特应性皮炎细胞免疫研究进展

肖德奇， 袁定芬

(上海交通大学附属上海市第六人民医院皮肤科， 上海 200233)

特应性皮炎(Atopic Dermatitis，AD)，又名异位性皮炎，遗传过敏性皮炎，是一种慢性复发性、炎症性、瘙痒性皮肤病。本病通常始发于婴幼儿期，不同年龄阶段有不同特征性表现，常伴有哮喘和或过敏性鼻炎。美国的一项调查显示AD的发病率为6%(Hanifin和Reed，2007)。其发病率有逐年上升的趋势。[1]该病病情易反复，不易治愈，对患者身心健康及生活质量造成很大影响。其病因及发病机制复杂，目前尚不完全明确，一般认为是在一定的遗传背景和(或)环境因素作用下，造成机体皮肤屏障功能异常或直接引起机体的免疫反应失调，导致变应性或非变应性炎症反应。特应性皮炎的形成涉及免疫和非免疫两个方面。其中细胞介导的免疫调节在特应性皮炎的发病机制中起重要作用。涉及的细胞包括树突状细胞(dendritic cells，DCs)、T 细胞、角质形成细胞(keratinocyte，KC)、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞/巨噬细胞、内皮细胞等。

1 树突状细胞(DCs)

根据DCs的起源和功能可将DCs分为两个亚群:髓样树突状细胞和浆细胞样树突状细胞。髓样树突状细胞以CD11c+DC前体形式存在于外周血中，在受到病理性刺激时分化为成熟的DC。髓样树突状细胞根据其表面携带的高亲和力IgE受体(FcεRI)不同分为朗格汉斯细胞(Langerhans cells，LCs)和炎症性表皮树突状细胞。AD患者皮肤中髓样树突状细胞被证明在过敏原摄取和抗原刺激中起重要作用[2]。在抗原刺激后，表皮FcεRI和表达 FcεRI的 DCs数量都明显增加[3]。成熟的DCs高表达MHCⅡ类分子和共刺激分子以及CD1a和CD83等，具有很强的T细胞活化功能。DCs能够携带处理过的抗原从非淋巴组织到引流淋巴结，在那里刺激初始T细胞分化为Th1或Th2。LCs进行抗原摄取及递呈，引发Th2型占优势的炎症反应，释放募集T细胞及炎症性表皮树突状细胞的化学因子。上皮细胞如KC可以表达胸腺间质淋巴细胞生成素(thymic stromal lymphopoietin，TSLP)，TSLP 可以提升过敏性皮肤炎症中DCs向Th2极化的功能[4]。最近的研究发现，简单的机械刺激能上调小鼠模型皮肤中的TSLP，TSLP激活的皮肤DCs导致Th2免疫增强[5]。炎症性表皮树突状细胞加快抗原摄取及递呈，促进细胞因子及化学因子的产生，在慢性特应性皮炎中释放IL-12及IL-18，可能导致向Th1型免疫反应的转换。浆细胞样树突状细胞以CD123+DC前体形式存在，经IL-3诱导后分化为成熟的淋巴样DC。因为表皮浆细胞样树突状细胞产生IFN-α和IFN-β，浆细胞样树突状细胞的缺乏可能导致对病毒易感性的增强。体外研究发现，AD患者皮损冲洗液中的脂膜酸(金黄色葡萄球菌细胞壁成分)，可以刺激DCs释放炎症因子如 IL-1b，IL-6，和 TNF-α[6]。AD 患者 DCs分泌IL-17E和IL-25。IL-25促进Th2免疫反应，降低丝聚蛋白合成，造成皮肤屏障功能受损[7]。皮肤屏障功能的损伤使得皮肤对环境因子如刺激物、变应原及微生物高度易感，从而进一步加剧皮肤炎症反应。

2 T细胞

2.1 Th1/Th2失衡:Th0细胞在局部细胞因子环境、遗传背景、病理因素以及参与T细胞激活的共刺激信号等因素的影响下既能分化为Th1细胞，也能分化为Th2细胞。Th1细胞主要分泌 IL-2、IFN-γ、TNF-α，以介导细胞免疫为主。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10，以介导体液免疫为主。IL-12和IFN-γ诱导Th0细胞向Th1细胞分化，IL-4可以抑制Th0细胞向Th1细胞分化，促进其向Th2细胞分化。在AD急性期早期，Th2细胞占优势，合成IL-4和IL-13，使B细胞产生IgE;在粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)的帮助下合成IL-5，使嗜酸性粒细胞增加;在慢性期，Th1细胞活跃地参加反应并产生IFN-γ。Th2细胞因子可以影响皮肤的屏障功能，这是通过对丝聚蛋白、其他结构蛋白及肽类这些对微生物有重要屏障功能物质的调节而实现的。在体外实验中，IL-4和IL-13可以下调初级角质形成细胞的丝聚蛋白表达[8]。IL-4和IL-13还可以下调另外两种皮肤屏障的组份外皮蛋白和总苞蛋白[9]。相反，γ干扰素可以上调角质形成细胞丝聚蛋白的表达[8]。Th2细胞因子能降低皮肤抗菌肽的表达，使得抗菌屏障容易被破坏，上皮进一步受损。Th2细胞因子还能降低超抗原诱导的活性T细胞的死亡。[10]除了Th2细胞因子，T细胞也可以不依赖Th2细胞因子而影响皮肤屏障功能[11]。例如，表达人白血球抗原(HLA)的KC也能成为T细胞降解的标靶。在大鼠模型中，表皮暴露于卵清蛋白或尘螨提取物时可以诱导出湿疹样表型，这也被认为依赖于T细胞[12]。

2.2 调节性T细胞的作用:调节性T细胞调节免疫反应，保持自身耐受，在皮肤的炎症反应的调节中起关键性的作用[13]。调节性T细胞可以是起源于胸腺的天然型调节性T细胞(natural occurring regulatory T-cells，nTreg)，也可以是起源于外周的诱导型调节性T细胞(adaptive regulatory T-cells，aTreg)。后者是被各种不同刺激诱导产生，包括病原体、IL-10和β肿瘤生长因子(TGF-β)。超抗原能抑制调节性T细胞活性[14]。调节性T细胞缺陷或功能失调和特应性皮炎、银屑病、关节炎、肠易激综合症等好几种自身免疫性疾病和炎症性疾病相关。皮肤中调节性T细胞的缺失导致皮肤的炎症和细胞因子表达的改变，这些改变影响对病毒的获得性免疫功能，如牛痘病毒，使患者易于感染种痘后湿疹[15]。调节性T细胞在维持免疫稳态中发挥关键作用，其功能失调可以导致自身免疫性疾病和变态反应性疾病。FOXP3是nTreg重要的核转录因子[16]，FOXP3基因突变导致的X染色体异常造成的免疫功能不全-内分泌-肠病综合症(immune dysregulation，polyendocrinopathy，enterpathy X-linked syndrome，IPEX)患者经常发生免疫混乱和AD。Verhagen等[17]通过皮肤组织的免疫组化研究发现，尽管AD患者皮损区、特应性斑贴实验皮损区Th1细胞及其抑制性细胞因子IL-10表达明显增加，但没有nT-reg，提示调节性T细胞的缺陷参与了AD的发病机制。nTreg细胞必须迁移到炎症局部才能发挥作用，这一过程是由趋化因子/趋化因子受体以及整合素调控的。

3 角质形成细胞

研究提示KC异常可能是AD始发的关键因素，KC通过产出大量炎症信号参与AD的发病机制。在包括表皮屏障功能混乱等刺激的情况下，为维持皮肤屏障稳态，KC作为自分泌调节器，可以被诱导分泌促炎症介质，如细胞因子(TNF-α，TSLP)、趋化因子(CCL5/RANTES)、生长因子(GM-CSF)。这些炎症信号促发、加强、维持皮肤的炎症反应。在微生物成分和抗原的刺激下，KC可以促进炎症反应[18]。如在屋尘螨抗原的激活下，KC释放IL-1β和IL-18，促进炎症反应[19]。AD患者 KC合成大量介质，如 GM-CSF、RANTES/CCL5，这对T细胞和DCs的聚集、激活及保持活性具有重要作用，使得皮肤的炎症反应产生、增强、维持[20]。在上皮细胞自分泌的IL-1α和TNF-α及T细胞起源的细胞因子如IFN-γ、IL-4和IL-17的诱导下，上皮细胞很容易产生 GM-CSF[21]。GM-CSF促进KC、T细胞、嗜酸性细胞、单核细胞和DCs前体的增殖和存活。而且GM-CSF使单核细胞、嗜碱性细胞、嗜酸性细胞和DCs容易募集和激活。促炎细胞因子和Th2细胞因子可以协同刺激人类KC表达TSLP[22]。AD患者KC高表达TSLP，TSLP是一种IL-17样的细胞因子，TSLP激活mDC提高CCR4+Th2活性细胞因子的表达，在DC细胞活化和Th0向Th2分化中起十分重要作用[23]。表皮KC通过释放趋化因子，吸引T细胞从真皮接近并进入表皮，进而放大表皮KC的凋亡效应，增强T细胞在真皮浸润，在慢性皮损形成中发挥作用。免疫组化染色显示，AD患者皮损KC强烈表达CCL27/CTACK，趋化CCR10+T细胞;与健康对照组相比，AD患者血清CTACK水平明显升高，而且CCL27/CTACK水平与AD评分密切相关。IFN-γ是KC最特征性的炎症细胞因子。在IFN-γ诱导下，KC表达能使T细胞保留在表皮的细胞间粘附分子(ICAM)Ⅰ。此外，KC还可作为免疫佐剂参与AD血清IgE的升高，在缺乏佐剂的情况下，即使暴露于外源性抗原也不能使血清IgE升高。以分泌Th2细胞因子IL-4和IL-13为主的外源性AD，能通过分泌这些细胞因子下调KC抗微生物肽表达。在外源性和内源性AD，IL-10均能通过抑制促炎症因子的产生从而间接抑制KC抗微生物肽的表达[24]。这使得AD患者皮肤易于感染。研究还表明人类KC具有抗原递呈能力[25]。表达HLAⅠ和HLAⅡ的KC可以分别递呈抗原给CD8+和CD4+T细胞，不管哪种情况都会导致角质形成细胞的死亡[26]。大量研究已经证明，AD患者外周血和皮损处存在抗原特异性的CD4+和CD8+T细胞。由于KC的数量远大于DC等抗原递呈细胞，所以提抗原递呈作用及效率是不容忽视的。

4 肥大细胞

在AD病变组织中，肥大细胞数目增多和脱颗粒是一个常见病理现象。AD患者体内有一系列肥大细胞激活，参与AD发病的证据，如外周血总IgE、特异性IgE升高并且与疾病的严重程度呈正相关，肥大细胞特异性介质类胰蛋白酶、9α-11β前列腺素F2在AD患儿尿中显著升高。IgE与FcεRI交联引起肥大细胞释放组胺;合成IL-4和IL-13引起B细胞产生IgE;释放TNF-α引起KC产生化学因子，内皮粘附分子表达。Fischer等[27]实验表明，表皮内丰富的肥大细胞还是潜在血管生成刺激因子，通过新生的血管，炎症细胞以及补体抗体成分被输送到表皮，在AD中则起到维持慢性炎症的作用。嗜酸性粒细胞释放的干细胞因子、神经生长因子有助于肥大细胞存活和活化;其主要碱性蛋白通过IgE方式诱导肥大细胞释放组胺和前列腺素D2。而活化的肥大细胞又释放介质加速嗜酸性粒细胞聚集、活化和存活，从而形成恶性循环。来源于肥大细胞的 IL-1、IL-3、IL-4、IL-5、IL-8、IL-13、TNF-α、GM-CSF、RANTES、嗜酸性粒细胞活化因子、巨噬细胞炎症蛋白-1等具有调节嗜酸性粒细胞功能的作用，通过促分裂原活化蛋白激酶和核因子-kB信号途径，引起嗜酸性粒细胞以自分泌粒-单核细胞克隆刺激因子的方式增强其存活。肥大细胞通过自身分泌的IL-1β、IL-4以及TNF-α与内皮表皮细胞发生相互作用，使后者表达嗜酸性粒细胞活化趋化因子吸引嗜酸性粒细胞浸润到局部。因此，肥大细胞被认为是IgE介导的炎症反应以及嗜酸性粒细胞浸润的放大器。Shakoory等[28]提出T细胞-肥大细胞-嗜酸性粒细胞轴概念。肥大细胞能递呈抗原给T细胞，来源于肥大细胞的一些细胞因子能够增强Th2亚型发育。Th2细胞活化后释放IL-4、IL-5能够调节肥大细胞表达更多组胺、白三烯及 IL-5、IL-13、GM-CSF、TNF-α及巨噬细胞炎症蛋白-1α，这些细胞因子又能够大量活化嗜酸性粒细胞。

特应性皮炎的发病机制相当复杂，既有遗传因素又有环境因素、皮肤的屏障功能破坏的因素，又有免疫因素。对特应性皮炎发病机制的研究，对于特应性皮炎患者的管理，找到重要的药物靶标有着重要的指导意义。

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