自身免疫性肠神经元损伤与胃肠动力障碍性疾病相关性研究

肖棋匀， 方秀才

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院消化内科，北京100730

胃肠动力障碍性疾病(disorders of gastrointestinal motility，DGIM)为一类主要由神经支配调节紊乱导致的胃肠运动障碍性疾病，可有肠道平滑肌细胞病变参与，也可伴有感觉异常，常见疾病包括贲门失弛缓症、胃轻瘫、慢性假性肠梗阻等。胃肠道是人体内唯一同时受中枢神经系统、自主神经系统和肠神经系统(enteric nervous system，ENS)共同支配的系统。ENS可经由肠-脑轴完成与中枢神经系统的双向互动[1]，也可相对独立地自我调节，被称为“胃肠道的大脑”。ENS神经环路由肠神经元和神经纤维形成，其中肠神经元根据其分布可分为黏膜下神经丛(submucosal plexus，SMP)和肌间神经丛(myenteric plexus，MP)，神经丛中传入神经元、中间神经元、分泌/运动神经元各司其职，对胃肠道的运动、分泌功能及与之相适应的血管舒缩功能起着关键的调控作用。

胃肠道还是人体最大的免疫器官之一，大量淋巴细胞和其他免疫活性细胞存在于肠道内，肠道相关淋巴组织参与的细胞免疫和体液免疫是肠道防御系统的重要组成。在与ENS相关的胃肠动力障碍发病机制中，以肠神经元内及其周围炎症/免疫细胞浸润、肠神经元损伤、退行性变等为特征的炎症性肠神经病变是神经胃肠病学的研究热点之一[2]。炎症性肠神经病变中存在明确的体液免疫激活现象，免疫性肠神经元损伤的可能机制包括：外来病毒抗原在肠神经元内及其周围的残留表达、副肿瘤性抗原模拟交叉反应和自身免疫等[3]。自身免疫多指机体针对自身抗原的病理性免疫应答，可继发多器官、多系统损伤。近年来，随着自身免疫因素在疾病发病机制中的地位逐渐受到重视，多种可能与胃肠动力障碍相关的自身抗体得以发现，如抗神经元核抗体-1型(type 1 antineuronal nuclear antibody，ANNA-1/anti-Hu)、浦肯野细胞胞质自身抗体(purkinje cell cytoplasmic autoantibodytype 1，PCA1/anti-Yo)、电压门控钙离子通道抗体、电压门控钾离子通道抗体、烟酰胺乙酰胆碱受体、谷氨酸脱氢酶-65抗体(glutamic acid decarboxylase-65，GAD-65)等[4]，相关抗体在胃肠道动力障碍性疾病中的作用得到广泛研究。SPEAR等[5]研究发现，自身免疫性脑脊髓膜炎野生型小鼠的胃肠动力障碍与血清内ENS靶向性的自身抗体有关，以相同造模方式处理B细胞缺乏的突变型小鼠时，小鼠不再出现胃肠动力异常；DE GIORGIO等[6]发现，副肿瘤综合征(paraneoplastic syndrome，PNS)伴肠道动力障碍患者的ANNA-1抗体阳性血清可直接诱导豚鼠肌间神经元细胞的凋亡。以上研究均提示循环内自身抗体可能通过对ENS内自身免疫性肠神经元损伤继发胃肠动力障碍。现从常见的胃肠动力障碍性疾病出发，对自身免疫性肠神经元损伤的相关研究概述如下。

1 贲门失弛缓症(achalasia)

贲门失弛缓症是一种食管动力障碍性疾病，以食管蠕动异常、下食管括约肌(lower esophageal sphincter，LES)松弛障碍为主要特征[7]，临床上患者可出现吞咽困难、胸痛、反流和体质量减轻等。食管壁和LES受兴奋性神经元和抑制性神经元同时支配，兴奋性神经元释放乙酰胆碱，而抑制性神经元释放一氧化氮和血管活性肠多肽，分别引起食管和LES的收缩和松弛。抑制性神经元的缺失一直被认为是贲门失弛缓症重要发病机制之一[8]。贲门失弛缓症患者食管肌切开术病理标本中存在肌间神经丛内及其周围炎症细胞浸润、神经节细胞数量减少及神经纤维化等炎症性肠神经病变[9]。蛋白组学分析证实，贲门失弛缓症患者血清内介导免疫反应的补体C3水平及调控神经元凋亡的Cdk5水平均显著高于健康对照组[10]，提示免疫因素可能参与贲门失弛缓症相关的神经元损伤。最新数据显示，贲门失弛缓症与自身免疫性疾病的共病率为16.7%，较胃食管反流病患者高3.8倍[11]。贲门失弛缓症患者血清内存在多种循环自身抗体，抗肠肌间神经元抗体阳性率为33%～51%，显著高于健康对照者[12-13]；贲门失弛缓症患者血清内还存在抗神经元乙酰胆碱受体(anti-ganglionic acetylcholine receptor，gAchR)抗体、抗电压门控钙离子通道抗体、GAD-65等自身抗体，患者可合并胃排空延缓等其他类型的胃肠道动力障碍[14-15]。MOSES等[13]利用动物模型研究时发现：贲门失弛缓症患者血清内抗神经元抗体具有肠神经元特异性，与背根神经元、颈上神经元等免疫反应性差；但贲门失弛缓症患者抗神经元抗体阳性血清对豚鼠食管MP和回肠SMP均有影响，未表现出足够的食管特异性，因此抗神经元抗体在贲门失弛缓症患者中是否只是伴行现象，神经元免疫损伤是否与循环内抗神经元抗体直接相关，有待更深入的探索。

此外，感染、遗传等因素均可能参与贲门失弛缓症的自身免疫性肠神经元损伤。研究显示，贲门失弛缓症患者循环内抗肠神经元抗体的产生可能与病毒感染相关，如1型疱疹病毒感染等[16-17]。人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)是人体主要组织相容性复合体的表达产物，目前公认HLA-DQB1*0503和HLA-DQB1*0601基因型与贲门失弛缓症发病密切相关[18]。遗传因素与抗神经元抗体的关系尚存在争议：RUIZ-DE-LEN等[19]研究发现，携带HLA-Ⅱ型DQB1*0603和DQA1*0103突变的贲门失弛缓症患者具有更高的抗神经元抗体检出率，提示遗传表型差异可能通过自身免疫因素介导贲门失弛缓症的发病，但该推论并未得到LATIANO等[20]研究结果支持。

2 胃轻瘫(gastroparesis)

胃轻瘫是一类常见的胃动力障碍性疾病，以无机械梗阻因素参与的胃排空延迟为主要特征，临床症状上以恶心、呕吐最为常见，也可表现为腹胀、早饱感和上腹部疼痛，继发体质量下降、营养不良等。胃轻瘫可分为特发性胃轻瘫和继发性胃轻瘫，后者包括糖尿病胃轻瘫或手术后胃轻瘫。特发性胃轻瘫的发病机制尚未明确。糖尿病胃轻瘫的发病机制多被认为与糖尿病自主神经病变、高血糖导致的Cajal间质细胞病变等有关；手术后胃轻瘫的发病机制多与术中损伤或切断迷走神经相关[21]。研究发现，胃轻瘫患者的肠神经系统中存在氮能神经元的减少，其中特发性胃轻瘫患者氮能神经元减少程度较糖尿病胃轻瘫患者更为显著[22]。DE GIORGIO等[23]在1例顽固性呕吐、体质量下降患者的胃组织标本中发现CD4+、CD8+的T淋巴细胞在MP及肠神经纤维周围的浸润现象。特发性胃轻瘫患者的症状严重程度更是与胃肌层免疫细胞浸润评分相关[24]，提示免疫因素可能参与介导胃动力障碍。

胃轻瘫患者血清内同样存在多种自身抗体，除熟知的与副肿瘤综合征相关的ANNA-1抗体、P/Q型钙离子通道抗体外[25]，PASHA等[26]在1例不伴肿瘤的特发性胃轻瘫患者血清中也检测到gAchR抗体，且针对gAchR作用靶点，研究人员尝试应用乙酰胆碱酶抑制剂(吡啶斯的明)以增加乙酰胆碱的突触内传递，用药后该患者的上腹痛、恶心、早饱感等胃肠道症状均有显著改善，一定程度上佐证了循环内的gAchR抗体可能参与胃轻瘫的发生、发展。SOOTA等[27]在一项针对血清GAD-65抗体阳性的胃轻瘫患者的初始研究中，纳入11例难治性胃轻瘫患者，这些患者的胃全层活检病理均提示存在炎症性肠神经病变，其中特发性胃轻瘫10例、糖尿病胃轻瘫1例，约55%的GAD-65抗体阳性胃轻瘫患者在应用免疫球蛋白、吗替麦考酚酯或甲泼尼松等免疫治疗后，症状总体评分有明确改善，虽该研究尚不能证实循环内自身抗体直接导致肠神经元的免疫损伤，但免疫治疗尝试的成功，既为自身免疫性肠神经元损伤提供了理论支持，也为相关肠神经元损伤的治疗积累了宝贵经验。

3 慢性假性肠梗阻(chronic intestinal pseudo-obstruction，CIPO)

CIPO是一类肠动力障碍性疾病，与肠道神经病变、肌病或Cajal间质细胞异常相关，临床表现为反复发作或持续存在的肠梗阻，缺乏机械性肠梗阻的证据。抑制性神经元的缺失和退变导致病变肠段无法有效推进肠内容物，同样也是CIPO的重要发病机制之一。CIPO患者乙状结肠手术病理标本中肌间神经元数量显著低于对照组，肌间神经元和Cajal间质细胞周围可见淋巴细胞浸润等炎症性肠神经病变表现[28]。人神经母细胞瘤细胞(SH-Sy5Y)经CIPO患者抗神经元抗体阳性的血清孵育后出现神经细胞自噬现象，且实验组细胞膜表面结合的IgG水平显著高于对照，提示CIPO神经元损伤可能存在自身免疫机制的参与[29]。

CIPO可继发于退行性神经病变、副肿瘤综合征、自身免疫性疾病及感染性疾病等，可为遗传因素所致的先天性CIPO，也可为特发性CIPO。LZUMI等[30]报道1例血清ANNA-1阳性的小细胞肺癌合并CIPO患者，该患者在接受肿瘤放化疗治疗后，肠梗阻及以体位性低血压为表现的自主神经症状均明显缓解，再次证实了ANNA-1和副肿瘤性CIPO的相关性。除副肿瘤性免疫介导的继发性CIPO外，自身抗体也可能参与介导非副肿瘤性CIPO。MAIER等[31]曾报道过1例CIPO进行性加重的年轻女性患者，患者血清内GAD抗体阳性，无肿瘤疾病证据，合并体位性低血压、尿潴留等自主神经症状，最终患者经静脉注射免疫球蛋白和激素治疗后胃肠道和自主神经症状得以显著改善。此外，小样本数据显示，CIPO患者循环内gAchR抗体阳性率可达50%，gAchR抗体阳性患者常合并尿潴留等自主神经功能障碍[14]，可见循环内自身抗体的存在对CIPO患者ENS和自主神经系统均可产生影响，符合自身免疫性损伤多系统受累的特征。OHLSSON等[32]在1例应用促性腺激素释放激素(analogue of gonadotropin releasing hormone，GnRH)类似物治疗的CIPO患者中发现，抗GnRH抗体也可导致胃肠动力障碍，患者血清抗GnRH阳性，病理显示，小肠肌间神经元数量减少，部分神经元变性(细胞肿胀、细胞质空泡变性、核固缩等)，周围淋巴细胞及浆细胞浸润，免疫组化进一步提示患者小肠GnRH阳性神经元数目显著低于健康小肠组织，明确证实了CIPO中存在自身免疫介导的肠神经元损伤现象。

除胃肠动力障碍性疾病外，以胃肠动力异常为主要发病机制的功能性胃肠病中也存在类似的自身免疫性肠神经元损伤证据。肠易激综合征(irritable bowel syndrome，IBS)是一种常见的功能性肠病，患者的腹痛和排便习惯的改变与肠神经调控的感觉、运动分泌功能异常有关，结肠动力异常是IBS的重要发病机制之一[33]。IBS患者的肠黏膜既存在T淋巴细胞浸润、肥大细胞活化等细胞免疫激活现象[34]，也存在黏膜B细胞浸润、浆细胞活化、IgG+细胞和细胞内IgG水平显著高于健康对照者等体液免疫激活表现[35]。IBS患者空肠全层活检标本的肌间神经丛中，同样存在神经元退行性改变、神经节内及周围淋巴细胞浸润等炎症性肠神经病变表现[36]。IBS患者血清中抗肠神经元抗体(anti-enteric neuronal antibodies，AENA)阳性率显著高于健康对照者，且AENA阳性的IBS患者中表现为中-重度排便前腹痛/腹部不适、每日腹痛/腹部不适的患者比例数更高，体外实验用IBS患者AENA阳性血清孵育豚鼠肌间神经元或SH-Sy5Y细胞可促进神经细胞凋亡[37]，提示IBS患者循环内AENA抗体可能导致ENS神经元的免疫损伤。其他自身抗体包括细菌鞭毛蛋白抗体、麦胶肠病相关抗体、抗GnRH抗体等也陆续在IBS患者血清中被发现[38-40]，相关自身抗体是否参与介导神经元损伤仍有待进一步研究。

4 结论

综上所述，胃肠动力障碍性疾病患者中可存在炎症性肠神经病变，循环内肠神经元特异性自身抗体的存在及ENS内免疫激活现象提示自身免疫因素可能参与了这种炎症性肠神经元损伤。对严重的、难治性胃肠动力障碍性疾病患者检测血清相关的自身抗体具有重要临床价值，有助于及时发现副肿瘤综合征，评估自身免疫反应在疾病发病中的重要性，权衡免疫治疗是否能使血清自身抗体阳性患者有所获益。肠神经元特异性自身抗体有望成为胃肠动力障碍性疾病的一种生物学标志物，为这类疾病的诊断、病情评估、治疗选择及预后判断等提供参考。这一理论推测需要更大规模的临床研究和基础研究来证实。