禽类红细胞免疫功能与疾病研究进展

王灵娟，郑世民

（东北农业大学动物医学学院，黑龙江 哈尔滨 150030）

血液的有形成分主要由红细胞（red blood cell，RBC）、白细胞（white blood cell，WBC）和血小板三部分组成，对于RBC人们一直认为是血液内数量最多的有形成分，具有运输O2和CO2的功能，在机体内只有WBC执行免疫功能。然而，自Siegel等[1]在1981提出了“红细胞免疫系统（red cell immune system，RCIS）”的概念后，打破了人们的传统观念，相继引起了国内外学者们的高度重视，但与人类RBC免疫功能方面的研究相比，动物RBC免疫功能的研究比较晚，特别是禽类RBC免疫功能方面的研究甚少。本文对禽类RBC免疫功能及其与某些疾病的研究进行了综述。

1 RBC免疫功能的发现

1930年相关文献报道，锥虫在抗血清及补体存在时可黏附到人类RBC上，并且对不同人的RBC黏附能力不同，推测RBC膜上存在着免疫相关物质。20世纪50年代Nelson R A[2]首次发现哺乳动物的RBC具有清楚IC的功能，1963年Nishioka R[3]证实，上述黏附是因为RBC表面存在补体C 3b受体（C 3breceptor，C 3bR）的原因。Fearon D T[4]从RBC膜上分离出CR－1，并对其进行定性、定量研究，证明血液中95%以上的CR－1都存在于RBC膜上。Medof M 等[5]证明RBC的CR－1黏附IC后能抑制IC的致炎作用。随后国内外学者陆续发现，血清中存在一种红细胞免疫黏附促进因子、自身RBC能促进T淋巴细胞产生γ－干扰素、红细胞NK细胞增强因子（natural killer enhancing factor，NKEF）的分泌，RBC还可产生特异性肿瘤坏死因子诱导因子（tumor necrosis factor－inducible factor，TNFIF）及RBC趋化因子受体（erythrocyte chemokine receptor，ECKR），从此更新了人们对RBC功能的传统认识，对RBC免疫的研究也逐渐成为热点。

2 RBC免疫相关物质

RBC含有许多与免疫相关的物质，如补体受体（complement receptor，CR）CR－1、CR－3、CD（cluster of diferentiation，CD）分子、LFA－3、MCP、DAF、SOD、阿片肽受体、NK细胞激活因子（natural killer activating factor，NKAF）以及ECKR等，这些物质都是通过 RBC 表面 CR－1发挥免疫功能[6－7]。

2.1 补体受体

虽然禽类的RBC（有核、呈椭圆形）与哺乳动物的RBC有所不同，有研究表明，鹌鹑、鹅、茶花鸡、云南麻鸭及樱桃谷鸭等的RBC上存在C 3bR，说明了禽类RBC膜上存在C 3bR，也证明了RBC免疫不但在哺乳动物中存在，在禽类体内也同样成立[8]。禽类的RBC上存在着C 3bR，如CR－1和CR－3，其中重要受体之一CR－1，主要表达于RBC、中性粒细胞、单核细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞、树突状细胞等[9]。RBC表面的CR－1是RBC免疫黏附部位，机体内大多数补体免疫复合物（C 3bimmune complex，C 3b－IC）都是通过CR－1连接到 RBC膜上，该受体结合C 3b的能力比其他受体强，因此，CR－1的多少、表达的高低直接影响了循环IC的清除[10]。

C 3bR，能将IC充分黏附到RBC膜上，通过血液循环运送到肝脏及脾脏中，通过巨噬细胞发挥作用而被清除，而RBC自身不受破坏，从IC解离后重新进入血液循环，继续执行其功能[11－13]。

RBC膜上的CR－1是一种分子质量为160ku～260ku的单链糖蛋白，具有多肽性，有4个功能相同的同种异型[14]；CR－3则是由α、β两条链构成的分子质量分别为165ku和95ku的糖蛋白。研究表明，通过基因重组技术产生的可溶性CR－1能阻断由IC引起的补体活化产生炎症的超急性排斥反应、异种移植引起的超急性排斥反应以及自身免疫性疾病等[15－16]。

2.2 CD分子

RBC所含的CD分子主要包括CD 58、CD 55、CD 44等，分布于RBC表面。

2.2.1 CD 58 又称为LFA－3，是免疫细胞及RBC膜上广泛存在的糖蛋白，分子质量为55ku～70ku，结构与CD2相似，能够与T细胞表面CD2相互结合，起到递呈抗原和间接调控免疫应答的作用，是CD2的天然配体。RBC还可通过CD 58与CD2的结合而参与细胞信号的转导，为T淋巴细胞活化提供辅助（协同）刺激信号，T淋巴细胞被激活后，与B淋巴细胞相互作用，而促使其增殖、分化产生免疫球蛋白[17]。RBC的某些免疫功能，如免疫黏附功能等都是在CD 58与CD2协同作用下实现的。

2.2.2 CD 55 又叫DAF，是RBC表面分离出来的具有促进补体C3转化酶衰变的免疫分子[18]。结构为单链糖蛋白，分子质量为70ku，主要表达于RBC、粒细胞、大多数淋巴细胞、单核细胞等成熟血细胞以及一些非血液系统的组织细胞，如皮肤、心、肺、肝细胞等[19]。DAF能与RBC膜上的多种功能蛋白（如CR1、MCP等）相互协调抑制补体活化，该抑制作用在补体激活后的级联反应动态调节过程中起重要作用[20]。

2.2.3 CD 44 为黏附分子中的单链蛋白，分子质量为80ku～90ku，主要表达于RBC、免疫细胞、内皮细胞及肿瘤细胞上，能够参与细胞与细胞，细胞与基质之间的黏附功能，并且在清除循环系统中转移的肿瘤细胞等发挥重要作用。

2.3 超氧化物歧化酶

超氧化物岐化酶（super oxide dismutase，SOD）具有强烈的抗氧化作用，具有清除作用，保持自由基的生成与降解处于动态平衡状态[21]。RBC含有高浓度的SOD，能清除生物氧化产生的超氧阴离子自由基及氧化代谢产物（reactive oxygen metabolites，ROM），终止自由基连锁反应，及时消灭进入体内的致病原，保护细胞免受损伤[22]。

2.4 其他物质

RBC表面还存在一些其它免疫相关的物质，如阿片肽受体、ECKR、NKEF等。其中，阿片肽受体表达于细胞膜上，通过与血液中的β－内啡肽结合而调节机体的免疫功能，并且参与抗体合成、淋巴细胞增殖及NK细胞的毒性作用；ECKR，如IL－8R家族的IL－8RA，当IL－8RA与配体IL－8结合后能参与IL－8与粒细胞之间的调节等[23]。RBC膜上高密度的IL－8R，能与血清中的IL－8特异性结合，调节炎症的发展与转归；RBC膜上的NKEF是一种可溶性细胞因子，具有抗氧化功能，能调节NK细胞活性，增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤和抑制作用[23]。

3 RBC的免疫功能

3.1 清除免疫复合物

CR－1存在于禽类RBC、中性粒细胞、巨噬细胞及T、B淋巴细胞膜表面。有学者通过电镜观察发现，RBC膜上的CR－1分布呈现散在和集簇两种形式，其中，RBC膜表面约一半以上的CR－1以相对固定的串珠状结构突出且聚集成簇状存在于RBC表面[24]。CR1的这种集簇分布形式更有利于它与C 3b－IC的结合，尽管单个 WBC表面的CR－1较RBC多，但血液中RBC的总数远大于 WBC数，因此，RBC对清除体内循环IC起着重要作用[25]。CR－1的这种清除免疫复合物的作用具有减少脏器、血管中免疫复合物的沉积，抑制了炎症介质的释放以及激活免疫细胞等功能[26]。

3.2 增强吞噬细胞的吞噬作用

RBC含有高浓度的具有强力抗氧化作用的SOD，SOD是广泛存在于机体中的重要金属结合酶，SOD家族是惟一将超氧阴离子转化为过氧化氢的抗氧化酶，可清除吞噬过程中产生的具有抑制吞噬作用的ROM，而促进吞噬细胞的吞噬作用，是机体内重要的清除酶[27]。RBC对自身产生的各种变异细胞和侵入机体的各种有害物质都具有免疫黏附作用，被黏附后的物质易被吞噬细胞吞噬。

3.3 识别和储存抗原

Garvey I S[28]通过将3H标记的牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）注入新生兔体内后观察发现，血液循环中的RBC和肝血管内的RBC表面均黏附有3H－BSA，且存在4周～6周；当将兔血清白蛋白注入新生兔体内时则不出现上述现象，证明了RBC具有对自身和非自身抗原具有识别和储存的能力。

3.4 促进淋巴细胞的免疫功能

RBC具有促进淋巴细胞增殖、分化以及调节T淋巴细胞活性的功能，并可影响特定T淋巴细胞亚群对内、外刺激的应答[29]。

RBC膜表面的LFA－3能与T淋巴细胞膜上的CD2分子结合，促使T淋巴细胞分化，表面IL－2R表达增加，促进细胞因子的分泌。RBC还可通过将补体C 3b先降解为iC 3b，后者进一步被降解为C 3c和C 3dg－IC，而C 3dg－IC通过与B淋巴细胞上的CR2结合而诱导B淋巴细胞的增殖、分化，并产生抗体[30]。因此，RBC的存在与否，可直接增强或减弱由于T、B等淋巴细胞生长异常而引起的病理变化。

3.5 效应细胞样作用

RBC膜表面存在过氧化物酶及细胞色素氧化酶，当RBC发生免疫黏附时，局部的过氧化物酶活性增强，吞噬细胞起杀伤细胞的作用，使RBC直接销毁黏附的抗原物质，从而起到效应细胞样作用。

4 RBC免疫与禽类某些疾病

RBC免疫功能主要体现在红细胞的免疫黏附（red cell immune adhesion，RCIA），在人或其他动物疾病的发生、发展过程中红细胞受体花环率（erythrocyte C 3breceptor rate，E－C 3bRR）、红细胞免疫复合物花环率（erythrocyte immune complex rate，E－ICRR）以及RBC免疫促进因子活性和抑制因子活性均会出现不同程度的变化。

4.1 红细胞免疫与禽主要传染性疾病

4.1.1 鸡传染性法氏囊病 国外学者[31]通过对感染传染性法氏囊病病毒（Infectious bursal disease virus，IBDV）的雏鸡RBC免疫功能研究的结果显示，雏鸡感染IBDV后，血液中IC含量上升，E－C 3b RR下降，而E－ICRR上升，充分说明了IBDV侵入机体后引起鸡RBC免疫功能降低。

4.1.2 禽流感 马宏伟等[30]通过对雏鸭感染H5N1亚型禽流感病毒（Avian influenza virus，AIV）后RBC免疫功能的研究，结果表明，AIV侵入雏鸭体内后，E－C 3bRR下降，E－ICRR上升，血清中RBC免疫促进因子活性降低，而抑制因子活性升高，导致了雏鸭RBC免疫黏附功能降低，免疫功能调节紊乱。

4.1.3 新城疫 吴凌等[32]对肉鸡感染非典型新城疫后E－C 3bRR和E－ICRR变化研究表明，非典型新城疫病毒可以导致RBC免疫功能降低，CR1活性降低，E－C 3bRR下降，E－ICRR升高。

4.1.4 马立克病 研究者对雏鸡感染马立克病病毒强毒（vMDV）后对其RBC免疫功能的变化进行研究，结果表明，雏鸡感染 MDV后E－C 3bRR下降，E－ICRR明显上升[33]。

4.1.5 肾型传染性支气管炎 通过对感染肾型传染性支气管炎病毒（Nephropathogenic infectious bronchitis virus，NIBV）NIB后的雏鸡RBC免疫功能研究显示，雏鸡感染NIB后，由于RBC膜上“空位”CR1的数量和活性降低导致鸡RBC免疫功能降低，致使 E－C 3bRR降低，E－ICRR升高[34]。

4.2 红细胞免疫与禽类主要中毒性疾病

杨光等[35]对雏鸡铜中毒后RBC免疫功能变化进行研究，结果表明，E－C 3bRR和E－ICRR均降低，说明过量的铜能降低C 3bR的数量和活性，导致禽类RBC免疫功能降低。

张陆等[36－37]对铅、镉及铅－镉联合胁迫致雏鸡中毒后致雏鸡RBC免疫功能及RBC膜的损伤进行了研究，结果发现，铅、镉单独染毒以及铅－镉联合胁迫致雏鸡中毒均使RBC膜受损，免疫功能紊乱，E－C 3bRR降低，E－ICRR升高。

有学者[38]对蛋鸡铝中毒后，RBC免疫功能变化的研究结果显示，随铝含量的增加E－C 3bRR明显降低，E－ICRR则明显升高，表明铝能明显抑制鸡RBC免疫活性，使RBC免疫功能降低，清除IC的能力下降，血清中IC增多。

研究者通过对雏鸡吸食高硒日粮后RBC免疫功能变化的研究，结果表明雏鸡吸食过量的硒后，RBC数量降低，RBC免疫功能低下，同时E－C 3bRR降低，E－ICRR升高[39]。

4.3 红细胞免疫与禽其他疾病

有学者通过对雏鸡感染柔嫩艾美耳球虫后RBC免疫功能变化进行研究，结果表明雏鸡感染柔嫩艾美耳球虫后RBC免疫功能降低，E－C 3bRR降低，E－ICRR升高[40]。

雏鸡感染包涵体肝炎病毒（Inclusion body hepatitis virus，IBHV ）后，其 E－C 3bRR下降，E－ICRR上升，表明IBHV能够引起RBC免疫功能下降，免疫调控功能失常[41]。

5 结语

综上所述，RBC免疫功能在医学界研究比较广泛，近年来动物医学界对其研究逐渐产生了兴趣，尤其是对哺乳动物RBC免疫方面进行了相关研究，并且在临床诊断中上得到了广泛应用，但在RBC免疫功能、免疫机制以及RBC免疫相关物质的应用还有待于进一步探讨，如禽类和哺乳动物RBC的免疫相关物质的特性、功能、免疫机制是否相同以及RBC与WBC在机体内发挥的免疫调控机制等，从而使RBC免疫功能更加完善的为人类和动物疾病的临诊诊断和治疗提供科学依据。

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