專題討論18:Innate Immunity

S18-4
細胞死亡所引起之無菌性發炎反應
The Sterile Inflammatory Response to Cell Death
黃思穎 陸家祺 李威霆 陳俊任
台灣大學生化科技學系

  在無微生物感染之情況下,組織及細胞受損會引起急性之發炎反應,雖然發炎反應具有清除死亡細胞以及促進組織修復等功能,進入發炎組織中之白血球也會釋放出有毒物質,而對正常細胞造成傷害,進而使某些發炎疾病更加嚴重。雖然此種無菌性發炎反應為普遍已知的現象,其作用機制仍未十分清楚。目前認為細胞死亡之所以會引起之發炎反應,主要是因為細胞內某些物質(統稱為danger-associated molecular patterns, DAMPs)被釋放出來,進而刺激先天免疫系統而引起發炎反應。研究顯示,細胞死亡時細胞內尿酸(uric acid)濃度會上升,故推測濃度過飽和時尿酸會形成monosodium urate (MSU)結晶,進而引起發炎反應,類似痛風之發炎作用。在表現urate oxidase之基因轉殖小鼠中,發現組織受傷後尿酸濃度不會上升,且伴隨組織損傷之發炎反應亦獲減緩,顯示尿酸在無菌性發炎反中,扮演著DAMP之功能。

  在無菌性發炎反應過程中細胞激素之作用上,研究結果顯示,介白素-1 (IL-1)之產生及其作用於實質細胞 (parenchymal cell)而活化IL-1R-MyD88之訊息途徑,對於嗜中性球(neutrophil)浸潤發炎組織扮演著重要角色。在以過量乙醯胺酚(acetaminophen)誘發小鼠肝損傷及發炎反應之模式中,發現除了IL-1之外,腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)也在肝損傷及嗜中性球浸潤肝組織中扮演重要之調節作用。這些結果顯示,可使用阻斷IL-1及TNF-α作用之藥物來減緩無菌性發炎反應。

  至於在組織中是哪些先天免疫細胞受到DAMP刺激活化而引發發炎反應,研究結果顯示,在去除巨噬細胞(macrophage)之小鼠,及去除肥大細胞(mast cell)或缺乏肥大細胞之突變小鼠中,無菌性發炎反應皆有減緩情形,顯示巨噬細胞及肥大細胞皆在組織中扮演著感應DAMP進而引起發炎反應之功能。的平衡扮演負向的調控,但對樹突細胞的成熟卻是正向的調控因子。