CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞在炎性疾病中的研究

唐 琴 孙保亮

(山东省高校脑微循环重点实验室，泰山医学院附属医院神经内科，山东泰安 271000)

1 调节性T细胞抑制炎症反应维持免疫耐受的理论基础

CD4+CD25+Foxp3+调节性 T细胞(CD4+CD25+Foxp3+regulatory T cells，简称 Tregs)是 Sakaguchi等于1995年首次报道存在于正常人和鼠类外周血及脾脏组织中，具有维持自身免疫耐受功能的一种T细胞亚群［1］。Tregs占正常成年大鼠和人类CD4+T细胞总数的5% ～10%，包括来源于胸腺的自然调节性T细胞(nTregs)和外周CD4+T细胞在一定条件下诱导而来的(iTregs)。Foxp3是特异性表达在CD4+CD25+调节性T细胞内的一种转录因子，其基因序列在人类、小鼠和大鼠中具有高度同源性［2］，其在Tregs的发育和功能中发挥特殊的功能［3］。Tregs具有免疫无反应性和免疫抑制性两大特性，Tregs自身的免疫无反应性，表现在其对于IL-2以及共刺激分子的作用无反应，即使在TCR信号和IL-2的共同刺激下其增殖活化能力也很低;而Tregs的免疫抑制性，则表现为抑制T细胞的增殖、分化，阻碍抗原提呈细胞(APC)的抗原提呈作用和直接介导靶细胞死亡。体内体外实验研究表明，调节性T细胞通过抑制CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞、NK细胞和树突状细胞等多种免疫细胞的激活、扩增、分化，以及效应功能发挥免疫抑制功能［4］，降低炎症反应。致炎因素的不同可以导致不同类型的炎性疾病，现将Tregs在不同种类的炎性疾病中的相关研究综述如下。

2 Tregs在各类致炎因素导致的炎性疾病中的研究

2.1 Tregs在感染性炎性疾病中的研究

细菌、病毒、寄生虫等微生物入侵引起的炎症称为感染性炎症。人类和动物实验均已证明Tregs在感染因素介导的免疫反应及入侵病原体的清除过程中发挥重要作用。Suvas等［5］通过去除感染单纯疱疹病毒(HSV)小鼠体内的Tregs，观测到病毒介导的炎性反应的程度增加，首次证实了Tregs对病毒感染的影响。在慢性乙肝病毒(HBV)和丙肝病毒(HCV)感染的患者中均可见外周血中Tregs的增加。体外实验表明去除外周血中的Tregs可导致患者体内T细胞对HBV、HCV、巨细胞病毒(CMV)和人类免疫缺陷病毒(HIV)的反应增加。Toka等［6］证实Tregs的去除可导致病毒清除率的增加。同样Tregs在人类钩虫病感染时造成的免疫抑制状态，促成了钩虫在人体内的长期存活［7］。尽管人类已对Tregs在细菌、真菌、寄生虫和病毒感染等致炎因素导致的感染性炎症中进行了大量的研究，但研究结果仍存在一定的差异。Tregs的激活在感染过程中一方面虽可以消除保护性免疫，另一方面又可以限制炎症反应对周围组织所造成的有害免疫反应 。因此进一步研究Tregs动员、激活和识别抗原的机制才可以寻找出感染性炎性疾病中Tregs发挥保护作用和导致病理损害之间的最佳平衡点。

2.2 Tregs在自身免疫性炎性疾病中的研究

2.2.1 Tregs在系统性自身免疫性炎性疾病中的研究

风湿性关节炎是一种异常的关节结构重塑为特征的慢性自身免疫性炎性疾病。Morgan等使用胶原蛋白诱导的系统性风湿性关节炎模型相继研究表明去除Tregs加速疾病的发展，然而过继性转移Tregs可以预防疾病的发生［8-9］。在风湿性关节炎患者的早期关节滑液中虽可检测到增多Tregs，然而外周血中Tregs的数目明显减少。Jang等［10］研究表明Tregs通过抑制继发性免疫器官和滑液中T细胞和树突状细胞(DC)的活性减轻自身免疫性关节炎的严重性。以上研究表明Tregs可能聚集到关节滑液中抑制炎症反应，但可能由于抑制强度低，导致疾病的发生。

2.2.2 Tregs在器官特异性自身免疫性炎性疾病中的研究

Tregs与多发性硬化:多发性硬化(multiple sclerosis，MS)是一种慢性中枢神经系统自身免疫性炎性疾病，表现为血管周围炎性反应，脱髓鞘改变和神经功能缺失，其病理损伤归因于透过血脑屏障的自身反应性T细胞在中枢神经系统的激活。在MS的动物模型实验性自身免疫性脑脊髓膜炎(EAE)中，Tregs具有明确的保护作用，通过抑制髓磷脂特异致病性Th1细胞产生炎性因子，同时在诱导EAE前Tregs的提前转移可以降低疾病的严重性［11］。Viglietta等［12］对比分析了MS病人的 CD4+CD25hiTregs频率和功能，与健康人相比，MS患者外周血中CD4+CD25hiTregs出现的频率无明显差异，但抑制功能较正常人减小。这种抑制功能的减少源自Tregs的功能缺损，而不是Tregs的存活率或针对效应细胞的敏感性降低。Huan等［13］进一步研究表明MS患者外周血中Tregs抑制功能的降低源自Foxp3转录信息和蛋白表达的异常。在复发性缓和性多发性硬化(RRMS)患者外周血中Tregs的Foxp3蛋白表达减少，外周血中Tregs数目减少，而在继发性进展性多发性硬化(SPMS)患者外周血未见Tregs的异常［14-15］。Libera等平［16］研究表明 Tregs是 MS 患者疾病活动的标志，在MS的稳定期，Tregs表达的CD25，CD39，Foxp3，CTLA-4，GITR分子均较正常人减低，而MS的复发阶段，其表达的分子恢复到正常水。由此可知，Tregs的数目及Foxp3蛋白的表达都可能与炎症性肠病的发生和进展密切相关。

Tregs与胃肠道炎性疾病:A型萎缩性胃炎是一种影响到胃底和胃体的自身免疫性慢性炎症，以粘膜层单核细胞的浸润和针对壁细胞的H+/K+ATP酶质子泵的抗体产生为特征的自身免疫性病。10%～15%的病人可以发展成恶性贫血。在人类和动物模型研究发现自身免疫性性胃炎的发生源于CD4+T细胞对胃中H+/K+ATP酶α和β亚基的破坏。Sakaguchi等［17］首次证明通过去除体内 Tregs，可以导致自身免疫性胃炎的发生。DiPaolo等［18］发现在自身免疫性胃炎发展过程中，Tregs阻止抗原特异性T细胞向Th1细胞的分化，但并不阻止淋巴结中自身反应T细胞的扩增，但Zwar等［19］研究发现在小鼠Tregs过继性转移实验中，Tregs能抑制胃部引流淋巴结中H+/K+ATP酶特异性的T细胞扩增，并且这种抑制效应与对胃炎的保护作用相关。以上研究均表明Tregs通过影响效应T细胞，对自身免疫性胃炎发挥保护作用。

炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，是一种以肠道粘膜固有层炎性细胞浸润为特征的慢性炎症。从IBD患者和动物模型可知这种炎症源自机体对肠道粘膜的异常免疫反应。在健康情况下，Tregs限制肠道对暴露于肠道的大量共生菌和食物抗原产生的炎症反应。Tregs的抑制活性可以维持肠道内环境的稳态，同时其功能失调可以促进IBD的发生。Powire等于1993年创立CD45RBhighCD4+T细胞至SCID(syngeneic immunodeficient mice)小鼠，成功诱导出IBD的动物模型［20］。Mottet等［21］应用此模型首次证实Tregs可以减轻粘膜固有层炎性浸润，恢复正常的肠结构，同时可见Tregs在肠系膜淋巴结和炎症部位增生。此项研究为以后IBD的研究指明了方向。在IBD患者外周血中Tregs的数目，与疾病的活性相关，在疾病的缓解期增加，在疾病的活动期减少。Saruta等［22］证实克罗恩病患者外周血中Tregs数目增加。尽管以上外周血中的结果存在一定的差异，但结果共同认为炎症部位及其周围的肠系膜固有层和肠系膜淋巴结的Tregs比例增加。Makita等［23］证实将肠粘膜固有层的Tregs转移至IBD动物模型中，可以阻止慢性肠炎的发展，同时证实肠粘膜固有层是Tregs抑制效应T细胞、控制肠道炎症的场所。

Tregs与自身免疫性甲状腺炎:在自身免疫性甲状腺炎患者中可见Tregs的功能减低，在桥本甲状腺炎(自身免疫性甲状腺炎的一种)的动物模型—实验性自身免疫性甲状腺炎可见Tregs发挥保护作用［24］。Wang等［25］认为 Tregs的功能缺陷，打破了免疫耐受产生的异常细胞因子的凋亡，诱导了细胞凋亡，进而导致甲状腺的破坏。目前Tregs对自身免疫性甲状腺炎的影响机制尚需进一步研究。

3 Tregs在其他与炎症有关的疾病中的研究

缺血性脑卒中是血栓或栓子导致脑血管的骤然堵塞，近而导致脑组织即刻的氧糖供应障碍。越来越多的证据证实脑缺血后炎症反应是疾病进展的主要原因［26］。循环中的白细胞(包括中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞)和血管内皮细胞均参与此炎症反应过程。此外小胶质细胞、星型胶质细胞和神经元也是脑缺血后炎症反应的重要参与者。脑缺血本身亦可导致血脑屏障被破坏，坏死脑组织作为一种新抗原，激活机体免疫系统，可诱导淋巴细胞针对暴露的中枢神经系统抗原产生自身免疫性炎症反应［27］。近年来越来越多的研究致力于各种T淋巴细胞亚型在缺血性脑卒中扮演的角色，Liesz等首次证实通过抗体去除实验性脑缺血小鼠体内Tregs，证实Tregs在脑卒中患者中具有调节梗死区淋巴细胞和小胶质细胞的入侵，减少促炎性因子TNF-α，IFN-γ，IL-1β的产生，并且分泌IL-10对抗促炎性因子减轻炎症反应的神经保护作用［28］。Ren等［29］考虑到其他Foxp3表达的调节性T细胞的干预影响，而采用Foxp3DTR大鼠(即白喉毒素受体编码序列基因序列插入到Foxp3等位基因的大鼠)，此基因序列与Foxp3转录因子同时表达，通过腹腔注射白喉毒素去除血液脾脏淋巴结中所有的Foxp3表达的调节性T细胞，并未证实调节性T细胞对缺血性脑卒中的神经保护作用。

帕金森病(Parkinson’s disease，PD):黑质纹状体多巴胺能神经元的进行性缺失，是帕金森病的主要特征。越来越多的证据认为小胶质细胞神经元炎性反应加速了这种神经元退行性变。同时全身性炎症反应加速了PD病人或PD动物模型的神经元退行性变［30］。1-甲基-4-苯基-1，2，3，6 四氢 吡啶(MPTP)诱导的小鼠帕金森病模型进行Tregs过继性输注，Tregs通过调节小胶质细胞介导的炎症反应，阻止多巴胺能神经元退行性变，对动物模型神经功能进行保护［31］。Reynolds等［32］证实 Tregs 是通过减轻Th17细胞介导的黑质纹状体退行性变的机制，对PD模型发挥神经保护作用。目前关于Tregs对PD的研究仍较少，但该研究从炎症角度出发，使用免疫调节的策略治疗PD，为PD的治疗提供了一种新途径。

动脉粥样硬化是一种免疫炎性疾病，脂质在血管壁的沉积，诱导了粘附分子在血管内皮的表达，导致多种炎性细胞募集，导致慢性炎症的发生。Ath-Oufella等动物实验表明去除Tregs可以加重动脉粥样硬化［33］。同样增加Tregs的数目可以减轻动脉粥样硬化［34］。Lin 等［35］研究表明 Tregs通过抑制巨噬细胞的炎性属性，引导其向分泌抗炎性因子的方向分化，减少其脂质沉积的机制，抑制动脉粥样硬化的发生。目前Tregs减轻动脉粥样硬化的机制尚需进一步研究。

4 小结

综上所述，Tregs在各种致炎因素导致的疾病中发挥关键作用。Tregs的发育缺陷、数目异常、功能障碍都将会导致免疫耐受的失衡，疾病的发生。在自身免疫性炎性疾病中可以通过增加Tregs的数目，提高其抑制炎症症状。然而在感染性炎性疾病中，Tregs抑制活性的增强，可能会降低机体自身对致病原的免疫，延长致病原在体内的存活时间。因此寻找Tregs既可以增加其抑制炎性反应又可以不降低机体对感染因素的免疫的最佳平衡点，是以后研究的方向。相信通过对Tregs的不断研究，一定会寻找一种合适的治疗炎性疾病的免疫调节方法，应用到更多的炎性相关性疾病领域中。

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