傅相均，許潔，蔣智鋼，俞捷

遵義醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，遵義563099

免疫系統(tǒng)與神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的聯(lián)系十分緊密，3個(gè)系統(tǒng)之間相互影響，共同組成神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)[1]。雌激素作為一種重要的性類固醇激素，通過(guò)直接調(diào)節(jié)免疫器官、免疫細(xì)胞等的發(fā)育以及免疫相關(guān)因子的分泌[2]，對(duì)自身免疫病如敗血癥的發(fā)生和發(fā)展有重要的作用。雌激素對(duì)機(jī)體生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)主要通過(guò)與雌激素受體結(jié)合實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳導(dǎo)。傳統(tǒng)的雌激素受體如ERα廣泛分布于免疫器官細(xì)胞中，能夠與雌激素或類雌激素化合物結(jié)合，從而引發(fā)基因調(diào)控機(jī)制[3]，調(diào)節(jié)下游與自噬、內(nèi)皮功能、代謝以及血管再生等生理過(guò)程相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)。雌激素除了與傳統(tǒng)的雌激素受體(estrogen receptor, ER)結(jié)合外，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)雌激素還能與G蛋白偶聯(lián)受體30/G蛋白雌激素受體1(GPER1)結(jié)合經(jīng)由非基因組機(jī)制介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)相關(guān)快速調(diào)節(jié)反應(yīng)。與傳統(tǒng)的細(xì)胞內(nèi)雌激素受體不同，GPER1屬G蛋白偶聯(lián)受體家族[4]，是有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域的細(xì)胞膜蛋白，雖然雌激素與GPER1的結(jié)合力是與傳統(tǒng)雌激素受體結(jié)合力的1/10，但是GPER在多種免疫細(xì)胞如巨噬細(xì)胞中均有表達(dá)[5]，雌激素與GPER1結(jié)合會(huì)產(chǎn)生如下影響：(1)降低細(xì)胞炎性反應(yīng)，調(diào)節(jié)相關(guān)免疫因子的產(chǎn)生；(2)同時(shí)降低LPS引起的巨噬細(xì)胞TNF-α分泌，引起TLR4的表達(dá)降低從而抑制巨噬細(xì)胞的功能；(3)抑制NF-κB信號(hào)通路[4]，并且GPER1與傳統(tǒng)雌激素受體存在協(xié)同作用，共同調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子流、cAMP的合成以及PI3K的活性，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng)[6]。

壬基酚(nonylphenol, NP)作為配體作用于雌激素受體和芳香烴受體影響機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)已有比較廣泛的研究，而NP對(duì)免疫系統(tǒng)的干擾作用研究相對(duì)較少[7]。NP廣泛用于表面活性劑、抗氧化劑、紡織印染助劑、潤(rùn)滑油添加劑、農(nóng)藥乳化劑、樹(shù)脂改性劑、樹(shù)脂及橡膠穩(wěn)定劑等領(lǐng)域[8]。研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于抗原驅(qū)動(dòng)的免疫反應(yīng)或適應(yīng)性免疫反應(yīng)，NP對(duì)免疫系統(tǒng)的影響較為復(fù)雜[9-10]，可同時(shí)產(chǎn)生免疫激活和免疫抑制效應(yīng)，破壞先天免疫平衡。目前研究所知的NP對(duì)免疫系統(tǒng)的干擾作用主要體現(xiàn)在對(duì)免疫細(xì)胞尤其是T細(xì)胞的影響[11]。CD4+T淋巴細(xì)胞包括Th1和Th17輔助T細(xì)胞，產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，而Th2或Treg細(xì)胞，產(chǎn)生抗炎或調(diào)節(jié)細(xì)胞因子[12]。低水平雌激素與Th1 T細(xì)胞的發(fā)育相關(guān)，在懷孕期間高水平雌激素[13]，能夠促進(jìn)Th2極化，因此，NP競(jìng)爭(zhēng)性地與雌激素受體結(jié)合會(huì)干擾機(jī)體正常的免疫功能。研究表明，NP會(huì)引起CD4+極化，破壞Th1與Th2之間功能的平衡，引起免疫失調(diào)，但是具體哪一方占據(jù)優(yōu)勢(shì)取決于NP濃度及其暴露時(shí)間[14]。除了與雌激素受體結(jié)合外，NP能夠與芳香烴受體結(jié)合并調(diào)節(jié)其活性[15]，而芳香烴受體活性與雌激素的合成代謝密切相關(guān)[16]；并且NP還能拮抗與炎性相關(guān)的過(guò)氧化物酶體增殖激活核受體(PPAR)的活性[17]，使其介導(dǎo)的PPAR依賴性抗炎反應(yīng)失調(diào)[18]。最新研究發(fā)現(xiàn)，孕鼠NP暴露會(huì)增加子代鼠肝臟炎性因子TNF-α、IL-10β的生成并導(dǎo)致肝臟組織形態(tài)和功能異常[19]。本綜述將主要闡述近年來(lái)NP對(duì)免疫系統(tǒng)的干擾，總結(jié)其造成免疫毒性可能的分子機(jī)制[20]。

1 NP對(duì)免疫系統(tǒng)的影響及機(jī)制(The effect of NP on the immune system and its mechanism)

1.1 NP對(duì)免疫器官的影響(Effect of NP on immune organs)

脾臟作為外周免疫器官的核心，含有大量的淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，是體內(nèi)產(chǎn)生抗體的主要基地[21]，對(duì)體液免疫和細(xì)胞免疫功能的完整發(fā)揮至關(guān)重要的作用[22]。研究發(fā)現(xiàn)，NP暴露會(huì)導(dǎo)致脾臟體積縮小，質(zhì)量下降，高劑量NP暴露導(dǎo)致大鼠脾臟白髓減少、脾臟組織減少、脾臟體積縮小[23]；體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)NP暴露導(dǎo)致脾臟細(xì)胞的生長(zhǎng)周期被阻滯，脾臟細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙[24]，脾淋巴細(xì)胞內(nèi)Ca+水平和ROS水平明顯升高[25]，脾臟細(xì)胞內(nèi)線粒體膜電位明顯降低，脾臟淋巴細(xì)胞凋亡率明顯升高[7]，由此可知，NP會(huì)導(dǎo)致脾臟損傷以及脾臟細(xì)胞功能紊亂，從而對(duì)外周免疫系統(tǒng)造成損傷[26]。

胸腺作為中樞淋巴器官，是與免疫功能有關(guān)的最大腺體，其分化和發(fā)育受多種內(nèi)分泌激素尤其是雌激素的調(diào)控[27]。研究發(fā)現(xiàn)，NP暴露能夠引起胸腺臟器指數(shù)的明顯降低，并且使得胸腺組織和淋巴細(xì)胞發(fā)生損傷，淋巴細(xì)胞內(nèi)ROS水平明顯升高[28]，淋巴細(xì)胞凋亡率水平同樣升高；病理生理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，中高劑量NP暴露會(huì)導(dǎo)致小鼠胸腺皮質(zhì)變薄[28-29]。由此可知，NP可通過(guò)對(duì)胸腺及脾臟造成損傷，阻礙免疫器官的發(fā)育，破壞機(jī)體免疫屏障，從而產(chǎn)生免疫毒性，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的紊亂[29]。

1.2 NP對(duì)免疫細(xì)胞的影響(Effect of NP on immune cells)

眾所周知，機(jī)體的特異性免疫應(yīng)答主要由T細(xì)胞執(zhí)行，隨著年齡的增大，體內(nèi)雌激素水平也隨之增加，胸腺上皮細(xì)胞上的雌激素受體處于持續(xù)激活狀態(tài)，抑制T細(xì)胞增殖和分化[9]，有研究發(fā)現(xiàn)，NP能夠直接抑制T淋巴細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)[30]。其機(jī)制主要是體內(nèi)蓄積的NP通過(guò)與胸腺上皮細(xì)胞上的雌激素受體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，引起胸腺上皮細(xì)胞ER受體合成升高，同時(shí)促胸腺增殖的胸腺素分泌減少，導(dǎo)致胸腺組織萎縮，抑制T細(xì)胞增殖和分化[10-30]。另外，T淋巴細(xì)胞隨著時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)凋亡，T淋巴細(xì)胞的凋亡主要由Fas/FasL信號(hào)通路調(diào)節(jié)。Fas及其配體FasL是近年來(lái)研究得最為深入的有關(guān)細(xì)胞凋亡的膜表面分子，F(xiàn)asL是能夠結(jié)合到死亡受體TNFRSF6/FAS的細(xì)胞因子，在T細(xì)胞發(fā)育中介導(dǎo)由細(xì)胞毒性引起的凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，NP能夠激活Fas/FasL信號(hào)通路，從而加快T淋巴細(xì)胞的凋亡[31]。

機(jī)體的非特異性免疫應(yīng)答主要由B細(xì)胞執(zhí)行，雌激素通過(guò)誘導(dǎo)基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生一些抑制物質(zhì)，改變骨髓的微環(huán)境，而骨髓微環(huán)境的穩(wěn)定又是細(xì)胞前體存活和增殖的關(guān)鍵。研究表明，雌激素作為淋巴細(xì)胞生成的調(diào)節(jié)劑，其水平增加導(dǎo)致B淋巴細(xì)胞減少，水平降低引起骨髓中B淋巴細(xì)胞合成水平上調(diào)；研究發(fā)現(xiàn)，具有擬雌激素特性的NP通過(guò)引起骨髓微環(huán)境的改變，抑制B淋巴細(xì)胞的分化和成熟。因此，NP通過(guò)影響免疫細(xì)胞(T細(xì)胞和B細(xì)胞)的分化成熟以及凋亡，干擾機(jī)體執(zhí)行正常的免疫應(yīng)答功能[22-24]。

1.3 NP對(duì)免疫因子的影響(Effect of NP on immune factor)

近年來(lái)，已有研究報(bào)道了NP可以通過(guò)調(diào)節(jié)免疫因子的合成對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響[32]。自身免疫系統(tǒng)疾病通常是由促炎因子與抑炎因子在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)水平失調(diào)催發(fā)的[22-24]，這2類免疫因子分別是由2種輔助型T細(xì)胞即Th1和Th2分泌，機(jī)體正常免疫功能的發(fā)揮依賴于Th1和Th2正常的細(xì)胞功能以及兩者功能活性間的動(dòng)態(tài)平衡。Th1細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答，主要分泌IL-2、IFN-γ和INF-α等促炎因子，在抗感染以及排斥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用；Th2細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5和IL-6等抑炎因子，介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答，輔助B細(xì)胞抗體生成，下調(diào)抗原呈遞細(xì)胞及Th1細(xì)胞的活性，起免疫抑制作用，因此Th1/Th2細(xì)胞功能失衡，會(huì)引起免疫系統(tǒng)癱瘓[33]。研究發(fā)現(xiàn)，NP能夠有效抑制Th1細(xì)胞發(fā)育并導(dǎo)致其IFN-γ等細(xì)胞因子分泌水平降低；相反，NP促進(jìn)Th2細(xì)胞發(fā)育，誘使其分泌的IL-4/IL-6水平升高[34]，從而引起2種輔助型T細(xì)胞功能失衡，破壞細(xì)胞正常的免疫應(yīng)答反應(yīng)。因此，NP的免疫毒性除了體現(xiàn)在對(duì)免疫器官、免疫細(xì)胞發(fā)育的抑制作用外，還表現(xiàn)為干擾免疫因子的合成分泌(主要表現(xiàn)為抑制促炎因子細(xì)胞因子的表達(dá)，抑制抑炎因子的分泌)，間接對(duì)特異性免疫應(yīng)答產(chǎn)生抑制作用[35]，造成免疫紊亂。

1.4 雌激素受體依賴免疫毒性(Estrogen receptor-dependent immunotoxicity)

多種免疫相關(guān)因子的分泌與核受體的調(diào)節(jié)相關(guān)，與配體結(jié)合或磷酸化后的雌激素受體形成同源或異源二聚體[36]，轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，直接與雌激素反應(yīng)元素結(jié)合或通過(guò)與活化蛋白1(AP-1)結(jié)合介導(dǎo)免疫相關(guān)基因的表達(dá)[37]。研究發(fā)現(xiàn)，NP暴露導(dǎo)致小鼠IL-4分泌水平明顯升高，同時(shí)調(diào)節(jié)IL-4合成分泌的轉(zhuǎn)錄因子NF-AT的活性增強(qiáng)[36]。AP-1參與調(diào)節(jié)NF-AT轉(zhuǎn)錄因子與對(duì)應(yīng)基因位點(diǎn)結(jié)合，介導(dǎo)IL-4相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄翻譯[20,35]。因此，調(diào)節(jié)NP可能通過(guò)以下2種機(jī)制影響ER-α及其下游活性：(1)作為配體進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與雌激素競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合雌激素受體，使其激活后形成二聚體入核，與AP-1結(jié)合激活NF-AT轉(zhuǎn)錄因子入核，促進(jìn)免疫因子IL-4表達(dá)[38]。(2)與細(xì)胞膜上的雌激素受體GPER1結(jié)合，激活PI3K/AKT通路，激活PI3K/AKT通路，引起雌激素受體磷酸化激活入核調(diào)節(jié)IL-4基因表達(dá)或激活NF-ΚB炎性反應(yīng)信號(hào)通路，干擾機(jī)體正常的免疫反應(yīng)，產(chǎn)生免疫毒性[39]。

1.5 非雌激素受體依賴免疫毒性(Non-estrogen receptor-dependent immunotoxicity)

研究表明，NP暴露導(dǎo)致COX-2表達(dá)活性明顯升高，細(xì)胞ROS水平上升[40]，免疫細(xì)胞包括淋巴細(xì)胞凋亡率升高，而介導(dǎo)氧化反應(yīng)的COX-2表達(dá)由AKT/MAPK/CRE信號(hào)通路介導(dǎo)[41]，因此，NP可能作用于多種膜蛋白受體(G蛋白偶聯(lián)受體、酪氨酸酶受體和整合素受體)，激活A(yù)KT/MAPK信號(hào)通路，引起免疫細(xì)胞ROS水平異常，細(xì)胞凋亡率增加。NP與脂質(zhì)代謝相關(guān)的蛋白CD36、PPARγ相互作用，引起體內(nèi)脂質(zhì)代謝的異常[42]，進(jìn)而引起細(xì)胞如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等異常反應(yīng)，激活Ca2+通道引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，促進(jìn)免疫因子合成相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子如NF-AT激活入核，導(dǎo)致相關(guān)免疫因子分泌異常，造成免疫毒性[33]。

1.6 通過(guò)與其他信號(hào)通路耦合作用產(chǎn)生免疫毒性(Immunotoxicity by coupling with other signaling pathways)

細(xì)胞內(nèi)多種經(jīng)典通路如mTOR、PI3K/AKT、IGF-1、TGF-β和STAT/JNK等通路與免疫系統(tǒng)密切相關(guān)，并且這些信號(hào)通路之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，牽一發(fā)而動(dòng)全身。比如PI3K/AKT介導(dǎo)NF-κB的核轉(zhuǎn)位、免疫因子的表達(dá)、免疫細(xì)胞的分化和炎性小體的降解等，而insulin、IGF等信號(hào)通路又能調(diào)節(jié)AKT信號(hào)通路的活性[43]。并且NP暴露引起免疫因子IL-6表達(dá)水平的升高，而IL-6與這些通路存在互相調(diào)控的耦合作用，如IL-6通過(guò)作用于STAT/JNK或PI3K/AKT通路調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的成熟分化[41-42]，可干擾細(xì)胞正常的免疫應(yīng)答，產(chǎn)生免疫毒性。除了通過(guò)IL-6，有研究表明，NP可以直接作用于PI3K/AKT、IGF-1等信號(hào)通路，對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生干擾作用[44]。因此，NP產(chǎn)生的免疫干擾作用不同于抗原引起的免疫應(yīng)答，它既可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)核受體的活性，也可以與膜蛋白直接結(jié)合，通過(guò)不同的信號(hào)通路影響細(xì)胞正常的生理活性，導(dǎo)致免疫毒性[30]

2 結(jié)語(yǔ)(Conclusion)

NP作為典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾素，其對(duì)免疫系統(tǒng)的影響逐漸引起重視，但是主要機(jī)制局限于NP通過(guò)擬雌激素作用競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合雌激素受體，對(duì)機(jī)體造成免疫毒性，其具體機(jī)制以及除雌激素信號(hào)通路的干擾作用外的其他相關(guān)機(jī)制研究甚少。本綜述結(jié)合近年來(lái)相關(guān)動(dòng)物及細(xì)胞分子實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)NP免疫干擾的新機(jī)制，作為今后研究NP對(duì)細(xì)胞膜表面受體的調(diào)節(jié)作用及其與免疫毒性的關(guān)系的重要參考。