原創 醫學界報導組 醫學界內分泌頻道
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痛風來去太快就像龍捲風。
痛風不是病,痛起來真要命!痛風發作,大多數患者都會吃鎮痛消炎藥來抵禦這隻「猛虎」。然而,我們有時也會遇到一些患者,不吃藥,痛風忍著忍著就「不痛了」,這是為何?它的內在機制是什麼呢?
在由上海市第十人民醫院承辦的2020年上海市學會內分泌分會肥胖學組及高尿酸血症學組聯合年會中,來自上海交通大學附屬第一人民醫院內分泌科的徐浣白教授講解了詳細機制,一起來看!
痛風的「幕後黑手」——無菌性炎症反應
急性痛風發作時,會出現受累關節的腫脹和疼痛,即炎症表現,值得注意的是,這種炎症並不是由病原體引起的,而是一種無菌性炎症。
急性痛風性關節炎的重要特徵是自發性尿酸晶體的形成,即「痛風石」。「痛風石」中的單鈉尿酸鹽(MSU)晶體會引起破骨細胞活性、分化和礦化增強,影響周圍新骨形成;而且,MSU晶體刺激降低了軟骨細胞的活性和功能,會造成局部正常軟骨結構消失,呈現空洞軟骨陷窩。
影響炎症進程的三大因素
急性痛風發作時炎症為何會自發消退呢?
目前考慮它是一種自限性疾病,即疾病在發生發展到一定程度後能自動停止,並逐漸恢復痊癒的疾病。該類疾病並不需要特殊治療,只需對症治療或不治療,靠自身免疫就可痊癒,常見的如傷風感冒等。
那麼,急性痛風的發作與緩解交替、炎症存在自發消退到底是何原因呢?接下來,我們來看看炎症進程的影響因素。
炎症的發生和消退,其實是體內「促炎」與「抗炎」的一場大戰。該進程主要與單核巨噬細胞、中性粒細胞等密切相關,同樣也會受到蛋白質、先天免疫負調控因子以及食物等因素影響。
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單核巨噬細胞直接吞噬MSU晶體
促炎:單核細胞吞噬MSU晶體,增加了細胞內的鈉濃度。為了保持同滲性,水通過水通道蛋白進入細胞,誘導細胞水腫,從而稀釋胞內鉀離子濃度,激活NLRP3炎症小體,產生以白介素-1β(IL-1β)為主的促炎介質。
抗炎:受累關節局部固有的單核細胞吞噬MSU晶體可分化為巨噬細胞,引起細胞因子由促炎向抗炎發生轉變。分化而來的M2型巨噬細胞具有更高的吞噬活性和非炎症性吞噬作用,使固有免疫受限以緩解炎症反應,由此可推測,單核細胞轉變為巨噬細胞的分化狀態與炎症消退有關。
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中性粒細胞
(1)形成吞噬泡:包裹MSU
促炎:中性粒細胞是痛風關節液中數量最多的分葉核白細胞和機體固有免疫的主要效應細胞,被趨化物質吸引到炎症部位,伸出偽足包裹MSU,形成吞噬泡,該過程伴隨氧化呼吸爆發,產生大量活性氧(ROS)並釋放炎症介質,包括腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、重組人白介素-8(CXCL-8)等。
抗炎:中性粒細胞來源的微泡具有免疫抑制特性,可以誘導人單核細胞來源巨噬細胞釋放轉化生長因子-β1(TGF-β1),並抑制MSU刺激巨噬細胞中IL-1β的釋放,在痛風中起到抗炎的作用。
(2)形成胞外誘捕網(NETs),抑制促炎因子
在痛風急性發作期,中性粒細胞還能激活ROS、自噬、RIPK1-RIPK3-MLKL信號、P2Y6受體、核酸化、鈣通道、IL-1β,誘導NETs形成,通過NETs限制痛風炎症,其聚集體aggNETs可以降解細胞因子和趨化因子,幹擾中性粒細胞的招募和激活,促進炎症的消退。
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凋亡白細胞的清除與TGF-β1產生
抗炎:前面提到,巨噬細胞和中性粒細胞清除凋亡細胞的過程與TGF-β1的產生密切相關。在急性炎症中,募集的單核細胞分化為巨噬細胞,可在MSU刺激或攝取凋亡中性粒細胞後產生TGF-β1,促進炎症消退,說明巨噬細胞從激活的炎症表型轉變為促進消退的炎症表型。可見,轉化生長因子TGF-β1在緩解期表達增加,是痛風轉歸的主要介質,與炎症的靜止期有關。
圖1:轉化生長因子TGF-β1是痛風轉歸中的主要介質
綜上,抑制炎症部位中性粒細胞的浸潤與清除過程可以防止和減輕組織損傷、促進機體穩態調節、恢復動態平衡,炎症的有效轉歸既依賴於促炎途徑的關閉,也依賴於抗炎因子的生成。吞噬細胞清除凋亡細胞後可促進這些分子生成。
不止細胞,這4大因素也不容忽視!
除了上述提到的細胞因素,還有哪些因素會影響體內炎症進程呢?會議上徐浣白教授講解了四個要點。
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蛋白的包被與結晶的非炎症性清除
MSU晶體可與不同的蛋白質結合,包括免疫球蛋白和補體,晶體表面的蛋白發生動態交換,可反映炎症進展。
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氧化呼吸爆發
ROS的抗炎作用是通過促進aggNETs的形成來介導的,aggNETs可以捕獲和降解炎症介質,強調了氧化呼吸爆發在痛風緩解期的作用。
圖2:MSU晶體可激活中性粒細胞NADPH氧化酶介導產生ROS增多
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細胞因子與水平調控
先天免疫負調控因子的誘導以及NETs相關的蛋白酶降解炎症介質都參與調控急性痛風的消退;研究顯示,使用蛋白酶抑制劑,阻斷NETs相關蛋白酶,可抑制炎症介質降解。
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食物成分
(1)短鏈脂肪酸和高纖維飲食:增加纖維膳食攝入可緩解痛風症狀,高纖維飲食(如玉米、大豆、芹菜等)可降低MSU晶體誘導的炎症,而醋酸鹽的治療可促進痛風炎症消退。
(2)多聚不飽和脂肪酸(omega-3脂肪酸):痛風的發作與脂代謝也密切相關,尤其是omega-3脂肪酸,研究表明,頻繁的痛風發作和omega-3脂肪酸的濃度之間呈負相關。
(3)腸道菌群:研究發現痛風患者和健康患者的腸道菌群組成差異顯著,這對於臨床的診治或可提供參考。
總結
急性痛風發作與緩解交替,炎症存在自發消退與多種因素有關,包括單核巨噬細胞的分化狀態、中性粒細胞來源的微泡和NETs、aggNETs;另外還有結晶的包被、氧化呼吸爆發、細胞因子水平的調控和食物成分等。深入其機制,可指導臨床痛風治療,進一步控制病情緩解疼痛、為產生新的治療策略和藥物研發提供靶標。
專家簡介:
徐浣白 教授
上海市第一人民醫院 內分泌代謝科副主任
醫學博士、副主任醫師、副教授、碩士生導師
美國史丹福大學博士後
中華醫學會內分泌學分會青年委員、高尿酸學組委員
中國醫療保健國際交流促進會甲狀腺疾病分會青年委員會委員
上海市醫學會糖尿病分會委員、飲食與營養治療學組副組長
上海市醫學會內分泌分會高尿酸學組組員、基礎學組組員
2015年入選上海市浦江人才
從事醫教研20年,擅長甲狀腺疾病、高尿酸血症/痛風、糖尿病等的診治
主持或參加科研項目多項:中國科學院戰略性先導科技項目、國家科技部973計劃項目、國家自然科學基金面上基金項目、國家自然科學基金青年項目(主持)、上海市自然科學基金面上項目(主持)、美國國立衛生研究院(NIH)項目以及加利福尼亞再生醫學專項
近年在《Autophagy》、《Oncogene》、《J Clin Endocrinol Metab》等國際權威雜誌上發表SCI收錄論文20餘篇
《Diabetes Care》中文版青年編輯,中華全科雜誌編委
本文首發丨醫學界內分泌頻道
本文整理丨茜茜
報導專家丨徐浣白教授
責任編輯丨泡芙
版權聲明
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