肠易激综合征与免疫:从功能性走向器质性?

李 蒙 吕 宾

浙江中医药大学附属第一医院消化科(310006)

肠易激综合征(IBS)是最常见的功能性胃肠病之一，全球的发病率为9%～23%，主要表现为腹痛或腹部不适伴排便习惯改变［1］。IBS虽不属于器质性病变，但常导致患者生活质量下降，对医疗卫生资源的有效利用亦造成一定压力。因此，明确IBS发病机制，探索有效的治疗方法尤为重要。尽管IBS相关研究诸多，但其具体病理生理学机制仍未完全明确。目前，越来越多研究认为免疫异常与IBS的发病密切相关。

自从1950年 Stewart［2］指出 IBS与肠道感染关系密切后，大量前瞻性和回顾性研究开始关注感染后 IBS(postinfectious IBS，PI-IBS)。研究［3～5］表明，肠道感染后，肠黏膜上皮层和固有层中的免疫细胞和细胞因子如T淋巴细胞、白细胞介素(IL)-1β、IL-2等表达升高，因此认为IBS患者可能存在免疫异常。PI-IBS概念的提出及其机制的探讨为免疫在IBS中作用的研究提供了新突破口，提示肠道免疫异常可能在IBS的发生中发挥重要作用。本文就此作一综述。

一、IBS与免疫细胞

T淋巴细胞主要参与获得性免疫，功能复杂多样，包括激活B淋巴细胞和巨噬细胞、杀伤受感染的宿主细胞等，不同的T细胞亚群具有不同的表面标记及其对应的功能。有研究［6］发现，IBS患者肠道中T淋巴细胞数量明显增多，其中以CD4+、CD3+以及CD8+T淋巴细胞数量增加最为明显。Chadwick等［7］的研究结果显示，IBS患者结肠黏膜上皮内淋巴细胞、固有层CD3+、CD25+T淋巴细胞数量增加。然而，Holmén等［8］的研究发现，与正常对照组相比，IBS患者肠黏膜中CD4+、CD25+T淋巴细胞数量无明显差异。相关研究结果不尽一致，提示T淋巴细胞在IBS发生过程中的作用尚需深入研究。

在IBS的研究中，对B淋巴细胞的研究相对较少。B淋巴细胞不仅在体液免疫中发挥重要作用，其自身又能作为抗原呈递细胞激活T淋巴细胞。Atkinson等［9］的研究认为，IBS患者存在由B淋巴细胞介导的食物过敏反应，在IBS患者血清中发现由B淋巴细胞分泌的针对某些食物的IgG抗体表达升高。Ohman等［10］进一步研究发现，IBS患者外周血B淋巴细胞共刺激分子CD80、CD86表达升高，且肠外淋巴结中存在激活的B淋巴细胞，证实IBS患者体内B淋巴细胞处于激活状态。Forshammar等［11］的研究显示，IBS患者结肠黏膜IgA+B淋巴细胞数量减少，提示IBS可能存在肠道免疫防御缺陷。

巨噬细胞在先天免疫功能中发挥重要作用，其可分泌多种细胞因子参与免疫调控。目前对于IBS患者肠黏膜巨噬细胞的研究结果有所差异，O’Sullivan等［12］的研究发现，与正常对照组相比，IBS患者肠黏膜中巨噬细胞数量无显著变化，然而Braak等［13］的研究显示，IBS患者肠黏膜中巨噬细胞数量较正常对照组显著减少。

树突细胞(DC)作为主要的抗原呈递细胞，在先天和后天免疫中发挥重要作用。DC可促进机体对病原体的免疫反应，诱导机体对自身抗体免疫耐受，并抑制过度免疫反应，从而维持免疫稳态。肠道DC主要分布于肠道集合淋巴结、肠黏膜固有层、上皮层等，不同区域DC的亚型和功能不同。目前关于DC与IBS关系的研究数量有限。Long等［14］的研究发现，小鼠肠道在急性鞭毛虫感染2周后，肠道固有层DC表达CD86、MHC-Ⅱ降低，而8周后在PI-IBS状态下固有层DC表达CD86、MHC-Ⅱ上升，且DC刺激CD4+T淋巴细胞活化的能力增强，提示在急性感染期将CD4+T淋巴细胞与固有层DC共培养可产生Th2型免疫反应，而在PI-IBS阶段共培养则可产生Th1、Th17型免疫反应。

肥大细胞是IBS研究的重点。应激可引起促肾上腺皮质激素调节因子释放，继而导致肥大细胞激活。此外，炎症诱导的特异性IgE、IgG抗体或游离免疫球蛋白轻链亦可激活肥大细胞［15］。活化后的肥大细胞能释放一系列生物活性物质，如组胺、5-羟色胺、蛋白酶、细胞因子等。部分生物活性物质与IBS的关系已逐渐得到证实。胰蛋白酶(TPS)能选择性激活蛋白酶激活受体-2(PAR-2)。研究［16］显示，激活位于肠神经和感觉传入神经的PAR-2可引起长时间神经元超兴奋。组胺可通过与H1或H2受体结合激活内脏传入神经和肠神经元［17］。上述途径可能是引起IBS症状的机制。Weston等［18］的研究发现，肥大细胞在IBS患者肠黏膜中数量增加，并与 IBS患者内脏敏感性的改变相关。Barbara等［19］和 Park等［20］的研究发现，IBS患者肠黏膜中脱颗粒肥大细胞增加，提示肥大细胞活化比例增多，且脱颗粒肥大细胞主要集中于输出神经元周围，并与IBS直肠高敏感和症状严重程度如腹痛、腹部不适相关。此外，Klooker等［21］的研究显示，肥大细胞稳定剂酮替芬可缓解IBS患者内脏高敏性和腹部症状，提高患者生活质量。上述研究提示肥大细胞参与IBS肠道感觉和运动异常的发生。

二、IBS与Toll样受体(TLRs)

天然免疫是机体免疫的重要组成部分，其不仅发挥非特异性吞噬、清除作用，且涉及复杂的抗原识别机制。TLRs是一种模式识别受体，能识别微生物进化中的保守分子，如脂多糖(LPS)、肽聚糖、酵母多糖以及病原微生物核酸等。目前已发现十余种TLRs。正常结直肠黏膜低表达TLRs，其可促进上皮损伤修复、IgA分泌以及抗菌肽表达，从而维持肠道稳态［22］。TLRs在 IBS 中的表达备受关注，Brint等［23］的研究显示，IBS患者肠黏膜中TLR4、TLR5表达升高，TLR7、TLR8表达降低，提示IBS患者可能存在固有免疫调节异常。McKernan等［24］的研究发现，内脏高敏感大鼠与正常对照组大鼠相比，TLR3、4、5 表达升高。进一步研究［25］证实，IBS 患者体内TLRs异常活化，并诱导大量细胞因子释放。TLRs与IBS的临床症状相关，TLRs诱导多种细胞因子释放与IBS内脏高敏感和胃肠动力异常相关。Ohman等［26］的研究发现，IBS患者外周血单个核细胞TLR2表达升高，且表达水平与心理异常程度呈负相关，与生活质量呈正相关。多位学者对神经性疼痛模型的研究［27～29］发现 TLR2、3、4基因敲除或表达抑制可引起痛觉阈值减低，可能与脊髓神经胶质细胞有关，而后者被认为与内脏高敏感有关［30］。

三、IBS与细胞因子

细胞因子可分为促炎因子如肿瘤坏死因子(TNF)-α、干扰素(IFN)-γ、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、IL-17、IL-18 和抑炎因子如IL-4、IL-10、转化生长因子(TGF)-β。细胞因子主要由免疫细胞分泌，并能进一步激活免疫细胞并调节其分化，此与机体免疫功能产生相关。

IBS患者存在促炎和抑炎因子失衡。在对促炎因子的研究中，McKernan等［24］对IBS患者血浆细胞因子表达情况与正常对照组比较发现，IBS患者IL-6、IL-8表达升高，IL-1β、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-5、IL-12、IL-13、IFN-γ 表达无明显变化。然而，Goral等［31］的研究发现，IBS患者血浆与正常对照组相比，IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α 表达无明显变化，sIL-2 表达显著升高。对抑炎因子的研究以IL-10居多，研究［32］显示IBS患者外周血IL-10表达水平与正常对照组相比呈下降趋势。相对而言，目前对于局部肠黏膜细胞因子的研究较少。Macsharry等［33］采用基因芯片分析研究发现，IBS患者结肠黏膜 IL-1β、IL-8、IL-10、TGF-β 表达较正常对照组显著升高，IL-12表达无明显变化，提示IBS患者存在黏膜免疫激活表现。

细胞因子在IBS中的作用机制尚未完全明确。在细胞因子与肠动力异常方面，Tjwa等［34］的研究发现，促炎因子IL-1β在几内亚猪的肌间神经丛上能抑制突触前胆碱能神经传递，兴奋肠肌层神经元突触，加强肠肌层神经元和肠神经胶质细胞内由缓激肽介导的钙离子富集。IL-6可作用于神经元突触并抑制突触前胆碱能传递，导致肠道动力紊乱。Goldhill等［35］的研究显示，IL-4能通过促进肥大细胞分泌白三烯D4，从而增强小鼠小肠收缩。细胞因子引起肠道动力改变的机制与突触前和突触后抑制均相关，但确切的细胞因子受体尚未确定，可能通过与其他介质如5-羟色胺、乙酰胆碱或一氧化氮相互作用而发挥间接作用。在细胞因子与内脏高敏感方面，O’Mahony等［36］的研究发现，母幼分离所致内脏高敏感大鼠模型的血浆中 TNF-α、IFN-γ、IL-6表达升高，提示内脏高敏感与细胞因子相关。O’Malley等［37］的研究发现，与正常对照组相比，IBS模型大鼠肠黏膜分泌IL-6增多，IL-6可活化肠黏膜下神经元，提高内脏敏感性。Loizzo等［38］的研究显示，在小鼠幼儿期予以轻微压力和疼痛刺激可导致其成年后机体免疫反应发生改变，表现为IL-2、TNF-α以及IFN-γ表达上调，IL-4、IL-10表达下调，伴随内脏敏感性升高。上述研究提示细胞因子可能通过作用于中枢神经系统和肠神经系统影响内脏敏感性。

四、总结

肠道免疫异常在一定程度上与IBS具有相关性。但国内外研究结果不尽一致，一方面可能与研究设计方案差异、调查人群不同、样本量局限、实验室检测手段各异以及样本来源(血清、肠黏膜)与所处状态(基础分泌、刺激后)不同等因素有关。另一方面提示IBS患者存在人群异质性和症状多样性，部分研究数据与正常对照组可能存在重叠。免疫在IBS中的作用越来越受学界重视，免疫与应激、免疫与肠黏膜屏障功能、免疫与肠道菌群、免疫与遗传易感性等相关领域不断被探讨研究。免疫异常使IBS是功能性疾病的传统概念受到挑战，但明确的组织病理学证据尚未得到公认。此外，免疫在IBS中的具体作用机制还需进一步行大样本研究，未来需在研究中明确关键免疫细胞或分子的具体作用机制，以期寻求特异性免疫生物标记物，为临床治疗IBS提供新靶点。

1 Drossman DA，Camilleri M，Mayer EA，et al.AGA technical review on irritable bowel syndrome［J］.Gastroenterology，2002，123(6):2108-2131.

2 Stewart GT.Post-dysenteric colitis［J］.Br Med J，1950，1(4650):405-409.

3 Gwee KA，Leong YL，Graham C，et al.The role of psychological and biological factors in postinfective gut dysfunction［J］.Gut，1999，44(3):400-406.

4 Wang LH，Fang XC，Pan GZ.Bacillary dysentery as a causative factorofirritable bowelsyndrome and its pathogenesis［J］.Gut，2004，53(8):1096-1101.

5 Chang L，Adeyemo M，Karagiannides I，et al.Serum and colonic mucosalimmune markers in irritable bowel syndrome［J］.Am J Gastroenterol，2012，107(2):262-272.

6 Spiller RC，Jenkins D，Thornley JP，et al.Increased rectal mucosalenteroendocrine cells， T lymphocytes， and increased gut permeability following acute Campylobacter enteritis and in post-dysenteric irritable bowel syndrome［J］.Gut，2000，47(6):804-811.

7 Chadwick VS，Chen W，Shu D，et al.Activation of the mucosal immune system in irritable bowel syndrome［J］.Gastroenterology，2002，122(7):1778-1783.

8 Holmén N，Isaksson S，Simrén M，et al.CD4+CD25+regulatory T cells in irritable bowel syndrome patients［J］.Neurogastroenterol Motil，2007，19(2):119-125.

9 Atkinson W，Sheldon TA，Shaath N，et al.Food elimination based on IgG antibodies in irritable bowel syndrome:a randomised controlled trial［J］.Gut，2004，53(10):1459-1464.

10 Ohman L，Lindmark AC，Isaksson S，et al.B-cell activation in patients with irritable bowel syndrome(IBS)［J］.Neurogastroenterol Motil，2009，21(6):644-650，e27.

11 Forshammar J，Isaksson S，Strid H，et al.A pilot study of colonic B cell pattern in irritable bowel syndrome［J］.Scand J Gastroenterol，2008，43(12):1461-1466.

12 O’Sullivan M，Clayton N，Breslin NP，et al.Increased mastcells in the irritable bowel syndrome［J］.Neurogastroenterol Motil，2000，12(5):449-457.

13 Braak B，Klooker TK，Wouters MM，et al.Mucosal immune cell numbers and visceral sensitivity in patients with irritable bowel syndrome:is there any relationship［J］?Am J Gastroenterol，2012，107(5):715-726.

14 Long Y，Wang W，Wang H，et al.Characteristics of intestinal lamina propria dendritic cells in a mouse model of postinfectious irritable bowel syndrome［J］.J Gastroenterol Hepatol，2012，27(5):935-944.

15 Powe DG，Groot Kormelink T，Sisson M，et al.Evidence for the involvement of free light chain immunoglobulins in allergic and nonallergic rhinitis［J］. J Allergy Clin Immunol，2010，125(1):139-145.e1-e3.

16 Reed DE，Barajas-Lopez C，Cottrell G，et al.Mast cell tryptase and proteinase-activated receptor 2 induce hyperexcitability of guinea-pig submucosal neurons［J］.J Physiol，2003，547(Pt 2):531-542.

17 Fu LW，Pan HL，Longhurst JC.Endogenous histamine stimulates ischemically sensitive abdominal visceral afferents through H1 receptors［J］.Am J Physiol，1997，273(6 Pt 2):H2726-H2737.

18 Weston AP，Biddle WL，Bhatia PS，et al.Terminal ileal mucosal mast cells in irritable bowel syndrome［J］.Dig Dis Sci，1993，38(9):1590-1595.

19 Barbara G，Stanghellini V，De Giorgio R，et al.Activated mast cells in proximity to colonic nerves correlate with abdominalpain in irritable bowel syndrome［J］.Gastroenterology，2004，126(3):693-702.

20 Park JH，Rhee PL，Kim G，et al.Enteroendocrine cell counts correlate with visceral hypersensitivity in patients with diarrhoea-predominant irritable bowel syndrome［J］.Neurogastroenterol Motil，2006，18(7):539-546.

21 Klooker TK，Braak B，Koopman KE，et al.The mast cell stabiliser ketotifen decreases visceral hypersensitivity and improves intestinal symptoms in patients with irritable bowel syndrome［J］.Gut，2010，59(9):1213-1221.

22 Abreu MT.Toll-like receptor signalling in the intestinal epithelium:how bacterial recognition shapes intestinal function［J］.Nat Rev Immunol，2010，10(2):131-144.

23 Brint EK，MacSharry J，Fanning A，et al.Differential expression of toll-like receptors in patients with irritable bowel syndrome［J］.Am J Gastroenterol，2011，106(2):329-336.

24 McKernan DP，Nolan A，Brint EK，et al.Toll-like receptor mRNA expression is selectively increased in the colonic mucosa of two animal models relevant to irritable bowel syndrome［J］.PLoS One，2009，4(12):e8226.

25 McKernan DP，Gaszner G，Quigley EM，et al.Altered peripheral toll-like receptor responses in the irritable bowel syndrome［J］.Aliment Pharmacol Ther，2011，33(9):1045-1052.

26 Ohman L，Lindmark AC，Isaksson S，et al.Increased TLR2 expression on blood monocytes in irritable bowel syndrome patients［J］.Eur J Gastroenterol Hepatol，2012，24(4):398-405.

27 Kim D，Kim MA，Cho IH，et al.A critical role of toll-like receptor 2 in nerve injury-induced spinal cord glial cell activation and pain hypersensitivity［J］.J Biol Chem，2007，282(20):14975-14983.

28 Obata K，Katsura H，Miyoshi K，et al.Toll-like receptor 3 contributes to spinal glial activation and tactile allodynia after nerve injury［J］.J Neurochem，2008，105(6):2249-2259.

29 Tanga FY，Nutile-McMenemy N，DeLeo JA.The CNS role of Toll-like receptor 4 in innate neuroimmunity and painful neuropathy［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2005，102(16):5856-5861.

30 Bradesi S，Svensson CI，Steinauer J，et al.Role of spinal microglia in visceral hyperalgesia and NK1R up-regulation in a rat model of chronic stress［J］.Gastroenterology，2009，136(4):1339-1348，e1-e2.

31 Goral V，Kucukoner M，Buyukbayram H.Mast cells count and serum cytokine levels in patients with irritable bowel syndrome［J］.Hepatogastroenterology，2010，57(101):751-754.

32 Scully P，McKernan DP，Keohane J，et al.Plasma cytokine profiles in females with irritable bowel syndrome and extraintestinal co-morbidity［J］.Am J Gastroenterol，2010，105(10):2235-2243.

33 Macsharry J，O’Mahony L，Fanning A，et al.Mucosal cytokine imbalance in irritable bowel syndrome［J］.Scand J Gastroenterol，2008，43(12):1467-1476.

34 Tjwa ET，Bradley JM，Keenan CM，et al.Interleukin-1beta activates specific populations of enteric neurons and enteric glia in the guinea pig ileum and colon［J］.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol， 2003， 285(6):G1268-G1276.

35 Goldhill J，Morris SC，Maliszewski C，et al.Interleukin-4 modulatescholinergic neuralcontrolofmouse small intestinal longitudinal muscle［J］.Am J Physiol，1997，272(5 Pt 1):G1135-G1140.

36 O’Mahony SM，Marchesi JR，Scully P，et al.Early life stress alters behavior，immunity，and microbiota in rats:implications for irritable bowel syndrome and psychiatric illnesses［J］.Biol Psychiatry，2009，65(3):263-267.

37 O’Malley D，Dinan TG，Cryan JF.Altered expression and secretion of colonic interleukin-6 in a stress-sensitive animal modelofbrain-gutaxisdysfunction［J］. J Neuroimmunol，2011，235(1-2):48-55.

38 Loizzo A，Loizzo S，Lopez L，et al.Naloxone prevents cell-mediated immune alterations in adult mice following repeated mild stress in the neonatal period［J］.Br J Pharmacol，2002，135(5):1219-1226.