周峰 鄧長生

克羅恩病(CD)是一種累及全消化道的慢性復(fù)發(fā)性炎癥性腸病(IBD)，為終身性疾病，全球范圍內(nèi)有數(shù)百萬患者罹患CD。一方面，CD的腸道炎癥能直接導(dǎo)致腹痛、腹瀉、乏力和消瘦等典型癥狀；另一方面，CD的并發(fā)癥、藥物不良反應(yīng)、手術(shù)后遺癥及惡性腫瘤風(fēng)險(xiǎn)增加等也對患者產(chǎn)生間接影響。CD患者可出現(xiàn)狹窄、穿透、非狹窄/非穿透3種表型中的一種，每種表型對應(yīng)不同的并發(fā)癥。狹窄型CD患者的特點(diǎn)為腸壁增厚、腸腔狹窄，進(jìn)而出現(xiàn)梗阻癥狀，需要外科手術(shù)干預(yù)，腸腔狹窄是CD患者的主要手術(shù)適應(yīng)證[1]。

一、狹窄型CD的研究現(xiàn)狀

不同CD患者的臨床表現(xiàn)和病程呈現(xiàn)較大差異性。近年研究表明，抗炎治療對改善腸道纖維化有效，能夠降低狹窄型CD患者的近期手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，但對其他并發(fā)癥的治療效果欠佳[2]。抗炎治療僅針對腸道纖維化過程中的炎性因素部分，或影響纖維化狹窄病程中的諸多因素，其機(jī)制尚不明確。盡管目前開展生物制劑治療已有20余年，但仍有相當(dāng)數(shù)量的患者需要通過外科手術(shù)治療纖維化狹窄[3]，且迄今還沒有一種明確有效的抗纖維化治療方法。對腸道纖維化發(fā)生機(jī)制的研究將有助于探索新的治療方法，降低CD患者外科手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高生活質(zhì)量。

慢性腸道炎癥是纖維化狹窄形成的基礎(chǔ)病因，但由于并非所有腸道炎癥都會進(jìn)展為纖維化狹窄，因此促使炎癥轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維化進(jìn)而狹窄的因素仍不明確。纖維化狹窄的腸壁厚度通常是正常腸壁的2倍以上。纖維化狹窄的形成是一個(gè)慢性過程，通常后期才表現(xiàn)出明顯癥狀，因此很難在早期發(fā)現(xiàn)狹窄并對其進(jìn)行干預(yù)。但可以肯定，纖維化狹窄是一個(gè)動態(tài)過程，各種細(xì)胞亞群、調(diào)節(jié)因子、患者身體狀況及發(fā)病部位等均對這一過程的進(jìn)展產(chǎn)生影響[4]。

纖維化狹窄的發(fā)生機(jī)制尚不明確，目前認(rèn)為主要包括兩個(gè)方面——平滑肌層增厚及纖維化。病變腸壁各層的膠原沉積明顯增多，尤其是黏膜下層可增厚2～3倍。漿膜下層的纖維化也會非常明顯。黏膜肌層中纖維化和扭曲的平滑肌束相互混雜。固有肌層內(nèi)間隔膜明顯增厚并纖維化，但隔膜間平滑肌尚保持完整。盡管如此，總體而言腸壁增厚的主因仍來自于平滑肌增生[5]。病變回腸腸壁各層平滑肌增生肥大較明顯，而病變結(jié)腸腸壁中的黏膜下層和固有肌層的纖維化更加明顯。另外，匍行脂肪也是CD病變的一個(gè)顯著特征。匍行脂肪是指腸系膜脂肪包繞在病變腸壁周圍，這些脂肪組織進(jìn)入漿膜下層，接觸外層固有肌，分泌出炎性因子助推腸道狹窄的進(jìn)展[6]。

二、細(xì)胞在CD纖維化狹窄發(fā)生機(jī)制中的作用

在炎性狹窄部位可發(fā)現(xiàn)間葉細(xì)胞和免疫細(xì)胞的積聚和細(xì)胞學(xué)特征的改變，間葉細(xì)胞包括纖維母細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，它們對免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子信號作出應(yīng)答，同時(shí)也分泌多種細(xì)胞因子反作用于免疫細(xì)胞。這3種間葉細(xì)胞均能分泌細(xì)胞外基質(zhì)填充纖維化組織。

免疫細(xì)胞在CD的發(fā)病過程中發(fā)揮著非常重要的作用，目前的研究主要集中于CD患者非狹窄性腸黏膜中的免疫細(xì)胞，對于狹窄性腸黏膜中免疫細(xì)胞的研究較少。有研究顯示，狹窄型CD腸黏膜中CD3+細(xì)胞明顯增多，但其T細(xì)胞總數(shù)明顯少于非狹窄型CD腸黏膜。兒童狹窄型CD患者腸黏膜中嗜酸性粒細(xì)胞增加幅度明顯高于非狹窄型CD腸黏膜。同時(shí)，狹窄型病變部位巨噬細(xì)胞隨著肌成纖維細(xì)胞的增生而明顯增多[7]。

研究顯示，部分T細(xì)胞亞群、B細(xì)胞及NK細(xì)胞等在纖維性狹窄黏膜中明顯減少。CD是一種透壁性病變，炎性細(xì)胞不同程度侵入腸壁各層，對于黏膜層免疫細(xì)胞的研究明顯多于腸壁其他各層，尤其對狹窄部位的免疫細(xì)胞功能及細(xì)胞間相互作用知之甚少。目前已明確的是，淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞在黏膜下各層浸潤和增殖，巨噬細(xì)胞在纖維化區(qū)域明顯增多，肥大細(xì)胞在黏膜下層和固有肌層聚集。總體而言，這些研究結(jié)論均不完整，對于黏膜下各層次細(xì)胞的具體功能和細(xì)胞間相互作用仍缺乏了解[8]。

狹窄組織中主要包括3種間葉細(xì)胞，可根據(jù)3種標(biāo)志蛋白——波形蛋白(vim)、肌間線蛋白(Des)和平滑肌肌動蛋白(α-SMA)進(jìn)行區(qū)分，如纖維母細(xì)胞為vim(+)α-SMA(-)Des(-)，肌成纖維細(xì)胞為vim(+)α-SMA(+)Des(-)，平滑肌細(xì)胞為vim(+)α-SMA(+)Des(+)。免疫組化染色發(fā)現(xiàn)，狹窄部位黏膜下層和漿膜下層組織中α-SMA表達(dá)明顯增多，提示纖維化組織中肌成纖維細(xì)胞積聚[9]。盡管黏膜層中纖維化改變非常少見，狹窄部位腸黏膜的間葉細(xì)胞的免疫組化染色仍有明顯改變，如隱窩旁vim表達(dá)增加，固有層肌間線蛋白和平滑肌肌動蛋白表達(dá)也增加，提示纖維化狹窄部位間葉細(xì)胞明顯增多。當(dāng)然，vim/α-SMA/Des這3種標(biāo)志蛋白組合的分類模式仍顯簡單并缺乏特異性，更多的標(biāo)志性蛋白正在被納入，如纖維母細(xì)胞活化蛋白(FAP)[10]，有助于間葉細(xì)胞的進(jìn)一步細(xì)分。

三、纖維化組織中基因和蛋白的表達(dá)

腸壁組織中的細(xì)胞群有各自的相對比例、增殖部位和生物學(xué)功能。它們通過細(xì)胞間直接連接所產(chǎn)生的各種細(xì)胞因子而相互作用，對機(jī)械信號和微生物信號的感知更增加了這些相互作用的復(fù)雜性。盡管纖維化組織中的轉(zhuǎn)錄基因和細(xì)胞因子種類繁多，但組織學(xué)層面的研究能給細(xì)胞及其分泌因子的來源研究提供諸多信息，有助于闡明狹窄的發(fā)生機(jī)制。

病理性狹窄的基本特征是平滑肌細(xì)胞肥大和纖維化。纖維化是細(xì)胞外基質(zhì)沉積和降解失衡的結(jié)果，這種失衡直接導(dǎo)致膠原蛋白等大量積聚，而病變部位基因和蛋白(如纖維粘連蛋白)表達(dá)的改變則是纖維化的誘因，這些改變促進(jìn)了肌成纖維細(xì)胞的遷入。同時(shí)狹窄部位組織中基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)表達(dá)也發(fā)生改變，對于細(xì)胞外基質(zhì)降解和重構(gòu)具有重要意義。MMP與其拮抗劑組織金屬蛋白酶抑制因子(TIMP)的平衡參與了CD纖維化狹窄的發(fā)生機(jī)制[11]。

腸壁中的各種細(xì)胞可通過細(xì)胞因子進(jìn)行相互作用。狹窄腸壁中多種細(xì)胞因子表達(dá)發(fā)生改變，狹窄的結(jié)腸組織中抗炎因子白細(xì)胞介素(IL)-10表達(dá)增加，促炎因子IL-17、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)和多種趨化因子表達(dá)也有所增加；狹窄的回腸組織中IL-1β表達(dá)增加；狹窄部位黏膜層IL-1β和IL-17A表達(dá)上調(diào)，黏膜下層膠原蛋白分泌增多。轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β是一種主要的促纖維化因子，具有免疫調(diào)節(jié)能力，在病變腸壁各層表達(dá)均上調(diào)，研究表明，TGF-β主要由聚集的單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞產(chǎn)生[12]。

微小RNA(MicroRNA，miR)發(fā)揮著基因表達(dá)的負(fù)調(diào)節(jié)作用，一旦其調(diào)節(jié)作用失常，將影響很多關(guān)鍵的致病信號通路。研究顯示，多個(gè)miR能夠干預(yù)TGF-β信號通路[13]，如CD狹窄病變部位的miR-141、miR-200和miR-429表達(dá)下降。因此，對尚未出現(xiàn)狹窄病變患者的基因表達(dá)進(jìn)行研究，也許可預(yù)測其出現(xiàn)狹窄風(fēng)險(xiǎn)的可能性，對高?；颊呓o予預(yù)防性治療。

四、纖維母細(xì)胞及微環(huán)境與纖維化狹窄

纖維母細(xì)胞構(gòu)成了連接組織，并分泌細(xì)胞外基質(zhì)維持連接的穩(wěn)定。膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，尤其在纖維化狹窄部位。在損傷部位的生理性組織修復(fù)過程中，膠原蛋白替代臨時(shí)纖維蛋白栓子，永久填充至受損組織中。通常情況下，機(jī)體一旦接收到組織損傷信號，就會啟動自我修復(fù)過程，纖維母細(xì)胞被激活，進(jìn)而增殖肥大轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞，在完成修復(fù)后，纖維母細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞均出現(xiàn)凋亡。然而，在狹窄部位這種正常的修復(fù)過程會出現(xiàn)偏差，其原因?yàn)槁匝仔原h(huán)境、微生物甚至食物等會給機(jī)體帶來持續(xù)性的有害刺激，導(dǎo)致修復(fù)過程永久化，最后發(fā)生纖維化[3]。

研究活化纖維母細(xì)胞的刺激因素，就必須先了解影響纖維母細(xì)胞增殖和分泌膠原蛋白的細(xì)胞因子。這些刺激因素可以是機(jī)械壓力的物理刺激、胞外基質(zhì)的生物學(xué)信號、自分泌信號及旁分泌信號。狹窄部位的纖維母細(xì)胞較非狹窄部位增殖更加旺盛，可分泌更多的膠原蛋白[9]。

TGF-β由狹窄部位大量聚集的單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞分泌，并促進(jìn)纖維母細(xì)胞產(chǎn)生更多膠原蛋白。纖維母細(xì)胞可表現(xiàn)出對TGF-β的過度反應(yīng)，也可隨著TGF-β不斷活化表現(xiàn)出對其刺激的逐漸衰減。這種對TGF-β刺激的脫敏可能來自于內(nèi)皮糖蛋白(Endoglin)補(bǔ)償機(jī)制。另外，血小板衍生生長因子(PDGF)和類胰島素生長因子(IGF)-1、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)均能促進(jìn)膠原蛋白產(chǎn)生。免疫細(xì)胞是這些刺激性細(xì)胞因子的主要來源，同時(shí)纖維母細(xì)胞自身對于這些刺激信號產(chǎn)生正反饋，進(jìn)一步加速纖維化進(jìn)程。狹窄部位的纖維母細(xì)胞凋亡程序更容易被破壞。IL-8是一種具有抗凋亡作用的趨化因子，狹窄部位的纖維母細(xì)胞在脂多糖(LPS)的刺激下分泌更多的IL-8，研究顯示，toll樣受體(TLR)4也參與到這一過程當(dāng)中。因此，CD患者黏膜屏障受損，也是導(dǎo)致纖維母細(xì)胞增長的重要因素[14]。C1q/TNF相關(guān)蛋白3(CTRP-3)是一種由腸系膜脂肪組織產(chǎn)生的抗炎脂肪因子，被認(rèn)為是一種重要的天然TLR4拮抗劑。CTRP-3能幫助過高的IL-8分泌恢復(fù)正常，并減少其他促纖維化基因的表達(dá)。miRNA也能影響纖維母細(xì)胞的生長增殖，如miR-29b轉(zhuǎn)染的纖維母細(xì)胞可分泌更多的IL-6、IL-8及多種抗凋亡蛋白[13]。

纖維母細(xì)胞反過來對周圍的微環(huán)境也產(chǎn)生影響。纖維母細(xì)胞能分泌多種細(xì)胞因子作用于周圍細(xì)胞，促進(jìn)纖維化進(jìn)展。成纖維細(xì)胞活化蛋白(FAP)表達(dá)于狹窄病變部位，由纖維母細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞分泌，能夠阻斷免疫細(xì)胞與纖維母細(xì)胞等之間的作用，促進(jìn)纖維化。前列腺素(PGs)在機(jī)體中發(fā)揮重要的生理學(xué)功能，狹窄部位的纖維母細(xì)胞合成PGD2明顯增加，影響周圍細(xì)胞的生物學(xué)功能。纖維母細(xì)胞同時(shí)分泌大量結(jié)締組織生長因子(CTGF)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)，促進(jìn)血管生成，克服纖維化組織中的低氧環(huán)境[15]。

綜上，纖維化過程起始于對黏膜損傷的良性修復(fù)反應(yīng)，在特定的促炎信號及微環(huán)境下，出現(xiàn)活化纖維母細(xì)胞對免疫細(xì)胞刺激的正反饋，被炎癥驅(qū)動的過程演變?yōu)榇龠M(jìn)炎癥的過程。

五、腸道纖維化與其他器官纖維化

腸道狹窄病變的纖維化過程與其他器官的纖維化過程具有很多相同之處，如腎臟、心臟、肝臟和皮膚[16]，最重要的特點(diǎn)是器官對持續(xù)或反復(fù)損傷后出現(xiàn)修復(fù)過程異常。與腸道纖維化一樣，其他器官的纖維化也是與慢性炎癥和肌成纖維細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)的聚集。纖維化對所有器官損傷的最后結(jié)局都是器官功能衰竭，因此，對纖維化病程共性的研究能夠幫助我們找到多種疾病治療的靶點(diǎn)。若能根除病因，肝纖維化過程可能會逆轉(zhuǎn)，這為未來治療CD纖維化提供了參考[17]。相對與其他器官而言，腸道纖維化也有自身特點(diǎn)：其他器官基本處于無菌狀態(tài)，而腸道持續(xù)暴露于各種微生物、毒素及藥物中；腸道是一個(gè)可收縮器官；此外，腸道中的纖維母細(xì)胞不同于其他器官中纖維母細(xì)胞。因此，對于其他器官有效的抗纖維化藥物，并不一定適用于治療腸道纖維化。

六、小結(jié)與展望

在CD患者中，修復(fù)腸壁炎癥損傷的正常過程逐漸被擴(kuò)大，難以調(diào)控并持續(xù)存在。這導(dǎo)致病理性細(xì)胞群出現(xiàn)，細(xì)胞外基質(zhì)也持續(xù)累積，無法有效降解。與此同時(shí)，肌層細(xì)胞侵入纖維組織中，發(fā)生腸道狹窄直至腸梗阻。雖然目前已有不少治療纖維化的手段，但仍有大量患者因纖維化狹窄而接受外科手術(shù)治療。除了慢性腸道炎癥，還有其他目前尚未可知的因素參與了CD纖維化的發(fā)生和發(fā)展。免疫細(xì)胞和炎性細(xì)胞因子雖然是啟動纖維化狹窄的必要條件，但是狹窄病變部位的炎性活動度并不高[2]。纖維母細(xì)胞等非免疫細(xì)胞在病變部位明顯增多，這些間葉源性細(xì)胞對纖維化微環(huán)境和狹窄形成具有獨(dú)特影響。鑒于此，對于纖維化狹窄的治療，不僅只是針對炎癥和免疫細(xì)胞，也需要將間葉細(xì)胞納入治療范疇。