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痛风来去太快就像龙卷风。痛风不是病,痛起来真要命!痛风发作,大多数患者都会吃镇痛消炎药来抵御这只“猛虎”。然而,我们有时也会遇到一些患者,不吃药,痛风忍着忍着就“不痛了”,这是为何?它的内在机制是什么呢?在医院承办的年上海市学会内分泌分会肥胖学组及高尿酸血症学组联合年会中,来自上海交通医院内分泌科的徐浣白教授讲解了详细机制,一起来看!痛风的“幕后黑手”——无菌性炎症反应
急性痛风发作时,会出现受累关节的肿胀和疼痛,即炎症表现,值得注意的是,这种炎症并不是由病原体引起的,而是一种无菌性炎症。急性痛风性关节炎的重要特征是自发性尿酸晶体的形成,即“痛风石”。“痛风石”中的单钠尿酸盐(MSU)晶体会引起破骨细胞活性、分化和矿化增强,影响周围新骨形成;而且,MSU晶体刺激降低了软骨细胞的活性和功能,会造成局部正常软骨结构消失,呈现空洞软骨陷窝。
影响炎症进程的三大因素
急性痛风发作时炎症为何会自发消退呢?目前考虑它是一种自限性疾病,即疾病在发生发展到一定程度后能自动停止,并逐渐恢复痊愈的疾病。该类疾病并不需要特殊治疗,只需对症治疗或不治疗,靠自身免疫就可痊愈,常见的如伤风感冒等。那么,急性痛风的发作与缓解交替、炎症存在自发消退到底是何原因呢?接下来,我们来看看炎症进程的影响因素。炎症的发生和消退,其实是体内“促炎”与“抗炎”的一场大战。该进程主要与单核巨噬细胞、中性粒细胞等密切相关,同样也会受到蛋白质、先天免疫负调控因子以及食物等因素影响。
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单核巨噬细胞直接吞噬MSU晶体
促炎:单核细胞吞噬MSU晶体,增加了细胞内的钠浓度。为了保持同渗性,水通过水通道蛋白进入细胞,诱导细胞水肿,从而稀释胞内钾离子浓度,激活NLRP3炎症小体,产生以白介素-1β(IL-1β)为主的促炎介质。抗炎:受累关节局部固有的单核细胞吞噬MSU晶体可分化为巨噬细胞,引起细胞因子由促炎向抗炎发生转变。分化而来的M2型巨噬细胞具有更高的吞噬活性和非炎症性吞噬作用,使固有免疫受限以缓解炎症反应,由此可推测,单核细胞转变为巨噬细胞的分化状态与炎症消退有关。2
中性粒细胞
(1)形成吞噬泡:包裹MSU促炎:中性粒细胞是痛风关节液中数量最多的分叶核白细胞和机体固有免疫的主要效应细胞,被趋化物质吸引到炎症部位,伸出伪足包裹MSU,形成吞噬泡,该过程伴随氧化呼吸爆发,产生大量活性氧(ROS)并释放炎症介质,包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、重组人白介素-8(CXCL-8)等。抗炎:中性粒细胞来源的微泡具有免疫抑制特性,可以诱导人单核细胞来源巨噬细胞释放转化生长因子-β1(TGF-β1),并抑制MSU刺激巨噬细胞中IL-1β的释放,在痛风中起到抗炎的作用。(2)形成胞外诱捕网(NETs),抑制促炎因子在痛风急性发作期,中性粒细胞还能激活ROS、自噬、RIPK1-RIPK3-MLKL信号、P2Y6受体、核酸化、钙通道、IL-1β,诱导NETs形成,通过NETs限制痛风炎症,其聚集体aggNETs可以降解细胞因子和趋化因子,干扰中性粒细胞的招募和激活,促进炎症的消退。3
凋亡白细胞的清除与TGF-β1产生
抗炎:前面提到,巨噬细胞和中性粒细胞清除凋亡细胞的过程与TGF-β1的产生密切相关。在急性炎症中,募集的单核细胞分化为巨噬细胞,可在MSU刺激或摄取凋亡中性粒细胞后产生TGF-β1,促进炎症消退,说明巨噬细胞从激活的炎症表型转变为促进消退的炎症表型。可见,转化生长因子TGF-β1在缓解期表达增加,是痛风转归的主要介质,与炎症的静止期有关。图1:转化生长因子TGF-β1是痛风转归中的主要介质综上,抑制炎症部位中性粒细胞的浸润与清除过程可以防止和减轻组织损伤、促进机体稳态调节、恢复动态平衡,炎症的有效转归既依赖于促炎途径的关闭,也依赖于抗炎因子的生成。吞噬细胞清除凋亡细胞后可促进这些分子生成。不止细胞,这4大因素也不容忽视!
除了上述提到的细胞因素,还有哪些因素会影响体内炎症进程呢?会议上徐浣白教授讲解了四个要点。
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蛋白的包被与结晶的非炎症性清除
MSU晶体可与不同的蛋白质结合,包括免疫球蛋白和补体,晶体表面的蛋白发生动态交换,可反映炎症进展。2
氧化呼吸爆发
ROS的抗炎作用是通过促进aggNETs的形成来介导的,aggNETs可以捕获和降解炎症介质,强调了氧化呼吸爆发在痛风缓解期的作用。图2:MSU晶体可激活中性粒细胞NADPH氧化酶介导产生ROS增多3
细胞因子与水平调控
先天免疫负调控因子的诱导以及NETs相关的蛋白酶降解炎症介质都参与调控急性痛风的消退;研究显示,使用蛋白酶抑制剂,阻断NETs相关蛋白酶,可抑制炎症介质降解。4
食物成分
(1)短链脂肪酸和高纤维饮食:增加纤维膳食摄入可缓解痛风症状,高纤维饮食(如玉米、大豆、芹菜等)可降低MSU晶体诱导的炎症,而醋酸盐的治疗可促进痛风炎症消退。(2)多聚不饱和脂肪酸(omga-3脂肪酸):痛风的发作与脂代谢也密切相关,尤其是omga-3脂肪酸,研究表明,频繁的痛风发作和omga-3脂肪酸的浓度之间呈负相关。(3)肠道菌群:研究发现痛风患者和健康患者的肠道菌群组成差异显著,这对于临床的诊治或可提供参考。总结
急性痛风发作与缓解交替,炎症存在自发消退与多种因素有关,包括单核巨噬细胞的分化状态、中性粒细胞来源的微泡和NETs、aggNETs;另外还有结晶的包被、氧化呼吸爆发、细胞因子水平的调控和食物成分等。深入其机制,可指导临床痛风治疗,进一步控制病情缓解疼痛、为产生新的治疗策略和药物研发提供靶标。
专家简介:徐浣白教医院内分泌代谢科副主任医学博士、副主任医师、副教授、硕士生导师美国斯坦福大学博士后
中华医学会内分泌学分会青年委员、高尿酸学组委员
中国医疗保健国际交流促进会甲状腺疾病分会青年委员会委员
上海市医学会糖尿病分会委员、饮食与营养治疗学组副组长
上海市医学会内分泌分会高尿酸学组组员、基础学组组员
年入选上海市浦江人才
从事医教研20年,擅长甲状腺疾病、高尿酸血症/痛风、糖尿病等的诊治
主持或参加科研项目多项:中国科学院战略性先导科技项目、国家科技部计划项目、国家自然科学基金面上基金项目、国家自然科学基金青年项目(主持)、上海市自然科学基金面上项目(主持)、美国国立卫生研究院(NIH)项目以及加利福尼亚再生医学专项
近年在《Autophagy》、《Oncogn》、《JClinEndocrinolMtab》等国际权威杂志上发表SCI收录论文20余篇
《DiabtsCar》中文版青年编辑,中华全科杂志编委
本文首发丨医学界内分泌频道本文整理丨茜茜报道专家丨徐浣白教授责任编辑丨泡芙版权声明
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