石 瑛 译
北华大学医学院(吉林省 吉林市 132000）
自身免疫病，女性比男性更多见。这种性别差异的研究前景倍受青睐，成为从生物学意义理解两性差异和获取科研基金资助的焦点。
自身免疫疾病包括70多种慢性疾病，影响着高达5%美国人的健康，这个群体也因此倍受关注和研究。大约100多年前，就有对系统性红斑狼疮（SLE）和多发性硬化症（MS）的记载，并且已经注意到女性的发病率要比男性高(图1）。据统计，Sjogren综合征、系统性红斑狼疮、自身免疫性甲状腺疾病（桥本甲状腺炎和Graves病）和硬皮病，男女发病比例的差异最为明显，女性患病比例竟占80%以上[1]；类风湿关节炎（RA）、多发性硬化症和重症肌无力等疾病次之，女性患病的比例是60-70%；肉瘤、比较常见的肠道疾病和免疫介导的（I型）糖尿病（也被称为胰岛素依赖型糖尿病或IDDM），男女患病的比例则接近1：1。另外，这些疾病不仅在患病率上有男女性别的差异，而且两性表现的症状也有所不同。
在过去的二十年里，对自身免疫病的研究已经受到了密切的关注，同时亦对免疫系统如何执行其功能进行了重大探索。随着对天然免疫、获得性免疫识别、淋巴细胞活化和免疫耐受原理认识的提高，为治疗和预防自身免疫病的发生亦提供了有力的工具。
在任何有关男女性别差异的研讨中，一个不变的争论主题是使用"sex"还是"gender"？在生物学意义和自身免疫病方面上，对"性"的理解是没有异议的，这两个词可以互换使用。事实上，"gender"一词在除去生殖的内涵后，可以与"sex"联合使用，但是"gender"使用的频率更高些，尽管这样理解也有其不恰当之处。"gender"和"sex"最初出现在二十世纪中叶，当时学者们所说的 "sex"是赋予了生物学特征的，例如性染色体，激素含量和性器官生理学[2]；"gender" 则更多是指文化和社会结构，在这方面，"sex"与"gender"的含义是相对的，"gender"包含社会的相互作用、社会等级和文化实践意义上的"性质"，也就是，一个人的观点如何。在对自身免疫疾病的讨论中，对于"sex 差异"和"gender 差异"的理解是可以等同的。本文，我们只讨论生物学意义上"sex"不同。
性别的差异越来越受到重视
尽管早在100年前人类就已经认识到，女性更易患自身免疫疾病。但是在此领域，更多的关注和基础研究仅仅是在最近才开始。是什么引起了科学家们对这个议题如此的关注？是人们观念的变化和一系列影响性别差异与自身免疫病关系研究的事件发生。
回顾对自身免疫病的研究，其研究方法现在已经发生了些微的变化。在过去，人们对自身免疫病的认识是孤立的，并有其各自的医学特征和研究机构（例如：国际多发性硬化症协会（NMMS）、类风湿基金会和狼疮疾病基金会）。从事某一种自身免疫疾病研究的研究者仅仅关注相关的疾病和靶器官（除了一些明显的例外）。然而任何单一的自身免疫病相对是稀少的，这种孤立的方法导致了孤立地研究一些疾病，尽管可能对疾病的某些方面研究有很深的造诣，然而对疾病的其他方面则易被忽略。进入九十年代，科学家们逐渐意识到，在许多自身免疫疾病中都有相似的免疫机制。 例如，尽管在RA、MS和IDDM等疾病中，抗原特异性是不同的，但是CD4+T细胞（TH1）的活化在以上疾病中都发挥重要作用。细胞本身的状态，也包括它们的细胞因子和所有靶器官所处的细胞因子的微环境，对疾病的诱导也是非常重要的，且不同的疾病具有相似性。通过对RA患者的姐妹染色体基因组的筛查，已经确认了几个与RA疾病相关的基因编码区，而这些基因同样也是SLE、肠炎、MS和强直性脊椎炎的易感基因[3]。因此，在基因水平上也证实了以上这些疾病具有相关性。
随着这种思维观念的改变，美国自身免疫相关疾病研究协会（AARDA）得以成立。此协会的宣言是："……作为国际上一个主要的健康组织，将给自身免疫病以国际性的关注，并号召所有的研究者联合起来，以期找到治疗所有自身免疫病的方法。"并借鉴癌症研究协会的经验，通过联合以得到更多的关注。如果这样做，将有1千5百万~3千万研究者投身到此领域的研究。
随着这种联合研究自身免疫疾病在思维方式上的改变，自身免疫病与性别差异的基础研究得到了进一步的关注。美国国立卫生研究院（NIH）组织了以自身免疫病-特别是性别和自身免疫-为主题的会议，将在此领域的研究者聚集一堂。随后，1996年，在美国NIH主持下又有一个专门的会议（由6个隶属于国际过敏与感染疾病研究协会的不同的NIH协会倡导）召开，议题是：自身免疫病病理过程的性别机制。
在1996和1997年间，NIH女性健康问题研究办公室举行了一系列地区和国际性会议，回顾了在妇女健康研究领域的科学发展史。大约1500名科学家、临床医师、社会学者、公共政策决策者，法律学家和志愿者聚集到一起，共同评价了到目前为止对妇女健康问题的研究所取得的成绩，并为将来指明了研究方向。本次会议报告的第六部分高度评价了在正常和非正常免疫功能中性别差异的重要性，并建议研究类固醇激素在免疫应答中的效应[4]。
另一个重要的事件是： 1997年，NMSS成立了针对性别、多发性硬化症和自身免疫的专门研究组，它的作用是将不同领域的研究者和NIH领导者联合起来；并促进了RA、SLE和硬皮病等疾病的研究协会的联合。课题组回顾了性别的差异的文献[5]，制定了本领域的研究计划[6]，并对用于此项研究的2千2百万美元的资金进行了重组。
在1998年的财政年度中，美国国会议会两院拨款委员会号召NIH的领导者召集相关的研究实体去研究自身免疫病。在NIH倡导下，掀起了研究的高潮。自身免疫病相关委员会-成立于1998年-是由22个隶属NIH协会的办公室及研究中心、食物和药物委员会、退伍军人委员会、疾病控制中心和一些自发研究自身免疫病的私人组织组成。此协会在报告中确立了6个研究领域，其中之一是"性别与自身免疫病"。在1999年的财政计划中，国会斥巨资3千万美元用于扩大支持在自身免疫疾病方面的研究，截至1999年，美国国会为NIH共拨款393亿美元。这些拨款，尤其是近几年的拨款，主要用于在NIH领导下的7个新的领域的研究，同时也用于其他领域的扩大研究。在7个新的研究领域中，其中有2个项目占有较大的份额，即自身免疫和免疫耐受网络研究，后者主要是将免疫耐受作为一种治疗手段应用于临床。
1999年11月，美国医学委员会成立了一个蓝带项目组，并命名为性别差异生物研究会。此研究小组评价了目前人类对性别的认识和在病理、生理方面的意义。此工作组将利用一年的时间去确定目前对性别与免疫疾病关系所处的研究水平，评估研究工作中可能会遇到的障碍，和制定如何克服这些障碍的策略。他们的报告最近已经见著报端，报告包含14个部分，既包含有研究前景，也含有如何克服障碍的策略，其重点是："……监视人类所有疾病性别异同的研究"。
性别差异与自身免疫病：背景
性别差异所带来的基本免疫功能的不同，多数证据来源于对啮齿类动物所做的实验。小鼠免疫后，雌性鼠比雄性鼠可产生更多的抗体和活性T细胞；然而类似的实验在人类却出现混杂的结果，疫苗诱导的免疫应答没有性别差异，也许女性有较高的抗体应答[11、12]。但是值得注意的是，女性相对于男性CD4+T淋巴细胞的绝对数值是增加的[13]，这也许归因于对免疫应答的提高。在免疫接种后，对细胞因子的产生直接比较可知，女性，Th1型细胞因子产生增加[14]。体外实验中，在雌激素存在的情况下，细胞因子的分泌可以显著增加，其中以干扰素-γ（IFN-γ）、白细胞介素-1（IL-1）和白细胞介素-10（IL-10）占优势，而在雄激素存在的条件下，IFN-γ，IL-4，IL-5的分泌量降低[15、17]。
自身免疫病在女性中占有较高的比例，免疫应答的雌雄异型和在体外试验中性类固醇的调节效应，主要集中于基本的性别差异介质-激素的作用，包括雌激素，孕激素和睾酮。怀孕也许可以给我们一些启示，在怀孕的9个月期间，雌激素和孕酮的水平显著增加。患有MS和RA的孕妇，在整个怀孕过程中，此类疾病的活动性呈下降趋势，这里值得一提的是，在怀孕的9个月中，雌激素和孕激素水平是最高的[18、19]。产后伴随着雌激素和孕酮的水平的下降其疾病的活动性可骤然增加；这与SLE正好相反，SEL在怀孕期间可表现为疾病恶化或无改变[20、22]。
在产前和产后疾病活动性的波动可以用在怀孕期间，由于机体所处的激素环境使TH2应答占优势来解释。在MS和RA中，这种激素环境也许抑制了中枢神经系统和关节中抗原的TH1应答的发生；然而，在SLE中，有利于TH2应答的激素环境，使抗体的产生量增加，进而也许恶化了疾病的过程。令人感兴趣的是，在男性RA患者中，睾酮的浓度明显降低[23]。科学家们通过检测母亲和婴儿之间的基因关系，推测了怀孕和产后疾病变化的另一种假设。母体的细胞可以存活于后代中，反过来，出生若干年后子代的淋巴细胞则仍可被母体识别，此种情况在微化学机制中曾被提到[24]。在怀孕的过程中，如果RA疾病活动性增强，则子代的主要组织相容性复合物Ⅱ（HLAⅡ）的基因位点与母亲的常常不同，这暗示了来自于父系的MHCⅡ类抗原复合物的免疫识别作用可引起母体自身免疫应答的调节[25]。
许多存在于人类的自身免疫病的证据已经在动物模型中得到了证实，例如用胶原蛋白诱导的关节炎和实验性变态反应性脑脊髓炎（EAE），在怀孕期间，其疾病的活动性下降；而在产后，疾病则可发生恶化[26]。在体外，用雌激素小丸复制怀孕时的激素环境也可以抑制EAE活性。对阉割的小鼠和大鼠用激素刺激，可诱导形成IDDN、RA、EAE动物模型[26]。例如，阉割的NOD（非肥胖型糖尿病）雄性鼠对IDDM的患病率提高；然而，卵巢切除术后的雌性鼠患病率则降低。注射雄激素睾酮亦可抑制EAE疾病的发生[28]。
雌激素的调节效应，在体外测定的正常的免疫应答和对体内自身免疫疾病的观察是不同的，前者提高了免疫应答效应，并且表现为抑制了自身免疫疾病的发生。这种矛盾部分解释了雌激素所表现的双计量效应，即较低浓度有利于免疫应答；较高剂量，尤其是在怀孕期间，则抑制了免疫应答[16]。
性激素也许直接作用于免疫系统，调节抗原的提呈、淋巴细胞的活性、细胞因子基因的表达和/或免疫细胞的归巢。在免疫细胞上具有雌、雄激素识别受体，其提供了信号传递的直接途径，当然性激素也可间接发挥作用。性激素可调节下丘脑-垂体-性腺轴（HPA）和应激性反应，例如：卵巢切除术导致肾上腺素浓度下降，而睾丸切除术提高了肾上腺素的浓度。许多物种的雌性，包括人类，与雄性相比，有更高的肾上腺皮质浓度[29、30]，另外，糖皮质激素则可抑制性激素的产生和这些激素在组织中的作用。在分娩中，促肾上腺皮质激素释放激素和皮质醇出现峰值，毫无疑问其参与了产后雌激素下降。在编码CRH基因的启动子区域发现有雌激素应答元件说明，这两种激素系统是互相调节的。因此，性激素，HPA轴和免疫系统之间的相互作用是复杂的：在研究具有性别差异特点的自身免疫疾病时，必须理解和认识这些因素。
基因在确认自身免疫疾病的易感性与决定性激素和神经内分泌因子的表达具有重要的作用。带有易感基因的个体，在与环境因素接触（如阳光、饮食、胶原蛋白、注入抗原或环境毒物等）的条件下，能够启动自身免疫过程。决定疾病不同的发展过程的决定性的调节因子还包括性激素，它可以与HPA轴或交感神经系统的激素相互作用。所有这些因素通过调节细胞因子产生和效应细胞的功能共同影响着来自自身或外源抗原引起的免疫应答。天然抗原和免疫应答的特性都表现在免疫应答的结果上-THI或TH2应答。
研究前景
要理解性别与自身免疫病的关系，首先必须理解性别与基本免疫应答的关系。科学家们尽管已经对性别与自身免疫病关系的研究做了大量工作，但是，在研究机体对外源和自身抗原的应答中，无论是从早期的抗原暴露阶段还是到最终的免疫效应阶段，尚需进一步阐明这种差异的作用；同时，我们还应该研究在病原体的刺激下，两性与初次免疫应答的关系。在正常的免疫系统中，性别的不同所造成的如淋巴样和髓样细胞的分化，抗原处理和提呈，细胞因子的产生，自然杀伤细胞的功能，耐受的诱导和影响这些调节过程的不同都需要进一步澄清。
对基础性激素（包括雌三醇的雌激素、孕酮和睾酮）影响免疫功能机制的认识，决定了与性别差异相关的研究领域的前景。对于其它的二态性激素-泌乳素、生长激素、类胰岛素生长因子-作用机制的研究也是非常重要的。在不同的免疫应答阶段，性别二态性激素的效应和激素的波动的研究也应该受到重视。
另一个研究领域的前沿是理解在免疫和自身免疫应答中，激素浓度波动的效应。已经证明，RA和MA患者，在怀孕期和产后疾病活动性的变化非常明显，这个事实也提供了一个在相对短期的条件下，研究与免疫应答相关的疾病的机会。对能够引起产后疾病恶化因素的研究也是非常必要的；对于在免疫和自身免疫应答中，激素作用的其他方面还包括对月经周期、口服避孕药物的使用和雌激素代替治疗方面的研究。重点研究激素系统之间的相互作用，也就是对性激素和应激激素（CRH 和氢化考的松）的研究，是也非常重要的，因为怀孕和产后这两种激素的有意义的改变可以引起免疫应答。
在自身免疫疾病中，基因对于性别差异的贡献目前还没有研究。基因的效应体现在决定自身免疫病易感性的MHC水平上，但是，对于性激素如何调节这些基因的作用上还不清楚。现在，人类基因组序列已为人类所知，专门的激素应答元件可以被定位，有了关于性激素对基因如何调节的新的假设，因此，基因和环境因子之间相互作用也是需要进一步研究的新领域。
人类要取得对于自身免疫病研究的成功，依赖于各研究机构对数据的分享。许多自身免疫病的发生率很低，以至于任何一个研究中心都不可能单独的进行有效数据的分析。另外，我们不仅应重视对性别差异研究，更要同时促进临床实验的研究。例如，以前局限对于女性的实验，现在也可以将男性包括进去，并作对照研究。
对性别与自身免疫疾病的研究兴趣和研究机遇是前所未有的。目前，NIH要求申请成立的以性别差异为基本研究对象的有关免疫应答的研究组织，此组织是由3个NIH研究学会、女性健康研究办公室和NMSS组成。这个组织的成立大大加强了对所有自身免疫疾病的联合研究。如此的研究起点，如此权威部门的联合（RA，SLE，IDDM，MS），提供了进一步研究性别与自身免疫病关系的机遇。
参考文献
1. Beeson, P. B. Am. J. Med. 96, 457-462 (1994).
2. Fishman, J. R.,Wick, J. G. & Koenig, B.A. Agenda for Research on Women's Health for the 21st Century: NIH Publication 99-4385.Vol.2, 15-19 (NIH, Bethesda, MD, 1999).
3. Jawaheer, D. et al. Am. J. Hum. Genet. 68, 927-936 (2001).
4. Collier, E., Diamond, B.,Weinblatt,A. C.,Whitacre, C. & Mitchell, K. C. Agenda for Research on Women's Health for the 21st Century: NIH Publication 99-4386.Vol. 2, 93-100. (NIH, Bethesda,MD,1999).
5. Whitacre, C. C. et al. Sex Differences in Autoimmune Disease: Focus on Multiple Sclerosis. Science (1999). www.sciencemag.org/feature/data/983519.shl.
6. Whitacre, C. C., Reingold, S. C. & O'Looney, P.A. & Task Force on Gender, Multiple Sclerosis and Autoimmunity Science 283, 1277-1278 (1999).
7. National Institutes of Health Report of the Autoimmune Diseases Coordinating Committee. (2000)http://www.niaid.nih.gov/publications/autoimmune.htm.
8. Wizemann,T. M. & and Pardue,M.-L. Exploring the Biological Contributions to Human Health: Does sex matter? (Board on Health Sciences Policy, Institute of Medicine, 2001).
9. Eidinger, D. & Garrett,T. J. Exp. Med. 136, 1098-1116 (1972).
10. Weinstein,Y., Ran, S. & Segal, S. J. Immunol. 132, 656-661 (1984).
11. Michaels, R. & Rogers, K. Pediatrics 47, 120-123 (1971).
12. Vranckx, R., Muylle, L., Cole, J., Moldenhaser, R. & Peetermans, M. Vox Sang. 50, 220-222 (1986).
13. Amadori,A. et al. Nature Med. 1, 1279-1283 (1995).
14. Huygen, K. & Palfliet, K. Cell. Immunol. 85, 75-81 (1984).
15. Wynn, D., Rodriguez, M.,O'Fallon,W. M. & Kurland, L.T. Neurology 40, 780-786 (1990).
16. Gilmore,W.,Weiner, L. & Correale, J. J. Immunol. 158, 446-451 (1997).
17. Araneo, B., Dowell,T., Diegel, M. & Daynes, R. Blood 78, 688-699 (1991).
18. Nelson, J. & Ostensen, M. Rheum. Dis. Clin. N.Am. 23, 195-212 (1997).
19. Confavreux, C., Hutchinson, M., Hours, M. M., Cortinovis-Tourniaire, P. & Moreau T. N. Engl. J. Med. 339, 285-291 (1998).
20. Silver, R. & Branch, D. Clin. Obstet. Gynaecol. 6, 565-600 (1992).
21. Lockshin, M. Arthritis Rheum. 32, 665-670 (1989).
22. Petri, M. Rheum. Dis. Clin. N. Am. 20, 87-118 (1994).
23. Spector,T. D. et al. Clin Rheumatol. 8, 37-41 (1989).
24. Nelson, J. L. Lupus 8, 370-374 (1999).
25. Nelson, J. L. et al. N. Engl. J. Med. 329, 466-471 (1993).
26. Jansson, L. & Holmdahl, R. Inflamm. Res. 47, 290-301 (1998).
27. Kim, S, Liva, S. M., Dalal, M.A.,Verity, M.A. & Voskuhl, R.R. Neurology 52, 1230-1238 (1999).
28. Dalal, M., Kim, S. & Voskuhl, R. R. J. Immunol. 159, 3-6 (1997).
29. Wilder, R. Annu. Rev. Immunol. 13, 307-338 (1995).
30. Griffin,A. C. & Whitacre, C. C. J. Neuroimmunol. 35, 53-64 (1991).
