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调节性T细胞在重症肌无力发病中的研究进展

2012-01-22王泳心陆天宇崔有斌

中国实验诊断学 2012年5期
关键词:调节性胸腺活化

王泳心,陆天宇,马 健,崔有斌*

(1.吉林大学第一医院 胸外科,吉林 长春130021;2.吉林大学第一医院 病理科,吉林 长春130021)

重症肌无力由是乙酰胆碱受体的抗体介导的、具有T细胞依赖性的、同时存在补体参与的神经-肌肉接头处传递障碍的自身免疫性疾病;病变累及神经-肌肉接头处的突触后膜上的乙酰胆碱受体[1]。调节性T细胞(Regulartory T cell,Treg)能够主动抑制自身反应性T细胞的活化和增殖,因此可以控制T细胞对自身抗原以及异体抗原的过度反应;它们在重症肌无力的发病过程中起着非常重要的作用[2]。现将Treg细胞的生物学特性、作用机制及在重症肌无力发病中作用作一综述。

1 Treg细胞的几种常用的标记分子

研究发现Treg细胞可表达许多种表面分子,如 CD25、CD28/CTLA-4、GITR、Nrp-1(Neuropilin-1)、CD27、CD62L以及CD127等,然而目前仍未发现高度特异的标记。CD25是IL-2受体的α链,能够在静止的和活化的nTreg细胞上持续、高水平地表达,是目前最为常用的nTreg细胞标记分子[3]。CD25是T细胞活化早期的一个标志,它不仅在nTreg细胞上表达,还可以在活化的CD4+效应性T细胞上表达[4]。Baecher-Allan[5]等研究发现人类的外周血CD4+T细胞中只有CD25呈高表达(CD25hi)的才是具有免疫抑制作用,因此目前有关Treg细胞的研究大多以CD25高表达作为标准。但最近有研究[6]发现某些CD4+T细胞中CD25呈中低表达的也是Treg细胞,同样具有免疫调节的功能,因此采用CD25高表达作为标记物可能会遗漏部分CD25呈中低表达的Treg细胞,而影响Treg实验结果的可靠性。CD28/CTLA-4是属于免疫球蛋白超家族的成员成员,几乎在所有的CD4+T细胞和CD8+T细胞表面都有表达,具有共同的B7-1/B7-2配体,是 T细胞激活/失活的重要信号分子[7]。CD28与 APCs上的 B7-1/B7-2相结合,传递信号共刺激、诱导nTreg细胞在胸腺中的发育。而当nTreg细胞从胸腺移出到达外周淋巴组织后,CD28能够通过IL-2诱导Bcl-2样抗凋亡分子的产生从而促进nTreg细胞的自我更新并维持其活性、保持其胞群的稳定。CD27是由二硫键连接单体而组成的二聚体跨膜糖蛋白,是TNF受体超家族一员,表达于大多数的T细胞、部分B细胞、NK细胞和胸腺。研究发现CD27可持续表达于nTreg细胞的表面。将CD27与CD25联合应用作为标记物,可以在有严重炎症反应的组织内有效地将nTreg细胞与CD25+的活化效应性T细胞区分开来[8]。同时Ruprecht CR以及Liu WH等都认为采用CD25联合其它标记分子如CD27,作为标记更为可靠,可以防止单纯以CD25标记物可能遗漏部分CD25中低水平表达的nTreg细胞,同时也能防止混入部分CD25高表达的活化iTreg细胞,而影响了实验结果的可靠性[9]。但 Seddiki NB 等[10]认为,外周血液中有许多激活的CD25+效应性T细胞也会有CD27的持续高水平表达,这就限制了CD27作为一种Treg细胞标记物在研究中的应用。

2 Treg细胞的起源、发育和分化

nTreg是由胸腺的T细胞自然分化并发育成熟之后进入外周淋巴组织的调节性T细胞,它们在预防病理性自身免疫反应方面起着重要作用。相关研究发现,出生后3天进行了胸腺切除的小鼠,会罹患自发的多器官自身免疫病,同时伴有外周淋巴细胞中CD25+T细胞数量减少;然而,如果从正常小鼠过继转移nTreg细胞到实验组小鼠,则可阻止自身免疫病的发生[11]。该实验证实了nTreg的来源于胸腺的可能。nTreg细胞在胸腺内的发育依赖于主要组织相容性复合体-Ⅱ/肽复合体或外周的自身抗原在胸腺内的提呈,同时也作为CD4+T细胞自然选择的一部分,以阴性选择方式存活下来。发育成熟的CD4+CD25+Treg细胞转移至外周,具有抑制其自身免疫应答功能。

经胸腺选择后的nTreg细胞可以进一步表达Foxp3,从而具备Treg细胞特性和功能。研究表明,CD28可能影响nTreg细胞在胸腺内的发育和功能。若CD28缺失,外周血nTreg细胞的数量会减少,从而会引起严重自身免疫功能紊乱[12]。在nTreg细胞的成长过程中,CD28可能在两个不同的阶段起到关键作用。一方面,未成熟的胸腺前体细胞转化成为nTreg细胞时,需要TCR的联合刺激。另一方面,nTreg细胞脱离胸腺环境后,CD28分子的联合刺激能够促进nTreg细胞的自我更新和存活,从而维持一个稳定的nTreg细胞环境。

获得性调节T细胞(iTreg),是在特定免疫环境中,受抗原刺激的天然成熟CD4+T细胞增殖和分化来的CD4+CD25+Treg细胞的另一个亚群,包括Th1、Th3以及人工诱导的CD4+CD25+T细胞等,在微生物感染和移植免疫中起重要作用。此种胸腺外的产生机制可能是机体对胸腺产生nTreg细胞能力逐渐下降及其扩增能力有限的弥补[13]。目前研究认为,成熟的外周CD4+CD25-T细胞激活后可以产生具有调节功能的CD4+T细胞;并且调节性T细胞和病理性T细胞大体上可以来自相同的成熟T细胞前体细胞。这种T细胞前体细胞是发展为调节性的T细胞还是病理性的T细胞,主要取决于依靠抗原的性质和/或数量的不同。

3 Treg细胞在MG中的研究进展

乙酰胆碱受体抗体(acetylcholine receptor antibody,AchR-ab)介导和T细胞依赖性被认为是MG的主要病因[14]。在淋巴细胞的发育过程中,机体为避免自身免疫病的发生,“外周耐受”机制起到了非常重要作用。在“外周耐受”机制中起非常重要作用的细胞便是调节性T细胞(Treg)。随着研究的深入,Treg细胞在MG中的作用逐渐引起相关研究者的注意,并成为目前MG的发病机制研究的热点。2005年Balandina A等[15]研究发现 MG患者的胸腺中Treg细胞的数量虽然与健康对照之间无明显差异,但其免疫抑制功能却有明显下降。他们对此进行体外培养实验,他们将CD4+CD25+T细胞和CD4+CD25-T细胞等比例混合,观察两组胸腺细胞对CD4+CD25-T细胞的抑制率,结果发现MG患者的胸腺中CD4+CD25+T细胞不能抑制CD4+CD25-T的增殖,而健康对照组中的抑制率可达80%。Luther C等[16]发现MG合并胸腺瘤组的胸腺中,CD4+CD25+细胞数量明显下降,占CD4+胸腺细胞的比例与正常对照组和MG不合并胸腺瘤组比较有差异的显著。根据相关研究结果分析Treg细胞的数量的改变可能和MG合并胸腺瘤有关。

同时许多研究者对MG病人外周血液中Treg细胞数量的变化也进行了研究。Sun Y等[17]研究认为:MG患者外周血Treg细胞的数量与患者病情的稳定情况有关,病情稳定的MG患者外周血中Treg细胞的数量较正常对照者明显增高;而病情不稳定患者与正常对照相比稍有下降。他们同时发现胸腺切除术能够使外周血中Treg细胞的数量增加。邹志强等的研究发现MG伴胸腺增生组的胸腺中CD25的表达与正常对照组相比显著升高,并与MGFA分期呈正相关;MG伴胸腺增生组的胸腺中CD4+CD25+的细胞占CD4+细胞的比例与对照胸腺相比明显增高,而外周血中的CD4+CD25+T细胞比例则无显著变化。Balandina等[18]通过流式细胞仪检测发现MG组和正常对照组之间CD4+CD25+T细胞占CD4+T细胞的比例无有显著差异。但是夏强等[19]用间接免疫荧光双标记的方法对MG胸腺的Treg细胞进行定位分析研究,结果发现虽然MG组Treg细胞的绝对数量与正常对照组相比无显著差别;但Treg细胞占阳性表达区域的比例(即占髓质区所有细胞的比例)则明显下降。分析可能与Balandina等和Luther等采用的是流式细胞技术,检测的是CD4+CD25+Treg细胞占CD4+T细胞的比例,而夏强等研究的是Treg细胞占髓质区所有细胞的比例。

5 展望

目前对于Treg细胞的研究进入到一个新阶段,成为目前MG研究的热点。但有许多问题目前还不清楚,比如引起患者体内的Treg细胞数量和功能缺陷的原因目前尚不清楚,特别是诱导Foxp3基因表达的机制以及Treg细胞在体内具体通过什么途径引起MG的问题等。同时对于Treg细胞数目异常或功能紊乱与MG的治疗和预后之间的关系,目前研究仍然很少。如能通过某种方法或途径在体内外有效调控Treg细胞的数量和功能,必将为MG的发病机制以及治疗的研究具有重要的意义。

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