CD4+CD25+调节性T细胞在脓毒症中的作用

王春立，尤胜义

CD4+CD25+调节性T细胞在脓毒症中的作用

王春立，尤胜义

CD4+CD25+调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）是来源于胸腺的具有负向免疫调节作用的T淋巴细胞亚群，同时具有免疫抑制性和免疫无能性，而免疫紊乱在脓毒症的发生、发展过程中起到了重要的作用，本文就Treg在脓毒症中作用的研究进展做一综述。

CD4+CD25+调节性T细胞；脓毒症；细胞免疫

CD4+CD25+调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）是来源于胸腺的具有负向免疫调节作用的CD4+T淋巴细胞亚群，目前研究已证实其在控制自身免疫性疾病的进展、抑制炎症反应、肿瘤免疫治疗、移植免疫耐受治疗等多个方面起关键性作用[1]。脓毒症是由于病原体感染后引发机体全身炎症反应而出现复杂的生理改变的临床综合征，其重要的发病机制之一是免疫紊乱，免疫反应过度或抑制都有可能导致脓毒症恶化及发展为多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），本文将介绍CD4+CD25+Treg在脓毒症时的变化特点，以及对脓毒症所致免疫功能紊乱程度的影响。

1　Treg的生物学特性及其功能

Treg最常用的分类方法一般将其分为天然Treg（nature Treg）和获得性Treg（adaptive Treg）。天然Treg在胸腺发育成熟后进入外周淋巴组织，CD4+CD25+Treg即属此类，该类细胞具有免疫抑制性，在控制自身免疫反应和维持免疫耐受方面具有重要作用[2]；获得性Treg可由炎症、肿瘤、移植等特异诱导外周组织的CD4+T细胞转化而成，细胞因子IL-10，TGF-β等可以促使效应性T细胞转化成Treg[3]。目前研究最深入的并且最具代表性意义的是CD4+CD25+Treg[4]。

1.1CD4+CD25+Treg细胞的分子标记CD4+CD25+Treg细胞表面的分子标记十分复杂，除去CD4和CD25高表达以外，CD45RA、CD69、CD71、CD134、CTLA-4（CD152）、TGFβ1、neupilin-1、GITR、glactin-1等均有表达。FoxP3是CD4+CD25+Treg细胞所表达的一种特异性转录抑制因子，在FoxP3突变的小鼠体内输注CD4+CD25+Treg可以防止其自身免疫病的发生[5-6]，FoxP3缺失的小鼠不会产生CD4+CD25+Treg细胞，也不会发生炎症反应[7]。已有文章报道[8]CD127(IL-7受体)也是CD4+CD25+Treg细胞表面的一种特异性标记物质，而且CD127的低表达与FoxP3的高表达存在良好的相关性，提示FoxP3对CD127的启动子具有有一定的抑制作用，所以综合CD4+CD25+、FoxP3+、CD127low这四个指标就可以将Treg细胞精确地分离出来，用于相关实验的研究。

1.2CD4+CD25+Treg细胞的免疫特性CD4+CD25+Treg细胞同时具有免疫抑制性和免疫无能性两大特性。其免疫抑制性主要表现为通过TCR介导的信号刺激活化后，抑制CD4+和CD8+T细胞的增殖和活化。TCR介导的信号刺激既可以是由抗CD3单抗产生的多克隆的刺激；也可以是抗原特异性刺激，而且这种免疫抑制性不呈现MHC限制性，可以抑制同种同型或同种异型T细胞的增殖[9]。其对CD4+/CD8+T细胞的非特异性抑制效应主要通过分泌抑制性细胞因子和细胞接触机制等方式来实现。抑制性细胞因子主要包括TGF-β、IL-10等[10]，而细胞接触抑制则需膜结子介导,主要涉及糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体（tumor necrosis factor receptor，GITR）及T细胞毒性相关抗原-4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）等。

CD4+CD25+Treg可以通过致使IL-10和转化生长因子(transforming growth factor-β，TGF-β)的升高,抑制淋巴细胞的增殖，同时诱导高表达FAS和FASL活化的T淋巴细胞发生FAS-FASL结合，随后通过Caspase级联反应，导致T淋巴细胞自我杀伤或彼此杀伤[10]，最终导致总T淋巴细胞及活化的T淋巴细胞数量均明显下降。由于初始T细胞只有在TCR受刺激后才表达CD25，因此Treg成组性表达CD25比初始T细胞更容易夺获IL-2，体外共培养实验发现，Treg明显剥夺了Teff利用IL-2[11]。Pandiyan等[12]研究了Treg竞争细胞因子的结果，在体内、外Treg都会介导生长因子竞争，结果Teff因细胞因子被剥夺导致细胞凋亡。CD4+CD25+Treg细胞还可能通过下调NF-кB的表达来抑制炎性反应，热休克蛋白（heat shock proteins60，HSP60）可以增强CD4+CD25+Treg细胞的功能，通过TOLL样受体2（toll like receptor 2，TLR2）的磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K），蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）和p38信号途径转导，分泌IL-10和TGF-β等因子，下调T细胞中的NF-κB表达[13]。另有研究发现Derp2基因能抑制CD4+CD25highTreg细胞核内的NF-κB/p65易位，该作用主要通过调节髓样分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）的信号蛋白得以实现[14]。

CD4+CD25+Treg细胞的免疫无能性则表现为对IL-2特异性抗原及抗原提呈细胞(APC)的刺激呈现出低反应状态，但是在高浓度IL-2的条件下，通过TCR刺激可以使CD4+CD25+Treg细胞增殖并活化。

2　CD4+CD25+Treg与脓毒症

脓毒症所导致的全身器官功能障碍是临床上危重患者死亡的主要原因，近年来对脓毒症发病机制和发病过程的研究表明，免疫功能紊乱扮演着重要角色[15]，失代偿性反应和免疫功能紊乱严重影响了机体清除病原微生物的能力[16]。目前Treg在脓毒症中具体调节机制仍未完全阐明，但作为重要的免疫调节细胞，其对脓毒症的免疫功能紊乱有着非常重要的作用[17]。因此，深入了解CD4+CD25+Treg细胞在脓毒症病程中的变化规律及可能的调节机制，将为实施有效的干预措施提供新的思路。

2.1CD4+CD25+Treg在脓毒症中的变化Wisnoski等[18]发现与假手术组小鼠相比，脓毒症组小鼠脾脏和外周血中CD4+CD25+Treg细胞的总数及活性均明显增高。Monneret等[19]则观察到脓毒症患者休克开始时出现CD4+CD25+Treg细胞绝对数下降，但很快恢复至正常水平，而CD4+CD25-T细胞则出现显著下降。由此推测CD4+CD25+Treg细胞比例的增高不是CD4+CD25+Treg细胞增殖的结果，而主要是由于对CD4+CD25+T细胞选择性清除造成的。

研究发现，烧伤后7 d的脓毒症患者淋巴结中Treg比例大幅增加，其细胞数绝对值未见明显变化，而其特异性标记物Foxp3及细胞表面CTLA4、膜相关性TGF-β的表达上调，这与脓毒症所致的免疫抑制呈相关性；给予抗体处理后Treg的比例下降，并且Thl型反应增强，表明Treg能够抑制脓毒症时Thl型反应[20-21]。

脓毒症免疫功能紊乱的机制一方面表现为细胞凋亡与免疫无反应性；另一方面则是T细胞功能失调，即促炎反应向抗炎反应(Th2反应)的漂移[22]。发生脓毒症时，机体内Treg数量增加，这一变化使得免疫无反应状态进一步加剧，表现为机体对抗原刺激不发生反应性增殖也不分泌细胞因子IL-2。CD4+CD25+Treg细胞即使在TCR介导信号刺激同时伴有高浓度外源性IL-2存在的情况下，仍可增殖并活化，但其增殖水平较CD4+CD25-T细胞明显偏弱。脓毒症病程中，与其他淋巴细胞比较，Treg对自身凋亡的敏感性降低。体外研究表明，Treg能够抵抗Fas和糖皮质激素诱导的凋亡，但在脓毒症时Treg抵抗凋亡的机制并不明确[23]。

2.2CD4+CD25+Treg在脓毒症中的作用Caramalho等[24]研究表明Treg可以表达不同的TLRs,并且LPS可以通过TLRs直接将Treg非特异性激活，同时通过TLR4可以增加Treg的抑制功能，被激活的Treg可以阻止感染诱导免疫损伤，与此同时感染的负荷也一并增加，因此抑制保护性免疫反应使得病原体存活时间得以延长，从而导致患者感染程度加重[25]。Heuer等[26]将Treg细胞过继转移到CLP模型的小鼠体内，发现Treg能够改善脓毒症小鼠的生存期，且Treg剂量与小鼠生存期成正相关。这一结果与TNF-α和细菌清除率的增加有关，并且与宿主是否存在T细胞相关，因为T细胞缺如的CLP模型小鼠接受过继转移的Treg细胞时生存率明显下降。同样的方法，Murphy等[27]发现淋巴细胞缺陷的小鼠烧伤之后，天然免疫细胞通过TLR4和TLR2刺激产生高活性，而转入过继Treg可以阻断这种效应。以上结果表明Treg在脓毒症和创伤免疫反应中起保护作用。

Chen等[28]发现在建立脓毒症模型前3天应用抗CD25抗体下调Treg比例之后，脓毒症早期死亡率下降，然而，Wisnoski等[18]发现同样在建模型前用CD25抗体下调Treg，淋巴细胞功能有所恢复，但脓毒症死亡率没有下降。这两种不同结果可能与抗体应用剂量和应用时机不同有关，也可能与脓毒症模型严重程度以及观察时机不同有关，Treg更有可能是在后期的代偿性抗炎反应之后发挥重要作用[29]。

3　展望

随着相关研究的不断深入，Treg在脓毒症时的变化规律及作用机制已经被初步阐明，但仍有诸多问题有待进一步深入研究；Treg在脓毒症病理生理过程的具体意义是怎样的？下调Treg水平对脓毒症生存率改善的具体机制，脓毒症不同阶段Treg的演变规律及相应作用是否不同？随着对脓毒症动物模型及临床患者Treg变化规律及作用机制的不断深入研究，我们或许可以通过检测及干预Treg来评估脓毒症严重程度并改善机体免疫功能紊乱，为脓毒症的临床治疗开辟新的途径。

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（收稿：2015-05-06修回：2015-09-02）

（责任编辑刘洪斌）

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A

1007-6948(2015)05-0531-04

10.3969/j.issn.1007-6948.2015.05.030

天津医科大学总医院普通外科（天津 300052）

王春立，E-mail：charlywang2008@sina.com