免疫角度看结节

来源: 2026.01.25
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结节是机体对 “异常信号”(如病原体、自身抗原、组织损伤)产生的局部病理性结构,其本质是 免疫系统过度或异常应答导致的组织稳态失衡。不同于正常免疫反应的 “清除 - 修复 - 消退” 过程,结节形成时免疫激活持续存在、炎症浸润失控、组织重塑失衡,最终形成肉眼或影像学可识别的结节状病变。

核心免疫病理框架:三步级联反应驱动结节形成

结节的形成并非单一免疫事件,而是 “抗原识别→炎症聚集→组织异常修复” 的连续级联过程,每个环节均存在明确的免疫细胞与分子调控异常,且各环节相互放大,最终导致结节稳定存在。

(一)第一步:免疫激活 —— 抗原识别与免疫细胞活化

免疫激活是结节形成的 “启动开关”,核心是 抗原呈递细胞(APCs)识别异常抗原,激活适应性免疫反应,为后续炎症浸润奠定基础。此环节的关键异常在于 “抗原清除障碍” 或 “自身抗原误识别”,导致免疫反应无法及时终止。

1. 抗原类型与识别机制

结节相关抗原主要分为两类,其识别路径存在显著差异:

  • 外源性抗原(病原体 / 异物)
    结核分枝杆菌(MTB)、新型隐球菌、粉尘颗粒(如矽肺结节)等。这类抗原通过 模式识别受体(PRRs) 被 APCs 识别 —— 例如 MTB 的脂阿拉伯甘露聚糖(LAM)可结合巨噬细胞表面的 Toll 样受体 2(TLR2),激活下游 NF-κB 通路;粉尘颗粒则通过 NOD 样受体(NLRs)触发炎症小体(如 NLRP3)活化,释放 IL-1β 等促炎因子。若抗原无法被完全吞噬清除(如 MTB 的细胞壁成分抵抗溶酶体降解),则会持续刺激免疫反应,成为结节形成的 “核心病灶”。
  • 内源性抗原(自身成分 / 损伤产物)
    常见于自身免疫病(如类风湿关节炎)或组织损伤(如肝损伤后的再生结节)。自身抗原的产生多与 细胞凋亡异常 相关 —— 例如类风湿关节炎患者关节内滑膜细胞凋亡紊乱,释放核小体、瓜氨酸化蛋白等自身抗原;这些抗原被树突状细胞(DCs)摄取后,通过主要组织相容性复合体 Ⅱ 类分子(MHC-Ⅱ)呈递给 CD4+T 细胞,引发自身免疫反应。此外,肿瘤细胞的异常抗原(如肺癌的 EGFR 突变蛋白)也属于内源性抗原,可激活肿瘤浸润淋巴细胞(TILs),形成肿瘤相关结节。

2. 免疫细胞活化的关键环节

APCs 活化后,通过 “双信号激活” 机制启动适应性免疫:

  • 第一信号
    APCs 表面的 MHC - 抗原复合物与 T 细胞受体(TCR)结合,决定免疫反应的特异性(如针对 MTB 抗原的 T 细胞仅识别 MTB 感染细胞);
  • 第二信号
    APCs 表面的共刺激分子(如 CD80/CD86)与 T 细胞的 CD28 结合,避免 T 细胞 “无反应性”。若第二信号过度激活(如自身免疫病中 CD80 表达上调),则会导致 T 细胞过度增殖,为炎症浸润提供充足细胞来源。
  • B 细胞活化
    在 T follicular helper(Tfh)细胞分泌的 IL-21 作用下,B 细胞分化为浆细胞,产生抗体(如类风湿因子、抗核抗体),这些抗体与自身抗原结合形成 免疫复合物(ICs),沉积在局部组织(如关节滑膜、肺间质),进一步激活补体系统(如 C3a、C5a),招募更多免疫细胞,形成 “免疫复合物介导的炎症放大 loop”。

(二)第二步:炎症浸润 —— 免疫细胞聚集与炎症微环境形成

免疫激活后,大量免疫细胞向抗原所在部位迁移、聚集,形成局部炎症微环境,此环节的 细胞募集失控与细胞因子失衡 是结节从 “炎症灶” 向 “实体结节” 转化的关键。

1. 免疫细胞的募集与功能分工

不同类型结节的炎症浸润细胞存在差异,但核心细胞包括巨噬细胞、T 细胞、中性粒细胞 / 嗜酸性粒细胞,其功能分工明确:

  • 巨噬细胞:结节的 “结构核心”巨噬细胞是最早到达炎症灶的细胞之一,在趋化因子(如 CCL2、CCL5)引导下迁移至局部后,根据微环境信号分化为不同亚型:

    • M1 型巨噬细胞
      受 IFN-γ、LPS 刺激活化,分泌 TNF-α、IL-1β、IL-6 等促炎因子,增强炎症反应,同时通过吞噬作用清除抗原;若抗原无法清除(如 MTB),M1 型巨噬细胞会进一步分化为 上皮样细胞(形态变为梭形,吞噬能力增强),甚至融合形成 多核巨细胞(如朗汉斯巨细胞,常见于结核结节),构成肉芽肿性结节的核心结构,通过 “物理包裹” 隔离抗原,防止扩散。
    • M2 型巨噬细胞
      受 IL-4、IL-13 刺激活化,主要参与组织修复,分泌 TGF-β、PDGF 等促纤维化因子;若 M2 型巨噬细胞过度活化(如肺纤维化结节),则会导致胶原过度沉积,使结节质地变硬。
  • T 细胞:炎症的 “调控中枢”T 细胞通过分泌细胞因子调控炎症强度与持续时间,不同亚型的 T 细胞在结节形成中作用不同:

    • Th1 细胞
      分泌 IFN-γ、TNF-α,促进 M1 型巨噬细胞活化和肉芽肿形成,是结核结节、结节病结节的关键调控细胞 —— 例如结节病患者外周血 Th1 细胞比例显著升高,肺组织中 IFN-γ 水平是健康人的 3~5 倍,直接驱动上皮样细胞聚集。
    • Th17 细胞
      分泌 IL-17A、IL-22,主要招募中性粒细胞,在感染性结节(如细菌性肺炎结节)和自身免疫性结节(如类风湿结节)中起核心作用 —— 类风湿关节炎患者关节结节中 IL-17A 水平升高,可诱导滑膜细胞分泌 CXCL8,招募中性粒细胞浸润,加剧局部炎症。
    • 调节性 T 细胞(Treg)
      分泌 IL-10、TGF-β,本应抑制过度炎症,但在结节形成时 Treg 功能常受损(如结节病患者 Treg 的 Foxp3 表达下调),导致炎症无法消退,为结节持续存在创造条件。
  • 中性粒细胞 / 嗜酸性粒细胞:感染与过敏相关结节的 “效应细胞”

    • 中性粒细胞:在细菌感染结节(如金黄色葡萄球菌肺炎结节)中大量浸润,通过释放中性粒细胞胞外陷阱(NETs)捕获细菌,同时释放弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等物质,导致局部组织损伤;若感染控制后中性粒细胞清除不全,其释放的炎症介质会持续刺激组织增生,形成炎性结节。
    • 嗜酸性粒细胞:在过敏相关结节(如过敏性肺炎结节、嗜酸性肉芽肿)中占主导,受 IL-5 刺激活化,释放主要碱性蛋白(MBP)、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP),导致组织损伤;同时分泌 IL-13,促进 M2 型巨噬细胞活化,参与纤维化过程。

2. 细胞因子失衡:炎症迁延的 “分子推手”

炎症微环境中,促炎因子与抑炎因子的平衡被打破,是炎症无法自然消退的核心原因:

  • 促炎因子过度释放
    TNF-α、IL-6、IL-1β 是核心促炎因子,通过不同通路放大炎症:
    • TNF-α:激活 NF-κB 通路,促进免疫细胞增殖和趋化因子表达,同时诱导血管内皮细胞表达黏附分子(如 ICAM-1、VCAM-1),增强免疫细胞黏附与迁移;在类风湿结节中,TNF-α 水平与结节大小正相关,抗 TNF-α 药物(如阿达木单抗)可显著缩小结节。
    • IL-6:通过 JAK-STAT3 通路促进 B 细胞分化为浆细胞,产生自身抗体,同时刺激肝细胞合成急性期蛋白(如 C 反应蛋白),加剧炎症反应;结节病患者血清 IL-6 水平升高,可作为疾病活动度的标志物。
  • 抑炎因子功能不足
    IL-10、TGF-β 等抑炎因子分泌减少或作用受阻:
    • IL-10:可抑制 APCs 的抗原呈递功能和 T 细胞活化,但在结核结节中,MTB 通过分泌 ESAT-6 蛋白抑制巨噬细胞分泌 IL-10,导致炎症持续;
    • TGF-β:虽有促纤维化作用,但正常情况下可通过抑制 Th1 细胞活性控制炎症,在肺纤维化结节中,TGF-β 过度偏向促纤维化功能(如激活 Smad3 通路促进胶原合成),而抑炎功能减弱,形成 “纤维化 - 炎症” 恶性循环。

(三)第三步:组织重塑异常 —— 增生与纤维化的失衡

炎症持续刺激下,局部组织启动修复程序,但 修复过程失控(增生过度或纤维化过度) 是结节从 “炎症灶” 转化为 “实体结构” 的最终环节,不同结节的组织重塑特征差异显著。

1. 增生性结节:细胞异常增殖的结果

增生性结节常见于内分泌器官(如甲状腺结节、肾上腺结节)和上皮组织(如肺增生性结节),核心机制是 上皮细胞或间质细胞的异常增殖

  • 甲状腺增生性结节
    桥本甲状腺炎患者中,抗 TPO 抗体与甲状腺滤泡上皮细胞结合,激活补体系统导致上皮细胞损伤;同时,炎症刺激甲状腺间质中的成纤维细胞分泌肝细胞生长因子(HGF),促进滤泡上皮细胞增殖;若增殖不均匀,局部上皮细胞堆积则形成结节,部分结节可因 TSH 受体突变进一步发展为自主功能性结节。
  • 肺增生性结节
    肺炎恢复期患者中,肺泡上皮细胞(Ⅱ 型肺泡上皮细胞)因炎症损伤启动增殖修复,但若增殖信号持续存在(如 IL-22 过度分泌),则会导致上皮细胞过度增生,形成肺内小结节;同时,间质细胞(如成纤维细胞)轻度增殖,为结节提供结构支撑,此类结节多为良性,随炎症消退可逐渐缩小。

2. 纤维化结节:胶原过度沉积的产物

纤维化结节常见于慢性炎症性疾病(如肺纤维化、类风湿关节炎),核心是 成纤维细胞活化与胶原合成失控

  • 成纤维细胞活化途径
    炎症微环境中的 TGF-β、PDGF 是主要活化信号:
    • TGF-β:与成纤维细胞表面的 TGF-β 受体结合,激活 Smad2/3 通路,促进 COL1A1、COL3A1 等胶原基因表达,同时抑制胶原酶(如 MMP-1)表达,减少胶原降解;
    • PDGF:通过激活 PDGF 受体(PDGFR),促进成纤维细胞增殖和迁移,使其向炎症灶聚集,形成 “成纤维细胞灶”,这是肺纤维化结节的典型病理特征。
  • 胶原沉积的具体过程
    活化的成纤维细胞合成 Ⅰ 型、Ⅲ 型胶原,分泌到细胞外基质(ECM)中;若胶原合成速度远超降解速度,ECM 会逐渐取代正常组织,形成质地坚硬的纤维化结节 —— 例如类风湿结节的中心为纤维素样坏死,周围环绕增生的成纤维细胞和胶原纤维,外层为淋巴细胞浸润,这种结构使其具有较高的硬度,影像学上多表现为实性结节。

3. 肉芽肿性结节:特殊的 “隔离式” 组织重塑

肉芽肿性结节是机体 “无法清除抗原” 时的特殊应对方式,常见于结核、结节病、真菌感染,其组织重塑的核心是 上皮样细胞与多核巨细胞的聚集,形成包裹抗原的结构

  • 结核性肉芽肿
    MTB 被巨噬细胞吞噬后,因细胞壁成分(如蜡质 D)抵抗溶酶体降解,导致巨噬细胞活化为上皮样细胞,并融合形成朗汉斯巨细胞;这些细胞围绕 MTB 形成 “肉芽肿核心”,外层由淋巴细胞(主要是 Th1 细胞)和胶原纤维包裹,核心可出现干酪样坏死(因 MTB 大量繁殖导致细胞死亡);这种结构既能隔离 MTB,防止扩散,也会导致局部组织硬化,形成永久性结节。
  • 结节病肉芽肿
    与结核性肉芽肿不同,结节病肉芽肿无干酪样坏死,核心为上皮样细胞和多核巨细胞,外层为 T 细胞和少量胶原纤维;其形成与抗原清除能力较强有关(如结节病患者的巨噬细胞杀菌能力正常),但抗原持续存在(如未知的环境抗原)导致肉芽肿长期稳定,部分可逐渐纤维化,形成纤维化结节。

关键分子通路:调控结节形成的 “信号网络”

结节形成的各环节均受明确的分子通路调控,这些通路的异常激活或抑制,是免疫失衡与组织重塑的分子基础,核心通路包括 NF-κB、JAK-STAT、TGF-β/Smad 等。

1. NF-κB 通路:炎症激活的 “核心开关”

NF-κB 是调控促炎因子表达的关键通路,在结节形成的免疫激活和炎症浸润环节均起核心作用:

  • 激活机制
    外源性抗原(如 MTB 的 LAM)通过 TLR2 激活 NF-κB,内源性抗原(如免疫复合物)通过补体受体(如 C5aR)激活 NF-κB;激活后,NF-κB 进入细胞核,结合 TNF-α、IL-6、IL-1β 等基因的启动子区域,促进其转录。
  • 在结节中的作用
    在结核结节中,NF-κB 通路持续激活,使巨噬细胞持续分泌促炎因子,维持肉芽肿存在;在类风湿结节中,滑膜细胞的 NF-κB 活性升高,导致 IL-17A、CXCL8 等因子表达增加,加剧中性粒细胞浸润;抑制 NF-κB 通路(如使用 IKK 抑制剂)可显著减少促炎因子分泌,缩小结节体积。

2. JAK-STAT 通路:细胞因子信号的 “传递者”

JAK-STAT 通路是细胞因子(如 IL-6、IL-10、IFN-γ)的主要信号传递通路,其异常激活会导致炎症调控失衡:

  • 不同亚型的作用
    • STAT1:被 IFN-γ 激活,促进 Th1 细胞分化和巨噬细胞活化,在结核结节、结节病结节中 STAT1 磷酸化水平升高,直接驱动肉芽肿形成;
    • STAT3:被 IL-6 激活,促进 B 细胞分化和浆细胞产生抗体,在类风湿结节中 STAT3 过度激活,导致类风湿因子生成增加,加剧免疫复合物沉积;
    • STAT6:被 IL-4、IL-13 激活,促进 M2 型巨噬细胞活化和纤维化,在肺纤维化结节中 STAT6 活性升高,促进 TGF-β 分泌,加速胶原沉积。

3. TGF-β/Smad 通路:纤维化与增生的 “调控核心”

TGF-β/Smad 通路是调控组织重塑的关键通路,在纤维化结节和增生性结节中均起重要作用:

  • 促纤维化作用
    TGF-β 与受体结合后,激活 Smad2/3,促进成纤维细胞合成胶原;同时,Smad3 可抑制 MMP-1(胶原酶)的表达,减少胶原降解,导致胶原堆积;在肺纤维化结节中,Smad2/3 磷酸化水平是健康人的 2~3 倍,直接关联胶原沉积量。
  • 促增生作用
    在甲状腺增生性结节中,TGF-β 可通过 Smad4 通路促进甲状腺滤泡上皮细胞增殖,同时抑制细胞凋亡(如上调 Bcl-2 表达),导致细胞堆积形成结节;若 Smad4 基因突变,会进一步增强其促增殖作用,增加结节恶变风险。

不同类型结节的特异性免疫病理机制

不同病因的结节,其免疫病理过程存在显著差异,以下结合临床常见结节类型,解析其特异性机制,为疾病鉴别诊断提供依据。

1. 结核结节:“抗原隔离” 驱动的肉芽肿性结节

  • 核心病因
    结核分枝杆菌(MTB)感染,MTB 的脂阿拉伯甘露聚糖(LAM)、ESAT-6 等成分是关键抗原。
  • 免疫病理过程
  1. MTB 被肺泡巨噬细胞吞噬后,通过 TLR2 激活 NF-κB 通路,分泌 TNF-α、IL-1β,招募 Th1 细胞;
  2. Th1 细胞分泌 IFN-γ,促进巨噬细胞分化为上皮样细胞,融合形成朗汉斯巨细胞,围绕 MTB 形成肉芽肿核心;
  3. 若 MTB 大量繁殖,核心上皮样细胞坏死,形成干酪样坏死;外层淋巴细胞和胶原纤维包裹,防止 MTB 扩散;
  4. 长期炎症导致胶原纤维增生,肉芽肿逐渐纤维化,形成永久性结核结节。
  • 关键标志物
    肉芽肿中可见朗汉斯巨细胞、干酪样坏死,外周血 IFN-γ 释放试验(IGRAs)阳性,提示 MTB 感染。
  • 2. 类风湿结节:“免疫复合物” 驱动的自身免疫性结节

    • 核心病因
      类风湿关节炎(RA)患者的自身免疫反应,类风湿因子(RF)与 IgG 形成的免疫复合物是关键驱动因素。
    • 免疫病理过程
    1. RA 患者关节滑膜细胞凋亡异常,释放瓜氨酸化蛋白,激活 B 细胞产生 RF;
    2. RF 与 IgG 结合形成免疫复合物,沉积在关节皮下组织,激活补体系统,释放 C3a、C5a;
    3. C3a、C5a 招募中性粒细胞和巨噬细胞,中性粒细胞释放弹性蛋白酶导致局部组织坏死,形成结节中心的纤维素样坏死灶;
    4. 巨噬细胞分泌 TNF-α、IL-17A,招募 Th17 细胞和成纤维细胞,成纤维细胞合成胶原,形成结节外层的纤维包膜;
  • 关键标志物
    结节病理可见纤维素样坏死、中性粒细胞浸润,血清 RF、抗 CCP 抗体阳性,TNF-α 水平与结节大小正相关。
  • 3. 肺纤维化结节:“慢性炎症 - 纤维化” 驱动的纤维化结节

    • 核心病因
      特发性肺纤维化(IPF)、过敏性肺炎等慢性肺部疾病,长期炎症导致组织修复失控。
    • 免疫病理过程
    1. 肺泡上皮细胞受损伤(如粉尘刺激、自身抗原攻击),释放 IL-22、IL-13,招募 M2 型巨噬细胞;
    2. M2 型巨噬细胞分泌 TGF-β、PDGF,激活成纤维细胞,使其分化为肌成纤维细胞(具有更强的胶原合成能力);
    3. 肌成纤维细胞通过 TGF-β/Smad3 通路大量合成 Ⅰ 型胶原,沉积在肺泡间质,形成纤维化结节;
    4. 结节逐渐增大,压迫周围正常肺泡组织,导致肺功能下降;
  • 关键标志物
    结节病理可见成纤维细胞灶、胶原沉积,血清 TGF-β、PDGF 水平升高,肺功能检查提示限制性通气障碍。
  • 4. 肿瘤相关结节:“免疫逃逸” 驱动的结节

    肿瘤相关结节包括肿瘤原发灶结节和转移结节,其免疫病理核心是 肿瘤细胞通过免疫抑制机制逃避免疫清除,形成局部增殖结节

    • 原发肿瘤结节(如肺癌结节)
    1. 肺癌细胞表达 PD-L1,与 T 细胞表面的 PD-1 结合,抑制 T 细胞活性(如减少 IFN-γ 分泌);
    2. 肿瘤微环境中存在大量 Treg 细胞,分泌 IL-10 抑制效应 T 细胞,同时招募 M2 型巨噬细胞,促进肿瘤血管生成(如分泌 VEGF);
    3. 肿瘤细胞快速增殖,形成实体结节,周围环绕免疫抑制性细胞(Treg、M2 巨噬细胞),构成 “免疫抑制微环境”;
  • 转移结节(如肺癌脑转移结节)
    1. 肿瘤细胞通过血液循环到达靶器官(如脑),通过表达整合素(如 αvβ3)黏附于血管内皮;
    2. 肿瘤细胞分泌 MMP-9 降解血管基底膜,进入靶器官组织;
    3. 局部微环境中的 Treg 细胞和髓系抑制细胞(MDSCs)抑制免疫清除,肿瘤细胞增殖形成转移结节;
  • 关键标志物
    结节病理可见肿瘤细胞,免疫组化提示 PD-L1 阳性、Treg 浸润增加,血清肿瘤标志物(如 CEA、CYFRA21-1)升高。
  • 临床转化意义:从免疫病理到诊断与治疗

    理解结节形成的免疫病理基础,可为临床实践提供重要指导,主要体现在结节性质鉴别、病情监测与靶向治疗三方面。

    1. 结节性质鉴别:基于免疫标志物的精准判断

    不同结节的免疫细胞与分子标志物存在差异,可通过检测这些标志物区分良性与恶性、感染性与自身免疫性:

    • 良性 vs 恶性
      良性结节(如结核结节、类风湿结节)多表现为 Th1/Th17 细胞浸润、TNF-α/IL-6 升高;恶性结节(如肺癌结节)多表现为 Treg/M2 巨噬细胞浸润、PD-L1 阳性,可通过免疫组化检测 PD-L1 表达或流式细胞术分析 T 细胞亚型比例辅助判断。
    • 感染性 vs 自身免疫性
      感染性结节(如结核结节)可检测病原体特异性抗体(如抗 MTB 抗体)或 IFN-γ 释放试验;自身免疫性结节(如类风湿结节)可检测自身抗体(如 RF、抗 CCP)或促炎因子(如 TNF-α)水平。

    2. 病情监测:基于免疫分子的动态评估

    结节的大小与活性可通过免疫分子水平动态监测:

    • 炎症活性
      血清 TNF-α、IL-6 水平升高提示结节炎症活动(如类风湿结节患者 IL-6 升高提示结节可能增大);
    • 纤维化程度
      血清 TGF-β、Ⅲ 型前胶原氨基端肽(PⅢNP)水平升高提示结节纤维化进展(如肺纤维化结节患者 PⅢNP 升高提示病情恶化);
    • 肿瘤活性
      血清 PD-L1 抗体水平、循环肿瘤细胞(CTCs)数量升高提示肿瘤相关结节进展(如肺癌结节患者 CTCs 增加提示转移风险升高)。

    3. 靶向治疗:基于免疫病理的精准干预

    针对结节形成的关键免疫环节,可设计靶向治疗方案:

    • 抗炎症治疗
      针对 TNF-α、IL-6 等促炎因子,使用单克隆抗体(如阿达木单抗治疗类风湿结节、托珠单抗治疗结节病);
    • 抗纤维化治疗
      针对 TGF-β/Smad 通路,使用 TGF-β 受体拮抗剂(如 galunisertib 治疗肺纤维化结节);
    • 免疫检查点抑制剂
      针对肿瘤相关结节的 PD-1/PD-L1 通路,使用 PD-1 抑制剂(如帕博利珠单抗治疗肺癌结节);
    • 抗感染治疗
      针对感染性结节的病原体,使用特异性抗生素(如异烟肼、利福平治疗结核结节),同时辅助免疫调节(如 IFN-γ 增强巨噬细胞杀菌能力)。

    总结

    结节形成的免疫病理基础是 免疫系统对异常抗原的过度或异常应答,核心环节包括 “抗原识别激活免疫细胞→炎症细胞与因子聚集形成微环境→组织重塑失衡形成实体结节”,各环节受 NF-κB、JAK-STAT、TGF-β/Smad 等通路调控。不同类型结节的免疫病理存在特异性(如结核结节的肉芽肿、类风湿结节的免疫复合物、肿瘤结节的免疫逃逸),这些差异为临床鉴别诊断与靶向治疗提供了依据。

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