医学进展
2010年12月号
医学进展
医生日记
在他乡

中性粒细胞向无菌性炎症位点趋化的机制

    无菌性炎症指炎症局部出现红、肿、热、痛的表现,但却找不到细菌感染和微生物侵害的迹象,从病理上来看是无菌性的。无菌性炎症可导致组织细胞坏死,此时一系列坏死细胞成分被释放,这些成分可作为趋化因子导致中性粒细胞等趋化至坏死部位,吞噬坏死组织,达到清除坏死物和促进组织修复的目的。中性粒细胞的血管外渗出、游走和趋化对于体内内环境的稳定和炎性疾病的发病都具有重要的意义。最近加拿大卡尔加里大学的Braedon McDonald等利用肝细胞坏死模型对中性粒细胞炎症趋化作用进行了研究,发现了中性粒细胞向无菌性炎症位点趋化的机制。

    实验人员在小鼠肝脏表面人为制造一个无菌坏死灶,利用荧光染色法观察中性粒细胞向坏死病灶的趋化过程。实验观察到损伤后1小时中性粒细胞便开始从血管中向着损伤部位游走,损伤4小时之后已有大量的中性粒细胞粘附于损伤部位。进一步研究发现,无菌性炎症时中性粒细胞通过其表面表达的整合素αMβ2与肝细胞表面的黏附分子ICAM-1(intercellular adhesion molecule-1)相结合,当细菌性炎症发生时中性粒细胞则是通过CD44与ICAM-1结合,二者机制不同。粘附于损伤部位的中性粒细胞中77%均为通过血管途径定向趋化而来。整合素αMβ2中和抗体可显著抑制中性粒细胞的趋化反应,抗体作用2.5小时后趋化作用可被完全阻断。

    坏死细胞可释放许多趋化因子,如前列腺素、白三烯等,ATP也可由坏死细胞释放。试验发现ATP酶可使趋化至损伤部位的细胞总数减少,但是对趋化过程无明显影响。进一步研究发现,细胞表面的ATP受体P2X7R信号通路活化后激活细胞内的Nlrp3,Nlrp3进一步介导IL-1β和caspase-1产生,二者发挥趋化作用。

    巨噬细胞炎症蛋白-2(macrophage inflammatory protein-2,MIP-2)是巨噬细胞释放的一种炎症因子,为了研究肝枯否细胞是否也释放MIP-2介导中性粒细胞趋化,研究人员对肝窦中的MIP-2浓度进行检测。结果显示肝窦中的MIP-2存在一定的浓度梯度,越靠近损伤部位MIP-2浓度越高,并且MIP-2中和抗体可阻断中性粒细胞的趋化反应,以上结果均提示MIP-2是中性粒细胞趋化过程中的一种重要的趋化因子。

    中性粒细胞从血管中渗出、游走到损伤部位可导致局部炎症发生,本研究详细地揭示了损伤部位通过何种机制招募和趋化中性粒细胞。坏死细胞释放的“趋坏死因子”可使中性粒细胞精确定位在损伤部位,不对健康组织产生破坏,这对体内内环境的稳定具有重要意义。(编译:吴娟娟)

参考文献:《Science》2010;330:362-366

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