Treg细胞在口腔疾病中的研究进展*
2015-02-02滕丹丽梁文红
滕丹丽 梁文红
1995年Sakaguchi等[1]在一系列研究过程中发现了具有免疫调节功能的CD4+CD25+T细胞,并将该T细胞亚群命名为调节性T细胞,通过抑制T细胞的功能发挥抗炎作用,从而维持免疫系统对自身成分的耐受,维持机体的免疫稳态。研究表明,Treg细胞及其分泌的细胞因子IL-35、IL-10、TGF-β在自身免疫性疾病、炎症性疾病、移植耐受及肿瘤的免疫逃逸中发挥着重要的作用。本文就Treg细胞及其相关因子在口腔疾病中的研究进展作一综述。
1 Treg细胞的分化调控与生物学特性
T细胞根据其表面标志和功能特征可以分为不同亚群,并且可表达多种CD分子(如CD4、CD25、CD8),而CD4+T细胞按功能又可分为CD4+效应性T细胞(如Th1、Th2、Th17)和CD4+调节性T细胞(如Treg)。Treg细胞是CD4+T细胞的重要亚群之一,具有免疫无反应性和免疫抑制性,其通过与效应T细胞直接接触或释放细胞因子等多种途径及机制作用于靶细胞,从而发挥其免疫抑制作用。Treg细胞按来源可分为天然调节T细胞(nTreg)和诱导性调节性T细胞(iTreg)。nTreg细胞在胸腺发育成熟,释放到外周血发挥其作用,叉头状转录因子3(FoxP3)是其特征性标志物,是参与nTreg细胞分化、发育及发挥功能的关键特异性分子,因此目前认为Treg细胞的经典表型为CD4+CD25+Foxp3+T细胞。虽然nTreg细胞的生长和增殖需要IL-2,但是其自身并不产生分泌IL-2,因此由活化效应T细胞所分泌的IL-2是其主要来源,推测Treg细胞的数量可能与之相关。iTreg细胞包括Tr1细胞、Th3细胞和适应性Treg细胞,在体外的静息T细胞在IL-10等刺激因素下可分化为Tr1细胞,而肠道黏膜组织的静息T细胞在某些口服抗原下可分化为Th3细胞,还有某些静息CD4+T细胞在局部微环境含有大量TGF-β并缺少IFN-γ、IL-12或IL-4时可成为适应性Treg[2]。Tr1细胞可分泌高水平IL-10,而Th3细胞与适应性T细胞主要是通过分泌产生TGF-β来发挥免疫调节作用[2]。IL-10可以使抗原特异性T细胞的数量明显降低,TGF-β可以抑制效应免疫细胞的增殖分化和细胞因子的产生,并且可以诱导FoxP3的表达,目前研究认为iTreg细胞为非依赖FoxP3性。随着研究的深入,Collison等[3]发现IL-35是又一类介导Treg细胞免疫抑制调节作用的重要因子。IL-35为抑制性细胞因子,属于IL-12细胞因子家族,现认为其分泌表达来源于Treg细胞[4]。近来研究发现,Treg细胞及相关细胞因子在类风湿性关节炎、心肌炎、系统性红斑狼疮、慢性肝炎及肿瘤的发生密切相关,口腔中的许多疾病也与该细胞功能有关。
2 Treg细胞与牙周炎
牙周病是牙菌斑与宿主防御相互作用的结果,尽管牙菌斑生物膜是牙周病的始动因子,但是牙周病的发病过程及严重程度主要取决于宿主的免疫反应。牙周炎可以导致牙槽骨和牙龈的破坏,也是导致牙齿缺失的主要原因。以往研究认为Th1与Th2的失衡在牙周炎中发挥了重要的作用,但随着近年研究的深入,发现Treg细胞也参与并发挥了重要的作用。于西佼等[5]在对大鼠牙周炎的研究中发现,外周血中CD4+CD25+Treg细胞自牙周炎发生早期逐渐升高,与牙周炎发生发展规律一致,证实了Treg细胞参与介导了牙周炎发生的免疫调控,机体通过调节Treg细胞来控制免疫炎症的发生。有研究发现,与牙龈炎及健康组织相比较,FoxP3在牙周炎中基因表达上调,在牙周炎病损中提取的Treg细胞表达了高水平的FoxP3[6]。Treg细胞也可通过抗炎细胞因子来控制炎症。在牙周炎组织中IL-10基因表达高于健康组织及外周血单核细胞[6]。缺失IL-10的小鼠可以增加对牙龈卟啉单胞菌的敏感性,导致牙槽骨的吸收[7]。同样,TGF-β在人类牙周炎病损中基因表达量增加[6]。Okui等[8]指出,在牙周炎症较轻的区域,TGF-β升高,Treg细胞数量增多。大量TGF-β可以促进FoxP3的表达,从而增强Treg细胞的分化。Dutzan等[9]认为IL-10、TGF-β与牙周炎的发展进程及活动期呈负相关。最近越来越多的研究证明,全反式视黄酸(ATRA)可以抑制牙龈卟啉单胞菌,同时伴随着Foxp3+细胞数量的增加,IL-10及TGF-β水平的升高[10]。Glowacki等[11]发现在小鼠的试验性牙周炎中,通过注射C-C家族趋化因子配体22(CCL22),可以使Foxp3+Treg细胞趋化到牙龈组织,CCL22所释放的颗粒可以使Treg细胞相关的抗炎因子增加,减少促炎细胞因子,并显著减少牙槽骨的吸收。这些研究可以使得牙周炎的治疗不再局限于牙菌斑的去除,通过ATRA或者CCL22介导的免疫调节方法为牙周炎的治疗带来了新希望。
3 Treg细胞与根尖周炎
根尖周炎的特点是慢性炎症的浸润,可以导致患牙根尖周组织的破坏。慢性根尖周炎的形成涉及免疫反应的激活及牙根尖牙槽骨的吸收。研究显示,在肉芽肿性病变中破骨细胞活动占优势,与Th1反应相关,同时标记的Treg细胞的表达可能抑制了Th1的反应[12]。在囊肿中,Th2活动表现为增强[12]。虽然根尖病变的发展机制没有研究透彻,但是免疫的失衡及破骨细胞在肉芽肿和囊肿中的活性是由Treg细胞调节的。与囊肿相比,在肉芽肿中IL-10表达的增加及Treg标记物FoxP3的增加,表明在肉芽肿中T细胞数量较大,从而推测IL-10可能由Treg细胞产生,参与了在肉芽肿中Treg细胞对Th1细胞的抑制作用[12]。Treg细胞在根尖周炎中的作用有待进一步研究。
4 Treg细胞与口腔黏膜病
4.1 Treg细胞与口腔扁平苔藓 口腔扁平苔藓(oral lichen planus)是一种由T细胞介导的免疫反应性疾病,典型的病理表现为上皮过度不全角化、基底层液化变性及固有层密集的淋巴细胞呈带状浸润[13]。白杨等[14]研究发现OLP外周血中Treg细胞水平升高,糜烂型病损组织中CD4+Foxp3+/CD4+效应性T细胞比网纹型低,表明OLP的分型与Foxp3+Treg细胞与效应性T细胞的不平衡有关。在随后的研究中发现,OLP患者相对于健康人而言,其CD4+CD25+细胞对CD4+CD25-细胞增殖的抑制作用减弱,因而推测OLP患者Treg细胞的免疫抑制功能降低,且其数量代偿性增加,但是不能有效的限制效应T细胞的应答水平,出现T细胞抵抗,这可能是引起OLP发生的机制之一[15]。同样,Tao等[16]研究发现,在OLP病损组织中FoxP3转录显著高于正常组织,Foxp3+Treg细胞数量也增多。随着研究深入,发现OLP红斑及糜烂型的Foxp3+Treg细胞数量较网纹型少,并且病损中Foxp3+T细胞的数量与疾病活动评分呈负相关性[17]。此外,有研究表明在OLP中网纹型上皮内的Foxp3+细胞较糜烂型多,而糜烂型的Foxp3+的比率相对较高[18]。推测疾病的严重程度及口腔微生物的活动可能与糜烂型OLP中Foxp3+比率较高有关。而王婧蛟等[19]发现在OLP患者的外周血中Foxp3的表达降低,抑制T细胞的活化,使Treg细胞的功能降低,无法维持和调控自身的免疫功能,可能是发生OLP的原因之一。造成结果不同的原因还需要进一步研究。有研究表明,使用羟氯喹后可以使Treg细胞表达下降,可以为OLP的治疗提供新方法[20]。
4.2 Treg细胞与复发性口腔溃疡 复发性口腔溃疡(recurrent aphthous ulcer,RAU)是最常见的口腔黏膜疾病,具有复发性、自限性和周期性,其发病机制不清,现认为与遗传、免疫、感染等因素有关。近年来研究认为RAU与T细胞介导的免疫反应有关,有研究显示,RAU患者在溃疡期Foxp3+Treg细胞的比例下降,活性降低[21]。CD4+CD25+Treg细胞在维持Th1/Th2平衡中发挥着重要的作用,尤其在抑制TH2细胞因子的免疫作用中发挥重要作用,CD4+CD25+Treg细胞水平的降低,引起以Th2细胞为主的炎症因子的释放,使TH1/TH2失衡,向Th2漂移,导致RAU患者免疫功能发生紊乱,可能是反复发生溃疡的原因[22]。关于Treg细胞在RAU中的作用机理有待进一步研究。
4.3 Treg细胞与白塞病 白塞病( Behcets’s disease,BD) 是一类慢性进行性、系统损害性及反复发作性的疾病,与患者自身免疫异常有关,又称为口-眼-生殖器三联征。曹庆科等[23]研究发现BD活动期外周血中的CD4+CD25+Treg细胞的百分率低于健康组,非活动期则略高于健康组,认为CD4+CD25+Treg细胞比率较低的患者,病情处于活动期。同样,梁亮等[24]研究也发现BD患者的Treg细胞数量较正常人明显下降,且Treg细胞的效应因子IL-10也明显降低,推测具有免疫抑制作用的Treg细胞及其细胞因子数量下降,而有促进免疫发生的Th17细胞及其相关因子数量增多,导致两者的平衡破坏,从而发生炎症反应。而Kim等[25]发现在BD患者中,是由于活化的Treg细胞数量下降导致了外周血Treg数量的下降,活化Treg与静息Treg的比例差异虽无统计学意义,但其平均值低于健康组。Treg细胞在BD中的具体机制仍需进一步研究。
5 Treg细胞与口腔鳞癌
口腔鳞状细胞癌(oral aquamous cell carcinoma,OSCC)是口腔颌面部最常见的恶性肿瘤, 其复发率高,患者生存率低,预后较差。肿瘤的发生发展和机体的免疫功能相关,而Treg细胞可以使机体内的效应细胞功能受到抑制,在肿瘤的免疫逃逸中发挥了关键的作用。张素欣等[26]研究发现,在正常的口腔黏膜组织中未见Foxp3+CD4+CD25+Treg细胞,而在OSCC患者的局部肿瘤组织中明显升高,并且Treg细胞与肿瘤分化程度具有一定的相关性,随着肿瘤分化程度的降低,Treg细胞数量增多,抑制免疫作用增强,利于肿瘤的免疫逃逸,促进其发展。同时,肿瘤微环境下的Treg细胞及其产生的细胞因子可以阻止效应T细胞的激活与趋化,促进肿瘤生长[27]。此外,Gaur等[28]研究发现,在OSCC患者的血清中TGF-β1、IL-4、IL-10与肿瘤的大小及发展阶段有关,它们可以作为潜在的高灵敏度和特异性的互补生物标志物,在临床上可用来证实诊断OSCC。由于OSCC患者体内Treg细胞的数量明显升高,因此临床上对Treg细胞的测定有助于对预后的评估,对其调控是治疗的关键。
6 小结
Treg细胞是具有免疫抑制作用的T细胞亚群,对于其来源、功能及与疾病的关系有了一定的研究,目前对其研究进入了新阶段。Treg细胞及其相关细胞因子在口腔疾病的发生发展中发挥着重要的作用,但其作用于效应细胞来发挥免疫调节作用的具体机制仍需进一步研究。随着对Treg细胞及其分泌的细胞因子作用的进一步研究,对预防和治疗口腔疾病具有深远的意义。
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