红细胞免疫研究情况和前景

导语：红细胞免疫研究情况和前景一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

血红细胞源于骨髓多能干细胞,在全血中容积百分比约50%,是血液的最主要的细胞成分。过去一直认为,红细胞结构简单,其功能亦单一,仅是运输O2和CO2的工具。随着免疫学的深入发展,人们认识到红细胞不仅具有众多免疫相关的物质(如CR、LFA-3、DAF、MCP、SOD酶等),还具有识别、粘附、杀伤抗原、清除免疫复合物(IC)的作用,同时红细胞参与机体许多免疫应答和免疫调节,有着完整的自我调控系统。红细胞免疫是机体免疫系统的一个重要组成部分。目前,红细胞免疫学已成为免疫研究中最为注目的研究领域之一。

认识阶段本世纪初,Landsteiner通过血凝实验认识了人类ABO血型系统以及红细胞表面的血型抗原。20世纪30年代,Duke发现锥虫在抗血清及补体存在时可粘附到人类的红细胞上,推测在人的红细胞膜上存在有一种与免疫有关的物质。1953年Nelson用正常人的红细胞、白细胞与相应抗体致敏的I型肺炎双球菌进行培养,发现红细胞不仅具有免疫粘附功能,还能促进白细胞的吞噬作用。1963年Nishioka证实红细胞的这种免疫粘附现象是通过红细胞膜C3受体实现的。1980年Fearon从红细胞膜分离到这一受体(CR1),并详细研究了CR1的性质,是相对分子量190000~250000的多态性膜糖蛋白。

发展阶段1981年美国生殖免疫学家Siegel发现了红细胞的多种免疫功能,并预见了血清中存在着红细胞免疫调节系统以及红细胞杀伤病原作用。同时,Siegel提出“红细胞免疫系统”的新概念,成为红细胞研究的里程碑。自此,红细胞免疫的研究得到了迅速发展。1982年Medof证实红细胞CR1能粘附IC而使其失去致炎性。1984年,Sigfuson通过体外美洲商陆素刺激淋巴细胞转化实验发现,加入自身红细胞可增加淋巴细胞转化率和培养液中IgG、IgA量。1986年,Keyes等发现人自身红细胞可增加T细胞产生γ-干扰素。同年,郭峰等人发现红细胞可粘附补体调理过的各种肿瘤细胞。1987年,郭峰通过体外对比实验证明血清中存在一种加热(50℃30′)不灭活的红细胞免疫粘附促进因子。同年,Rugeles发现红细胞可增强单核细胞原发性和继发性特异性抗体应答。1988年Shau发现了红细胞能促进NK细胞的杀伤能力,并找到了红细胞与NK细胞之间有促进关系的最佳浓度。Yannelli在培养瓶内加红细胞可促进LAK细胞的产量和活性。另外,Virela用单抗标记法证明红细胞存在CR3。

系统阶段20世纪90年代,随着天然免疫研究升温,红细胞免疫研究又掀起了新的高潮。1990年,Paccaud对红细胞膜CR1进行了比较研究,发现了其簇状分布的结合位点。1990年,Amar从红细胞上分离出小分子量的的吞噬抑制因子(PIF),证明红细胞对吞噬细胞功能有正负调控作用。1991年Taylor以红细胞为载体,建立了双特异性单抗异聚体清除血循环中致·227·国外医学免疫学分册2005年7月第28卷第4期ForeignMedicalSciencesSectionofImmunology,July2005,Vol28.No.4病原的方法。1993年,Shau等在原有研究基础上,发现红细胞NK细胞增强因子(NKEF)。1994年,Bate发现红细胞可分离出特异性肿瘤坏死因子诱导因子(TNFIF)。1994年,Baggiolini发现红细胞广谱趋化因子受体(ECKR)。此阶段中,红细胞免疫学的研究全面展开,并日渐系统化,红细胞免疫的应用也成了现代免疫学天然免疫研究领域中令人关注的热点。

免疫物质是免疫细胞行使免疫功能的物质基础,红细胞的免疫相关物质包括:补体受体CR1、CR3、淋巴细胞功能相关抗原-3(CD58)、CD44、人类补体膜辅助因子蛋白(MCP)、降解加速因子(DAF)、过氧化物酶、过氧化物歧化酶(SOD)、阿片肽受体、NK细胞激活因子(NKEF)以及红细胞趋化因子受体等。

清除病原体和循环免疫复合物(CIC)红细胞膜上补体受体具有免疫粘附、携带及清除循环液相中抗原异物的功能,尤其清除CIC是红细胞最主要的免疫功能。识别、储存和提呈抗原将标记的牛血清白蛋白抗原注入新生兔体内的实验发现,红细胞对自我(self)和非我(not-self)抗原有识别和储存的功能。更重要地,红细胞具有双重黏附特性。红细胞上CR1与IC、抗原异物黏附的同时,又可黏附自身胸腺细胞和T细胞,不仅增加了抗原接触、被俘获的机会,同时还将处理的抗原信号传递给T细胞,增强了细胞免疫应答。效应细胞样作用细菌、病毒及肿瘤细胞等旁路激活和黏附补体C3b后,通过CR1直接黏附红细胞。红细胞CR1黏附处过氧化物酶活性增强,直接清除黏附的抗原物质,从而起到效应细胞样作用。红细胞的黏附导致体内变异细胞、外源异物等表面电荷改变,使其更易于吞噬。另外,红细胞通过对CIC的竞争粘附减弱了IC对白细胞的功能抑制,从而增强了其免疫功能。红细胞还可通过释放SOD,清除吞噬过程中的阴离子,保护机体,促进吞噬。红细胞通过CD58、CD59与T辅助细胞CD2的粘附激活T淋巴细胞免疫功能,与B细胞作用亦能促使其增殖分化产生免疫球蛋白。实验表明,红细胞还可调控淋巴细胞产生γ-干扰素,增加淋巴细胞转化率和培养液中IgG、IgA的含量。无论是自体、同种、异种红细胞都能使NK细胞的免疫监视功能活性增强,因为红细胞能释放NKEF,增加NK细胞的活性及ADCC作用。体外实验还显示,自身红细胞还能增强LAK细胞毒性的产生。

红细胞通过CR1、人类补体膜辅助因子蛋白(MCP)、降解加速因子(DAF)等参与补体活性的调控。总之,红细胞在机体对外源异物的免疫防御、保持体内的免疫自稳以及对肿瘤细胞等的免疫监视中均起着重要作用。基因组中CR1(CD35)密度相关遗传结构决定了CR1的高、中或低表达类型。此外,血型也影响红细胞CR1活性,正常血型人群的EIF以B型和AB型为弱。红细胞免疫功能在不同动物种、型间有相当差异,性别和年龄也影响红细胞免疫功能:随着年龄的增长,EIF逐渐降低。另外,一天内不同时期,同一个体红细胞免疫活性也不同,表现为昼夜节律性。血清中同时存在红细胞免疫粘附抑制因子(CR1FIR)和免疫粘附促进因子(CR1FER)。正常情况下,两种因子对CR1活性起正负调节作用,促进因子作用占主导;病理情况下,抑制因子活性增强,大于促进因子,随疾病转归呈现一定程度的波动。大量研究表明红细胞CR1活性与神经内分泌有关。β-内啡肽对红细胞CR1有双重作用,高浓度时起负调控,低浓度时为正调控。肾上腺素和胰岛素过高也会抑制红细胞CR1活性。研究表明,几乎所有疾病过程中EIF均表现出不同程度的变化,多数表现为EIF降低。寒冷刺激过程中,机体先有免疫功能增强,但是很快转为下降趋势。高温情况下,随着热暴露的时间延长,红细胞的免疫功能可升高到某一持续水平。张乐之等证明微波可以提高红细胞免疫粘附能力。EIF检测方法、血液采集部位以及血液放置时间的差异会导致结果的不同。另外,针灸、理疗、化疗、药疗、窒息、高压等也会影响机体EIF发生改变。

红细胞免疫检测方法红细胞的免疫功能检测主要包括免疫粘附、自我调控以及对其它免疫细胞调控能力三方面。其中,粘附功能测定方法有:红细胞C3b受体花环法、红细胞免疫复合物花环法、红细胞SPA花环试验、直向肿瘤红细胞花环试验及单克隆抗体Coombs试验;自身调控能力的测定内容包括:血清中红细胞免疫抑制因子及促进因子的调控检测;对其他免疫细胞的调控能力的测定包括:红细胞促淋巴细胞、促粒细胞免疫功能的测定以及各种混合花环法。另外,红细胞表面分子的数量与活性测定方法也正在完善。

红细胞参与T淋巴细胞、LAK细胞、NK细胞、吞噬细胞等的免疫功能调节;涉及抗病毒活性(IFN)、免疫调节(IL-2)、炎症介导活性(INF、IL-6)以及造血生长活性(CSF、IL-3)等细胞因子的调控。这些复杂的免疫调节作用都是由红细胞膜上的多种免疫物质及其产生的细胞因子执行的,如:CR、SOD、NKEF、PIF、特异INF诱导因子(INFIF)等。