【綜述】?jī)和装Y性腸病病因及發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展！

　　炎癥性腸病(IBD)是一類累及回腸、直腸、結(jié)腸甚至全消化道的慢性疾病，主要包括克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎(UC)及未定型結(jié)腸炎。多達(dá)25%的IBD患者在兒童期或青春期開始發(fā)病，而且發(fā)病率在全球呈逐年增高趨勢(shì)[1]。兒童IBD不僅表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹瀉及腸道外癥狀，還會(huì)引起生長(zhǎng)發(fā)育遲緩及青春期的延遲[2]。盡管其病因與發(fā)病機(jī)制還未完全明確，但普遍認(rèn)為IBD是攜帶遺傳易感基因的宿主在環(huán)境因素誘導(dǎo)以及腸道菌群的參與下，自身免疫功能紊亂所導(dǎo)致的一種非特異性炎癥性疾病?，F(xiàn)對(duì)兒童IBD病因及發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

　　一、遺傳因素

　　研究已證實(shí)IBD是一種多基因復(fù)雜疾病，其發(fā)病具有種族差異性、家族聚集性及同卵雙生子高共患率的特點(diǎn)；deRidder等[3]指出，相比于成人IBD，遺傳易感性對(duì)兒童影響更大。IBD最相關(guān)的易感位點(diǎn)位于第1、5、6、9、12、14、16、19號(hào)染色體，分別被命名為IBD1～9(其中IBD1和IBD8同為16號(hào)染色體)[4]。IBD1與早發(fā)型IBD相關(guān)，IBD5與生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)及疾病嚴(yán)重度相關(guān)[5]；全基因組關(guān)聯(lián)分析證實(shí)有163個(gè)遺傳易感位點(diǎn)與IBD相關(guān)[6]，其中約有2/3的位點(diǎn)是克羅恩病與UC共有，另外30個(gè)、23個(gè)分別為克羅恩病和UC特有[7]。研究較成熟的有核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域蛋白2/胱冬蛋白酶激活與募集區(qū)15(NOD2/CARD15)基因，人類白細(xì)胞抗原(HLA)基因及維生素D受體(VDR)等基因。

　　1．NOD2/CARD15基因：

　　NOD2/CARD15基因位于16號(hào)染色體的IBD1位點(diǎn)，是首個(gè)發(fā)現(xiàn)的克羅恩病特異性易感基因，已證實(shí)3個(gè)NOD2單核苷酸多態(tài)性(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)為白種人克羅恩病易感基因位點(diǎn)。而Weiss等[8]研究發(fā)現(xiàn)Gly908Arg多態(tài)性與德系猶太兒童克羅恩病緊密相關(guān)。而在亞洲，如中國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)，這3個(gè)易感基因卻未得到證實(shí)[9]。Long等[10]研究發(fā)現(xiàn)了NOD2另一個(gè)突變體P268S與我國(guó)廣西壯族自治區(qū)克羅恩病患者的發(fā)病及其臨床特征相關(guān)，這個(gè)結(jié)果和馬來(lái)西亞及印度人群的研究一致，支持P268S是亞洲克羅恩病的一個(gè)易感基因的說(shuō)法；這表明NOD2基因存在種族特異性。

　　2．HLA基因：

　　HLA基因位于6號(hào)染色體的IBD3位點(diǎn)，是最早研究的IBD易感基因，可分為HLA-Ⅰ類基因、HLA-Ⅱ類基因及HLA-Ⅲ類基因。研究表明HLA-Ⅰ類基因(HLA-A、HLA-B、HLA-C)或HLA-Ⅱ類基因(HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP)部分位點(diǎn)變異不僅與IBD發(fā)病相關(guān)[11，12]，與其臨床表型、腸外表現(xiàn)也相關(guān)。如HLA-DRB1*0103與IBD的嚴(yán)重程度、累及范圍、病程長(zhǎng)短、藥物療效及是否需手術(shù)干預(yù)呈正相關(guān)。且同一HLA基因?qū)τ诳肆_恩病及UC來(lái)說(shuō)相關(guān)性也可能不同，如某一等位基因位點(diǎn)可能是克羅恩病的危險(xiǎn)因素，但卻可能是UC的保護(hù)因素。另外，還有報(bào)道指出存在HLA-DRB1*0103以及HLA-B*27易并發(fā)葡萄膜炎，存在TNF-1031C易合并結(jié)節(jié)性紅斑，而存在HLA-B*44則易合并慢性、對(duì)稱性外周小關(guān)節(jié)炎[13]。

　　3.VDR基因：

　　VDR基因位于12號(hào)染色體的IBD2位點(diǎn)。維生素D與VDR結(jié)合不僅可改變腸上皮通透性、增強(qiáng)腸壁屏障功能，還可以調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，減輕IBD的炎癥反應(yīng)[14]。研究表明VDR基因敲除的小鼠IBD患病風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[15]。研究較多的VDR基因主要有ApaⅠ、TaqⅠ、BsmⅠ和FokⅠ，薈萃分析提示ApaⅠ增加白種人群克羅恩病易感風(fēng)險(xiǎn)，F(xiàn)okⅠ降低中東人群IBD易感風(fēng)險(xiǎn)，而對(duì)于TaqⅠ來(lái)說(shuō)，可以降低白種人群UC易感風(fēng)險(xiǎn)，但這結(jié)果在中東及東亞人群中卻未得到證實(shí)[16]，可見不同種族易感性不同。

　　4．極早發(fā)型炎癥性腸病(VEO-IBD)易感基因：

　　發(fā)病年齡≤6歲的IBD稱為VEO-IBD，約占兒童IBD的15%[17]。與青壯年IBD相比，VEO-IBD起病早，病情重，病死率高，病變范圍廣，肛周膿腫多見，常規(guī)治療效果不佳，具有單基因遺傳特點(diǎn)，已報(bào)道約58個(gè)基因與其相關(guān)[7]。此外，研究還指出VEO-IBD與某些原發(fā)性免疫缺陷病密切相關(guān)[7]。原發(fā)性免疫缺陷病的單基因異?？梢鹉c上皮屏障功能、吞噬細(xì)胞功能缺陷，影響免疫應(yīng)答，從而引發(fā)腸道炎癥反應(yīng)[6]。如以抗體為主的免疫缺陷病中的普通變異型免疫缺陷病(LRBA、ICOS基因突變)，X-連鎖無(wú)丙種球蛋白血癥(BTK基因突變)，高IgM血癥(CD40LG、AICDA基因缺陷)；聯(lián)合免疫缺陷病中的濕疹、血小板減少伴免疫缺陷綜合征(WAS基因突變)，Omenn綜合征(RAG1、RAG2、IL7RA、ADA、IL2RG亞等位基因缺陷)，X-連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷病(IL-2RG突變)；吞噬細(xì)胞功能障礙中的慢性肉芽腫病(CYBB、CYBA、NCF、NCF2、NCF4基因突變)；免疫調(diào)節(jié)失衡性疾病中的X-連鎖淋巴組織增生綜合征2(XIAP基因缺陷)，X-連鎖多內(nèi)分泌腺病腸病伴免疫失調(diào)綜合征(FOXP3基因突變)，IL-10/IL10R信號(hào)通路缺陷(IL-10、IL10RA/IL10RB基因缺陷)及天然免疫缺陷病中的X-連鎖無(wú)汗性外胚層發(fā)育不良伴免疫缺陷(NEMO或IKBKG基因突變)[6，7，18]。原發(fā)性免疫缺陷病單基因突變可引發(fā)多樣性臨床表現(xiàn)，如腹瀉、肛周膿腫、腸潰瘍等，既損害宿主免疫功能，增加感染性疾病易感性，也影響對(duì)自身抗原的免疫耐受，導(dǎo)致自身免疫性以及炎癥性疾病的發(fā)生。

　　二、免疫因素

　　1．黏膜上皮屏障改變：

　　腸黏膜上皮屏障主要包括生物屏障、黏液屏障以及腸上皮固有免疫系統(tǒng)，是抵御外來(lái)病原體入侵的第一道防線。當(dāng)上皮細(xì)胞與腔內(nèi)病原體持續(xù)接觸后，可通過(guò)細(xì)胞外受體如Toll樣受體以及細(xì)胞內(nèi)受體NOD樣受體識(shí)別病原體成分，從而被激活，產(chǎn)生抗菌肽人β-防御素。另外位于腸道隱窩的潘氏細(xì)胞還可分泌抗菌肽人α-防御素，二者聯(lián)合引發(fā)腸黏膜適應(yīng)性免疫反應(yīng)。IBD患者產(chǎn)生抗菌肽的功能異常，致使存在上皮固有免疫屏障缺陷[19]，這說(shuō)明黏膜上皮屏障在IBD的發(fā)病中起著重要作用。

　　2．固有免疫應(yīng)答異常：

　　固有免疫應(yīng)答在IBD發(fā)展過(guò)程中也起到一定的作用。腸黏膜上皮通透性增高，常駐菌群及病原體伺機(jī)進(jìn)入上皮下層，固有免疫可及時(shí)做出應(yīng)答，清除外來(lái)入侵物的同時(shí)啟動(dòng)適應(yīng)性免疫，維持腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。它主要是由巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等細(xì)胞組成。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，一旦適應(yīng)性免疫缺陷小鼠的固有性免疫系統(tǒng)受到破壞便會(huì)發(fā)生結(jié)腸炎[20]。

　　3．適應(yīng)性免疫應(yīng)答異常：

　　適應(yīng)性免疫是由多種免疫細(xì)胞及其效應(yīng)因子共同完成，在IBD起病過(guò)程中起主導(dǎo)作用。樹突狀細(xì)胞將抗原遞呈給初始T細(xì)胞，在IL-2刺激下分化為CD4＋T淋巴細(xì)胞(Th0)，后者又在不同細(xì)胞因子刺激下分化成等比例的輔助性T細(xì)胞(Th)以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)，前者包括Th1、Th2以及Th17淋巴細(xì)胞。研究表明，Th及Treg數(shù)量失衡在IBD發(fā)病過(guò)程中起重要作用。

　　(1)IL-12/Th1/干擾素-γ軸：

　　在IL-12的作用下，Th0向Th1淋巴細(xì)胞分化。Th1淋巴細(xì)胞可分泌干擾素-γ、腫瘤壞死因子α、IL-12及IL-2細(xì)胞因子；干擾素-γ能促進(jìn)腸壁細(xì)胞的凋亡，并通過(guò)活化巨噬細(xì)胞觸發(fā)額外的腫瘤壞死因子α釋放，后者可導(dǎo)致上皮細(xì)胞凋亡或誘導(dǎo)基質(zhì)細(xì)胞分化成肌成纖維細(xì)胞，活化后的肌成纖維細(xì)胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶引起組織降解及凋亡。對(duì)克羅恩病患者應(yīng)用抗干擾素-γ抗體治療后取得了臨床療效，但并不能達(dá)到完全緩解[21]，提示IL-12/Th1/干擾素-γ軸在克羅恩病發(fā)病過(guò)程中確有重要作用，但并不能完全解釋其發(fā)病機(jī)制。

　　(2)IL-4/Th2/IL-13軸：

　　Th2淋巴細(xì)胞是IL-4依次激活GATA結(jié)合蛋白3和信號(hào)傳導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活因子6后由Th0分化而來(lái)，主要分泌IL-13、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)、IL-4、IL-5等炎性因子；IL-13可增加腸道滲透性和誘導(dǎo)上皮細(xì)胞凋亡，形成Th2型黏膜炎癥。另有證據(jù)顯示相比于正常腸黏膜來(lái)說(shuō)，浸潤(rùn)在UC患者腸黏膜的T細(xì)胞能分泌更多的IL-5、IL-13，表達(dá)更多GATA結(jié)合蛋白3，且其結(jié)腸黏膜中有種不典型的自然殺傷細(xì)胞，可促進(jìn)Th2細(xì)胞分泌IL-13，也說(shuō)明Th2在UC發(fā)病中的重要作用[22]。

　　(3)IL-23/Th17/IL-17軸：

　　當(dāng)存在IL-6或IL-2時(shí)，IL-23可與Th0細(xì)胞表面的IL-23R結(jié)合，依次激活信號(hào)傳導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活因子3及維甲酸相關(guān)孤核受體γt，使Th0向Th17分化，且維持和擴(kuò)大Th17細(xì)胞的功能，使活化的Th17可分泌更多的IL-17及IL-21，前者使中心粒細(xì)胞趨向炎癥部位，后者誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶的生產(chǎn)，最終導(dǎo)致腸道黏膜持久的炎癥發(fā)生。IL-17基因敲除能夠減緩化學(xué)誘導(dǎo)結(jié)腸炎模型的炎癥反應(yīng)，同時(shí)將Th17細(xì)胞移植到RAG-/-小鼠中能夠誘導(dǎo)嚴(yán)重的結(jié)腸炎。Jiang等[23]研究發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性IBD患者的結(jié)腸黏膜及血清IL-17、IL-21的水平明顯升高，且升高水平和疾病活動(dòng)呈顯著正相關(guān)，提示Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子在IBD的發(fā)病過(guò)程中有重要作用。

　　(4)Th1/Th2調(diào)節(jié)平衡：

　　已證實(shí)Th1細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)細(xì)胞因子主要是IL-12、干擾素-γ，Th2細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)細(xì)胞因子是IL-4、IL-13。正常情況下，IL-12、干擾素-γ能促進(jìn)Th0向Th1細(xì)胞極化而抑制向Th2細(xì)胞極化，而IL-4能促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th2細(xì)胞極化而抑制向Th1細(xì)胞極化，從而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫平衡。研究顯示，正常人的腸道發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí)，免疫細(xì)胞選擇性激活CD8＋T細(xì)胞，而對(duì)于IBD患者來(lái)說(shuō)可能優(yōu)先刺激Th0，進(jìn)而引起Th1/Th2調(diào)節(jié)失衡，致使多種細(xì)胞因子和血管活性物質(zhì)釋放，促進(jìn)并加重腸黏膜組織的炎癥反應(yīng)。相比于UC患者，克羅恩病患者的腸黏膜IL-12、干擾素-γ表達(dá)增加，提示Th1淋巴細(xì)胞在克羅恩病發(fā)病過(guò)程中占主導(dǎo)地位，相反，UC患者的腸黏膜IL-4、IL-13表達(dá)增加，提示Th2淋巴細(xì)胞在UC發(fā)病過(guò)程中占主導(dǎo)地位。

　　(5)Th17/Treg轉(zhuǎn)化平衡：

　　IL-6是決定Treg和Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵因子，而TGF-β1則是啟動(dòng)Treg和Th17細(xì)胞分化的必要條件，后者單獨(dú)存在時(shí)誘導(dǎo)Th0向Treg分化。無(wú)病原體刺激時(shí)，抗原提呈細(xì)胞不分泌IL-6，故Th0在TGF-β1單獨(dú)作用下主要向Treg分化，后者分泌IL-10，防止自身免疫性疾病或炎癥性疾病的發(fā)生。當(dāng)病原體入侵時(shí)，抗原提呈細(xì)胞分泌IL-6，一方面抑制TGF-β1對(duì)Treg的誘導(dǎo)效應(yīng)，另一方面與TGF-β1協(xié)同作用，促使Th0向Th17細(xì)胞分化，免疫效應(yīng)增強(qiáng)，清除病原體。當(dāng)Th17/Treg轉(zhuǎn)化失衡后，易誘發(fā)機(jī)體免疫紊亂，導(dǎo)致過(guò)度炎癥反應(yīng)持續(xù)發(fā)生。研究表明IBD患者外周血和結(jié)腸黏膜中Treg數(shù)量較正常人明顯減少，還觀察到存在IL-10及其受體基因異常的小鼠更易自發(fā)出現(xiàn)結(jié)腸炎的現(xiàn)象[24]。

　　三、感染因素

　　有學(xué)者利用免疫缺陷的IBD動(dòng)物模型觀察到，在無(wú)菌環(huán)境下腸道不會(huì)發(fā)生炎癥，僅在恢復(fù)腸道菌群狀態(tài)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)炎癥，且細(xì)菌定植最多的腸段(如回腸末端和結(jié)腸)最常發(fā)生IBD。適時(shí)應(yīng)用抗生素或益生菌治療后腸道炎癥及臨床癥狀可明顯改善；另外回腸末端克羅恩病造瘺回納術(shù)后若大便通過(guò)吻合口便會(huì)致炎癥復(fù)發(fā)；以上均提示腸道菌群在IBD發(fā)病過(guò)程中起重要作用。隨著16SrRNA基因檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及腸道微生物宏基因組學(xué)計(jì)劃的開展，人們發(fā)現(xiàn)腸道共生菌群攜帶大量遺傳信息，可通過(guò)一系列機(jī)制維持上皮通透性及腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)黏膜愈合及再生，發(fā)揮著調(diào)節(jié)人體代謝、免疫和生長(zhǎng)發(fā)育的重要作用[25]。研究表明，某些IBD的易感基因，如NOD2基因突變可影響腸道菌群的構(gòu)成及破壞免疫和菌群穩(wěn)態(tài)之間的平衡[26]。腸道菌群生態(tài)失衡可致使腸內(nèi)環(huán)境改變，腸上皮細(xì)胞易受腸腔內(nèi)抗原和內(nèi)毒素等促炎物質(zhì)刺激，使腸壁通透性及黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)生改變，引起炎癥反應(yīng)。已證實(shí)IBD患者存在菌群結(jié)構(gòu)失衡[27]，抑制炎癥發(fā)生的優(yōu)勢(shì)菌群如脆弱擬桿菌、厚壁菌門、雙歧桿菌、乳酸菌減少，而促炎菌群如類桿菌、大腸桿菌增加。此外，薈萃分析發(fā)現(xiàn)使用抗生素，尤其對(duì)于兒童而言，可增加克羅恩病新發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，原因尚不清楚，可能是抗生素的干預(yù)改變了宿主腸道菌群平衡，并誘使腸道免疫系統(tǒng)功能紊亂，降低了對(duì)病原微生物的抵抗能力，進(jìn)而引發(fā)腸道炎癥[28]?？傮w說(shuō)來(lái)，在IBD的發(fā)病中，腸道菌群是必不可少的。

　　四、環(huán)境因素

　　一般來(lái)說(shuō)，成人及兒童IBD遺傳、免疫方面病因相似，這也就意味著存在一些不確定的環(huán)境因素使IBD患者過(guò)早發(fā)病。研究表明圍生期及產(chǎn)后因素、家庭衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)情況、被動(dòng)性吸煙、飲食、闌尾切除術(shù)等與兒童IBD發(fā)病密切相關(guān)[29]。如母親孕期吸煙或懷孕年齡>35歲患克羅恩病的風(fēng)險(xiǎn)性增加；而對(duì)于剖宮產(chǎn)，不同研究結(jié)果不一致，丹麥人群研究提示剖宮產(chǎn)增加IBD患病風(fēng)險(xiǎn)，而挪威人群研究則提出二者無(wú)關(guān)；此外，薈萃分析提示母乳喂養(yǎng)可抵抗IBD發(fā)展。研究還發(fā)現(xiàn)擁有良好的家庭生活條件和環(huán)境衛(wèi)生的兒童IBD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。而關(guān)于被動(dòng)性吸煙，大部分研究提示其可增加兒童患IBD的風(fēng)險(xiǎn)，且對(duì)克羅恩病的影響明顯大于UC，具體機(jī)制尚未明確，可能與吸煙產(chǎn)生的尼古丁、自由基和一氧化碳等物質(zhì)相關(guān)，它們通過(guò)影響腸黏膜層完整性、細(xì)胞因子產(chǎn)生、巨噬細(xì)胞功能以及微循環(huán)來(lái)影響IBD的發(fā)生；相反，也有小型的病例對(duì)照研究指出兒童期被動(dòng)性吸煙對(duì)發(fā)展成為成人型UC有防護(hù)作用，其可能的機(jī)制是：尼古丁可增加結(jié)腸黏膜的血流量以及黏蛋白的合成，降低IL-8的表達(dá)，減少腫瘤壞死因子α的產(chǎn)生，抑制Th2功能，進(jìn)而減輕UC患兒的結(jié)腸黏膜炎癥[30]。另外，飲食結(jié)構(gòu)改變也是IBD發(fā)病的關(guān)鍵因素，燕麥、麥麩、富含纖維食物攝入減少，而蛋白質(zhì)、肉類、動(dòng)物脂肪、乳化劑、高糖食物的攝食增多，一方面通過(guò)引起黏膜局部細(xì)菌清除障礙，致使細(xì)菌黏附并滲透，另一方面引起腸道菌群失調(diào)，最終導(dǎo)致黏膜損傷而引發(fā)IBD。

　　綜上所述，IBD的病因及發(fā)病機(jī)制是多因素、多環(huán)節(jié)協(xié)同作用的結(jié)果。盡管在病因及發(fā)病機(jī)制研究上有了很大進(jìn)步，但仍存在許多問(wèn)題需要解決。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其發(fā)病機(jī)制將被逐步闡明，屆時(shí)我們便可據(jù)理早期阻斷兒童IBD的進(jìn)展，找到最科學(xué)有效的根治方法。