维生素A与川崎病的研究进展

温艳芳，李廷玉*

（重庆医科大学附属儿童医院，重庆 401122）

川崎病（Kawasaki disease，KD）的病理特点是全身性血管炎症反应，病理过程具有明显的自限性。目前病因尚不明确，认为与感染因素及免疫相关，大量研究表明是一种或多种可能的病原体侵入人体，与抗原提呈细胞结合后，激活机体的免疫细胞，进而触发免疫系统活化，产生大量的炎症因子，包括细胞因子、基质金属蛋白酶（MMP）、细胞粘附分子等，导致血管内皮细胞肿胀、破裂，形成血管炎性病变及动脉瘤[1]。多个研究发现，T细胞的过度活化及亚群失衡贯穿于KD的整个病程。维生素A是人体重要的微量营养素，有研究表明，维生素A参与了人体生长发育的各个阶段（包括胚胎期），除了维持上皮组织细胞的完整性、协助血红蛋白生成、缩短暗适应恢复时间等外，还对免疫功能有重要影响，促进肠道归巢T细胞，影响Th17细胞和Treg细胞分化[2-3]，当体内维生素A贮备下降影响机体生理功能时，首先影响免疫系统和内皮细胞的完整性。为了探讨维生素A与KD的关系，探寻特异性作用于KD的新靶点，以下就维生素A、KD与免疫的关系及相关进展做一简要综述。

1 维生素A的生物学活性

人体自身并没有合成维生素A的能力，食物是其来源，从动植物中摄取的维生素A在肠道被吸收，然后在小肠的树突状细胞中经过多种脱氢酶的作用，最终被氧化成视黄酸（Retinoic acid，RA）。RA的活化形式有全反式视黄酸（All-trans retinoic acid，atRA）和9-顺式视黄酸（9-cis-RA）两种。RA通过与维甲酸核受体（Retinoic acid receptors，RARs），或类视黄醇受体（Retinoid X receptors，RXRs）结合，主要通过调控靶基因的方式参与免疫调节[4]。另外有研究指出，RARs除了作为转录因子，还具有非基因组功能，维生素A也可通过调控蛋白翻译影响细胞功能[5]。大量资料表明，维生素A通过对T细胞、单核-巨噬细胞、树突状细胞的影响，使得机体免疫系统处于平衡，从而施展抗感染的能力。因此，维生素A被认为在维持免疫稳态中不可或缺。

2 维生素A与KD的免疫反应

2.1 KD与Th17/Treg细胞

Park等[6]认为辅助性T细胞亚群是免疫反应和炎症性疾病的关键因素，并在体内外实验中发现了一类特殊的辅助性T细胞亚群--Th17细胞，其与Thl细胞和Th2细胞完全不同，因特异性表达高浓度、强促炎效果的IL-17而得名，除此之外，还表达IL-22、IL-6等炎性介质。IL-17通过触发趋化因子及粒细胞产生的集落刺激因子，趋化炎症细胞集中于病变部位，介导炎症发生。IL-17还可以触发中性粒细胞扩增，也可以通过促使IL-6、前列腺素E2的分泌增多，使得内皮细胞肿胀、受损，或者协同其他炎症因子如IL-1β、TNF-α等致使炎症自我持续放大甚至失控，加剧炎症病变[7]，介导机体自我破坏。综上所述，Th17细胞可以通过调节趋化因子梯度使炎性细胞进入感染组织，介导炎症反应，也可以发挥对细胞外病原体的宿主防御，在组织修复、自身免疫病等发生发展中居于主导地位[8]。

Treg细胞是由Sakaguehi S等[9]发现的与Th17细胞功能相反的T细胞亚群，来源于胸腺，具有免疫抑制和免疫应答低下[10]功能，被认为是免疫系统的重要构成部分。其增生能力较低，以分泌IL-10为主[11]，此外，还表达多种共同刺激分子，如：CTLA-4、黏附分子TGF-β、CCR6、CCR7和GITR等[12]，通过细胞间的直接接触抑制、刺激抑制性细胞因子的产生、干扰抗原提呈细胞的抗原能力等方式，实现对潜在炎症反应的负调节，限制机体免疫反应，降低对机体自身器官的免疫性损伤，以及对感染性病原体和肿瘤作出反应，从而使得机体的免疫系统处于相对平衡状态，达到其抗炎和维持自身免疫耐受的目的。Treg细胞的功能特性贯穿于自身免疫性疾病的病理生理中，其活性越强，对自身炎症反应的抑制作用越强，发病几率越低；反过来，其活性越弱，可以起到免疫监视作用。

目前认为KD是一种免疫介导的血管炎，大量实验表明本病在急性期有显著的系统性免疫激活，在KD的发生发展中扮演重要角色[1]。有研究表明在KD急性期存在Th17/Treg细胞失衡，Th17细胞的数量明显增多，活性递增，异常产生的IL-17等细胞因子在KD急性期炎性反应中发挥着重要功能。也有研究认为，在KD的急性期，Treg细胞数目及比例显著下降，Treg细胞的不足使其对炎症反应的抑制减弱，导致免疫系统活化增强，内皮细胞损伤加重，从而引起血管的损伤[13-14]。因此，Treg细胞抑制炎症反应的强弱有赖于由其数目多少及所占比例。不合并CAL的KD患儿使用IVIG治疗后可以引起Treg细胞的表达增加，IVIG不敏感与高水平的IL-17相关[15]。

2.2 维生素A与Th17/Treg细胞

T细胞的分化发育由谱系特异性转录因子介导。同样的，Thl7细胞具有独立的分化和发育调节机制，其特异性的转录因子为孤儿核受体（Orphan nuclear receptor）RORγt[6]，在分化成熟的Thl7细胞中高度表达。RORγt是核激素受体超家族成员，Yang等[16]发现Th17细胞也高度表达RORa，同属于孤儿核受体家族的RORa可与RORγt协同，促进Thl7细胞的分化发育和功能的发挥。多项研究表明，Foxp3特异性高表达于Treg细胞，Foxp3的mRNA及其转录翻译的蛋白质特异性作用于Treg细胞，使得Treg细胞在未激活的体外实验中发展更快[17]。刘荣军和储以微[18]在小鼠中的实验证实，无论是Foxp3基因突变还是Foxp3基因剔除，均可导致Treg细胞明显减少，进而使得免疫系统活化。因此，Foxp3蛋白的表达水平及稳定性是Treg细胞的发生，发育以及发挥生物学活性的重要因素，是诱导和维持免疫耐受及免疫抑制功能的关键[19]。初始T细胞可分化为一种特殊的中间形态，它可同时表达RORγt和Foxp3，既可以向Th17细胞分化，也可以向Treg细胞过度，究竟是向Th17还是Treg方向发展取决于外周血中的不同类别的细胞因子。

Benson MJ等[20]发现，维生素A可以诱导原始T细胞分化为Treg细胞，在分化过程中起到关键作用，在含有多种炎症刺激因子的培养基中加入RA，结果提示RA在促进Treg细胞表面Foxp3表达的同时，还可以上调针对Treg细胞的肠道归巢受体，诱导其归巢，从而使得初始T细胞的分化发生倾斜。RA也可以通过与RARα结合，抑制初始T细胞向Th17细胞的分化。也有研究指出[21]，Th17细胞的表达受RA浓度的双重影响，即低浓度RA对Th17细胞起正调节作用，高浓度的RA抑制Th17细胞表达。然而，Cha HR等[22]发现Th17细胞对肠道炎症既有致病作用，又有保护作用，RA通过对Th17细胞的调控达到免疫自稳，RA缺乏可以改变肠道菌群，使得小肠固有层中的Th17细胞的表达明显减少。在CD4+Foxp3-分化为CD4+Foxp3+的体外实验中，已经证实了RA可以促进CD4+Foxp3+的分化[23]。也有研究认为，在分化过程中，除了RA发挥重要作用，TGF-β和IL-2协同作用不可忽视[24]。用缺乏维生素A的食物喂养小鼠会损害树突细胞产生RA的能力，降低归肠受体的诱导以及Treg细胞的形成[25]。

所以，树突状细胞产生的RA通过影响特异性的转录因子表达及某些细胞因子的分泌，下调Th17细胞表达，促进Treg细胞的分化，进而对Th17/Treg细胞的数目及比例进行调节，使得维持机体免疫稳态[26]。

3 维生素A与KD的临床研究进展

目前仅一个项目对维生素A与KD的关系进行了研究。王军等[27]对60例0～4岁KD患儿检测维生素A的含量，研究显示所有KD患儿维生素A水平均低于对照组。Kusworini Handono等[28]对系统性红斑狼疮患者进行维生素A检测，发现也存在维生素A缺乏的现象，进一步研究证实，维生素A干预可以引起Th17/Treg细胞数量发生变化，使得Th17细胞减少，Treg细胞增多。由此，可以推测维生素A可能是自身免疫性疾病的保护因素之一，但对于维生素A与KD患儿Th17/Treg细胞水平变化暂无相关报道。

KD主要累及中等大小动脉，以冠状动脉最为常见也最严重，常发生于5岁以下婴幼儿，成人及3个月以下婴儿发生率较少。发病率有逐年增长趋势[29]，据统计，15%～25%未治疗KD患儿可能会并发冠状动脉瘤或冠状动脉扩张，由此导致心脏缺血或猝死。KD的冠状动脉病变（Coronary artery lesion，CAL）所致的心脏病变已成为小儿最常见的后天心脏病。CAL是决定KD预后的关键。

Korematsu S等研究[30]表明，KD患儿MMP-9、组织基质金属蛋白酶抑制因子-1（TIMP-1）、MMP-9/TIMP-1均明显增高，MMP-9可导致细胞外基质蛋白破坏及基底膜成分缺失，通透性显著增加，有利于大量炎性介质及细胞向深层扩散，内皮细胞遭到破坏，从而促进CAL的演变。也有数据表明[31]，KD急性期伴有CAL的患儿MMP-9水平较未出现CAL的显著升高，提示MMP-9异常激活可能参与了CAL，但也不排除是CAL引发的MMP-9表达增强，TIMP-1可能对冠状动脉有保护作用。被激活的单核细胞是分泌MMP-9 、TIMP-1的主要细胞之一，除此之外，还可分泌多种炎性细胞因子，包括：TNF-α、IL-1、IL-6等，单核细胞也可分化为巨噬细胞发挥吞噬功能。Njar VC[32]等认为atRA具有广泛的生物学效应，atRA能直接激活单核细胞核内维甲酸受体与 MMP-9、TIMP-1的启动子或增强子结合，抑制MMP-9的转录而增强TIMP-1的转录，导致酶蛋白水平发生改变，通过抑制单核细胞炎性细胞因子的分泌，并阻止单核细胞的分化，达到抗炎及减轻内皮损伤的目的。杨世伟等[33]对KD患儿急性期外周血单核细胞进行体外培养，采用不同浓度的atRA干预后，得出结论，atRA通过影响外周血单核细胞表达MMP-9和TIMP-1，使得MMP-9分泌减少，TIMP-1表达增多，且这种变化随着atRA 浓度增加而更加显著。

4 结束与展望

国内外研究均认为维生素A可以诱导Treg细胞而拮抗Th17细胞的分化，Th17细胞与Treg细胞在分化发育和功能发挥上均呈现反向趋势。在KD急性期静脉注射免疫球蛋白（IVIG）降低KD冠状动脉并发症的发生率已被证实。研究表明[34]，Treg和Th17细胞分化主要取决于特异性的转录因子RORγt和Foxp3，但TGF-β的参与也很重要，高水平的TGF-β增强Treg细胞表达，维持免疫的耐受；而低浓度时则诱导Thl7细胞表达，介导炎症、引发自身免疫性疾病。大剂量的IVIG对免疫有负反馈调节作用，有研究认为[11]，Treg细胞通过识别外源性免疫球蛋白G重链恒定区（Fc）得以扩增，IVIG对于Treg细胞克隆激活、KD恢复起着直接作用。有研究认为[15]，川崎病的免疫反应类似于其他自身免疫性疾病，IL-17A在IVIG不敏感患者中水平更高，持续时间更长，拮抗IL-17A可能是川崎病特别是IVIG不敏感的另一个靶点。

同样的，TGF-β、IVIG协同维生素A通过上调Treg细胞的表达，控制炎症反应，减轻血管的免疫性损伤，无疑是一个好的策略。未来研究可以通过在体外建立模型，给予相关因素干预，调节Th17/Treg细胞平衡，从而实现对疾病的预防和治疗。对Th17/Treg细胞平衡调控的深入研究，有望为KD患者传递新的福音。也有研究指出，MMP-9及TIMP-1分别分布在粒细胞和血小板[31]，抑制粒细胞活性和维持血小板活性有可能防止冠状动脉瘤的发生。此外，atRA通过减少炎性细胞分泌的MMP-9，从而减轻冠脉损害，未来有希望作为一种MMPs抑制剂，发展为KD冠状动脉损伤的预防及治疗新靶点。

实际上，atRA治疗疾病已在临床上开展，并成功用于急性早幼粒细胞白血病、皮肤癌、卡波西氏肉瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、痤疮和银屑病。然而，它的实用性却受到了限制，究其原因是获得性耐atRA，关键耐药机制是全反式维甲酸被诱导分解，有研究认为维甲酸代谢阻断剂能够克服这种限制[32]。此外，维生素A和RAR激动剂也成功运用于一些自身免疫性疾病的模型[35-37]。Iwata M等发现[23]，1nm的RA是诱导T细胞肠道归巢的最佳浓度。但维生素A的不同活性形式对于免疫功能及冠状动脉的影响还有待进一步的实验及临床研究。

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