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细胞因子在抗梅毒免疫中的研究进展

2015-03-20王琪于瑞星尹跃平

国际皮肤性病学杂志 2015年1期
关键词:介素梅毒白细胞

王琪 于瑞星 尹跃平

细胞因子在抗梅毒免疫中的研究进展

王琪 于瑞星 尹跃平

一期梅毒以Th1型细胞占优势,二期以Th2型细胞为优势。Th1细胞因子(白细胞介素2、干扰素γ)可增强T细胞能力,促进感染梅毒螺旋体清除使皮损痊愈。随着疾病进展,Th1细胞因子降低,Th2细胞因子(白细胞介素4、白细胞介素10)增多,并对细胞免疫有抑制作用,造成感染梅毒螺旋体在体内长期潜伏。Th7细胞可分泌白细胞介素7,其在梅毒免疫中起作用。其他的细胞因子(干扰素、白细胞介素12)也在抗梅毒免疫反应中发挥重要作用。

梅毒;细胞因子类;免疫学

机体感染梅毒螺旋体(Tp)后的免疫反应机制至今尚未阐明。Tp不激发先天病原识别系统[1-2],在梅毒感染的不同时期,出现不同程度的细胞免疫和体液免疫反应。梅毒早期的体液免疫和细胞免疫反应对Tp的清除起重要作用,梅毒晚期的细胞免疫反应则是组织损伤的主要原因。Fitzgerald[3]提出一期梅毒Th1型细胞占优势,二期Th2型细胞占优势的假说。随后研究证实,Tp的成分优先激活Th1,引起细胞免疫应答,通过分泌细胞因子激活巨噬细胞清除Tp[4]。长期感染主要与Th2介导的体液免疫有关,是造成Tp长期潜伏感染的主要原因[5]。细胞因子是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质,为细胞之间相互作用的信使,在梅毒免疫中发挥重要作用。

1 与梅毒有关的Th1类细胞因子

与梅毒有关的Th1类细胞因子主要包括白细胞介素(IL)2和干扰素(IFN)γ等,IL-2可由 Th1淋巴细胞产生。IFN-γ由自然杀伤细胞(NK细胞)、CD4+T、CD8+T及巨噬细胞产生,两者均可促进梅毒的细胞免疫反应。

1.1 IL-2:可控制Th细胞的分化,加强NK细胞和细胞毒性T细胞的功能,在促进T细胞增生以及IFN-γ的生成方面发挥重要作用,并可通过增强细胞免疫和体液免疫来辅助免疫效应[6]。

Podwińska 等[7]对比研究了不同阶段梅毒患者外周血单个核细胞(PBMC)产生IL-2的能力,发现疾病早期PBMC开始产生IL-2,当梅毒血清反应呈阳性时达到最大值,随后产生IL-2的能力显著下降,并在恶性梅毒及脊髓痨等三期梅毒阶段,产生IL-2的能力降到最低。另外,研究发现,梅毒患者血清中血清可溶性IL-2R水平的变化可能与病情的活动存在相关性。可溶性IL-2R的水平较健康对照有显著提高,二期及潜伏梅毒中表达较一期显著上升,病情活动期的表达也较恢复期有明显增多。当梅毒患者血清中可溶性IL-2R水平升高时,PBMC产生IL-2的能力明显下降。提示血清中大量的可溶性IL-2R可能结合了IL-2,使与细胞膜表面IL-2R结合的IL-2减少,减弱机体的自分泌效应,从而削弱了T细胞和NK细胞的功能,降低了机体抗Tp感染的免疫力,使机体进入无症状的潜伏阶段。Robb和Kutny[8]发现,梅毒治愈后,血清可溶性 IL-2R 水平回到几近正常范围,原因可能是Tp消失后,抗原对T细胞的抑制作用消失,淋巴细胞表面IL-2R的脱落减少所致。

1.2 IFN-γ:可促进Th0细胞分化为Th1细胞,并抑制Th2细胞增生,其可激活巨噬细胞吞噬Tp促进皮损痊愈。 Leader等[4]研究表明,IFN-γ 还可激活CD8+T细胞,使其在局部皮损发挥作用。有研究发现,梅毒患者皮损中含有穿孔素及颗粒酶B的mRNA,可以佐证CD8+T细胞在梅毒免疫反应中发挥的溶细胞作用[1]。

2 与梅毒有关的Th2型细胞因子

与梅毒有关的细胞因子主要有IL-4、IL-10。IL-4是B细胞生长分化因子,可激活体液免疫产生大量抗体,并可通过自分泌的方式促进Th2淋巴细胞的分化。IL-10是先天及后天免疫重要的抗炎调节因子。

2.1 IL-4:Fitzgerald[3]提出梅毒免疫应答的漂移学说,IL-4在此学说中发挥重要作用。周晓明等[9]研究了不同病期的梅毒患者PBMC分离培养,经植物血凝素诱导后测定IL-4和IFN-γ的产生水平,结果显示,二期梅毒患者的IL-4水平显著高于一期,IFN-γ显著低于一期,随病程的发展IL-4逐渐升高,IFN-γ逐渐降低,表明一期梅毒以IFN-γ为代表的Th1型免疫应答为优势型,二期梅毒则以IL-4为代表的Th2型免疫应答为优势型。

2.2 IL-10:可抑制 IL-2、IFN-γ 的分泌,并可抑制其他淋巴细胞产生IL-12。其与调节蛋白结合后,可抑制起保护作用的免疫应答,防止发生过度免疫病理损伤。但由于其抑制作用的干扰,细菌或病毒可持续存在[10]。在一项有关螺旋体感染的实验中,将鼠的IL-10破坏后感染博氏疏螺旋体,与野生型相比,缺少IL-10的鼠可更快清除感染[11]。另有研究表明,在兔梅毒实验中,IL-10的增高与Tp的载量呈正相关[4]。一期及二期梅毒时,当Tp载量达到高峰IL-10的水平升高,而菌体载量低的潜伏梅毒却无此发现。推测高水平的IL-10可以帮助Tp逃避免疫系统,造成潜伏感染[12]。

刘延菊等[13]发现,二期梅毒患者治疗前IL-10水平与预后密切相关。滴度转阴组患者治疗前Th1型细胞因子IL-2较对照组高,疗效好。未阴转组治疗前Th2型细胞因子IL-l0较对照组高,疗效差,治疗后IL-2显著低于对照组,IL-10较对照组高。推测由于未转阴组IL-2等Th1细胞因子的明显减少,NK细胞、细胞毒性T淋巴细胞、中性粒细胞的吞噬杀伤能力低下,不能有效清除Tp,而IL-10等Th2型细胞因子大量分泌,诱导Th2型模式的发展,从而抑制机体对Tp的免疫应答,导致机体对Tp产生耐受,致使Tp在体内长期潜伏。

3 Th17细胞因子

Th17细胞亚群是一类不同于Th1和Th2的CD4+T 淋巴细胞,因其分泌 IL-17 得名[14],IL-17 可导致趋化性效应因子如IL-8、单核细胞趋化因子-1等增高,促使中性粒细胞和单核细胞的募集,促进炎症反应。Th17细胞通过其广泛分布的IL-17受体与多种炎症性及自身免疫紊乱型疾病的发病相关,许多曾经被认为Th1介导的慢性疾病证明主要为Th17在起作用[15]。Tp的脂蛋白刺激抗原提呈细胞分泌促炎因子,如IL-1、IL-6与IL-23,Th17可在这种细胞因子环境下分化后发挥作用。实验显示,Th17与Th1负相关,推测两种亚型存在发育上的相关性,但未观察到Th17与Th2相关。Th17与Th1之间的转变提示Th17介导的免疫应答可能在Tp清除中起作用,同时引起了炎症反应[16]。

4 其他类型细胞因子

4.1 一型IFN:由结构相似的13种细胞因子组成,在人类中包括IFN-α,特殊类型IFN-β,IFN-ε,IFN-κ和IFN-ω。由于各自对共同的同源受体的亲和力不同,他们可以发挥相似但不相同的效果[17]。

普遍认为,一型IFN与抗病毒免疫有关,但有证据显示,一些细胞外及细胞内细菌可以刺激机体产生一型IFN[2]。 研究发现,二期梅毒患者的皮损中与IFN-β及其他类型的IFN相关的转录子上调。菌体DNA及RNA可激活在细胞质或细胞膜上的Toll样受体产生一型IFN。一型IFN可刺激巨噬细胞产生IL-15来调节NK细胞的功能,IL-15在二期梅毒损害中升高可提高NK细胞的生存及繁殖能力[18]。一型IFN还可促进主要组织相容性复合体分子将抗原交叉提呈给CD8+T细胞[19],加强抗Tp免疫反应。

4.2 IL-12:主要由活化的巨噬细胞、树突细胞(DC)和中性粒细胞产生,有致炎及免疫调节作用。高水平的IL-12、一氧化氮(NO)可作为三期梅毒的指征[20]。研究发现,晚期梅毒时Th1淋巴细胞不能产生IL-2、IFN-γ,仅产生IL-12、NO。 提示经过多年潜伏期后,机体再次接受Tp刺激时,主要是IL-12、NO在免疫系统起作用[21]。DC是一种抗原提呈细胞,激活DC对Th1及Th2型细胞免疫应答皆具有重要意义,其可决定免疫应答的结果,其可通过分泌IL-12参与免疫反应。实验发现,Tp与DC共同培养2 h后,DC可吞噬Tp并分泌IL-12及TNF-α等细胞因子调节免疫应答。而IL-12与TNF-α 反过来又可刺激DC 成熟[20]。

5 结语

研究表明,一期梅毒以Th1型细胞占优势,二期以Th2型细胞为优势。Th1细胞因子(IL-2、IFN-γ)可增强T细胞能力,促进Tp清除使皮损痊愈。随着疾病进展,Th1细胞因子降低,Th2(IL-4、IL-10)细胞因子增多,其对细胞免疫有抑制作用,造成Tp在体内长期潜伏。新近发现的Th7细胞可分泌IL-7在梅毒免疫中起保护作用。其他种类的细胞因子(一型IFN、IL-12)均在抗梅毒免疫反应中发挥重要作用。由于细胞因子众多且相互影响,其如何作用于梅毒患者机体、影响免疫系统以及是否能够最终为临床驱梅药物使用,仍需要进一步的研究。

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Cytokines in anti-syphilis immunity

Wang Qi,Yu Ruixing,Yin Yueping.Institute of Dermatology,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Nanjing 210042,China

Yin Yueping,Email:yinyp@ncstdlc.org

T helper type 1 (Th1) cytokines predominate in primary syphilis,while Th2 cytokines predominate in secondary syphilis.Th1 cytokines such as interleukin (IL)-2 and interferon (IFN)-γ can enhance the ability of T cells to promote the clearance ofTreponema pallidum(TP) and healing of skin lesions.Along with the progression of syphilis,Th1 cytokines decrease,while Th2 cytokines (including IL-4 and IL-10)increase to inhibit cellular immunity and result in long-term latency of TP infection in the body.Th7 cells can secrete IL-7 and exert a protective role in anti-syphilis immunity.Other kinds of cytokines including IFN and IL-12 also play important roles in anti-syphilis immune response.

Syphilis;Cytokines;Immunology

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.01.020

210042南京,中国医学科学院北京协和医学院皮肤病研究所

尹跃平,Email:yinyp@ncstdlc.org

本文主要缩写:Tp:梅毒螺旋体,IL:白细胞介素,IFN:干扰素,NK细胞:自然杀伤细胞,PBMC:外周血单个核细胞,DC:树突细胞

2014-02-07)

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