阿片類藥物調節(jié)機體免疫系統(tǒng)的研究進展

耿仕濤，張尊月，陳 欣，李連富，王昆華

（1.昆明醫(yī)科大學國家衛(wèi)健委毒品依賴和戒治重點實驗室，云南 昆明 650032；昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院2.胃腸與疝外科，3.科研實驗中心，云南 昆明 650032；4.云南省戒毒管理局，云南 昆明650000；5.云南省第六強制隔離戒毒所，云南 德宏 678400）

阿片類藥物如海洛因和嗎啡等的濫用仍是一個世界范圍內普遍存在的問題，其使用會對機體先天性免疫和適應性免疫系統(tǒng)造成不良影響，最直接的后果就是引起免疫抑制，增加艾滋病和乙型肝炎等病毒的感染及傳播幾率，同時會誘發(fā)各種嚴重并發(fā)癥［1］。另外，阿片類藥物濫用導致的免疫功能紊亂可能是戒斷后復吸的重要原因，但其機制仍不清楚。本文就阿片類藥物濫用患者免疫功能改變作簡要綜述，為后續(xù)研究提供理論基礎。

1 阿片類藥物濫用對免疫系統(tǒng)的影響

阿片類藥物對人體的免疫系統(tǒng)損害嚴重，對非特異性免疫、體液免疫、細胞免疫和紅細胞免疫都有不同程度的損害，具體表現(xiàn)為免疫細胞增殖異常、活力下降和細胞因子的異常表達［2］。造成這種影響的機制目前有2種，其一是通過與細胞上阿片類受體結合，直接發(fā)揮作用；其二是通過激活下丘腦-垂體-腎上腺軸的下游通路，從而在外周和交感神經系統(tǒng)產生免疫抑制作用［3］。

由于阿片類藥物對免疫系統(tǒng)的影響，濫用者合并感染的發(fā)病率較高［4］，其中以艾滋病毒和肝炎病毒感染最常見［5］。其主要原因可能為阿片類藥物直接或間接作用于免疫系統(tǒng)，削弱了先天免疫和適應性免疫［6］；同時，抗病毒細胞因子如干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）在T細胞和單核細胞中的表達也受到抑制［7］，進一步促進了感染性疾病如肝炎和艾滋病的發(fā)生。SIMONOVSKA等［8］的研究證實了阿片類藥物會破壞免疫系統(tǒng)，從而削弱宿主防御機制（包括體液免疫和細胞免疫），并增加對細菌和病毒感染的易感性。

1.1 體液免疫及細胞免疫的變化

體液免疫與細胞免疫是人體兩大防線，對機體抵御外物至關重要，任何一道防線受損，都會導致免疫力下降，增加感染風險。

阿片類藥物對人體體液免疫損害非常明顯，會引起抗體和補體產生的變化，從而導致體液免疫的改變。阿片類藥物影響B(tài)細胞的活化及功能，導致IgA，IgG和IgM高于健康人群，但是，補體C3和C4以及循環(huán)免疫復合物均較健康人群無顯著差異［9-10］。BROWN等［11］通過檢測海洛因成癮者外周血中抗體表達，發(fā)現(xiàn)IgM明顯升高，部分IgG升高，IgA變化不明顯。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，成癮者體內B細胞核抗體分布顯著異于健康人群，B細胞數量增加，IgG3和IgG4明顯升高，同時總IgM和艾滋病病毒包膜特異性IgM也有所增加［12］。ZHANG等［13］對嗎啡成癮小鼠的淋巴細胞進行詳細的分析發(fā)現(xiàn)，B細胞和骨髓中B細胞前體細胞數量均減少。阿片類藥物能誘導體液免疫的異常，而關于阿片類藥物如何調節(jié)體液免疫，目前的研究認為該類藥物可引起多組織和器官的抗原結構變化，引起自身免疫反應，進一步影響抗體和相關復合物的產生［9］。

除上述的體液免疫外，阿片類藥物同樣調節(jié)細胞免疫，主要表現(xiàn)為：自然殺傷細胞（natural killer cell，NK）活性降低；T細胞對絲裂原的反應下降；中性粒細胞和巨噬細胞吞噬和殺菌活性降低；巨噬細胞、小膠質細胞及星形膠質細胞產生細胞因子和趨化因子的能力降低等［13］。在阿片類藥物導致的細胞免疫變化中，對T細胞的調節(jié)作用最顯著，能抑制T細胞的增殖、分化及功能。阿片類藥物可通過阿片受體直接作用于T細胞，抑制T細胞增殖，表現(xiàn)為脾和淋巴結中幼稚、記憶及效應CD4+T和CD8+T細胞均明顯降低。此外，阿片類藥物會影響T細胞的分化，可使T細胞極化為2型輔助性T細胞（type 2 helper T cell，Th2），Th1和Th2比例失調，白細胞介素4（interleukin-4，IL-4）和IL-5的產生增加，IL-2和IFN-γ降低［14］。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，海洛因等阿片類藥物濫用者外周血中調節(jié)性T細胞（regulatory T cell，Treg）數量增加，而Treg會抑制CD3+CD4+T細胞的增殖，導致機體免疫能力降低［15-16］。最近的一項研究評估了嗎啡對健康人免疫功能和細胞因子產生的影響，結果顯示，嗎啡會抑制CD4+T細胞分泌IL-2和降低CD8+T細胞產生IFN-γ，同時能抑制多種細胞因子的表達［17］。這種抑制作用的產生是因為阿片類藥物抑制了成癮者活化T細胞的NF-κB信號轉導，并且這種抑制作用還伴隨著IL-10水平的升高和CD4+Th17細胞分泌IL-17的減少，提示Th17/Treg失衡可能與阿片類藥物成癮抑制CD4+T細胞NF-κB活性有關［18］。而關于阿片類藥物對T細胞免疫功能的抑制作用的具體機制還需要進一步探索。

此外，阿片類藥物可直接抑制巨噬細胞和粒細胞等吞噬細胞攝取調理病原體的能力，降低趨化性及其產生細胞因子的能力，從而影響細胞免疫功能［14］。同時，阿片類藥物能顯著降低人類NK的細胞毒性［19］。但不同阿片類藥物之間存在差異，可能是因為阿片類藥物對NK細胞活性的抑制主要是通過阿片受體的激活介導的，而不同阿片類藥物作用于不同受體，導致這種差異的出現(xiàn)。總之，阿片類藥物能通過不同機制影響免疫細胞的功能，使細胞免疫受損。體液免疫和細胞免疫的受損，會增加機體感染的風險，這也是艾滋病、病毒性肝炎和肺結核等感染性疾病在阿片類藥物濫用者中占較高比例的重要原因。

1.2 細胞因子的變化

細胞因子作為免疫系統(tǒng)的重要組成部分，參與免疫應答與免疫調節(jié)，具有廣泛的生物學活性。研究還發(fā)現(xiàn)，阿片類藥物除了通過直接影響免疫細胞破壞免疫功能之外，許多細胞因子也會發(fā)生改變。TOMESCU等［20］發(fā)現(xiàn)，細胞因子的變化伴隨著免疫細胞功能的紊亂，如樹突細胞和NK細胞激活顯著增加。這些發(fā)現(xiàn)都表明，細胞因子的變化會間接導致免疫穩(wěn)態(tài)的改變。

細胞因子調節(jié)體液和基于細胞的免疫反應之間的平衡，并且它們調節(jié)特定細胞群體的成熟、生長和反應能力。阿片類藥物會破壞細胞因子的平衡，進一步造成免疫功能的失調，形成惡性循環(huán)。有研究比較了阿片類藥物包括海洛因和嗎啡使用者與健康對照者體內細胞因子的產生，發(fā)現(xiàn)阿片類藥物成癮者IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子α/β（tumor necrosis factor-α/β，TNF-α/β）和IFN-γ水平顯著減少，而IL-10水平與正常人群差別不明顯［17，21-22］。另有研究結果則顯示，海洛因成癮者細胞因子TNF-α、轉化生長因子 β、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10和IFN-γ水平顯著增加［10，23-24］，提示阿片類藥物成癮者存在細胞因子產生異常。已有研究證實，阿片類藥物可能主要影響Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）依賴性細胞因子的產生，通過與TLR2/4結合激活TLR信號通路，增強NF-κB表達，釋放促炎性細胞因子［14，22］。

長期使用阿片類藥物導致細胞因子異常變化，其特征是血漿促炎細胞因子（IL-1β，IL-6，IL-12，TNF和IFN-γ）和抗炎細胞因子（IL-4，IL-10和IL-13）的平衡被破壞。機體細胞因子的這種變化必然會導致機體免疫細胞的差異性分化，引起免疫功能的紊亂，增加了阿片類藥物濫用者對各種病原菌的易感性。

2 阿片類藥物濫用對中樞神經系統(tǒng)免疫功能的影響

阿片類藥物對免疫功能的調節(jié)主要通過4種途徑：直接作用于免疫細胞、對下丘腦-垂體-腎上腺軸的調節(jié)、對交感神經活動的調節(jié)和對其他部位如中樞免疫系統(tǒng)的調節(jié)［25］。阿片類藥物對中樞神經系統(tǒng)免疫功能的影響是通過激活其主要的免疫活性細胞小膠質細胞，誘導細胞因子、趨化因子以及炎癥介質的釋放，包括IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α及環(huán)氧合酶2，導致炎癥及免疫抑制［26］。NERI等［27］報道了海洛因會誘導中樞神經系統(tǒng)炎癥反應和細胞因子釋放，氧調節(jié)蛋白150、環(huán)氧合酶2、熱休克蛋白70、IL-6和IL-15細胞因子以不同的表達模式過度表達。而這些細胞因子的產生是由NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）途徑的激活導致［28］。動物實驗表明，阿片類藥物通過與TLR4結合誘導中樞神經系統(tǒng)小膠質細胞活化，激活下游細胞內信號轉導途徑，增加P38 MAPK磷酸化和促炎性細胞因子mRNA表達的上調，導致細胞因子的釋放［29］。另外，阿片類藥物還會改變小膠質細胞激活γδT淋巴細胞的能力，IFN-γ和抗原特異性細胞毒性均明顯受損［30］。

阿片類藥物會降低神經膠質細胞的生長速率，抑制膠質細胞增殖，如嗎啡誘導的胱天蛋白酶3通過糖原合酶激酶3β和P38 MAPK信號通路參與了小膠質細胞的凋亡，導致小膠質細胞增殖減少，減弱免疫功能［31］。另外，星形膠質細胞的增殖也受到阿片類藥物的影響。研究發(fā)現(xiàn)，嗎啡會誘導多個腦區(qū)核團中星形膠質細胞的增殖減少，與細胞外調節(jié)蛋白激酶磷酸化上調［32］、蛋白激酶C［33］和鈣調蛋白途徑有關［34］?？傊⑵愃幬镎T導的中樞免疫信號可以直接或間接的影響膠質細胞的功能，導致星形膠質細胞趨化因子受體和激活標記物的表達增加以及炎性介質的釋放，而小膠質細胞的激活也會導致炎性介質的釋放和細胞表面受體的上調，在增強神經興奮性的同時，中樞免疫系統(tǒng)也發(fā)生紊亂［28］。

阿片類藥物可以通過破壞神經系統(tǒng)不同腦區(qū)的免疫調節(jié)功能間接抑制NK細胞活性和淋巴細胞增殖等免疫反應［35］。研究表明，伏隔核（nucleus accumbens，NAC）在海洛因和嗎啡介導的免疫效應中起到重要的作用，阿片類藥物通過激活NAC多巴胺D1受體的神經途徑抑制NK細胞的活性，NAC多巴胺能輸入與阿片類藥物誘導的免疫抑制密切相關，提示阿片類藥物誘導的多巴胺D1受體激活增加可能與其濫用者的免疫異常直接相關［36-37］。大腦基底外側杏仁核（basolateral amygdala，BLA）和NAC是阿片類藥物誘導的條件性免疫調節(jié)所必需的另外2個大腦區(qū)域［31］，SZCZYTKOWSKI等［38］的實驗表明，阿片類藥物導致的條件性免疫抑制需要BLA、NAC和腹側被蓋區(qū)組成的特定邊緣神經回路的完整性。

此外，海馬可能在海洛因等阿片類藥物誘導的條件性免疫改變中發(fā)揮作用，而這種作用的發(fā)揮可能與海馬中IL-1β的活性相關。研究證明，海馬是介導阿片類藥物誘導條件性免疫調節(jié)神經回路的另一個必要組成部分，并且海馬背側的IL-1β在阿片類藥物誘導的條件性免疫調節(jié)中起重要作用［39］。LEBONVILLE等［40］發(fā)現(xiàn)，在海馬區(qū)阻斷IL-1受體可干擾海洛因等阿片類藥物誘導的條件性免疫抑制的獲得，進一步揭示了阿片類藥物誘導的條件性免疫抑制的獲得需要海馬中IL-1的參與。BLA和伏隔核功能完整性對于阿片類藥物條件性免疫抑制是必要的，HUTSON等［41］報道了IL-1在這2個腦區(qū)中的作用，其中BLA中的IL-1信號通路是海洛因等阿片類藥物誘導的條件性免疫抑制所必需的。綜上可知，中樞神經系統(tǒng)中許多腦區(qū)IL-1的表達在阿片類藥物誘導的條件性免疫反應中起著重要作用，并且可能是使阿片類藥物使用者的免疫功能正?；母深A靶點。

研究發(fā)現(xiàn)，海洛因等阿片類藥物會改變大腦相關區(qū)域的溫度［42］以及神經遞質和腦源性神經營養(yǎng)因子的表達［43］，而這些改變是否會介導阿片類藥物濫用者免疫功能的變化，目前仍在探索中。

3 阿片類藥物濫用對腸道菌群調控的免疫功能的影響

腸道是機體與外界環(huán)境接觸最為密切的組織之一，也是機體最大的免疫器官，腸道中共生著大量的菌群，這些菌群在人體免疫、內分泌和神經等生理功能的發(fā)揮以及諸多疾病的發(fā)生中扮演重要角色［44-45］。腸道菌群對免疫系統(tǒng)的發(fā)展起關鍵作用。許多研究都證實，腸道菌群能影響宿主免疫，例如分節(jié)絲狀菌（segmented filamentous bacteria，SFB）能誘導Th17細胞的分化［46］，脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）和梭狀芽孢桿菌屬（Clostridium）能誘導Treg分化，抑制Th17和Th1細胞分泌相關細胞因子［47-48］。此外，腸道菌群釋放的某些代謝物質也可調控Treg，Th1，Th2和Th17等免疫細胞的發(fā)育與分化［49-50］。

阿片類藥物濫用常伴免疫功能紊亂，在濫用者外周血中常會發(fā)現(xiàn)多種免疫細胞的改變，而腸道菌群參與了外周免疫反應的調節(jié)［51］。阿片類藥物會引起腸道菌群組成和功能的改變［52-54］，并且失調的腸道菌群導致TLR激活可能是機體免疫紊亂的主要原因之一。研究顯示，嗎啡能通過激活TLR2/4，誘導IL-17A和IL-6持續(xù)上調，IL-17A的過度表達破壞腸道屏障功能，導致腸道細菌移位，激活外周免疫反應，造成細菌持續(xù)傳播和持續(xù)全身炎癥［55-56］。最近的研究也證實，阿片類藥物能引起腸道菌群失調，并且能選擇性誘導革蘭陽性腸道細菌移位，以葡萄球菌屬和腸球菌屬的變化最為顯著［57］。事實上，革蘭陽性和革蘭陰性腸道細菌及其產物都能激活免疫細胞和腸神經膠質細胞上的TLR［58］，誘導細胞因子和趨化因子的產生，破壞免疫細胞功能，造成機體免疫功能紊亂。

阿片類藥物會導致免疫反應失調、腸屏障通透性增加、腸道細菌移位、腸道感染風險增加和腸源性敗血癥［59］。WANG等［60］報道，阿片類藥物會引起腸道內穩(wěn)態(tài)失調，表現(xiàn)為腸道菌群改變，腸上皮屏障功能完整性受損，免疫反應失調。進一步的分析發(fā)現(xiàn)，阿片類藥物誘導的腸道菌群失調具有明顯的特征，包括與致病相關的菌群顯著增加，與應激耐受相關的菌群減少，其中糞腸球菌的擴張與阿片類藥物導致的腸道功能障礙密切相關［52］。此外，通過比較阿片類藥物濫用者與健康人群的腸道菌群發(fā)現(xiàn)，異普雷沃菌屬（Alloprevotella）、梭狀芽胞桿菌屬（Clostridium ⅪⅤa）、羅斯拜瑞菌屬（Roseburia）、阿利斯泰伯菌屬（Alistipes）和帕拉普雷沃菌屬（Paraprevotella）的數量發(fā)生了明顯改變，同時，擬桿菌屬（Bacteroides）和普雷沃菌屬（Prevotella）的豐度可作為阿片類藥物成癮的潛在生物標志物［54］。值得注意的是，這些改變的菌群對機體先天性和適應性免疫都具有一定的調節(jié)作用，并且這些菌群的代謝產物的平衡有助于維持強有力的免疫監(jiān)視和耐受［61］。盡管目前已明確阿片類藥物會導致腸道菌群的改變，但關于阿片類藥物誘導的腸道菌群失調如何導致免疫紊亂還需要進一步的探索，其可能機制見圖1。

圖2 阿片類藥物濫用者腸道菌群調控免疫功能的可能機制［52-55，57-58，62］.IL：白細胞介素；Th：輔助性T細胞；Treg：調節(jié)性T細胞；

綜上所述，阿片類藥物能誘導腸道菌群失調，而腸道菌群調控腸道黏膜及外周免疫功能，通過特定的分子模式誘導產生多種炎性細胞及炎性因子，進而影響腸黏膜屏障的通透性，導致腸道菌群移位?？紤]到阿片類藥物導致的異常免疫反應與腸道菌群失調存在相關性，利用菌群移植或益生菌干預恢復腸道菌群的組成有望成為恢復免疫功能的重要治療措施。

4 結語

阿片類藥物通過不同調節(jié)機制對濫用者機體的免疫系統(tǒng)造成破壞，引起免疫功能紊亂。阿片類藥物導致的免疫抑制增加了各種感染性疾病的發(fā)生率，如艾滋病的蔓延、肝炎及肺結核的高發(fā)生率等。同時，免疫功能的改變同樣會影響阿片類藥物的成癮與戒斷。但阿片類藥物調控機體免疫系統(tǒng)的具體機制目前仍不清楚，因此研究其具體調控機制，將會為阿片類藥物成癮機制及后續(xù)的戒斷治療更好的提供理論基礎。