3.2 炎性细胞因子与动物生长抑制
免疫细胞在免疫应激过程中产生和释放多种炎性细胞因子, 这些细胞因子具有类激素的作用, 能局部地作用于免疫细胞, 增强免疫反应, 也能系统地作用于外周某些非免疫组织, 如肝脏、脂肪组织、骨骼肌等, 外周免疫细胞产生的细胞因子也可能与神经系统如大脑联系, 从而改变动物的行为、代谢和神经内分泌, 直接或间接地抑制动物生长。
一方面, 炎性细胞因子直接作用于外周组织, 使机体代谢发生明显改变, 其特点是使这些组织的合成代谢减弱, 而分解代谢增强, 从而使动物生长抑制。炎性细胞因子对代谢的调控作用主要表现在:
⑴ 蛋白质周转速度加快, 氮排泄量增加, 外周蛋白质的分解加速, 骨骼肌蛋白质的沉积减少, 但肝脏急性期蛋白合成量增加。
⑵ 细胞因子通过调节脂类代谢的关键酶活性而实现对循环系统及肝脏脂类代谢的影响, 如IL-1、IL-6和TNF-α一方面通过降低脂肪组织中脂蛋白脂酶的活性而降低甘油三酯的清除率, 另一方面, 也可促进肝脏脂肪酸的合成和非必需脂肪酸的重新酯化,造成极低密度脂蛋白的增加。而TNF-α除了上述作用外, 还能抑制脂肪组织中脂肪酸的合成及促进脂肪降解。
⑶ 肝脏内葡萄糖的异生和糖原水解作用加强,导致葡萄糖生成量增加, 同时, 骨骼肌、心肌等外周组织的葡萄糖摄取量减少。此时葡萄糖的氧化作用增强、转化为乳酸的速率加快, 以满足特异性的细胞生成和参与免疫反应的组织代谢对能量的需要。
另一方面, 外周免疫细胞产生的细胞因子也可能与神经系统如大脑联系, 从而改变动物的神经内分泌, 间接地改变动物的机体代谢, 最终抑制动物生长。外周细胞因子可能通过以下几种方式与神经系统(如大脑) 联系:
⑴ 不直接进入大脑(细胞因子多为大分子肽类物质, 不能以被动扩散的方式通过血脑屏障) , 而是进入实质性器官周围无血脑屏障结构的部位(如终端板层的器质性脉管系统) , 与大脑进行联系。细胞因子进入脉管周围空间, 与小胶质细胞和星状细胞直接接触, 激发它们产生第二信号, 如前列腺素, 这类小分子可自由扩散于整个大脑。
⑵ 外周细胞因子刺激内脏迷走神经输入末梢,通过迷走神经将免疫刺激传导至中枢神经系统。
⑶ 外周细胞因子刺激中枢神经系统合成细胞因子, 如中枢神经系统的星形胶质细胞能合成和分泌IL-1、TNF-α和IL-6。
通过以上几种方式, 外周细胞因子可以改变神经内分泌激素的分泌, 如降低生长激素和类胰岛素生长因子分泌, 提高血浆皮质醇水平, 促进儿茶酚胺的分泌。而肾上腺素和糖皮质激素是调节免疫反应和炎性反应的负反馈环的重要组成部分, 能改变胃肠道激素的分泌, 促进脂肪分解和肌肉蛋白质降解。
责任编辑:陈静