寄生虫感染对树突状细胞亚群的影响＊

刘晓霞，朱 明，徐 琦，丁剑冰

2.新疆医科大学第一附属医院省部共建国家重点实验室培育基地新疆重大疾病医学重点实验室，乌鲁木齐830011

自从1973年，Steinman等［1］发现树突状细胞（dendritic cell，DC），随着生物技术的发展DC的研究越来越广泛。DC是目前已知功能最强的抗原呈递细胞（antigen presenting cell，APC），也是唯一能启动初始T细胞和B细胞的一类细胞。DC［2］细胞可以提呈抗原和激活免疫反应，调节其他免疫反应，还可以诱导或维持免疫耐受。它在机体抗肿瘤、抗感染、移植排斥及自身免疫性疾病的预防与治疗中发挥着重要作用。寄生虫种类繁多，感染后对人类造成极大危害。寄生虫感染对DC影响的研究不断深入，近几年除经典DC外，浆细胞样DC、调节性DC和前体DC的研究也逐渐成为研究热点。从不同DC亚群角度进行研究，为寄生虫感染提供各种理论依据。本文就DC主要亚群功能及其在寄生虫感染免疫中的作用综述如下。

1 树突状细胞亚群分类及功能

在Steinman实验室1973年发现DC后，DC研究取得了很大进展。DC［2］属于高度异质性细胞群体，从不同角度可分为多种亚群。现有分为存在于淋巴组织、血液组织和非淋巴组织的经典DC（conventional DC，cDC），和分泌Ⅰ型干扰素的浆细胞样DC（plasmacytoid DC，pDC），经典 DC诱导针对入侵抗原的特异性免疫应答并维持自身耐受，而浆细胞样DC针对微生物，特别是病毒感染产生大量Ⅰ型干扰素并激发相应的T细胞；按来源［3］可分为髓系树突状细胞（myeloid dendritic cell，mDC）和淋巴系树突状细胞（lymphoid dendritic cell，lDC）按分化发育阶段可分为：前体树突状细胞（precursor dendritic cell，pDC）、未成熟树突状细胞（immature DC，iDC）、迁移期树突状细胞、成熟树突状细胞（mature DC，mDC）。未成熟DC摄取加工处理抗原能力强，提呈抗原激发特异性免疫应答能力弱。成熟DC摄取加工处理抗原能力弱，提呈抗原激发特异性免疫应答能力强。其中未成熟DC［4］还诱导产生抗原特异性T细胞耐受，其机制可能与Th1型细胞因子IFN－γ和IL－12的抑制有关；髓系［3］树突状细胞按迁移组织不同命名为：并指状DC（IDC启动和激发初次免疫应答），滤泡样DC（FDC参与体液免疫应答的激活，并诱导维持免疫记忆），间质性DC（有较强的摄取加工和处理抗原的能力），朗格汉斯细胞（LC有较强激发免疫应答的功能）。按功能有调节性树突状细胞（DCreg），实验证实转化生长因子TGF－β和IL－10可以诱导生成调节性 DC［5］。调节性DC具有负向调节免疫反应的功能，在体内外诱导T细胞低反应性及耐受性。还有研究者［6］将DCs分为DC1和DC2，DC1亚群通过分泌IL－12来诱导初始T细胞分化为Th1细胞，发挥免疫保护作用。而DC2亚群主要分泌IL－10，诱导初始T细胞分化为Th2细胞产生免疫耐受。DC细胞的作用主要体现在以下三方面：可以提呈抗原和激活免疫反应，调节其他免疫反应，还可以诱导或维持免疫耐受。成熟DC通过TCR－CD3对MHC－肽复合物的双识别（信号1），加上共刺激分子、黏附分子与其受体的相互作用（信号2），IL－12是已知的诱导Th1型免疫应答的主要因子（信号3），初始型T细胞被激活，产生Th1型免疫应答，或通过激活B细胞产生特异性抗体，清除抗原性物质［7］。DC是活化初始T细胞的唯一抗原提呈细胞，在启动固有免疫应答和协调适应性免疫应答建立过程中发挥桥梁和纽带作用。

2 寄生虫感染对DC亚群的影响

在寄生虫感染中，由于宿主本身内环境因素或受到外来不同抗原的刺激，DC从造血干细胞分化发育开始，随着影响因素的不同DC亚群的分化将发生改变，不同DC亚群成熟后它们介导不同作用，并最终影响机体对寄生虫感染形成不同的免疫应答状态。科学研究验证了DC在不同影响因素下诱导T细胞向Th1方向转化，发挥细胞免疫应答，增强抵抗力。但很多寄生虫感染后宿主的DC细胞在分化发育过程中，一些亚群对机体免疫应答产生了抑制作用，使寄生虫可以逃避机体的免疫应答或产生耐受，在机体长时间潜伏，甚至可以继续繁衍生长，对人体、动物造成极大危害，对人类的生产、生活环境破坏严重。

2.1 原虫感染对DC亚群的影响 近年来关于DC亚群在疟原虫感染中的作用科研工作者做了大量研究，针对不同种类疟原虫，不同感染时期均有报道。当DC经过增值活化发育为成熟DC时，在一定环境中可以提呈抗原活化初始T细胞，使CD＋4T细胞向Th1方向转化，发挥细胞免疫应答，此时帮助机体对感染产生正向免疫效应。其中陈新年［8］在间日疟原虫研究中发现，间日疟原虫可溶性抗原（P.vAg）在特定的剂量范围内对脂多糖（LPS）促进DC成熟作用具有协同的正向效应。同时亦有研究［9］发现在夏氏疟原虫（AS）感染中DC也具有正向协同作用，在夏氏疟原虫的红内期能直接活化DC，快速诱导Th1免疫应答。在某些刺激因素的影响下DC还可以诱导初始T细胞转化为CD＋8T，直接杀伤靶细胞，发挥对机体的保护作用。彭小红等［10］研究在约氏疟原虫感染中，主动入侵的疟原虫子抱子通过环子抱子蛋白（CSP）诱导DC成熟，启动红前期特异的CD＋8T细胞免疫反应，活化的CD＋8T细胞激活全身的免疫保护反应。Lundie RJ等［11］认为寄生虫感染机体后，各种寄生虫使DC细胞分化发育方向发生偏移，当DC细胞成熟受到抑制时，机体的免疫应答受到抑制，各种寄生虫继续危害机体。实践研究见于伯氏疟原虫感染［12］时，疟原虫感染的红细胞粘连DC，从而抑制其成熟并减少刺激T细胞的能力等，使感染向重症发展或病原体在体内广泛播散。在疟疾流行区，尽管多数人群体内存在一定水平的特异性抗体，但再感染的发生也普遍存在。疟原虫对宿主免疫系统产生的抑制效应是导致再感染发生的主要因素之一，其中疟原虫对DC成熟和功能均有抑制作用。在DC分化早期，主要分化为髓系树突状细胞（mDC）和浆细胞样树突状细胞（pDC）。在间日疟原虫的研究［13］中，急性感染期 mDC和pDC的比例有显著下降，mDC/pDC数量的下降被认为是导致低抗体反应的原因之一，究其原因是由于寄生虫感染作用于树突状细胞，改变mDC和pDC的比例，导致Treg细胞的活化和IL－10的释放。能验证这一理论的研究亦见于致死型约氏疟原虫（Plasmodiumyoelii17XL，P.y17XL）感染早期［14］，小鼠表达 TLR9（Toll like receptor，TLR9）的DC的数量在感染早期明显升高（浆细胞样DC特征性地表达TLR7和TLR9［2］），因此在致死型约氏疟原虫感染早期浆细胞样DC数量的升高使机体免疫力处于抑制状态。在最新研究夏氏疟原虫（AS）感染早期中，DC亚群髓样DC和浆细胞样DC在易感和抵抗宿主内呈现不同分化模式，这种不同分化模式可能参与了易感和抵抗宿主Th1细胞免疫应答的诱导和调控［15］。这一理论也再次佐证了浆细胞样DC对机体感染免疫应答的抑制效应。调节性DC［16］具有负向调节免疫反应的功能，在体内外诱导T细胞低反应性及耐受性。其作用机制的研究可见调节性DC表达低水平的CD11c和高水平的CD45RB，这些调节性CD11lowCD45RBhiDC在疟原虫感染后上调CD11c的表达，阻止T细胞反应。根据DC分泌的细胞因子，Ocana和Pomconi［17－18］等分别发现在疟原虫和克氏锥虫感染的小鼠模型中，分布于脾的T细胞区的调节性DC分泌抑制性的细胞因子IL－10和TGF－β，从而抑制CD＋8T细胞介导的保护性免疫应答，负向调节免疫反应。

其他原虫感染的研究也取得了不同程度的进展，如对利什曼原虫感染［19］的动态观察，发现感染的控制与IFN－γ、IL－12的产生及T细胞和DC迁移至慢性感染部位有关。DC的免疫治疗可增强机体对利什曼原虫的抵抗作用［20］，实验研究证明体外将DC与造血因子Flt3L共培养能促使其表达IL－12p40，回输体内后能明显减少原虫数量，提高小鼠的存活率，并且对其感染有抵抗力。在弓形虫感染的研究中各种实验从不同角度证明了，DC可以分泌IL－12、IFN－γ等，诱导体液和 Th1免疫应答，提高抗慢性弓形虫感染的抵抗力。有研究证明抗弓形虫感染［21］作用主要是IFN－γ依赖的细胞介导的免疫应答，而弓形虫能诱导DC分泌IL－12，促进Th1反应，活化NK、T细胞，合成IFN－γ诱导对急慢性弓形虫感染的保护性免疫。Bertaux L［22］认为可溶性弓形虫抗原（STAg）有很大发展前景，STAg体外致敏的DC可产生高水平的IL－12，免疫小鼠后能诱导体液和Th1免疫应答，提供抗慢性弓形虫感染的部分抵抗力，免疫鼠脑中包囊显著减少，血清中有高水平的IgG2a抗体。用STAg体外致敏的肠系膜淋巴结DC被动转移至小鼠，通过TGF和IL－10的合成诱导弓形虫特异Th2免疫应答，产生特异性分泌型IgA，亦具有很强的抗感染保护力。STAg致敏的DC可以分泌或外排一种具有抗原提呈能力的小体，诱导抗弓形虫的保护性免疫反应，为弓形虫疫苗在免疫预防中的应用开辟了新途径。

2.2 蠕虫感染对DC亚群的影响 血吸虫感染危害严重，众多学者［23－24］致力于血吸虫感染与DC作用的研究，多年来各种实验结果不断丰富着血吸虫感染的理论研究。血吸虫可溶性虫卵抗原（SEA）［23］是一种免疫原性非常强的抗原，主要通过诱导Th2型应答导致机体对血吸虫感染处于免疫耐受状态。其具体作用机制在于SEA最近鉴定出含有一个糖蛋白分子Ω－1，可在体外诱导人单核细胞来源的树突状细胞向Th2型应答极化。当Ω－1缺陷时虫卵在体外诱导Th2反应的能力减弱。还有研究［24］证明Ω－1通过其他机制抑制机体免疫作用，Ω－1在刺激DC后，其细胞骨架发生明显改变，并且可以通过抑制DC和CD＋4T细胞的相互作用而减弱活化信号的传递。华支睾吸虫［25］在感染早期DC细胞发挥正向保护作用，在研究华支睾吸虫成虫虫体抗原（CA）致敏DC诱导免疫应答的实验结果显示，CA刺激DC后T细胞被活化，诱导的免疫应答向Th1方向极化，该应答与华支睾吸虫感染早期的保护性免疫密切相关。棘球蚴病又称包虫病是一种人兽共患疾病，对畜牧业地区造成极大损失。棘球蚴寄生于人体和动物后通过不同机制作用于宿主，使宿主抵抗力大大降低。Kanan JH等［26］观察到包虫囊液中成熟DC分泌的IL－12、IL－6和前列腺（PGE2）减少，说明包虫囊液造成的细胞微环境可以抑制树突状细胞分化成熟。Rigano等［27］研究在外周血单核细胞向树突状细胞分化过程中，证明细粒棘球蚴能够长期逃避宿主的免疫监视而在宿主体内长期存活，主要是通过干扰单核细胞的分化和调节树突状细胞的成熟完成。在囊型包虫［28］病患者外周血单核细胞诱导的树突状细胞形态及表型特点的研究中，T细胞激活过程中，共刺激分子CD86的刺激作用减弱，DC刺激T细胞的能力下降，细胞免疫应答无法启动。单骄宇等［29］对DC表面免疫调节酶吲哚胺2，3双加氧酶（IDO）的研究表明细粒棘球蚴可通过调节宿主DC表面的IDO表达水平来逃避宿主的免疫攻击，这可能是细粒棘球蚴感染后引起免疫耐受的重要途径。

3 结 语

树突状细胞作为一种专职性的抗原提呈细胞在抗寄生虫感染过程中起着重要作用。在原虫感染中，DC发育成熟，诱导Th1型应答为主，有利于宿主抗原虫感染。在晚期，原虫或其抗原影响DC分化为不同亚群，甚至处于未成熟DC，而不利于宿主抗感染。蠕虫感染时虫体及其抗原多诱导宿主形成未成熟DC，不利于宿主免疫应答，甚至发生免疫逃避。因此，DC一方面作为宿主对寄生虫有效免疫反应的关键环节，分泌细胞因子IFN－γ和IL－12，诱导Th1型免疫应答发挥抵抗效应。另一方面寄生虫影响DC的正常功能，通过不同机制降低机体抵抗力，完成免疫逃避，使寄生虫在宿主体内继续繁衍生长，对宿主造成极大危害。今后应进一步研究在寄生虫感染发病过程中通过如何调控DC亚群的分化或成熟，使其发挥有利于宿主免疫应答的作用。也可以研究将目的抗原基因导入DC作为一种免疫增强剂，为发展新型寄生虫疫苗和探索寄生虫感染治疗的新途径奠定理论基础。

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