的COOH和NH基不能与水结合,整个分子被疏水的碳氢基团所包围,使Z型胆红素具有不溶于水而易溶于脂肪,不易排出而易透过生物膜特性。高胆红素血症对各个系统的损害,游离未结合胆红素具有重要作用[6]。
新生儿特别是早产儿由于体液免疫和细胞免疫功能不成熟,缺乏来自母体的抗体,IgG含量少,皮肤的屏障功能差,故对感染的抵抗力弱,感染发生率增高并且易于扩散。αβT细胞是体内最主要的T细胞群,主要功能是介导细胞免疫和参与免疫调节。根据表面标志和分化抗原的不同,αβT细胞分为CD+4和CD+8T细胞,它们对机体的细胞免疫和体液免疫有重要的调节作用。正常情况下,CD+4/CD+8维持动态平稳,保持机体免疫功能正常。CD+4/CD+8比值降低是疾病严重程度标志之一[7]。2.1 胆红素对细胞免疫的影响 研究表明,胆红素可降低人体单核-巨噬细胞系统的吞噬功能,并抑制细胞免疫功能[8]。宋琦等[9]对高胆红素血症新生儿细胞免疫状态的研究发现,高胆红素组治疗前CD+3、CD+4、CD+4/CD+8明显降低,CD+8下降不明显,黄疸消退后上述所有值均上升至正常水平,说明患儿体内T细胞的增值与分化受到抑制,存在T细胞亚群功能紊乱,并随黄疸消退而恢复正常。石晓枝等[10]对黄疸婴儿的检测发现CD+4细胞百分率降低,CD+8细胞百分率明显升高,CD+4/CD+8比值降低,与对照组差异显著,表明黄疸婴儿有T细胞亚群失衡及其功能紊乱的重要免疫学改变。而功能性T细胞在抗原激活后的成熟分化和分泌细胞因子、免疫球蛋白中起重要作用,因此黄疸亦可导致体液免疫的改变。林丽星等[11]研究高胆红素血症新生儿的红细胞免疫功能状态,发现高胆红素血症患儿红细胞免疫功能降低,其清除循环免疫复合物的功能受到抑制。
2.2 体液免疫 小于胎龄儿外周血中细胞膜Ig阳性的B细胞数量减少,与足月儿的B细胞生理性高于成人水平形成明显差异,B细胞不足比血清Ig水平较低具有更严重的后果,至少容易发生暂时性低丙种球蛋白血症,也不利于抗感染的特异性抗体的生成。而关于胆红素对体液免疫的影响尚无统一意见。Sethi等[12]认为高胆红素新生儿B淋巴细胞数与血IgG水平和对照组,没有显著差异,而石晓枝等[10]通过对38例母乳性黄疸患儿进行外周血T淋巴细胞亚群及免疫球蛋白、B淋巴细胞的检测发现,该组患儿细胞免疫及体液免疫功能均低下,主要表现为 CD+4、CD+4/CD+8,IgA、IgG、IgM 及 CD+23明显降低,而CD+8明显升高,外周血淋巴细胞凋亡率增高。从而得出结论,具有毒性作用的间接胆红素抑制患儿整体免疫功能。间接胆红素升高,可以增加CD+4T淋巴细胞的Fas基因表达量,Fas基因向CD+4T淋巴细胞传递死亡信号,致使该细胞凋亡增加,起到细胞杀伤作用,达到下调免疫反应目的。陈昌辉等[13]关于血清胆红素对免疫球蛋白及补体影响研究表明,新生儿出生以后,血中胆红素水平在生理范围内逐渐升高对IgA、IgM的产生可能有促进作用,但不影响IgG和C3,从上述研究结果看,胆红素对体液免疫的影响与胆红素水平关系尚需大样本资料进一步研究和证实。另外胆红素和胆绿素能干扰补体作用的经典道路中的C1步骤,具有抗补体的作用,这种作用与胆红素的抗氧化作用一起,共同形成机体内一道有效的内源性防御屏障。2.3 细胞因子 细胞因子是由活化的免疫细胞和某些基质细胞分泌的小分子多肽。可介导和调节免疫及炎性反应,参与细胞增殖和分化,损伤修复等重要生理和病理学过程。辅助性T细胞Th1/Th2平衡假说始于1986年,研究发现小鼠CD4+Th细胞可分为两个亚型:Th1细胞和Th2细胞。Th1分泌干扰素(interferonγ,IFN-γ)和白介素-2(interleukin-2,IL-2)等[14]。介导细胞免疫、迟发型超敏反应并抵御细胞内病原体(包括病毒和细菌)。Th2分泌IL-4和IL-5等,介导体液免疫、速发型超敏反应并抵御细胞外病原体(如寄生虫)。每种细胞产生的细胞因子既作为自身生长因子(自分泌效应),又可以相互影响。Th1/Th2平衡调节在小儿免疫发育中具有重要的意义[14],和许多免疫相关性疾病的发生发展有着紧密联系。若Th1/Th2平衡失调则引起免疫功能紊乱,协同其他因子导致免疫性疾病的发生。
2.3.1 IL-4:IL-4基因定位于11号染色体,IL-4在Th分化进程中起着基本的调节作用。正常情况下,胸腺CD+4T细胞是一种只分泌IL-2的未致敏细胞。当特异性抗原经APC呈递,CD+4T细胞被致敏后,即分化为ThOA和ThOB。ThOA能分泌IL-2和IL-4,ThOB分泌 IL-2、IL-4和 IFN-γ;在高水平的 IL-4作用下,大多数ThOA及部分ThOB可分化为Th2(表达IL-4、5、10和13);若此时阻断IL-4的作用,ThOA将失去分化为Th2的能力,并表达IFN-γ而分化为ThOB,ThOB进一步分化为Th1。在IL-4基因定位部位还有IL-5和IL-13基因。目前在IL-13基因位点上游1.6 KB处发现了一段保守的GATA3反应元件序列,它能与GATA3组蛋白乙酰基转移酶复合物以及RNA聚合酶Ⅱ结合,具有增强上述Th2型细胞因子基因启动子的作用[15]。另外IL-13能与 IL-4受体 α链结合,调节 Th2分化;IL-6能上调细胞因子信号抑制分子1表达而抑制Th1分化,同时促进活化CD+4T细胞分泌IL-4诱导Th2分化。白枫等[16]研究生理状态下不同胆红素水平对Th1/Th2功能的影响。研究结果为:不同胆红素水平组中IL-4产生差异无统计学意义;而随着胆红素浓度的升高IFN-γ水平显著降低,而90 mg/dl组与120 mg/dl组差异无统计学意义,各组培养上清液中IFN-γ/IL-4比值呈现与IFN-γ相同的变化趋势。由此可以得出下述结论,在相同的实验条件下,不同浓度的胆红素对T淋巴细胞的影响主要是以Th1为主,而对Th2细胞的功能影响不大,表现为Th1细胞的功能低下,且胆红素浓度越高,对Th1细胞功能的影响就越明显。
2.3.2 IL-2:IL-2是引起T细胞增殖的主要细胞因子,主要由CD4+T细胞产生,CD8+T细胞也产生少量IL-2。IL-2是使T细胞激活并进入细胞分裂的关键成分,而T细胞的活化又制约着整个特异性免疫应答(包括细胞免疫和体液免疫)。IL-2编码基因的转录激活和信号转导成了T细胞激活中的主要事件,此外IL-2还刺激NK细胞的生长和增强它们的杀伤内能,激发B细胞生长及抗体产生,诱导T细胞分泌具有免疫调节及抗感染功能的γ-干扰素,肿瘤坏死因子等细胞因子。体内IL-2产生减少或被清除,可使免疫应答明显下降,抗感染能力降低。Haga等[17]将人外围血单个核细胞(PBMC)置于溶有病理水平未结合胆红素的牛血清白蛋白溶液中进行孵育,进一步洗涤,培养。结果显示,胆红素浓度越高细胞,经PHA刺激后,细胞DNA合成越少,IL-2产生越少,且具有时间和剂量依赖性,而IL-2产生减少可导致多种免疫反应损害,上述结果有助于解释为什么高胆红素血症患儿易于发生感染。国内学者关于阻塞性黄疸IL-2的产生与T淋巴细胞亚群关系的相关研究,得出与之相一致的结论:阻塞性黄疸患者IL-2的产生明显减少,淋巴细胞对PHA反应低下,辅助性T细胞和诱导性T细胞比率明显降低,认为阻塞性黄疸患者IL-2产生的减少是T细胞增殖反应抑制的一个重要原因[18]。
2.4 淋巴细胞凋亡 细胞凋亡是细胞程序性死亡,是细胞生理性死亡的主要形式。细胞增殖和凋亡间达到的动态平衡是维持机体自身稳定的必要条件,淋巴细胞的凋亡过剩或不足必然干扰免疫系统的自身稳定。细胞凋亡受有关基因的严格调控[18],Fas基因虽在免疫系统细胞中广泛表达,但主要以T淋巴细胞及B淋巴细胞中为主,Fas基因是诱发T及B淋巴细胞凋亡的重要控制基因,它是分子量为45 kD的单跨膜区糖基化受体蛋白,Fas蛋白的N端在膜外,C端在膜内,Fas基因可通过细胞内的C端,向CD+4T淋巴细胞传递死亡信号,致使该细胞凋亡增加,起到细胞杀伤作用。Fas基因表达活性增强即淋巴细胞凋亡率增加,导致淋巴细胞数值下降,淋巴细胞数量明显下降是影响免疫功能的决定性因素,其中T淋巴细胞在调节免疫作用中有主要作用,它通过其分泌的细胞因子和表达的分子,调节免疫网络中其他细胞的生物学活性,对免疫反应的启动,最终表现形式和强弱起着关键作用。研究表明,黄疸儿CD+4T淋巴细胞的Fas基因阳性表达率明显高于对照组(P<0.01),足以证明高胆红素血症新生儿CD+4T淋巴细胞的Fas基因表达增加,导致淋巴细胞过度凋亡,淋巴细胞数量明显下降使黄疸患者整体免疫功能低下[19]。淋巴细胞过度凋亡使诱导—辅助性 T细胞(T/TH)及迟发型超敏反应性 T细胞(TDTH)活性受抑制,进而诱导抑制或细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的功能障碍[20],还可继发B淋巴细胞呈免疫耐受状态,产生抗体减少,表现为各种免疫球蛋白减少,胆红素水平越高对淋巴细胞的免疫功能抑制越显著。
另有研究表明,血清间接胆红素(indirect bilirubin,IB)可引起线粒体损伤,导致细胞能量代谢障碍及细胞凋亡[21]。线粒体功能障碍时,过多的活性氧(ROS)等氧自由基不能被及时清除,细胞的生物膜结构发生脂质过氧化,最终导致细胞凋亡和坏死[21-24]。8-异-前列腺素 F2α(8-iso-PGF2α)是非酶催化的脂质过氧化后的特异性终末产物,可作为判断体内自由基氧化损伤强度的标准[25,26]。肖昕等[27]研究表明,健康新生儿血、尿8-iso-PGF2α水平相对稳定,窒息新生儿血、尿8-iso-PGF2α水平明显升高。周冬等[28]研究发现黄疸新生儿血浆8-iso-PGF2α水平随间接胆红素升高而上升,且与外周血单个核细胞(PBMC)凋亡率呈正相关,从而证实黄疸新生儿确实存在脂质过氧化损伤现象,提示在原有高胆红素血症综合治疗方案中,有必要增加抗氧化治疗。
综上所述,胆红素对机体免疫系统功能的影响主要表现在可导致体液免疫异常,T细胞亚群失衡以及某些细胞因子产生异常等。大多数学者认为高胆红素血症对机体免疫功能有抑制作用,形成了黄疸患儿易并发感染性疾患的理论基础;同时也有研究得出相反结论,表明血清胆红素可作为一种重要的自由基清除剂,在一定水平上对机体的免疫应答起促进作用,对机体多系统组织细胞起到保护作用。目前,对胆红素引起各系统功能改变的具体机制仍有待于更深入的大样本研究,以便临床工作者重视从免疫学方面入手,加强早产儿黄疸的综合治疗措施,对新生儿生理性黄疸,特别是胆红素浓度居于较高水平时应适当放宽干预指征,以改善机体免疫状态,减少感染等并发症的出现,提高早产儿生活质量,加深人们对生命现象及疾病的认识。
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