14.寄生虫感染与中性粒细胞
14.1 中性粒细胞概述
中性粒细胞来源于骨髓的造血干细胞,在骨髓中分化发育后,进入血液或组织。在骨髓、血液和结缔组织的分布数量比是28:1:25,成年人血液中中性粒细胞的数量约占白细胞总数的55%一70%。中性粒细胞属多形核白细胞的一种,由于其数量在粒细胞中最多,因此有人将多形核白细胞指中性粒细胞。该细胞内含许多弥散分布的细小的浅红或浅紫色的特有颗粒,颗粒中含有髓过氧化物酶、酸性磷酸酶、吞噬素、溶菌酶等。髓过氧化物酶是中性粒细胞所特有,即使在有强吞噬作用的巨噬细胞中也极少或完全没有这种酶。在细胞化学上,一般将这种髓过氧化物酶作为中性粒细胞的标志。中性粒细胞具有很强的趋化作用。所谓趋化作用,就是细胞向着某一化学物质刺激的方向移动。对中性粒细胞起趋化作用的物质,称为中性粒细胞趋化因子。中性粗细胞膜上有趋化因子受体,受体与趋化因子结合,激活胞膜上的钙泵,细胞向前方伸出片足,使细胞移向产生趋化因子的部位。
中性粒细胞的片足与产生趋化因子的异物接触后,接触处周围的胞质形成隆起即伪足,接触部位的细胞膜下凹,将异物包围,形成含有异物的吞噬体或吞噬泡。中性粒细胞膜表面有IgGFc受体和补体C3受体,可加速吞噬作用。被吞噬的异物裹有抗体和补体时,与中性粒细胞膜上的相应受体结合,而加强了细胞对它的吞噬作用,称为调理作用。
细胞随着吞噬作用的开始,导致细胞膜紊乱而引起呼吸爆发,细胞耗氧量增加,产生大量的过氧化物及超氧化物等细胞毒性效应分子,对寄生虫具有杀伤活性。在IFN-γ和TNF刺激下,则可产生更多的过氧代谢阴离子,杀死胞外寄生虫。中性粒细胞在杀死吞噬的细菌等异物后,本身也死亡,死亡的中性粒细胞称为脓细胞。
中性粒细胞受细菌产物、抗原抗体复合物等作用时,细胞的颗粒内容物向细胞外释放。释出的酸性蛋白酶和中性蛋白酶,可以分解血管基膜、肾小球基膜、结缔组织的胶原蛋白与弹性蛋白以及血浆中的补体C5、C15和激肽原等。其分解产物有的又是中性粒细跑趋化因子,能吸引更多的中性粒细胞。中性粒细胞释放的物质中,还有嗜酸性粒细胞趋化因子、中性粒细胞不动因子(NIF)、激肽酶原、血纤维蛋白溶酶原、凝血因子、白三烯等(成令忠,1993)。
除了在抗感染中起重要的防御作用外,中性粒细胞可引起感染部位的炎症反应并参与寄生虫感染引发的变态反应,从而引起免疫病理损害。抗体直接作用于组织或细胞上的抗原,中性粗细胞通过其Fc受体与靶细胞表面的IgGFc段结合,发挥ADCC作用,从而导致细胞毒型变态反应损害;当抗原抗体比例适合而形成19S大小的免疫复合物,不易被吞噬,沉积于毛细血管壁,激活补体,吸引中性粒细胞至局部。中性粒细胞通过Fc受体和C3b受体与免疫复合物结合并吞噬之。吞噬过程中脱颗粒,释放出一系列溶酶体酶类,造成血管和周围组织的损伤;在IgE介导的速发型变态反应的部位,也有中性粒细胞的聚集,说明中性粒细胞也参与了速发型变态反应导致的病理损害(刘约翰等,1993)。
14.2 寄生虫感染引发体内中性粒细胞改变
已有多项研究表明,寄生虫感染后,机体中性粒细胞水平发生改变。
Adhikari等(1994)对印度某地煤矿地区和非矿区人群的调查显示,班氏微丝蚴阳性者中性粒细胞的百分比显著降低,而嗜酸性粒细胞和淋巴细胞比例增高,而且中性粒细胞的降低与淋巴细胞的增高具相关关系,提示感染者免疫系统失平衡。
对持续性贾第虫感染患者的观察显示,血中中性粒细胞数目显著增高,早期及晚期玫瑰花结形成中性粒细胞数也显著高于正常对照,说明患者体内持续存在炎症过程(Niyamva等,1995)。在肝片形吸虫实验感染羊的实验中发现,在肝组织中虫体部分与正常组织相连,部分为中性粒细胞、巨噬细胞及嗜酸性粒细胞所包围(Chauvin,1996)。
以猪蛔虫受精卵实验感染小鼠,感染鼠的淋巴细胞和单核细胞数与对照无显著差异,中性粒细胞于感染后2天升高,至17天降低,而后又逐渐升高至对照组水平(Pramanik等,1996)。以γ射线照射伊氏锥虫免疫大白鼠后,再行攻击感染,免疫鼠之淋巴细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞数量不同程度地增加,而中性粒细胞数目下降(Swarnker等,1993)。以卫氏并殖吸虫成虫分泌物和成虫浸出液注入脉鼠皮内,可见注射后l小时局部组织中性粒细胞开始增多,4小时达高峰,然后逐渐下降,48小时降至最低,提示卫氏并殖吸虫对豚鼠中性粒细胞具有趋化活性(段义农等,1996)。
中性粒细胞在机体的防御感染中起着重要作用,通过吞噬及氧依赖或非氧依赖机制杀伤入侵的微生物。寄生虫感染过程中,机体内中性粒细胞水平的改变,预示着中性粒细胞参与了机体对寄生虫感染的免疫过程。同样,对寄生虫感染,中性粒细胞既发挥着吞噬、ADCC等有效免疫作用,也会导致机体的炎症损伤,两方面作用的调节、平衡在不同虫种有所不同。
14.3 中性粒细胞对寄生虫的杀伤作用
14.3.1 中性粒细胞吞噬杀伤疟原虫
关于中性粒细胞杀伤寄生虫的研究在疟疾感染中报道较多,最初研究中性粒细胞体外杀伤恶性疟原虫的工作是由Trubowitz等(1968)报告的,该实验末采用抗体及补体的调理作用,证实了外周血中性粒细胞对恶性疟原虫具有吞噬作用。Celada等(1983)在体外培养条件下,观察了人多形核白细胞(PMN)对P.f感染红细胞的吞噬作用。正常人PMN对P.f感染红细胞的吞噬作用较正常红细胞强,在培养液中加入流行区人群的免疫血清可显著增强这种吞噬活性,以蛋白A凝胶柱预处理吸收IgG后,免疫血清的增强作用消失,说明抗体的调理的作用增强了PMN对感染红细胞的吞噬。但在培养系统中加入初次急性P.f感染者恢复后的血清。未发现有吞噬增强作用,说明重复感染者的血清与初次感染恢复者血清中抗体不同。
对疟疾获得性免疫的研究,表明T淋巴细胞参与了疟疾的保护性免疫,而且认为T淋巴细胞产生细胞因子活化效应细胞如巨噬细胞、中性粒细胞等杀灭虫体,是T细胞控制疟原虫生长并消除感染的机制之一。Kumaratilake等(1991)进行的实验表明,细胞因子可显著加强中性粒细胞对感染红细胞的吞噬杀灭作用。以IFN-γ、TNF-α。或淋巴毒素预处理中性粒细胞,均可加强中性粒细胞的活性,而IFN-γ和TNF-α的作用浓度为淋巴毒素之1/10时,即可达到相似的结果,说明IFN-γ和TNF-α作用较强。在IFN-γ作用下,106中性粒细胞与5×106寄生恶性疟原虫的红细胞共育20分钟后,42.5±8%的中性粒细胞内至少吞噬一个恶性疟原虫,比对照组(13.3%± 5.8%)显著增加。将不同剂量的TNF-γ与中性粒细胞作用30分钟后,与恶性疟原虫共育,结果发现,中性粒细胞对各期疟原虫的吞噬加强,而且加强的程度在一定范围内与TNF剂量是正相关(Kumaratilake等,1990)。当反应系统内同时存在细胞因子和免疫血清时,中性粒细胞的杀虫活性达到最高。说明T细胞可调节中性粒细胞的抗疟活性。而由活化的T细胞和巨噬细胞产生的粒细胞。巨噬细胞集落刺激因子(GM—CSF)则表示了宿主加强中性粒细胞抗疟活性的另一途径。以重组的人GM—CSF预先处理中性粒细胞,在正常血清(含补体)、免疫血清、纯化的IgG(来自免疫血清)或加热灭活的免疫血清存在下,均可显著加强其杀虫作用,而且,也可加强中性粒细胞对寄生虫的吞噬作用及CR3、FcγRⅡ和FcγRⅢ受体的表达。GM-CSF和TNF共同预处理中性粒细胞,可协调加强其吞噬作用和杀虫作用。这些结果提示,GM—CSF是人体调节中性粒细胞抗疟活性的细胞因子网络中的一个构成部分。与其它细胞因子加强中性粒细胞杀虫活性机制有所不同的是,其它细胞因子如IFN-γ和TNF,只有在抗疟抗体存在时,才可促使中性粒细胞表现出最佳杀虫活性,而GM—CSF诱导中性粒细胞的最佳杀虫活性并不依赖抗体的存在。说明GM—CSF的作用克服了促进中性粒细胞杀虫活性必须依赖特异性抗疟调理抗体的问题,因此,在特异性抗体介导的免疫反应发生之前,GM—CSF对刺激非特异免疫反应便十分重要(Kumaratilake等,1996)。
以恶性疟原虫裂殖子与人中性粒细胞体外培养,观察人中性粒细胞对P.r裂殖子的反应以及补体、抗体和细胞因子如LT(淋巴毒素)、TNF-α或IFN-γ的影响。结果显示,在热灭活正常血清存在时,裂殖子与中性粒细胞共同培养对中性粒细胞的化学发光值无影响。加入含正常补体活性的正常血清,则产生显著的影响。加入抗P.f抗体而无补体时,裂殖子同样可诱导中性粒细胞发生显著的反应。以TNF-α、淋巴毒素或IFN-γ预处理中性粒细胞,可显著加强其对免疫血清处理的裂殖子的反应,化学发光值的初始峰值增高并持续增长。说明细胞因子处理中性粒细胞和免疫血清调理裂殖子具有协同作用,抗体和细胞因子在强化中性粒细胞对P.f裂殖子杀灭活性中具有重要作用。
然而,并非所有的细胞因子均可加强中性粒细胞的杀虫活性,如IL—4便不能改变中性粒细胞介导的杀虫作用(Kumaratilake等,1992,1994)。
关于细胞因子如TNF、IFN-γ等增强中性粒细胞吞噬及杀虫作用的机制,一些作者认为IFN-γ和TNF是通过增强中性粒细胞表面的Fc受体和C3bi受体的表达,从而加强了ADCC效应(Berger等,1988)。另外,TNF的作用也可能与中性粒细胞表面存在有高亲和力的TNF受体有一定关系,Imamura等(1987)等的实验表明,在每一中性粒细胞表面约有200TNF受体。而且TNF可刺激中性粒细胞与血管内皮细胞的粘附、吞噬作用及ADCC效应。GM-CSF可增加中性粒细胞CR3、FcγYRⅡ(跨膜分子)和FcγRⅢ的表达,从而在补体或抗体的作用下,增强中性粒细胞对P.f的结合和摄入(Kumaratilake等,1996)。
激活的中性粒细胞发生呼吸爆发能够产生许多反应性氧中间产物,包括过氧化氢(H202)、超氧根负离子(03-)、单氧根负离子(O-)和氢氧根离子(OH-)等。对疟原虫具有很强的毒性作用,细胞因子如IFN-γ能够增强中性粒细胞的活性氧代谢,有效地杀伤疟原虫,而且还可以诱导中性粒细胞产生氧化氮(NO),NO在体内迅速转换成N02-/N03-,后者对疟原虫有很强的杀伤作用(Rockett等,1991)。
14.3.2 中性粒细胞对丝虫的杀伤作用
已有很多体外实验证据说明中性粒细胞可粘附于蠕虫幼虫从而发挥效应细胞功能,尤其在旋盘尾丝虫感染中,关于中性粒细胞体外细胞毒作用已多有研究报道。
以盘尾丝虫实验感染黑猩猩,并将实验动物分为感染暴露期、感染非暴露期和感染后三种类型,取其中性粒细胞和自体血清与微丝蚴共培养,可见中性粒细胞可粘附于微丝蚴,使之失活并杀灭之。而来自非感染对照动物的中性粒细胞却不能产生显著的杀虫作用(Johnson等,1991)。
对人体内中性粒细胞杀微丝蚴作用的体外实验表明,来自感染者(INF)和流行区健康对照(EN)的中性粒细胞,在自体血清存在下,可分别杀死91.5%和91.8%的微丝蚴,显著高于非流行区健康对照(NEC)之32。2%,而且在血清1:640稀释时,INF和EN仍保持较高水平的杀灭作用(38%),而此时NEC已无杀灭作用。同样来自INF和EN的中性粒细胞和自体血清可杀灭皮肤来源的微丝蚴(88.4%和93.4%),显著高于NEC(11.9%)(Johnson等,1995)。以免疫组化方法观察中性粒细胞参与对旋盘尾丝虫皮肤微丝蚴的细胞反应情况,结果表明,经海群生治疗后,在由中性粒细胞和嗜酸性粒细胞组成的皮肤浸润及表皮的微小脓肿中,均有许多受损伤的微丝蚴。在受损的微丝蚴表面及附近,发现有释放的粒蛋白和裂解的粒细胞碎片。在大量微脓肿中,中性粒细胞是主要细胞成分。说明,经海群生治疗后。中性粒细胞,而不仅仅是嗜酸性粒细胞,再循环、积聚,定位于皮肤微丝蚴表面及附近,并释放髓过氧化物酶、溶菌酶等具强杀虫作用的颗粒蛋白,从而杀伤微丝蚴(Gutierrez—Pena等,1996)。
已有实验表明,中性粒细胞不仅可杀伤微丝蚴,还对感染性第三期幼虫具杀伤作用(Joh- bnson等,1994)。以MTT减弱法作为幼虫活力的一个指标,比较在不同人群血清存在下(感染者INF、流行区正常人EN和非流行区对照NEC),中性粒细胞对感染性第三期幼虫(L3)的细胞毒作用。结果显示,中性粒细胞在三组自体血清存在下,于培养的数分钟内即开始粘附于L3。来自INF和EN的中性粒细胞培养物中,L3坏死率分别达49.1%和56.71%,显著高于NEC之中性粒细胞,而且INF和EN之中性粒细胞培养物具有很强的抑制L3至L4蜕皮的能力,提示在体内诱导特异性的免疫反应,从而导致L3死亡或者封闭其进一步发育。以免疫荧光法,在INF和EN血清中查得与L3表面起反应的IgG抗体。以INF、EN和NEC血清为探针,分别与L3和微丝蚴提取物进行Western blot反应,显示,EN和INF血清可识别L3和微丝蚴提取物中的抗原成分,但识别带型不同。提示,感染者和流行区正常人体内产生有特异性抗L3免疫反应,成为流行区人群限制感染的一种显著的免疫防御机制,这可部分解释,尽管高度流行区人群经常暴露于感染环境但其虫负荷并不高的现象。
但是在鼠模型实验中,嗜酸性粒细胞是抗微丝蚴免疫的主要效应细胞(Folkard等,1996)。以O.lienalis微丝蚴接种的小鼠,可在3—4个月时间内清除感染并具抗再感染能力。作者比较了嗜酸性粒细胞、巨噬细胞和中性粒细胞在其中的作用。结果表明,嗜酸性粒细胞是抗再感染的主要效应细胞。破坏巨噬细胞和中性粒细胞对清除再感染的过程无影响,初次感染中,除去嗜酸性粒细胞和巨噬细胞可导致清除感染的时间延长,而除去中性粒细胞不影响此过程。
盘尾丝虫病具有两种临床类型,一是慢性超反应性,亦称局限型或称sowda;另一种是弥散型。局限型患者皮肤炎症反应严重并与杀微丝蚴能力相关。而弥散型患者炎症反应较轻,在皮肤中常可见大量的活的未受损伤的微丝蚴,而无明显的组织反应。这两种形式可能反映了宿主不同的抗虫免疫反应。因此,有学者研究了两种盘尾丝虫病人中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的杀虫作用(Medina-Dela Garza等1990)。结果表明,在局限型病人血清存在时,于培养的30—60分钟内两种细胞开始粘附于微丝蚴,但不粘附死亡的微丝蚴。无中性粒细胞和嗜酸粒细胞情况下,微丝蚴单独于病人或正常人血清中培养24小时,其活性和形态均不受影响。两组病人之粒细胞显示了相似的粘附率,而嗜酸性粒细胞的固定率较中性粒细胞高。在局限型病人,使用自体血清,造成嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的粘附率和固定率显著降低。提示两种不同病人的粒细胞在杀虫作用方面无显著不同,抗体及血清中其他成分如补体等可影响这些效应细胞的功能活动。在弥散型病人未见效应细胞活性的缺陷,其血清中未见抑制因素。
14.3.3 中性粒细胞对其它寄生虫的杀伤作用
有实验证明,中性粒细胞参与了人体对旋毛虫幼虫的免疫杀伤效应。来自正常志愿者的中性粒细胞在旋毛虫病人免疫血清和正常志愿者新鲜血清存在情况下,可附着并经ADCC效应杀死90±10%的新生旋毛虫幼虫(Venturiello等,1993)。
阴道滴虫病是常见性传播疾病,普遍认为宿主局部防御机制在抗滴虫感染中起关键作用,补体介导的中性粒细胞杀虫作用是最重要的抗虫机制之一。阴道毛滴虫释放白三烯B4(LTB4)可吸引激活中性粒细胞,并诱导一系列中性粒细胞反应如聚集、脱颗粒、氧化代谢等发挥杀虫作用(Shaio等,1995)。
同样在棘阿米巴感染大鼠模型中,也观察到中性粒细胞抗棘阿米巴的ADCC效应。来自免疫大鼠或感染大鼠的中性粒细胞在免疫大鼠血清存在下具有显著的杀虫作用,而且在加入刀豆蛋白A刺激的鼠脾细胞培养物上清后,这种杀虫作用进一步加强(Stewart等,1994)。
卡氏肺抱子虫可刺激来自健康志愿者的中性粒细胞在血清补体存在下发挥吞噬作用并激发呼吸爆发产生过氧化产物(Laursen等,1993),从而发挥杀虫效应。
对15个慢性肝片形吸虫病人中性粒细胞吞噬功能的测定表明,在肝片形吸虫病时,中性粒细胞的趋化活性、吞噬作用及杀虫作用均显著加强,在感染急性期幼虫与肝组织密切接触时尤甚(Osman等,1995)。
总之,在各种寄生虫感染中,中性粒细胞通过ADCC效应在宿主的抗虫机制中发挥着重要作用,经吞噬、脱颗粒及氧化爆发产生过氧化产物等杀伤虫体。然而,在发挥抗感染作用的同时,中性粒细胞也引发了宿主组织的免疫病理反应,导致组织病变。
14.4 中性粒细胞与寄生虫感染的免疫病理
中性粒细胞作为机体重要的抗感染细胞,也是感染局部的主要炎症细胞,引发感染部位的炎症反应。在阴道毛滴虫感染者阴道分泌物中含有大量的中性粒细胞。阴道毛滴虫释放白三烯B4(LTB4),吸引激活中性粒细胞发生趋化反应,聚集于感染部位,发挥杀虫作用的同时,中性粒细胞本身形成脓细胞,引起感染部位的炎症反应。有研究结果表明,阴道毛滴虫病患者阴道分泌物中,LTB4水平与中性粒细胞数量呈正相关关系,而有症状患者LRB4水平及中性粒细胞数量较无症状患者高,提示LTB4水平愈高,中性粒细胞数量愈多,炎症反应也愈严重(Shaio等,19951)。患者的体液免疫成分IgGFCY受体可加强中性粒细胞产生LTB4,从而吸引更多的中性粒细胞至感染局部,增强中性粒细胞与滴虫的互相作用,并通过LTB4促发炎症反应(Shaio等,1995)。在中性粒细胞向感染部位的聚集过程中,IL-8也发挥重要作用,对阴道毛滴虫感染者的观察中发现,有症状患者IL-8水平与中性粒细胞计数呈正相关,无症状患者IL-8水平显著低于有症状者。阴道毛滴虫感染诱导炎症反应,激发滴虫和单核细胞相互作用产生大量IL-8。IL-8是一种白细胞趋化因子,吸引中性粒细胞,所以在滴虫感染中观察到IL-8水平愈高,炎症反应愈严重(Shaio等,1994)。
在血吸虫感染中,急性感染期虫卵肉芽肿病变中嗜酸粒细胞是主要的炎症细胞已是不争的事实,趋化因子是吸引炎症细胞聚集定位于炎症部位的重要因素。SEA本身具有中性粒细胞和嗜酸性粒细胞趋化活性(Owhashi等,1985),可吸引这两种粒细胞至感染部位。而在感染早期,由于中性粒细胞可很快地从血液至感染部位,因而是最早出现的炎症细胞。在虫卵等刺激物刺激下,早期至感染部位的中性粒细胞可产生嗜酸性粒细胞趋化因子(ECF),吸引大量嗜酸性粒细胞聚集于虫卵周围,从而形成典型的虫卵肉芽肿。
Owhashi等(1997)的实验结果表明,脉鼠中性粒细胞在日本血吸虫卵刺激下,可释放ECF。在接受刺激的5分钟后开始释放ECF,至20分钟达高峰。可溶性的SEA及不溶的卵壳成分均具有刺激活性。卵壳的刺激活性对热、HCI、链霉蛋白酶稳定,但对NaOH敏感,以丙酮或Tween-20洗涤卵壳或卵,则失去刺激活性,提示卵壳中中性粒细胞刺激因子(NSF)具有脂质特性,凝胶层析法已证明卵壳中NSF分子量为lkD。除虫卵本身的NSF外,其它物质如钙离子和一些蠕虫幼虫也可刺激中性粒细胞释放ECF,导致大量嗜酸性粒细胞的聚集,形成虫卵肉芽肿。虫卵肉芽肿作为血吸虫对宿主的免疫病理损害,是血吸虫病的主要危害,吡喹酮用于治疗血吸虫病的机制之一,是它可抑制中性粒细胞和嗜酸性粒细胞等炎症细胞反应,从而减轻组织坏死(赵慰先,1994)。
Ⅲ型免疫复合物型变态反应是急性血吸虫感染合并肾脏病变的主要发病机制,其中中性粒细胞发挥着重要作用。免疫复合物沉积于肾小球毛细血管,触发补体系统,其中C5a具有化学趋向作用,吸引中性粒细胞聚集于复合物沉积处,吞噬免疫复合物,并释放蛋白溶解酶,损伤周围组织,导致蛋白尿、水肿、肾功能减退等一系列病变。
另外,中性粒细胞也是血吸虫感染尾蚴性皮炎的主要炎症细胞。实验表明豚鼠皮内注射曼氏血吸虫幼虫(尾蚴)浸出物导致局部皮肤中性粒细胞、嗜酸性粒细胞增加及水肿,而且细胞的集聚与水肿的形成之间密切相关(Teixeira等,1993)。
中性粒细胞脱颗粒产物不仅可杀伤寄生虫,也可对宿主组织产生损害。对重症疟疾患者的观察结果显示,患者体内中性粒细胞的标志物——髓过氧化物酶(MPO)及单核/巨噬细胞的标志物——溶菌酶的血浆水平显著高于对照人群。MPO是中性粒细胞的活化标志,其水平在重症疟疾患者显著高于严重细菌感染时的水平,提示,中性粒细胞分泌物在重症疟疾的暂时性脑功能障碍及昏迷中起重要作用。而MPO水平升高与白细胞总数之间无相关关系,说明MPO升高是由中性粒细胞活化引起的。MPO水平与溶菌酶水平呈相关关系,意味着它们由同一种细胞产生,或者活化MPO产生的信号可同样活化巨噬细胞。中性粒细胞脱颗粒的产物对宿主组织产生毒害作用,至少是脑型疟的一个诱导因素(Mohamed等,1996)。
另外,中性粒细胞的活化尚与盘尾丝虫病Ivermectin治疗时出现的副作用有关。检测盘尾丝虫病人治疗前后血中中性粒细胞活化产物——弹性蛋白酶的水平,结果显示,治疗后弹性蛋白酶水平增高,而且与副作用严重程度相关。弹性蛋白酶升高病人的百分比与副作用的严重程度间有显著关系,说明Ivermectin治疗盘尾丝虫病出现的副作用与中性粒细胞的活化有关,但其机制尚不清楚(NJoo等1994)。
中性粒细胞除参与特定寄生虫感染引起的特定的免疫病理损伤外,作为机体的一线防御细胞,它还是各种寄生虫感染时最先到达感染部位的炎症细胞,是寄生虫引发宿主病理变化的重要因素,如囊尾蚴病早期形成的以中性粒细胞为主的细胞浸润,蛔虫幼虫移行过肺时中性粒细胞及嗜酸性粒细胞包围幼虫并浸润周围组织形成炎症反应等,此方面已多有著述,此处不赘述。
14.5 中性粒细胞活性的影响因素
14.5.l 影响中性粒细胞趋化作用的因素
炎症细胞自血管内渗出至炎症部位是其发挥杀虫作用的先决条件,而炎症效应细胞粘附于寄生虫幼虫的前提是趋化吸引和激活。宿主体内各种介质及寄生虫的分泌排泄抗原可发挥对中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的趋化吸引作用。对盘尾丝虫病人的观察表明,中性粒细胞与嗜酸性粒细胞对趋化物反应不同。局限型病人之嗜酸性粒细胞对炎症介质血小板活化因子(PAF)和三肽活化因子(formylmethionyl -leu- cyl-phenylallanine,FMLP)具有很强的趋化作用,但中性粒细胞却未见显著的迁移现象。然而,在弥散型丝虫病人和正常人,却观察到显著的迁移反应。作者认为局限型病人中性粒细胞对炎症介质的无趋化反应是该类病人病程长和感染频率高的一个原因(Rubio de Kromer等,1995)。
Horii等曾从犬恶丝虫成虫中纯化了一种中性粒细胞趋化因子(DiNCF),分子量为14000。以抗DiNCF抗体筛选犬恶丝虫cDNA库。分离了一个DiNCF cDNA克隆(PD—4),PD-4和genel0的融合蛋白显示了显著的中性粒细胞趋化活性。核苦酸序列分析显示,PD-4长994bP。含一432bP开读框,编码143氨基酸残基。天然DiNCF的N端氨基酸序列与cDNA的理论氨基酸序列比较显示,成熟的功能性蛋白由112氨基酸组成,含有与已知的趋化肽相似的序列,其功能性表位是Met—Phe-Lys(Owhashi等,1993)。重组的DiNCF对中性粒细胞和嗜酸性粒细胞均具有趋化活性。根据DiNCF序列合成的三肽(fMet—Phe—Lys-OH)对中性粒细胞具有很强的趋化活性,但对嗜酸性粒细胞无活性。合成的C端延伸物(fMet—Phe—Lys—Ome/fMet—Phe —Lys—NH2)却对嗜酸性粒细胞具显著的趋化活性,而对中性粒细胞的活性很弱(Owhashi等,1996)。
日本血吸虫成虫可溶性提取物对嗜酸性粒细胞和中性粒细胞亦具有趋化活性,其中一个蛋白分子JAE—L具有很强的中性粒细胞趋化活性(Owhashi等,1984),囊蚴的可溶性提取物也具有强趋化活性,低剂量时即可诱导实验动物的注射局部出现显著的中性粒细胞浸出(Horii等,1985)。
如前所述,除寄生虫本身的一些物质具有趋化活性,可吸引炎症细胞至感染部位外,宿主组织的一些炎症介质如PAF、白三烯B4以及细胞因子如IIL—8等也具有趋化作用(Shaio等,1994;Owhashi等,1985)。
14.5.2 中性粒细胞活性的抑制因素
寄生虫及宿主的某些成分可发挥趋化吸引中性粒细胞的作用,但另一些成分则可抑制其趋化及氧化爆发活性。硕大利什曼原虫表面蛋白酶Gp63即抑制人外周血中性粒细胞对趋化肽fMet—Leu—Phe的趋化反应,并抑制单核细胞和中性粒细胞的氧化爆发,对寄生虫在胞内的生存起重要作用(Sorensen等,1994)。
Moyle等从犬钩虫分离到一个分子量为41000的糖蛋白,该分子在体外可强烈抑制中性粒细胞的功能,从而是一个典型的中性粒细胞抑制因子(NIF),该NIF可封闭活化的中性粒细胞与血管内皮细胞的粘附并抑制其氧化爆发释放H202。该蛋白可选择性地高亲和性地与Integrin CDllb/CDl8结合。NIF为一257aa的多肽,含一17aa导肽,是一个新的白细胞功能抑制剂(Moyle等,1994)。Rieu等的实验表明犬钩虫之中性粒细胞粘附抑制剂NIF是;种选择性的CDllbA区结合蛋白,可直接、特异、高亲和性地与重组的CDllbA区结合。这种结合反应可被抗rllbA单抗封闭。NIF在rllbA上的结合位点有4个多肽,其中一个是iC3b结合位点,完整细胞内NIF与CR3的结合和rllbA相似,提示,NIF结合至CR3封闭其结合iC3b、CD54的能力,并抑制中性粒细胞摄取血清中调理颗粒的活性,因此NIF代表了distutegrin,提示钩虫以此逃避宿主的炎症反应(Rieu等,1995)。
除寄生虫本身具有中性粒细胞抑制因子外,宿主体内一些因素也抑制中性粒细胞的趋化和吞噬。在旋毛虫病人血清中即观察到抑制中性粒细胞氧化代谢及呼吸爆发的作用。将中性粒细胞与病人血清共培养,观察过氧化阴离子的产生及化学发光反应,结果显示,66%的血清抑制过氧化阴离子的产生,46%和80%的血清可分别抑制中性粒细胞对f—MLP和PMA的化学发光反应(Bruschi等,1995)。说明,中性粒细胞抑制因子不仅可来源于寄生虫,也可来源于宿主自身,从而使寄生虫可逃避宿主的炎症反应及ADCC效应。
14.6 结语
中性粒细胞作为机体防御感染的重要细胞成分,在寄生虫感染中也起着重要的保护作用,通过ADCC效应及其吞噬杀伤作用杀伤抑制入侵的寄生虫。但氧化代谢及呼吸爆发的产物在作用于寄生虫的同时,也作用于人体及其他宿主组织,从而产生免疫病理效应。
关于中性粒细胞对不同寄生虫感染中的作用、效应机制、影响因素等方面的著述仍不全面,有必要对中性粒细胞进行深入的研究,进而趋利避害,充分发挥其杀虫机制的同时,避免其造成组织损伤。


