炎症性肠病炎症过程中ICAM-1的表达及作用
马锋振, 马洪升, 四川大学华西医院消化内科 四川省成都市 610041
通讯作者: 马锋振, 610041, 四川省成都市,四川大学华西医院消化内科. locust007@sina.com
电话: 13183878591
收稿日期: 2004-11-12 接受日期: 2004-12-08
摘要
越来越多的研究证明，无论从分子生物学特征、基因多态性方面还是从病理生理、免疫反应机制方面来说，ICAM-1高表达是白细胞与内皮细胞黏附力增强的主要分子基础，他与炎性肠病的炎症过程相关并在其中起着重要的促进作用，抗ICAM-1抗体能有效地抑制白细胞与上皮细胞的黏附而减轻炎症程度.
, 百拇医药
马锋振, 马洪升. 炎症性肠病炎症过程中ICAM-1的表达及作用. 世界华人消化杂志 2005;13(8):1014-1016 (PDF) IBD的病理生理机制.
3.2 ICAM-1与UC ICAM-1在UC的黏膜和外周血循环中表达增加，且与组织炎症程度密切相关.有学者发现ICAM-1单抗对实验性UC具有治疗作用[13].研究中发现UC模型组大鼠脾脏和结肠组织ICAM-1mRNA表达上升，与正常组和其他治疗组之间存在一定的差异，提示其在UC的发病机制中可能起重要作用.经治疗后ICAM-1mRNA表达明显下调，表明治疗可能通过减少由黏附分子所介导的炎症细胞的浸润，从而达到改善UC局部组织炎症损伤的目的[14].有报道[15]在DSS模型组大鼠的远端结肠中，ICAM-l表达位于血管内皮细胞和巨噬细胞，毛细血管和小静脉的阳性率比小动脉高，最多见于黏膜和黏膜下层;结肠黏膜糜烂、浅溃疡及其附近阳性率较高，从距肛门口3 cm以上起，阳性率随炎症病变的减轻而逐渐减低;黏膜层隐窝上皮细胞染色阴性，淋巴细胞染色阴性.观察到正常对照组大鼠远端结肠中仅少数血管内皮细胞ICAM-l表达阳性.与对照组比较，DSS模型组大鼠结肠黏膜的ICAM-l表达显著增高.ICAM-l在白细胞的跨内皮迁移和免疫细胞激活方面发挥重要作用，可介导DSS诱导的结肠炎的炎性损伤.Bendjelloul et al[16]报道，在ICAM-l基因缺陷的实验性结肠炎小鼠中，结肠黏膜ICAM-l表达呈阴性或弱阳性，而野生型小鼠的ICAM-l表达阳性率很高.内皮细胞ICAM-l表达下调后，与白细胞的相互作用减弱，从而使炎症活动性减低[17].用抗ICAM-l单克隆抗体预防性治疗可减轻DSS诱导的结肠炎模型的症状[18].
, http://www.100md.com
近年来对基因调控的深入研究证实，肿瘤的发生是由众多基因参与的信号传导过程，其中细胞黏附分子介导的细胞间相互作用对于肿瘤的形成和转移至关重要.恶性肿瘤细胞表达不同的黏附分子，黏附机制的失调在肿瘤的发生和转移中起重要的作用[19].UC的恶变可能与此机制有关.黏附分子的主要作用是促进异源细胞间的相互黏附，使得不同细胞间的相互效应得以实现，形成肿瘤浸润和转移[20].
另外，UC活动期受累组织细胞中sVCAM-1水平明显增高，缓解期其水平降低，但仍高于正常人[21].正常组织中和外周血淋巴细胞中sVCAM-1含量接近，但UC伴重度不典型增生者的组织中sVCAM-1含量明显高于血液中含量，提示UC的恶变可能与此有关.
3.3 ICAM-1与CD 朗罕氏细胞向Th1细胞提呈抗原需要黏附分子，向Th2细胞提呈抗原无需黏附分子参与.目前认为克罗恩患者的发生与Th1细胞介导的局部炎症免疫应答反应有关，UC与Th2细胞有关.
, http://www.100md.com
4 抗细胞黏附分子单克隆抗体在炎症性肠病临床应用中的研究抗ICAM-1抗体能有效地抑制白细胞与上皮细胞的黏附，从而减轻炎症程度.Wong et al对乙酸诱发的IBD小鼠给予抗ICAM-1抗体.7 d后，小鼠肠上皮组织破坏程度减轻，白细胞浸润减少，远端结肠与全身体重之比下降，髓过氧化物酶活性降低2倍，超氧化物减少将近85%.抗ICAM-1抗体可用于治疗炎症、变态反应、移植排斥等疾病，其抗炎机理主要为阻止抗原呈递和T细胞活化，阻断淋巴细胞和中性粒细胞的内迁.
总之，白细胞和内皮细胞之间的黏附作用所导致的组织损伤是细菌和细胞因子等引发的炎性肠病的共同通路之一，而ICAM-1高表达是白细胞与内皮细胞黏附力增强的主要分子基础.阻断IBD发病机制中的黏附过程，减缓疾病的发生、发展，已经成为临床预防和治疗的一个有效手段.
5 参考文献
, http://www.100md.com
1 鲁继荣, 勒英丽, 何晶, 付文永, 周亮. 细胞间黏附分子-1基因Gly241Arg多态性与儿童哮喘关系探讨.
中国实用儿科杂志 2004;19:687-688
2 王银娜, 李荣芬. 细胞间黏附分子-1基因多态性与疾病易感性. 国外医学遗传学分册 2004;27:165-167
3 Matsuzawa J, Sugimura K, Matsuda Y, Takazoe M, Ishizuka K, Mochizuki T, Seki S S, Yoneyama O, Bannnai H, Suzuki K,Honma T, Asakura H. Association between K469E allele of intercellular adhesion molecule 1 gene and inflammatory
, http://www.100md.com
bowel disease in a Japanese population. Gut 2003;52:75-78
4 Low JH, Williams FA, Yang XS, Cullen S, Colley J, Ling KL, Armuzzi A, Ahmad T, Neville MJ, Dechairo BM, Walton R,Lench NJ, Jewell DP. Inflammatory bowel disease is linked to 19p13 and associated with ICAM-1. Inflamm Bowel Dis
2004;10:173-181
5 Gemmell E, Walsh LJ, Savage NW, Seymour GJ. Adhesion molecule expression in chronic inflammatory periodontal
, http://www.100md.com
disease tissue. J Periodontal Res 1994;29:46-53
6 闫萍, 乐进秋, 江汉. 细胞黏附分子ICAM-l在慢性牙周炎牙龈组织中白细胞的表达.
广东牙病防治 2003;11:18-19
7 王兴鹏. 现代胃肠病学高级进修教程. 第1版. 上海: 上海科学技术文献出版社, 2001:61-62
8 费保莹, 邓长生, 朱尤庆. 细胞黏附分子与炎症性肠病. 国外医学 消化系疾病分册 1999;19:15-17
9 Blumbetg RS, Strober W. 炎性肠病研究的展望. 美国医学会杂志: 中文版 2002;21:72
, 百拇医药
10 江学良, 权启镇, 孙自勤, 王要军, 齐风. 溃疡性结肠炎患者黏附分子的变化意义.
华人消化杂志 1998;6:54-55
11 Sans M, Panes J, Ardite E, Elizalde JI, Arce Y, Elena M, Palacin A,Fernandez-Checa JC, Anderson DC, Lobb R,Pique JM. VCAM-1 and ICAM-1 mediateleukocyte-endothelial cell adhesion in rat experimental colitis.
Gastroenterology 1999;116:874-883
12 罗燕军, 于皆平. 炎性肠病活动性的分子标志物. 世界华人消化杂志 2001;9:698-701
, 百拇医药
13 Hamamoto N,Maemura K, Hirata I, . Murano M, Sasaki S, Katsu K. Inhibition of dextransulphate sodium-induced colitis
in mice by intracolonicallyadministered antibodies against adhesion molecules . Clin Exp Immunol 1999;117:462-468
14 施茵, 刘慧荣, 龚烨靓, 李双, 施征. 针药结合对大鼠溃疡性结肠炎TNF-a、ICAM-1基因表达的影响.
实用中西医结合临床 2003;3:1-3
15 牛凤丽, 郑萍, 刘文忠, 施尧. 葡聚糖硫酸钠诱导大鼠结肠炎发病机制的研究. 胃肠病学 2003;8:283-286
, 百拇医药
16 Bendjelloul F, Rossmann P, Maly P, Mandys V, Jirkovska M, Prokesova L, Tlaskalova-Hogenova H. Detection of
ICAM-1-deficient and wild-type mice: an immunohistochemical study. Histochem J 2000;32:703-709
17 Bendjelloul F, Maly P, Mandys V, Jirkovska M, Prokesova L, Tuckova L, Tlaskalova-Hogenova H. Intercellular adhesion
molecule-1 (ICAM-1) deficiency protects mice against severe forms of experimentally induced colitis.
, http://www.100md.com
Clin Exp Immunol 2000;119:57-63
18 Taniguchi T, Tsukada H, Nakamura H, Kodama M, Fukuda K, Saito T, Miyasaka M, Seino Y. Effects of the
anti-ICAM-1 monoclonal antibody on dextran sodium sulphate-induced colitis in rats. J Gastroenterol Hepatol
1998;13:945-949
19 徐斌, 居小萍, 胡先贵, 周颖奇, 夏放. 细胞黏附分子与胃癌发生及转移关系的实验研究.
中华胃肠外科杂志 2001;4:251-253
, 百拇医药
20 Duenne AA, Werner JA. Functional anatomy of lymphatic vessels under the aspect of tumor invasion.
Recent Results Cancer Res 2000;157:82-89
21 Hogaboam CM, Snider DP, Collins SM. Activation of T lymphocytes by syngeneic murine intestinal smooth muscle cells.
Gastroenterology 1996;110:1456-1466
编辑 张海宁, 百拇医药( 马锋振,马洪升)
通讯作者: 马锋振, 610041, 四川省成都市,四川大学华西医院消化内科. locust007@sina.com
电话: 13183878591
收稿日期: 2004-11-12 接受日期: 2004-12-08
摘要
越来越多的研究证明，无论从分子生物学特征、基因多态性方面还是从病理生理、免疫反应机制方面来说，ICAM-1高表达是白细胞与内皮细胞黏附力增强的主要分子基础，他与炎性肠病的炎症过程相关并在其中起着重要的促进作用，抗ICAM-1抗体能有效地抑制白细胞与上皮细胞的黏附而减轻炎症程度.
, 百拇医药
马锋振, 马洪升. 炎症性肠病炎症过程中ICAM-1的表达及作用. 世界华人消化杂志 2005;13(8):1014-1016 (PDF) IBD的病理生理机制.
3.2 ICAM-1与UC ICAM-1在UC的黏膜和外周血循环中表达增加，且与组织炎症程度密切相关.有学者发现ICAM-1单抗对实验性UC具有治疗作用[13].研究中发现UC模型组大鼠脾脏和结肠组织ICAM-1mRNA表达上升，与正常组和其他治疗组之间存在一定的差异，提示其在UC的发病机制中可能起重要作用.经治疗后ICAM-1mRNA表达明显下调，表明治疗可能通过减少由黏附分子所介导的炎症细胞的浸润，从而达到改善UC局部组织炎症损伤的目的[14].有报道[15]在DSS模型组大鼠的远端结肠中，ICAM-l表达位于血管内皮细胞和巨噬细胞，毛细血管和小静脉的阳性率比小动脉高，最多见于黏膜和黏膜下层;结肠黏膜糜烂、浅溃疡及其附近阳性率较高，从距肛门口3 cm以上起，阳性率随炎症病变的减轻而逐渐减低;黏膜层隐窝上皮细胞染色阴性，淋巴细胞染色阴性.观察到正常对照组大鼠远端结肠中仅少数血管内皮细胞ICAM-l表达阳性.与对照组比较，DSS模型组大鼠结肠黏膜的ICAM-l表达显著增高.ICAM-l在白细胞的跨内皮迁移和免疫细胞激活方面发挥重要作用，可介导DSS诱导的结肠炎的炎性损伤.Bendjelloul et al[16]报道，在ICAM-l基因缺陷的实验性结肠炎小鼠中，结肠黏膜ICAM-l表达呈阴性或弱阳性，而野生型小鼠的ICAM-l表达阳性率很高.内皮细胞ICAM-l表达下调后，与白细胞的相互作用减弱，从而使炎症活动性减低[17].用抗ICAM-l单克隆抗体预防性治疗可减轻DSS诱导的结肠炎模型的症状[18].
, http://www.100md.com
近年来对基因调控的深入研究证实，肿瘤的发生是由众多基因参与的信号传导过程，其中细胞黏附分子介导的细胞间相互作用对于肿瘤的形成和转移至关重要.恶性肿瘤细胞表达不同的黏附分子，黏附机制的失调在肿瘤的发生和转移中起重要的作用[19].UC的恶变可能与此机制有关.黏附分子的主要作用是促进异源细胞间的相互黏附，使得不同细胞间的相互效应得以实现，形成肿瘤浸润和转移[20].
另外，UC活动期受累组织细胞中sVCAM-1水平明显增高，缓解期其水平降低，但仍高于正常人[21].正常组织中和外周血淋巴细胞中sVCAM-1含量接近，但UC伴重度不典型增生者的组织中sVCAM-1含量明显高于血液中含量，提示UC的恶变可能与此有关.
3.3 ICAM-1与CD 朗罕氏细胞向Th1细胞提呈抗原需要黏附分子，向Th2细胞提呈抗原无需黏附分子参与.目前认为克罗恩患者的发生与Th1细胞介导的局部炎症免疫应答反应有关，UC与Th2细胞有关.
, http://www.100md.com
4 抗细胞黏附分子单克隆抗体在炎症性肠病临床应用中的研究抗ICAM-1抗体能有效地抑制白细胞与上皮细胞的黏附，从而减轻炎症程度.Wong et al对乙酸诱发的IBD小鼠给予抗ICAM-1抗体.7 d后，小鼠肠上皮组织破坏程度减轻，白细胞浸润减少，远端结肠与全身体重之比下降，髓过氧化物酶活性降低2倍，超氧化物减少将近85%.抗ICAM-1抗体可用于治疗炎症、变态反应、移植排斥等疾病，其抗炎机理主要为阻止抗原呈递和T细胞活化，阻断淋巴细胞和中性粒细胞的内迁.
总之，白细胞和内皮细胞之间的黏附作用所导致的组织损伤是细菌和细胞因子等引发的炎性肠病的共同通路之一，而ICAM-1高表达是白细胞与内皮细胞黏附力增强的主要分子基础.阻断IBD发病机制中的黏附过程，减缓疾病的发生、发展，已经成为临床预防和治疗的一个有效手段.
5 参考文献
, http://www.100md.com
1 鲁继荣, 勒英丽, 何晶, 付文永, 周亮. 细胞间黏附分子-1基因Gly241Arg多态性与儿童哮喘关系探讨.
中国实用儿科杂志 2004;19:687-688
2 王银娜, 李荣芬. 细胞间黏附分子-1基因多态性与疾病易感性. 国外医学遗传学分册 2004;27:165-167
3 Matsuzawa J, Sugimura K, Matsuda Y, Takazoe M, Ishizuka K, Mochizuki T, Seki S S, Yoneyama O, Bannnai H, Suzuki K,Honma T, Asakura H. Association between K469E allele of intercellular adhesion molecule 1 gene and inflammatory
, http://www.100md.com
bowel disease in a Japanese population. Gut 2003;52:75-78
4 Low JH, Williams FA, Yang XS, Cullen S, Colley J, Ling KL, Armuzzi A, Ahmad T, Neville MJ, Dechairo BM, Walton R,Lench NJ, Jewell DP. Inflammatory bowel disease is linked to 19p13 and associated with ICAM-1. Inflamm Bowel Dis
2004;10:173-181
5 Gemmell E, Walsh LJ, Savage NW, Seymour GJ. Adhesion molecule expression in chronic inflammatory periodontal
, http://www.100md.com
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6 闫萍, 乐进秋, 江汉. 细胞黏附分子ICAM-l在慢性牙周炎牙龈组织中白细胞的表达.
广东牙病防治 2003;11:18-19
7 王兴鹏. 现代胃肠病学高级进修教程. 第1版. 上海: 上海科学技术文献出版社, 2001:61-62
8 费保莹, 邓长生, 朱尤庆. 细胞黏附分子与炎症性肠病. 国外医学 消化系疾病分册 1999;19:15-17
9 Blumbetg RS, Strober W. 炎性肠病研究的展望. 美国医学会杂志: 中文版 2002;21:72
, 百拇医药
10 江学良, 权启镇, 孙自勤, 王要军, 齐风. 溃疡性结肠炎患者黏附分子的变化意义.
华人消化杂志 1998;6:54-55
11 Sans M, Panes J, Ardite E, Elizalde JI, Arce Y, Elena M, Palacin A,Fernandez-Checa JC, Anderson DC, Lobb R,Pique JM. VCAM-1 and ICAM-1 mediateleukocyte-endothelial cell adhesion in rat experimental colitis.
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, 百拇医药
13 Hamamoto N,Maemura K, Hirata I, . Murano M, Sasaki S, Katsu K. Inhibition of dextransulphate sodium-induced colitis
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14 施茵, 刘慧荣, 龚烨靓, 李双, 施征. 针药结合对大鼠溃疡性结肠炎TNF-a、ICAM-1基因表达的影响.
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15 牛凤丽, 郑萍, 刘文忠, 施尧. 葡聚糖硫酸钠诱导大鼠结肠炎发病机制的研究. 胃肠病学 2003;8:283-286
, 百拇医药
16 Bendjelloul F, Rossmann P, Maly P, Mandys V, Jirkovska M, Prokesova L, Tlaskalova-Hogenova H. Detection of
ICAM-1-deficient and wild-type mice: an immunohistochemical study. Histochem J 2000;32:703-709
17 Bendjelloul F, Maly P, Mandys V, Jirkovska M, Prokesova L, Tuckova L, Tlaskalova-Hogenova H. Intercellular adhesion
molecule-1 (ICAM-1) deficiency protects mice against severe forms of experimentally induced colitis.
, http://www.100md.com
Clin Exp Immunol 2000;119:57-63
18 Taniguchi T, Tsukada H, Nakamura H, Kodama M, Fukuda K, Saito T, Miyasaka M, Seino Y. Effects of the
anti-ICAM-1 monoclonal antibody on dextran sodium sulphate-induced colitis in rats. J Gastroenterol Hepatol
1998;13:945-949
19 徐斌, 居小萍, 胡先贵, 周颖奇, 夏放. 细胞黏附分子与胃癌发生及转移关系的实验研究.
中华胃肠外科杂志 2001;4:251-253
, 百拇医药
20 Duenne AA, Werner JA. Functional anatomy of lymphatic vessels under the aspect of tumor invasion.
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21 Hogaboam CM, Snider DP, Collins SM. Activation of T lymphocytes by syngeneic murine intestinal smooth muscle cells.
Gastroenterology 1996;110:1456-1466
编辑 张海宁, 百拇医药( 马锋振,马洪升)
