CD4+T淋巴细胞在急性胰腺炎中作用的研究进展

DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2015.05.017

基金项目:国家自然科学基金(81200320) ;上海市卫生局基金(20114315) ;上海市第十人民医院优秀青年人才培养计划(12XSGG105，04.01.13037)

作者单位: 200072上海，同济大学附属第十人民医院消化科

通信作者:赵严，Email: yanzhaocn@163.com

急性胰腺炎(AP)是临床常见的急腹症，其发病率持续上升 ［1-3］，尤其重症急性胰腺炎(SAP)，病死率居高不下 ［4］。研究表明体内促炎、抗炎自稳机制的持续失衡是导致SAP发展的中心环节 ［6］。AP时机体免疫功能变化复杂，目前尚未完全阐明，但近年来的一些研究表明，免疫调节在SAP中发挥重要的作用，在SAP早期，过度的免疫反应可以促进系统性炎症反应综合征和多器官功能衰竭综合征的进展 ［6-8］，而在SAP的晚期阶段，淋巴细胞在经历了激活、反应、凋亡的过程后逐渐耗竭 ［9-10］。CD 4 +T淋巴细胞是机体免疫反应的重要构成部分，也参与AP时炎症调节，本文就AP时CD 4 +T淋巴细胞发挥的作用做一综述。

一、CD 4 +T淋巴细胞的主要功能

T淋巴细胞在机体的特异性细胞免疫中发挥重要作用，目前对T细胞亚群的分类依据是细胞表面表达的白细胞分化抗原(Cluster of Differentiation，CD)分子(如CD 4、CD 8等)和细胞因子(如IL-2、IL-4、IFN、TNF-α等)。按照T淋巴细胞表面表达的CD分子，将成熟的T细胞分为CD 4 +和CD 8 +两大主要亚群。

CD 4 +T细胞主要功能是在细胞免疫的效应阶段和Ⅳ型变态反应中通过分泌多种淋巴因子，诱导和增强免疫应答，从而加速消除抗原物质。CD 4 +T细胞中主要的一类为辅助性T细胞(helper T cell，Th)，主要有Th 0、Th 1、Th 23种细胞亚群。Th 0为初始细胞，受到抗原刺激后活化，分化为成熟的Th 1和Th 2细胞，这两种细胞表达不同的细胞因子。Th 1细胞，又称促炎表型，主要分泌IL-1、IL-2、IL-12、IFN-γ、TNF-α等促进炎症的细胞因子; Th 2细胞，又称免疫抑制表型，多与体液免疫相关，主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13等细胞因子 ［11］。Th 17细胞 ［12］是近年发现的一种免疫细胞，有强大的促炎作用。CD 4 +CD 25 +调节性T细胞(CD 4 +CD 25 +regulatory T cell，Treg)是近年来发现的一类T细胞亚群，从固有CD +T

4细胞分化而来，不但具有负向免疫调控作用，被认为在抑制自身免疫性疾病的进展、控制潜在有害的炎症反应以及维持免疫稳态方面发挥关键作用，其特征性的标记之一就是表达转录因子Foxp3 ［13］。

二、AP时CD 4 +T淋巴细胞参与的免疫与炎症调节

1.CD 4 +/CD 8 +比率: Galloway等 ［14］发现SAP时血循环中CD 4 +T细胞数目及CD 4 +/CD 8 +比值明显下降，表明了SAP时机体的细胞免疫功能减退。寇丽等 ［15］动态观察44例轻型急性胰腺炎(MAP)和32例SAP患者发病第1、3、7天外周血T淋巴细胞CD 4 +和CD 8 +两个亚群各自的比例变化与凋亡情况，发现SAP患者发病早期CD 3 +、CD 4 +T细胞百分比以及CD 4 +/CD 8 +比值明显低于健康对照组和MAP组，并且在随后的整个观察期内持续处于低水平，而CD 8 +T淋巴细胞比例相对增高，并且证明了SAP患者CD 4 +/CD 8 +比值与CD 4 +T细胞凋亡率呈显著负相关，而CD 4 +T细胞凋亡越多，提示SAP时CD 4 +T细胞的凋亡引起免疫抑制。不仅是外周血中的改变，既往的实验 ［16］证明了SAP时肠道黏膜免疫功能受损，肠黏膜固有层CD 3 +和CD 4 +T淋巴细胞显著减少、CD 4 +/CD 8 +比率下降，盲肠分泌型免疫球蛋白sIgA浓度减少。CD 4 +T淋巴细胞在机体的细胞免疫功能中占据核心地位，因此，CD 4 +/CD 8 +比率下降被认为是SAP患者急性期免疫功能下降的指标 ［17］。

2.Th 1、Th 2: Demols等 ［18］发现胰腺的炎症区域有少量的T淋巴细胞分布，且对于AP的炎症进展发挥重要作用。表面受体CD 69和IL-2受体CD 25是T细胞激活的早期标记物，SAP早期，CD 69、CD 25、CD 28、CD 38和CD 122等这些T淋巴细胞标记物增高，证实SAP早期已有T淋巴细胞的激活。CD 4 +T细胞缺失和淋巴细胞减少的小鼠AP严重程度下降明显。雨蛙肽诱导的AP模型中，T细胞缺失的裸鼠和CD 4缺失的小鼠胰腺炎严重程度较T细胞和CD 4未缺失的对照组减轻。这一现象可以被植入CD 4 +T淋巴细胞逆转。

在AP早期，不管是在局部的胰腺组织还是外周血循环中都是Th 1细胞优势应答 ［2］，分泌炎症因子，致使胰腺腺泡细胞损伤，受损的腺泡细胞除释放胰酶还释放TNF-α等炎性递质，这些炎性递质再反馈作用于Th 1细胞，加剧AP的炎症进展。SAP早期之后，由Th 2细胞释放的抗炎细胞因子水平通常远高于由Th 1细胞释放的促炎细胞因子水平，比如Th 2大量分泌发挥抗炎作用的IL-10，因此，Th 1/Th 2反应逐渐转换成为Th 2反应，Th 2优势应答后分泌抗炎因子，体内促炎与抗炎共存，导致代偿性抗炎反应综合征(compensatory antiinflammatory response syndrome，CARS) ［19］。

3.Th 17: Th 17细胞的效应分子包括IL-17、IL-6、、IL-22、TNF-α等，在宿主防御反应、人类炎症状态、自身免疫性疾病等过程中发挥重要作用 ［20］。有研究 ［21］发现，对19例SAP、28例MAP(入院第2天)以及21例正常对照者的血清IL-17、IL-16、TNF-α水平进行检测后，结果显示SAP组和MAP组的促炎因子IL-17、IL-16、TNF-α水平显著高于正常对照组，以SAP组尤甚，且三者之间呈显著的正相关，提示在AP 中Th 17细胞的功能亢进，促进炎症进展。

4.调节性T(Treg)细胞: Treg细胞 ［22］从其生物学活性方面可以分泌抑制性细胞因子，如IL-10、TGF-β1、IL-4，同时其膜表面表达传递抑制信号的CTLA4分子。Treg细胞具有广泛的Toll样受体(TLRs)，包括脂多糖(LPS)受体TLR4、TLR5、TLR7和TLR8等 ［23］，细胞因子、细菌及其产物的刺激在体内外均可上调Treg细胞表面活性物质，从而促进Treg细胞增殖及存活，并增强Treg细胞的免疫抑制作用。有研究 ［24］认为SAP时Treg细胞升高并上调Foxp3的表达，致使机体免疫抑制、清除病原体能力减弱，使炎症反应失控，因而进一步加重病情。

5.共刺激信号分子CD 28: CD 4 +T细胞识别由MHC-Ⅱ呈递的抗原，进而分化为Th 1或Th 2。除了抗原呈递，还需要T细胞表面的CD 28分子与抗原递呈细胞表面的配体B7的共刺激信号 ［25］。细胞毒性T细胞相关抗原4(CTLA4)是由T细胞表达的、结构类似于CD 28的一种分子，重组人CTLA-4嵌合体可以抑制CD 28信号表达和正常的抗原呈递。AP患者的血清可以引起系统性的T细胞激活，这些细胞将参与进一步的促炎反应，这一过程可以被抗原特异的T细胞阻滞剂CTLA4所抑制。因而Sweeney等 ［26］认为，AP中系统性T细胞激活的潜在介质是由血清衍生的抗原或者是需要B7-CD 28呈递的抗原。虽然确切的激活T细胞的抗原尚未能证实，但其可能的抗原来源是胃肠道 ［27］。B7-H3作为B7家族的新成员，它对T细胞介导的免疫反应具有正性刺激和负性抑制两种调控作用。Zhan等的实验证实B7-H3显著促进TNF-α、IL-1、IL-6和IL-12p70的释放，从而引发机体炎症免疫应答，并与TNF-α和IL-6协同参与脓毒症的发生、发展。

6.Fas和Fas ligand(FasL) : Fas广泛表达于细胞表面，而FasL主要分布于激活的淋巴细胞和血管内皮细胞，Fas-FasL在细胞的凋亡中发挥重要作用 ［28］。Uehara等 ［2］的研究表明AP中Th 1CD 4 +T细胞通过Fas-FasL发挥细胞毒性作用。Pinhu等 ［29-30］的研究表明，实验性SAP小鼠和AP患者机体内过度表达的Fas/FasL引起淋巴细胞凋亡，导致免疫抑制，而且AP患者淋巴细胞表面表达异常的Fas/FasL，进而引起的CD 4 +细胞的减少预示着免疫功能的损害，与轻症AP及对照组相比，Fas的过度表达会引起SAP诱导的免疫抑制和脓毒症，这些或许可以解释AP中的免疫抑制。

AP时T淋巴细胞常常与其他参与免疫炎症的细胞有交互作用。参与AP的一部分炎症递质最初是由胰腺的腺泡细胞分泌的，这些炎症递质引起中性粒细胞与单核细胞的聚集，中性粒细胞在AP早期引起胰蛋白酶原的激活 ［31］，巨噬细胞的浸润和激活是SAP发展的最初的启动因子，外周血单核细胞HLA-DR的表达与AP病情相关，并认为是反应AP病情的标记物 ［32］。目前的研究证实了T细胞由一些与促炎因子相关的抗原特异的血清因子诱发激活，巨噬细胞就是一种抗原递呈细胞，将抗原呈递给T淋巴细胞，并且在AP时T细胞激活后的产物IFN-γ、IL-2、IL-10又转而可以激活巨噬细胞。Uehara等 ［2］认为是Th 1细胞的活化导致了巨噬细胞的激活。

三、免疫治疗

1.增加营养治疗:有研究表明 ［33-34］，肠内免疫营养治疗、高剂量维生素C的应用对AP时T细胞免疫功能的恢复有效。高压氧治疗可以改善组织供氧，能改善大鼠T淋巴细胞亚群功能，CD 4 +/CD 8 +比值明显增加，并显著改善大鼠胰腺电镜评分 ［35］。

2.增强宿主防御:由胸腺基质细胞分泌的胸腺素α1可以诱导T细胞的成熟、提高T细胞的数量和能力，进而增强宿主防御机制。Wang等 ［36］的实验结果表明胸腺素α1可以增强SAP患者抗感染能力、减少感染率、避免抗炎过程中免疫功能的损失。在AP发展过程中，表达IL-22的CD 4 +T细胞数量减少，然而IL-22受体A1(IL-22RA1)的表达上调，有研究表明功能异质性的CD 4 +IL-22 +T细胞可以对AP小鼠发挥保护作用 ［37］，IL-22的应用可以减轻AP小鼠的胰腺和肺损伤。在实验模型中，SAP晚期后遗症的T细胞功能缺失部分归因于IL-2受体和IL-2表达的减少，可以通过外源性应用重组IL-2逆转 ［38］。

3.适当应用免疫抑制剂: Th细胞的抑制有助于减少细胞因子的聚集及改善胰腺微循环，缓解AP的病情，因而，适当、短期的应用免疫抑制剂被一些研究证实为是针对AP时一种安全、有效、经济的治疗方案 ［39］。

四、展望

如上所述，AP，尤其是SAP是一个促炎、抗炎平衡机制紊乱的过程，也是一个典型的SIRS和CARS的过程，其发病、进展的机制尚不清楚，而对于AP时CD 4 +T淋巴细胞作用的研究也没有形成一个完整的体系，且主要集中于动物模型，不一定适用于人类的AP。免疫治疗尤其是针对细胞因子的一些治疗则需要注意的是，细胞因子的调控网络复杂而精细，此相关治疗应用于临床仍需大量的研究，但相信随着对AP尤其是SAP免疫炎症机制研究的深入，AP的免疫治疗在未来具有广阔的应用前景。