肠道免疫系统与微生态失衡在IgA肾病中的作用的研究进展

海丽且古丽·拜科日 李静(通讯作者 )

新疆医科大学第一附属医院 新疆乌鲁木齐 830000

摘要: 摘要:IgA肾病(IgAN)是常见的原发性肾小球病之一,多表现为反复的血尿、蛋白尿,可发展成终末期肾病(ESRD)。尽管IgAN的经典发病机制已经被广泛研究,但近些年来越来越多的证据表明,肠道免疫学和微生态的变化在IgAN的发生和进展中起了重要的作用...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:IgA肾病(IgAN)是常见的原发性肾小球病之一,多表现为反复的血尿、蛋白尿,可发展成终末期肾病(ESRD)。尽管IgAN的经典发病机制已经被广泛研究,但近些年来越来越多的证据表明,肠道免疫学和微生态的变化在IgAN的发生和进展中起了重要的作用。本综述旨在探讨肠道免疫系统、肠道微生态失衡和肠道-肾轴在IgAN中的作用,总结相关研究进展。肠道是重要的免疫器官,免疫系统在IgA的产生和免疫反应中起着核心的作用。肠道微生物群落的失调(dysbiosis)会引起肠道屏障的破坏,造成有害物如内毒素入血,激活免疫系统,导致IgA1异常生成以及免疫复合物的沉积。肠道-肾轴机制的研究表明,肠道微生物群通过代谢产物、免疫调节功能与肾脏损伤有关。未来应该探索肠道微生态精准调控手段在IgAN管理中的应用前景,根据个体差异制定个性化的治疗方案,这会给相关疾病的防治提供新的思路。本综述主要目的在于系统解析IgAN中肠道免疫反应的主要特点以及可能的临床意义。

关键词:IgA肾病;肠道免疫学;微生态失衡;肠道-肾轴;益生菌治疗

中图分类号:R595.2     文献标识码:A

 

IgA肾病(IgAN)是全球发病率较高的原发性肾小球疾病,在东亚地区高发[1]。典型的病理特征是肾小管间质损伤、弥漫性系膜增生和免疫复合物沉积,主要临床表现为蛋白尿和血尿,并增加终末期肾功能衰竭的风险[2]。尽管目前的治疗方法在不断改进,但是患者的长期预后仍然不理想,尤其在慢性肾脏损害患者中更为明显[3]。在此背景下,多击击中虽然已经成为该领域的重要研究范式,但由于自身的缺陷也逐渐受到质疑[4]。精准医学理念的提出为IgAN发病机制的揭示提供了新思路。近几年的研究表明,肠道免疫系统、微生物组、肠肾轴的改变在IgA肾病(IgAN)的发生发展过程中起着重要的作用[6-7]。

1.IgA肾病概述

IgA肾病(IgAN)是一种以肾小球免疫复合物沉积为特征的慢性肾脏疾病,同时属于发生率相对较高的免疫相关肾脏疾病,主要临床表现为间歇性血尿和蛋白尿,一般没有特异性症状,随着病情的不断进展,患者可发展为慢性肾脏病及终末期肾病。对人群生命健康构成严重威胁。现阶段针对IgA肾病发病机制的研究不断深入,且对其有了更为深入的认知,认为此类疾病出现的主要病理机制就是IgA1分子在微血管壁和近曲小管周围异常聚集。同时肠粘膜屏障异常改变同样与此类疾病的出现存在密切的联系,当机体肠粘膜屏障出现异常改变后,可诱发细菌易位现象,促使肠道代谢产物不断积累,此时可使得免疫细胞活性出现异常提升,且免疫复合物及相关炎症因子呈现为过度表达状态,出现不同程度的炎性细胞浸润,此类情况的出现均诱发肾实质损伤,进而加大IgA肾病的发生率。流行病学研究显示,IgAN多见于青壮年,且有性别差异,在东亚地区发病率较高。

2.肠道免疫系统与微生态基础

2.1 肠道免疫系统与IgA的生成

肠道是人体最大的免疫器官,其免疫系统的核心部分是肠道相关淋巴组织(GALT)以及肠上皮及固有层中所存在的免疫细胞,其中包括派伊尔氏斑和散布在肠道的淋巴细胞。肠道免疫系统不仅在局部防御外源病原方面发挥重要作用,而且对全身免疫反应具有重要影响。其能够达到降低感染发生率的效果,同时其对于共生微生物及食物抗原具有突出的耐受性。现阶段GALT被认为属于适应免疫细胞启动及分化的关键部分,就GALT而言,其具有突出的特征,即:存在于M细胞之中,其能够促使抗原由管腔转运至潜在的免疫细胞,保持针对肠道共生微生物及食物抗原的耐受性。除上述之外,黏液层杯状细胞在肠粘膜免疫屏障中同样发挥了不可忽视的作用,其不仅能够参与至肠道化学屏障的构建,同时处于小肠及远端结肠中的黏液层杯状细胞能够形成黏液层杯状细胞相关抗原通道参与免疫反应。因而黏膜免疫屏障对于维持共生微生物群落及抵御侵袭性细菌感染存在密切的联系,当其出现异常时,则促使IgA肾病发生率出现不同程度的增长。其次肠道中的IgA是重要的免疫球蛋白,主要通过浆细胞分泌,对肠道内病原的入侵起到防护作用。肠道免疫系统的功能异常可能导致IgA的异常生成,进而促进IgAN的发生。IgA属于人体重要的同种型抗体,在肠道黏膜免疫系统之中具有广泛的分布,而肠道黏膜免疫屏障失调在IgAN的发生过程中起到了不可忽视的作用[8]。需明确IgAN的出现与半乳糖缺乏IgA1的过量产出存在密切的联系,且其中主要为聚合性IgA1,其中IgA1的异常糖型可诱发抗原反应,促使机体受到不同程度的刺激,进而产出IgG抗体,此时则能够与半乳糖缺陷型IgA1分子进行结合,产出IgA-IgG免疫复合物,并大量在机体肾小球系膜区域内积聚,加剧其炎性反应,促使机体肾脏出现多样化的病理改变。同时机体浆细胞可产出黏膜IgA,其能够以T细胞依赖性及非依赖性为途径进行诱导,增殖诱导配体,使得B细胞类别出现转变,形成能够产出IgA1的浆细胞[9]。上述过程主要出现于黏膜固有层之中,慢性细菌感染、肠道菌群失调等情况的出现,均可使得上皮细胞产出B细胞激活因子及增殖诱导配体效率出现明显增长,进而出现IgA过度表达的情况,最终加大IgAN的发生率。

2.2肠道微生态的组成与作用

肠道微生态系统指的是人体消化道里存在的各种微生物群落,包括细菌、真菌、古生菌和病毒等。该系统具有很强的多样性、复杂性,在营养物质吸收、维生素合成、有害代谢物分解等各方面起着核心作用。它同肠黏膜免疫系统之间存在相互调节的关系,对机体免疫功能的发展起到调节作用并保持炎症平衡。双歧杆菌、乳酸菌属于主要的优势益生菌种类,它们会产生短链脂肪酸等重要的代谢产物来维持生理稳态,而且能抑制致病菌过度繁殖从而维持健康。

3. 肠道-肾轴与IgAN

肠道-肾轴(Gut-Kidney Axis)是近年来在免疫学和肾脏病学研究中逐渐受到关注的一个概念,指的是肠道与肾脏之间通过免疫反应、微生物群落及其代谢产物等多种机制相互联系和作用的网络。肠道作为人体最大的免疫器官,除了在局部免疫防御中起着至关重要的作用外,还通过微生物群的代谢产物、免疫调节作用影响全身免疫系统,进而对肾脏的免疫反应产生重要影响。尤其是在IgA肾病(IgAN)这样的免疫介导性肾脏疾病中,肠道-肾轴的作用尤为突出。

3.1肠道微生态与IgAN的关系

肠道微生态指的是肠道内的微生物群,包括细菌、真菌、病毒、古菌等,一般处于一个平衡的状态下和宿主的免疫系统一起维持人体的健康。正常的肠道微生态可以促进消化、吸收营养,还可以通过代谢产物(短链脂肪酸等)来维持肠道屏障的完整性,调节免疫系统的功能。IgAN患者肠道微生态有明显的失衡(dysbiosis)。失衡一般表现为有害菌(大肠杆菌、变形杆菌等)增多,益生菌(双歧杆菌、乳酸菌等)减少。微生态失衡可以经由多种途径引发IgAN的发生与发展,肠道屏障功能遭到破坏,肠道微生态失衡之时,肠道屏障的完整状况或许会遭到破坏,从而引发肠道通透性增大,致使内毒素(LPS)等有害物质渗入血液。

3.2肠道-肾轴对IgAN的影响

肠道-肾轴在IgA肾病(IgAN)的发生发展中扮演着核心角色,其作用机制主要涉及肠道微生态失衡、免疫系统激活以及免疫复合物生成与肾脏损伤之间的交互效应。其中:内毒素释放引发全身性炎症反应——当肠黏膜屏障功能受损时,有害微生物及其代谢产物可通过血液循环进入体内,并以脂多糖(LPS)为关键致病因素,通过肠道-肾轴诱导机体产生广泛的免疫应答。这些分子可结合Toll样受体4(TLR4),进而启动下游促炎信号通路,导致固有细胞过度活化并加重由IgA免疫复合物沉积引起的组织损伤。免疫细胞介导的异常免疫反应——肠道菌群紊乱会促使树突状细胞和T淋巴细胞活性增强,从而打破局部免疫平衡状态,最终致使IgA分泌失控及相关病理进程的发展。

4.肠道微生态及肠道-肾轴的调整的治疗策略及未来方向

肠道微生态调节作为新兴疗法,在免疫性疾病治疗领域展现出巨大潜力,尤其对以IgA肾病(IgAN)为代表的自身免疫性肾脏疾病具有重要意义。肠道菌群失调(dysbiosis)会破坏生理屏障完整性,导致外源性致病因子如内毒素及代谢产物渗入血液循环,并激活全身炎症反应网络,进而促进IgA1分子过度合成及其在肾脏组织中的沉积,最终促成病理进程的发展。肠道微生态平衡调节为IgA肾病的治疗提供了创新思路,尤其在传统药物疗法难以根治免疫介导性肾脏疾病时展现出独特价值。通过优化肠道菌群结构并改善相关免疫功能状态,有望实现对疾病的精准干预目标。益生元补充、粪便微生物移植及饮食调控等策略不仅能够重建肠道稳态,还可显著减轻炎症反应强度,抑制IgA蛋白沉积及其致病效应,从而延缓病情进展速度。尽管这些新兴技术仍需大规模临床研究验证其有效性与安全性,但无疑拓宽了该领域诊疗方案探索的方向。

5.小结与展望

近些年来,肠道-肾脏轴的作用机制逐渐被阐明,它在免疫介导性肾病中的重要性也越来越受重视。肠道是重要的黏膜免疫器官之一,它通过分泌IgA等分子来维持局部免疫平衡,用微生物群及其代谢产物来调节全身的免疫反应和肾脏的炎症。研究表明,肠道微生物群失衡、肠道屏障功能障碍和全身免疫异常是IgA肾病发生发展的主要原因。因此肠道-肾脏轴成了探索创新治疗手段的主要领域。肠道微生态调节、肠道免疫系统调节、肠道屏障修复,肠道-肾轴的干预有望成为未来IgAN治疗的一种新的方法。益生菌、粪菌移植、饮食干预等方法在一些临床研究中已经显示出对IgAN的治疗潜力,减缓病情进展、减少蛋白尿、改善肾功能等方面有较好的前景。但是这些方法的安全性以及长期效果还需要临床验证。

参考文献  

[1] Wyatt R J, Julian B A. IgA nephropathy [J]. New England Journal of Medicine, 2013, 368(25): 2402-2414.
[2] Suzuki H, Kawamura T, Nakayama M, et al. Clinical and pathological features of IgA nephropathy in Japan [J]. Kidney International, 2020, 97(6): 1286-1296.
[3] Coppo R, D’Amico G. Factors affecting the progression of IgA nephropathy [J]. Journal of Nephrology, 2005, 18(5): 503-512.
[4] Yeo S C, Cheung C K, Barratt J. New pathogenic insights into IgA nephropathy [J]. Nature Reviews Nephrology, 2021, 17(7): 470-483.
[5] Suzuki H, Kiryluk K, Novak J, et al. The pathophysiology of IgA nephropathy [J]. Journal of the American Society of Nephrology, 2011, 22(10): 1795-1803.
[6] Hu X, Liu Y, Li J, et al. Gut microbiota and IgA nephropathy: a new perspective [J]. Frontiers in Immunology, 2023, 14: 1158392.
[7] Coppo R. The gut-kidney axis in IgA nephropathy: new insights [J]. Nephrology Dialysis Transplantation, 2021, 36(12): 2173-2181.
[8]Mahmoodpoor F ,Saadat R Y ,Barzegari A , et al. The impact of gut microbiota on kidney function and pathogenesis[J].Biomedicine & Pharmacotherapy,2017,93412-419.

[9]Hitoshi S ,Jan N . IgA glycosylation and immune complex formation in IgAN.[J].Seminars in immunopathology,2021,43(5):669-678.

 

基金项目:国家自然科学基金项目

项目编号:(82560144)



更多
引文网络
  • 参考文献
  • 引证文献
  • 共引文献
  • 同被引文献
  • 二级参考文献
  • 二级引证文献