一、 髓鞘
髓鞘是包裹在髓鞘细胞轴突外面的一层膜,即髓鞘有髓鞘细胞的细胞膜组成;目前研究注意髓鞘成分的抗原性,如:髓鞘碱性蛋白(MBP)、髓鞘相关醣蛋白(MAG)、髓鞘少树突胶质细胞醣蛋白(MOG)等。MBP的抗原性主要取决于其初级结构。实验研究证明不同种实验动物对氨基酸序列中不同片段产生不同的免疫应答。用牛MBP主动免疫实验动物可致实验性变应性脑脊髓炎(EAE)。其中114~122位氨基酸和117~170位氨基酸分别对豚鼠和猴具较强抗原性。近年,更注意到髓鞘及其支持细胞(少树突胶质细胞、施万细胞)受不同免疫机制攻击而破坏,如免疫球蛋白、MOG抗体等。
二、 免疫学发病机制研究热点:
主要研究各种不同免疫活性细胞的表面标志,如OKT系统,OKT3为总T细胞、OKT4为辅助性T细胞、OKT8为抑制性T细胞等。近年的研究主要集中于:(1)如何特异地激活这些免疫活性细胞;(2)这些激活了的免疫活性细胞如何选择性地通过血脑(神经)屏障而到达神经系统(NS);(3)这些细胞如何高度选择地到达其免疫攻击的靶;(4)如何选择性地攻击、破坏其靶?
三、 细胞免疫与炎性脱髓鞘性神经病
(一) 细胞水平: 辅助性T细胞(Th)又进一步分为能使炎性脱髓鞘病病情加重的Th1和使病情减轻的Th2,近年还提出Th3。
(二) 细胞因子(CK)蛋白水平:Th1产生的CK:原炎性细胞因子(LT-α)、白细胞介素-2(IL-2)使病情加重。Th2产生的CK:IL-4、IL-10使病情减轻。但γ-干扰素(IFN-γ)使多发性硬化(MS)病情加重。
肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、LT-α和可能其他TNF家族成员是中枢神经系统应激应答的重要整合性介质(integral mediator)。人类TNF-α/LT-α基因多态性和中枢神经系统感染的易患性有关。这为今后中枢神经系统疾病用通过CK途径治疗提供了新途径。
(三) 基因水平: 人类一些白细胞介素(IL-3等)基因位于5q23-5q31可能在MS易患基因附近。
四、 体液免疫
(一) 抗体产生细胞: 在EAE研究中发现:血清中MBP抗体与EAE起病及病情有关。血管周围袖套中有浆细胞,它们可能与局部产生抗体有关。
(二) 抗体参与
1. MBP抗体和MAG抗体:这些抗体滴度与MS病人的病情相关。
2. 硫脂抗体:于有些类型轴索性和脱髓鞘性神经病中,硫脂抗体(sulfatide antibodies)与神经组织相结合,又血循环中硫脂抗体滴度升高且与其病情呈正相关,故认为抗硫脂抗体与慢性轴索性和脱髓鞘性多神经病有关。
3. MOG抗体:(1) 用免疫金-标记髓鞘抗原肽、原位杂交和高分辨显微镜技术,检测抗原特异性抗体,结果发现:MOG的特异性抗体与急性MS病变中轴索周围破坏着的髓鞘特异地结合。这提示:特异性髓鞘蛋白自身抗体,可能介导CNS脱髓鞘病中髓鞘损伤。(2) MOG主动免疫灵长类动物可致EAE,可测到MOG-特异性抗体,并于活动病损区破坏的髓鞘上能查到MOG抗体。这些提示:MOG抗体可能致病。
(三) 并非所有髓鞘成分的抗体均致病:把MBP抗体输入正常实验动物并不能致EAE的被动转移,这提示:在EAE中体液免疫中MBP抗体可能不是主要的。
(四) 致病性和非致病性MOG抗体的鉴别:一组共10种单克隆抗体能识别人类MOG的细胞外免疫球蛋白样域(domain)。体外用流式细胞仪和免疫组化法,所有单抗均能与MOG转染的成纤维细胞表面结合,但用酶标记免疫吸附测定(ELISA)检查时不能识别重叠的15聚体MOG肽。然而,把肽长度增加到25个氨基酸,则显示:4种单抗能识别在人类MOG的63~100氨基酸序列内的表位。相反,一种用ELISA和Western blotting能识别MOG的非脱髓鞘MOG-特异性单抗,但不能使MOG-转染的成纤维细胞着色。这些观察提示:基于用MOG-转染的细胞系的检测,在实验性动物模型和NS疾病中,将有助于鉴别致病性和非致病性MOG-特异性抗体。
五、 病理
脱髓鞘伴轴索相对保存和星形胶质细胞疤痕是多发性硬化的主要病理特征。轴索丧失与持久的临床表现密切相关。进行性毁坏不仅累及少树突胶质细胞也包括其祖先细胞(progenitor cells)。于复髓鞘区可能有反复发作的脱髓鞘。复髓鞘,于早期较晚期明显。急性轴索损害主要见于新近或正在进行中的脱髓鞘性病灶。通常,急性脱髓鞘伴炎症,其炎性浸润物主要包括:T淋巴细胞、有些B细胞和浆细胞以及活化了的巨噬细胞或微胶质细胞。于非常急性和毁坏性病变中,尤其于Devic病和急性MS的Marburg型,炎性反应中可能有粒细胞,尤为嗜酸性粒细胞。但于深度免疫治疗情况下,淋巴细胞可能完全缺如。在此种情况下,其损伤性介质可能由内源性胶质(微胶质细胞、星形细胞)产生。
根据近年T细胞介导炎症的免疫学发病机制观念,可预言疾病的发展阶段有赖于炎性浸润物的成分,和局部产生的原-和抗-炎性细胞因子和趋化因子。但迄今,未能在MS的病损中查到这些改变。相反,迄今研究于急性和吸收性病损中有主要细胞亚群和细胞因子。如同于中枢神经系统中其他炎性疾病那样,免疫应答相关的因子,诸如:组织相容性抗原和粘附分子在血源性细胞上和局部定居的细胞上表达。然而,在巨噬细胞上表达激活了的抗原看来是进行性脱髓鞘活动的很好标志。
包括炎症和脱髓鞘病变活性简单分类:(1)伴炎症的斑块和含由髓鞘蛋白染色证明的早期髓鞘碎片的巨噬细胞=炎症+脱髓鞘;(2)伴炎症的斑块,在巨噬细胞中无早期髓鞘碎片=炎症;(3)伴早期髓鞘降解产物的斑块,但无血管周围细胞浸润=脱髓鞘;(4)既无炎性浸润也无早期髓鞘降解产物的斑块=非活动性。此外,应该注意:炎症和脱髓鞘存在于整个病变中,也可局限于斑块周围。
六、血脑屏障(BBB)
(一) 重要性: 把MBP特异性T细胞系直接注入实验动物CNS并不致EAE的临床、电生理或病理学所见,即并不致疾病。当把同样数量的细胞注入周围循环血中则可致病。这些提示:辅助性T细胞的激活和(或)血管损害的启动是致病的,是病变部位的重要成分。现公认CNS是“相对的免疫特免器官”,即正常情况下不许免疫活性细胞自由出入。所以,研究IDN的关键在于免疫活性细胞为什么能通过血-脑屏障和通过的方法。
(二) 特异性到非特异性地通过BBB: 用14C标记被MBP致敏了的淋巴结免疫活性细胞,通过静脉注射SJL小鼠做EAE被动转移,而后,做脑切片,用组织化学及放射自显影法观察。结果发现:用14C标记被MBP致敏的淋巴结免疫活性细胞在其出现临床表现前24~48小时已到达了CNS的血管组织,这些细胞在该EAE的炎症区细胞中只占不到4%,而且其定居部位也不确切。若把同位素标记结核菌素致敏了的免疫活性细胞注入已经注射过未用同位素标记的MBP特异性免疫活性细胞的SJL小鼠,结果发现这些细胞定位于脑实质内而非血管组织。这提示:MBP特异性细胞先到CNS的血管组织,把一些信息传递给这些血管组织,而后把更多非特异性效应性炎症细胞补充到CNS。因它们并非抗原特异性,故它们不受血管组织的约束而可自由进入脑实质。其临床表现与这些非抗原特异性细胞侵入CNS实质有关。
MBP-特异性淋巴细胞在CNS的定位。于体外用14C-胸腺嘧啶标记MBP致敏淋巴细胞,并把它们静脉注入天然同基因大鼠。用脊髓切片放射自显影来检测标记的细胞。结果发现标记细胞占其入侵炎症细胞总数不到1%。在CNS中,大部(68.2%)被标记细胞在血管周围。这提示:特异性致敏淋巴细胞的主要作用是启动血管事件和加重炎性应答,这形成血管周围炎性损害。提示致敏T淋巴细胞在EAE的迟发性超敏反应中起作用。
(三) 粘附分子(AM)在免疫活性细胞通过BBB中起作用: AM是一类能介导细胞与细胞间,或细胞与细胞外基质间相互粘附的醣蛋白。在IDN中,他们是白细胞与血管内皮细胞相互粘附的介质,在白细胞跨越BBB和(或)血周围神经屏障中起重要,甚至是关键性作用。故他们在NS炎症的启动和脱随鞘的发生中起重要作用。BBB的血管内皮细胞能表达一种AM,即细胞间粘连分子-1(ICAM-1)。激活了的T细胞上表达淋巴细胞功能相关抗原(LFA)-1,这是ICAM-1的配体,两者可特异地亲和结合,而使激活了的淋巴细胞能特异地通过BBB。
(四) 血-脑(神经)屏障通透性增高:于炎症区内炎性细胞可能致紧密连接区内皮细胞间的间隙形成和扩大,致BBB通透性增高。
(五) 肥大细胞的作用 : 肥大细胞在其急性炎症的发生中起作用,使神经易受抗原损害。周围血中血清素和去甲肾上腺素的排空与EAE恢复有关。T细胞在启动肥大细胞脱颗粒中起作用,当血循环中炎性递质浓度达到一定水平时可能会使BBB通透性增高,炎性递质进入NS病变部位,继而把炎症细胞吸引到该部位。
七、 如何到达特异攻击的靶区
小量激活的T细胞能进入到血管周围间隙,增强血管周围和脑实质内小胶质细胞上组织相容性抗原-Ⅱ类表达,可通过把MBP提呈给其他自身免疫活性细胞而加重组织反应。由T细胞产生的CK又进而能激活内皮细胞。非特异性细胞流入量最大的时期相当于AM表<
