系统性硬皮病(SSc)是一种自身免疫性疾病,其确切病因不明,可能与微血管病变、免疫反应、细胞外基质合成过多相关。有作者提出活性氧(ROS)过量产生与SSc发病机制有关,SSc患者体内存在异常的氧化还原状态,即氧化和抗氧化状态失衡,这种失衡最终会使体内ROS等活性产物增多,大量研究表明,这些活性产物可能是导致SSc发生发展的重要因素。
1、氧化应激的概念
氧化应激由ROS介导。氧在机体组织正常代谢过程中,可以形成自由基。生理条件下机体内产生的ROS能被抗氧化防御体系清除,从而保持ROS产生与清除平衡,限制其对细胞的损害。任何原因引起体内ROS过量生成和(或)机体抗氧化系统受损,进而导致活性氧及其相关代谢产物过量聚集、引起组织损伤的过程,即为氧化应激。
2、SSc中过度氧化应激存在的证据
近年来,有文献报道,氧化应激标志物8异前列腺素F2α,为自由基催化的花生四烯酸过氧化产物在SSc患者体液中升高。研究发现,8异前列腺素F2α与SSc微血管损伤严重性正相关,与一氧化碳弥散功能负相关,并随着肺损害的加重而增加。有研究表明,抗氧化治疗可以改善纤维化。在统计学上,HLA抗原(A23、B18、DR11)与SSc患者相关,虽然其没有与某种亚型直接相关,但其产生却与更加严重的临床表现有关。国外已经针对系统性硬皮病进行了多次全基因组关联分析研究,发现多个HLA相关基因及非人类白细胞抗原相关基因。最近的全基因组关联分析(GWAS)研究显示,HLA-DQB1(ACA+)、HLA-DPA1/B1(ATA+)及NOTCH4(ACA+)与SSc及其自身抗体出现相关。
3、SSc中过度氧化应激产生的机制
目前,微血管病变被认为是SSc发病的始动因素之一,亦是SSc发病机制的中心环节。SSc患者早期可出现雷诺现象,即当遇冷或情绪激动时,手指及脚趾会变白、变紫,最后变红,长期反复发生容易造成指(趾)尖部位的缺血、溃疡及坏死,其病理改变是肢端小动脉持续性痉挛导致毛细血管灌注缓慢,血流减少或缺乏,待痉挛缓解后又出现血流再灌注现象。缺血再灌注是ROS产生并且导致组织损伤的一个重要原因。
4、氧化应激在SSc纤维化过程中的作用
一些学者提出,在系统性硬皮病发生的初始阶段,患者体内激活的成纤维细胞能产生大量的活性氧,使机体处于一种过度的氧化应激状态,在这一状态下,大量产生胶原蛋白Ⅰ,促使组织纤维化。研究发现,Toll样受体(TLR)与SSc的发生发展有密切关系,能够激活与适应性免疫有关的基因,同时也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁,氧化应激所产生的ROS等内源性分子能够激活TLR;细胞外基质合成增多并过量沉积是SSc的重要病理特征之一,有作者通过原位杂交证明,SSc中部分成纤维细胞表达Ⅰ型、Ⅲ型前胶原mRNA明显增多,说明有高胶原产量的成纤维细胞亚群的存在;ROS能够通过调节蛋白激酶和蛋白磷酸酶受体途径来调节信号转导,促进炎症因子如血小板衍生因子、TGF-β表达,产生级联放大效应,导致纤维化的产生;在SSc疾病发生发展的过程中,成纤维细胞起重要作用,成纤维细胞可分泌大量的胶原蛋白,导致细胞外基质沉积,过量的细胞外基质沉积导致各器官纤维化的发生,ROS能够刺激成纤维细胞增殖。
5、结语
越来越多的证据表明,SSc患者体内存在过度的氧化应激状态,这种状态是通过特定的病理途径产生,并能激活人体内一系列的信号通路产生级联放大效应,从微血管损伤、免疫反应以及细胞外基质等方面导致各系统的纤维化,启动和促进了疾病的发生与发展。研究氧化应激在SSc纤维化发生机制中的作用,不仅有助于深入探讨其发病机制,也为临床治疗提供了新的思路。