T淋巴细胞在缺血再灌注损伤中的双面作用

董武松，李馨欣，杨 俊

（三峡大学心血管病研究所，湖北 宜昌 443002）

缺血再灌注损伤是一种常见的临床病理过程，严重的影响了血运重建的治疗效果，如降低了临床心肌梗塞的溶栓治疗疗效，其机制十分复杂，其中炎症介导的损伤机制研究是热点。过去认为主要是天然免疫介导的炎症参与了IRI，但是最近的研究发现T细胞在IRI中也发挥了重要作用，并且还取决于T细胞类型和损伤的阶段发挥着损伤和保护的双重作用。

1 缺血再灌注损伤的发病机制

IRI是一个非常复杂的级联事件，包括血管内皮细胞、细胞间质、循环细胞和许多生化物质之间的相互作用。炎症是IRI的一个众所周知的关键介质，急性缺血可以触发强烈的免疫反应，造成血管内皮细胞的活化，增加其通透性，增加粘附分子的表达。缺血性血管内皮细胞获得一种粘合剂，使得这些内皮细胞更具粘附性，在再灌注时，炎症细胞易附着于血管内皮上[1]。活性氧、细胞因子、趋化因子和粘附分子的产生、分泌和释放，增加了炎症反应。血管通透性增加和细胞信号增强的联合作用，使循环白细胞聚集渗透进入缺血后组织，这种炎症反应在实验模型和患者资料中，都已证明能造成组织破坏和器官功能障碍[2]。

急性缺血的炎症反应在经典模型中主要是先天免疫反应，多核细胞是缺血性损伤坏死组织中的主要白细胞，中性粒细胞参与早期局部微血管变化和实质性损害，而单核细胞和巨噬细胞浸润稍后发生且可能延长早期损伤阶段，而IRI期间补体系统也被激活，并有助于导致组织的破坏。T细胞是构成获得性免疫的主要介质，并没有被认为参与了IRI的发病机制，但最近的数据表明，情况并非如此，并明确T淋巴细胞在不同的器官系统的IRI反应发挥重大作用。

2 T细胞与缺血再灌注损伤

2.1 T细胞参与了IRI的直接证据 以前认为T细胞在炎症反应中是“消极的观察者”，而现在有大量文献证明T细胞直接参与了IRI。用免疫组织化学方法检测出T细胞存在于脑缺血再灌注24 h之内的脑细胞内且集中于血管附近的中风边界区。Yilmaz等[3]用重组活化基因(Rag)1-/-小鼠，它们缺乏T细胞和B细胞，受到大脑中动脉闭塞时，与野生型对照小鼠相比，显著减少了脑梗死体积和神经系统的损害，而Rag1-/-小鼠从野生型（WT）小鼠得到脾细胞重组后不再免受损伤。在同一项研究中，作者还发现，缺乏CD8+T细胞、CD4+T细胞和干扰素（IFN）-γ的小鼠与野生型小鼠相比也减少了脑梗死体积。

2.1.1 T细胞参与了肺的IRI Geudens等[4]证明了T细胞在严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠的肺IRI模型中起到致病作用，SCID小鼠和对照组进行90 min的缺血再灌注4 h后，SCID小鼠与对照组相比，中性粒细胞和白细胞介素（IL）-1β显著减少。后来研究发现CD4+T和中性粒细胞的浸润使肺缺血再灌注损伤中持续发展，其中CD4+T在促进趋化因子的分泌和介导中性粒细胞趋化过程中发挥着关键的作用[5]。Sharma等[6]也同样发现CD4+T细胞在肺缺血再灌注早期就起着重要的作用，并通过IL-17A信号通路介导再灌注后的炎症损伤和粒细胞浸润。

2.1.2 T淋巴细胞也参与了心肌IRI Yang等[7]评估了RAG1-/-小鼠和对照组左冠状动脉前降支阻塞45 min后心肌的梗死面积，RAG1-/-小鼠相对于对照组已显著缩小梗死面积；转入CD4+T细胞的重组RAG1-/-小鼠心肌梗死面积明显大于RAG1-/-小鼠。他们还研究T细胞缺陷和其对心肌梗死面积的影响，发现CD4+缺陷但无CD8+缺陷的小鼠与对照组相比显著降低心肌梗死面积，再次说明CD4+T细胞在IRI中发挥有害作用。也有实验证明T细胞对肝IRI也有调节作用。Khandoga等[8]用热缺血模型的肝损伤发现与野生型小鼠比较，CD4-/-小鼠可显著降低肝损伤和改善缺血后肝血窦的灌注。

2.1.3 T细胞也参与了肾脏IRI Savransky等[9]研究了T细胞受体（TCR）缺陷对肾IRI的影响，敲除α β-T细胞受体和γδ-T细胞受体小鼠受到热IRI，以血肌酐作为衡量标准，αβ-T细胞受体缺陷小鼠与野生型小鼠相比，缺血再灌注24 h后不受血清肾损伤。αβ-T细胞受体缺陷小鼠和γδ-T细胞受体缺陷小鼠与野生型小鼠相比，都显著降低了肾病理损伤。

2.2 T细胞参与IRI的间接证据 存在大量的间接证据证明T细胞参与了IRI。IRI的许多疗法是调节免疫反应，特别是T细胞的调节已被用于实验模型。Ibarra等[10]研究了COP-1方案对大鼠中风模型的影响，给予大脑中动脉闭塞2 h；一半的动物给予COP-1方案治疗，另一半给予生理盐水治疗，COP-1治疗组与生理盐水组相比，在IRI 7 d后神经功能显著改善，神经组织得到较好保护。虽然在这项研究中没有直接的探讨这个机制，以往的研究表明，COP-1可以诱导Th2细胞甚至Th3细胞，而释放细胞因子如IL-4、IL-10、转化生长因子（TGF）-β，产生一个抗炎环境。大脑中动脉闭塞后，改变T细胞的反应从Th1细胞转向Th2/Th3，可以解释COP-1治疗组的神经保护作用。一氧化碳对多器官系统移植IRI模型有细胞保护作用，包括心脏、肺、肾、肠。有人认为，一氧化碳可能有一些抗炎的特性。Nakao等[11]采用了心脏移植模型，研究了CO的细胞保护作用，移植后给予低剂量的CO治疗可以改善长期存活情况，而在这些移植模型中CD3+T细胞浸润减少。其他的研究表明，一氧化碳可能会抑制T细胞增殖及细胞外信号调节激酶-MAPK途径的IL-2表达或通过抑制p21Cip-1依赖的半胱天冬酶活性。FTY720是一种非选择性S1P受体激动剂，激活需要磷酸化，FTY720在各种损伤模型中都有保护作用，FTY720治疗可减少IRI后细胞凋亡和增加肾小管增殖[12]，每天给予FTY720治疗的IRI大鼠与未经处理的IRI大鼠相比，血肌酐水平和损伤30 d内蛋白尿显著降低，该FTY720治疗组在IRI后30 d间质纤维化的程度也有显著降低，可能与减少了纤维化调节蛋白TGFβ-1的表达有关，这表明FTY720可能改变T淋巴细胞对IRI的反应和通过下调TGFβ-1而降低随后的纤维化改变。T细胞活化需要协同刺激信号，改变刺激分子信号可能会抑制T细胞对损伤的反应。一些研究表明阻断IRI模型的刺激信号具有保护作用。用细胞毒性T淋巴细胞抗原阻断CD28-B7分子途径可减少肾IRI模型的蛋白尿和改善长期生存。然而，选择性阻断B7-1途径不具保护作用，这表明B7-2可能是IRI的调停者。白藜芦醇是一种酚类化合物源于红葡萄酒，具有生物活性，并可作为一种抗炎及抗氧化剂。在大鼠IRI的模型中，白藜芦醇组肾功能不全较少，归功于CD86（B7-2）mRNA和蛋白表达减少[13]。用CD154基因敲除小鼠和抗CD154抗体治疗的小鼠，Ke等[14]发现，扰乱CD154-CD40分子共刺激信号可导致肝IRI模型血清学和组织病理学损伤减少，它也减少T细胞浸润，减少肿瘤坏死因子及Th1细胞因子的表达，减少肝细胞凋亡。

2.3 T细胞参与了IRI的愈合反应 虽然大部分的证据证明淋巴细胞与IRI后早期组织损伤相关，但新出现的数据显示T细胞参与了IRI的修复过程。van Weel等[15]研究了CD4+淋巴细胞在小鼠后肢缺血模型的作用，分别阻断用抗CD4+细胞缺陷小鼠和无CD4+细胞缺陷小鼠的股动脉，CD4+细胞缺陷小鼠与对照组相比，在7 d时，侧支血管的形成和恢复灌注比率均受损。主要组织相容性复合体II类缺陷小鼠缺乏成熟CD4+T细胞，阻断其股动脉与对照组相比，在IRI随后的4周观察期内，主要组织相容性复合体II类缺陷小鼠的灌注复苏率显著下降。有研究用雷怕霉素和TGF-β诱导的Treg细胞治疗肝缺血再灌注损伤，在再灌注24 h后，Treg治疗组与对照组相比，显著改善了其血清学检测结果，也显著抑制了IFN-γ和IL-17等炎性因子的释放[16]。Stabile等[17]还研究了CD8+细胞对后肢IRI后的血管生成的影响。他们指出CD8-/-小鼠与野生型小鼠相比血流复苏减少，而肌肉萎缩和间质纤维化增加。CD8-/-小鼠已显著降低侧支血管形成部位的白细胞介素16的表达和CD4+T细胞的浸润。CD8-/-小鼠IRI后立即转入CD8+T细胞，重组后的小鼠IL-16表达接近于野生型小鼠的水平。CD4+重组小鼠也同样表现为，缺血肢体CD4+细胞浸润显著，血流恢复较快，并减少了下肢肌肉萎缩和间质纤维化。调节性T细胞调节适应性和先天免疫反应，在胰岛细胞移植模型中，调节性T细胞与胰岛细胞的共同转运体逆转炎性细胞趋化因子和趋化因子受体表达，仅可以在转移细胞因子刺激的胰岛细胞中看到，但这种损害可以通过CD4+CD25+调节性T细胞共同转运而改善，CD4+CD25+调节性T细胞共同转运体增强了胰岛细胞移植[18]。这些数据表明，调节性T细胞通过改变趋化因子和细胞因子环境减少IRI后炎症反应。

3 结 论

T淋巴细胞参与了IRI的发病机制，传统上认为T细胞是无辜的旁观者，现在有越来越多的证据表明T淋巴细胞在IRI的各个阶段发挥着多种作用，在脑、心、肺、肝、肠、肾IRI模型中，T淋巴细胞介导组织损伤，并可能有修复作用。这些结果证实，在IRI的不同阶段新型免疫调节治疗可能有利于预防和治疗IRI。此外，改变损伤后淋巴细胞环境可加快组织愈合。但是实验研究有一定的局限性，而IRI又是一个多机制的复杂的临床过程，T淋巴细胞能否定向治疗IRI，以改善其短期和长期疗效，还需要更多的基础研究和临床实验去验证。

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