調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對局灶性腦缺血影響的研究進(jìn)展

劉 婷 郭琪琪 韓江全

(遵義醫(yī)科大學(xué)第五附屬(珠海)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，廣東省珠海市 519000，電子郵箱：577955048@qq.com)

【提要】 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)是一類控制體內(nèi)自身免疫反應(yīng)性T細(xì)胞的重要亞群，對維持機(jī)體免疫穩(wěn)定、防治自身免疫性疾病等具有重要作用。目前研究發(fā)現(xiàn)，免疫炎性反應(yīng)貫穿于局灶性腦缺血發(fā)生發(fā)展的全過程，腦缺血及缺血后的再灌注所引發(fā)的免疫炎性反應(yīng)在腦缺血再灌注損傷中發(fā)揮重要作用。Treg具有負(fù)性免疫調(diào)節(jié)作用，可以抑制局灶性腦缺血引起的炎癥反應(yīng)，對腦細(xì)胞具有明顯的保護(hù)作用。本文就Treg對局灶性腦缺血影響的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

調(diào)查顯示，腦血管疾病是我國居民死亡和致殘最主要的原因[1]，而急性腦缺血又是腦血管疾病最常見的原因。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和對腦缺血研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)免疫炎性反應(yīng)在局灶性腦缺血過程中發(fā)揮著重要作用。局灶性腦缺血發(fā)生后，機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，在缺血性腦組織中可以迅速激活細(xì)胞因子，促進(jìn)炎癥細(xì)胞浸潤，其中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg)具有負(fù)性免疫調(diào)節(jié)作用，可以抑制局灶性腦缺血引起的炎癥反應(yīng)，對腦細(xì)胞具有保護(hù)作用。本文就Treg對局灶性腦缺血的影響進(jìn)行綜述，旨在進(jìn)一步探討局灶性腦缺血相關(guān)的發(fā)病機(jī)制。

1 Treg及其功能

1.1 Treg Treg是以表達(dá)叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子 P3 (forkhead box P3，F(xiàn)oxP3)基因為主要特征的T細(xì)胞亞群，具有較強(qiáng)的免疫抑制作用。FoxP3作為一個轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，通過直接調(diào)控多種基因來調(diào)節(jié)Treg的活性，而機(jī)體Treg的穩(wěn)定性是其發(fā)揮免疫抑制功能的前提[2]，因此，F(xiàn)oxP3在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫自穩(wěn)中起關(guān)鍵作用。

Treg可分為天然產(chǎn)生的自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(natural Treg，nTreg)和誘導(dǎo)產(chǎn)生的適應(yīng)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(induced Treg，iTreg)，如輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th)3、Tr1都屬于iTreg，其中Tr1細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-10，Th3細(xì)胞分泌轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor β，TGF-β)。 Treg可以在胸腺或外周生成和發(fā)育，胸腺生成的Treg穩(wěn)定表達(dá)FoxP3，并在T細(xì)胞受體和共刺激信號作用下在胸腺內(nèi)發(fā)育；外周生成的Treg細(xì)胞類別會因宿主環(huán)境的不同而不同，而宿主環(huán)境受到TGF-β、IL-10或者特殊抗原的影響[3]。

1.2 Treg的功能

1.2.1 參與自身免疫性疾病的免疫反應(yīng)：Treg具有較強(qiáng)的免疫抑制作用，參與多種自身免疫性疾病的免疫反應(yīng)。如自身免疫性心肌炎是由CD4+T細(xì)胞驅(qū)動的炎性心臟病，Th17和Treg參與疾病過程的免疫反應(yīng)[4]。Fujisaki等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在未受照射的受體小鼠骨髓中，植入的造血干/祖細(xì)胞可以持續(xù)存在30 d而沒有免疫抑制，具有與同系造血干/祖細(xì)胞相同的存活率；但FoxP3+T細(xì)胞耗盡后，骨髓中的這些植入造血干/祖細(xì)胞丟失，隨著時間的推移，植入的造血干/祖細(xì)胞與Treg細(xì)胞均積聚在顱骨和骨小梁骨髓的骨內(nèi)膜表面上。提示Treg在維持造血干/祖細(xì)胞的環(huán)境中具有重要作用，是造血干/祖細(xì)胞存活的必要條件，同時還是免疫攻擊的庇護(hù)所。

1.2.2 參與過敏性疾病的特異性反應(yīng)：Lexmond等[6]發(fā)現(xiàn)，Treg細(xì)胞在維斯科特-奧爾德里奇綜合征中具有特異性作用，可以預(yù)防Th2效應(yīng)細(xì)胞分化和食物抗原引起的過敏反應(yīng)。有學(xué)者用特異性過敏原刺激無過敏體質(zhì)的健康者時發(fā)現(xiàn)，血液中的Treg可以抑制Th2細(xì)胞因子增殖，但在有過敏癥的個體中并未觀察到該現(xiàn)象，提示Treg不能參與存在過敏原的Th2細(xì)胞因子的相關(guān)反應(yīng)[7]。

1.2.3 雙向調(diào)節(jié)感染性反應(yīng)：感染源(如細(xì)菌和病毒)感染機(jī)體時引起的免疫反應(yīng)會損傷組織，而Treg可減輕其損傷的程度，但在很多情況下，Treg會促進(jìn)慢性感染的發(fā)展[8]，因此，Treg對感染性反應(yīng)具有雙向調(diào)節(jié)作用。

1.2.4 調(diào)控抗腫瘤免疫應(yīng)答：有研究發(fā)現(xiàn)，患者自身的T細(xì)胞可以識別多種腫瘤相關(guān)抗原，同時FoxP3+Treg細(xì)胞可以抑制T細(xì)胞功能，削弱機(jī)體對腫瘤細(xì)胞的免疫力[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，癌組織中Treg含量是影響肝癌患者預(yù)后的獨立影響因素[10]。

2 Treg在局灶性腦缺血發(fā)生機(jī)制中的作用

發(fā)生急性局灶性腦缺血時，免疫系統(tǒng)很快被激活，在免疫反應(yīng)期間大量炎性細(xì)胞聚集，產(chǎn)生更多的炎癥介質(zhì)，從而激活適應(yīng)性免疫應(yīng)答[11]。循環(huán)中的白細(xì)胞，特別是促炎性T細(xì)胞侵入缺血性腦組織進(jìn)一步加重神經(jīng)炎癥和腦缺血；Treg是參與組織炎癥的有效免疫抑制細(xì)胞，在炎性疾病中起關(guān)鍵作用[12]。已有研究顯示，F(xiàn)oxP3+Treg在調(diào)節(jié)急性腦缺血的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[13]，對改善急性局灶性腦缺血預(yù)后有重要意義。

Treg的功能缺陷會加劇腦缺血后的腦損傷。Li等[14]在大鼠大腦中動脈閉塞后的2 h、6 h、24 h給予純化的Treg干預(yù)后，大鼠的腦梗死癥狀減輕，神經(jīng)功能在4周內(nèi)持續(xù)改善。提示Treg對神經(jīng)系統(tǒng)具有保護(hù)作用，其可能機(jī)制為：在腦缺血早期Treg可以減輕腦組織炎癥反應(yīng)從而減輕血腦屏障的破壞程度。但Treg發(fā)揮早期神經(jīng)保護(hù)作用的過程中不會滲入腦實質(zhì)中，且不會抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活。除了有效的中樞神經(jīng)保護(hù)外，Treg還可以改善局灶性腦缺血后的淋巴細(xì)胞減少癥狀。Li等[15]在后期的研究中，將從局灶性腦缺血小鼠中分離出來的Treg，經(jīng)尾靜脈注入腦缺血的小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些外源性Treg在血液和外周器官中的保留時間長于12 d，提示Treg可以抑制大腦中動脈閉塞所誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子[包括IL-6和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)]的表達(dá)，糾正淋巴細(xì)胞減少癥狀并改善缺血性腦損傷后的細(xì)胞免疫功能。

Liesz等[16-17]研究發(fā)現(xiàn)，Treg功能被CD25特異性抗體抑制的大鼠，其腦缺血性再灌注損傷后的梗死灶體積較Treg功能正常的大鼠明顯增大，神經(jīng)功能明顯惡化，TNF-α、γ-干擾素和IL-1β的mRNA水平高，而IL-10降低，提示Treg具有神經(jīng)保護(hù)作用。上述研究還發(fā)現(xiàn)，與Treg功能被抑制的大鼠相比，Treg功能正常的大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞侵入損傷腦組織減少，活化程度明顯降低，提示Treg可以抑制缺血性腦損傷大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的活化，并阻止其進(jìn)入損傷腦組織；此外，給Treg功能被抑制的大鼠腦室注射IL-10后，大鼠梗死灶體積縮小，TNF-α、γ-干擾素、IL-1β的表達(dá)被抑制，提示IL-10是Treg發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵因子。

3 局灶性腦缺血與Treg數(shù)量的關(guān)系

Pang等[18]根據(jù)腦缺血的體積(采用Pullicino公式計算：長×寬×掃描層數(shù)/2)將局灶性腦缺血患者分為A組(小于28 mL)和B組(大于28 mL)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A組患者靜脈血Treg在發(fā)生局灶性腦缺血后第1天輕微增加，在第3、7、14天顯著增加；而B組患者在發(fā)生局灶性腦缺血后第1天和第3天減少，在第7天和第14天增加，提示腦缺血的范圍及缺血時間均會影響Treg的數(shù)量。另有研究發(fā)現(xiàn)，在急性腦缺血的前一個月Treg數(shù)量明顯增加[19]。以上研究結(jié)果均提示，急性局灶性腦缺血的時間與Treg的數(shù)量密切相關(guān)。

4 Treg治療局灶性腦缺血的相關(guān)研究

以Treg為靶點在治療1型糖尿病等自身免疫疾病[20]或破壞腫瘤免疫耐受[21]中取得良好的效果，其中在破壞腫瘤免疫耐受中，主要是通過調(diào)節(jié)Treg的信號通路，尤其是FoxP3信號通路來發(fā)揮作用。Treg是重要的免疫調(diào)節(jié)劑，對缺血性腦損傷具有重要的保護(hù)作用。既往以Treg為靶點治療缺血性腦損傷獲得一定療效，如Na等[22]研究發(fā)現(xiàn)，采用150 μg CD28超級單克隆抗體治療局灶性腦缺血小鼠后，Treg被活化并進(jìn)入腦組織，小鼠脾臟和腦組織中的Treg數(shù)量增加，并在梗死灶周圍積聚；同時，經(jīng)過治療的小鼠中超過60%的Treg產(chǎn)生IL-10，而未接受治療的小鼠只有30%的Treg產(chǎn)生IL-10。提示CD28超級單克隆抗體可以誘導(dǎo)Treg增殖并促進(jìn)其擴(kuò)增，從而減輕炎癥反應(yīng)，改善局灶性腦缺血損傷患者的預(yù)后。Dolati等[23]研究發(fā)現(xiàn)，局灶性腦缺血患者外周Treg數(shù)量、TGF-β以及FoxP3表達(dá)水平降低，而Th17比例增加，通過調(diào)節(jié)Treg和Th17的平衡可能有助于改善局灶性腦缺血患者的預(yù)后。

5 小 結(jié)

Treg在局灶性腦缺血的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要的免疫調(diào)節(jié)作用，Treg能夠明顯抑制腦缺血再灌注損傷引起的局部炎性反應(yīng)，從而改善局灶性腦缺血患者的預(yù)后，但有關(guān)Treg在局灶性腦缺血中的作用機(jī)制尚未完全清楚，部分研究結(jié)果仍有爭議，研究相關(guān)機(jī)制可以為以Treg為靶點治療局灶性腦缺血提供新的思路。