抗动脉粥样硬化的Treg细胞

张 颖，杨钧媛，刘长宏

(1.大连医科大学 研究生院2014级，辽宁 大连 116044；2.大连医科大学 第二临床学院七年制2011级，辽宁 大连 116027；3.大连医科大学附属第二医院 胸外科，辽宁 大连 116027)

综 述

抗动脉粥样硬化的Treg细胞

张 颖1，杨钧媛2，刘长宏3

(1.大连医科大学 研究生院2014级，辽宁 大连 116044；2.大连医科大学 第二临床学院七年制2011级，辽宁 大连 116027；3.大连医科大学附属第二医院 胸外科，辽宁 大连 116027)

动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)是一种以脂质在动脉壁上沉积并逐渐发展成粥样斑块的慢性炎症，而Treg细胞具有抗AS的作用，它通过细胞接触抑制和分泌IL-10、TGF-β等细胞因子来抑制效应T细胞的活化和增殖而发挥抗炎作用，抑制斑块的形成和发展，通过研究那些与Treg细胞增殖相关的因素如IL33/ST2、BM-MSCs、ox-LDL、anti-CD3单抗、Myd-88等，为防治AS指出了一个新的方向。

调节性T淋巴细胞；动脉粥样硬化；细胞因子

动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)是严重损害人类健康的常见病征。病变基础是血中脂质沉积在动脉内膜，引起内膜灶性纤维性增厚及其深部组织的坏死、崩解，形成粥样物，导致管壁质硬、管腔狭窄，引起血流动力学的改变，诱发一系列心血管疾病。多种免疫细胞和炎症因子在AS的发生、发展过程中起着重要作用，其中最主要的是Treg细胞及其分泌的细胞因子。它通过各种细胞因子抑制炎症的发展，从而产生抗AS作用。本文将对AS机制，影响Treg细胞的增殖因素的最新进展作一综述。

1 Treg细胞抗AS作用

许多的小鼠模型研究证据已经证明Treg细胞在AS中具有保护作用。首先，一些研究发现CD4+CD25+Treg细胞数量与转化生长因子β(transforming growth factor TGF-β)、白细胞介素10(interleukin IL-10)呈正相关，而这两种细胞因子已经显示出可诱导有效的抗AS的效应。同时，在AS发生时，具有保护作用的Treg细胞数量是明显减少的：研究发现在AS小鼠模型中移植CD4+CD25+Treg细胞可减小已有动脉硬化斑块的面积；而Roland等[1]在实验中用白喉毒素受体(DT)去除LDLr-/-小鼠体内的Treg细胞，发现斑块面积增加了将近2.1倍，血管壁的炎症反应也明显加重了，说明 Treg 细胞数量减少会促进AS的发展。其次，Treg细胞通过影响乳糜微粒和极低密度脂蛋白的分解代谢，下调血清胆固醇水平，从而起到抑AS的作用。Maganto-Garcia等[2]研究显示有较长病程的高胆固醇血症患者外周和斑块处Treg细胞数量减少、凋亡增加，而用小鼠模型发现，降低Treg细胞数量可导致血清胆固醇和极低密度脂蛋白(VLDL)水平增加；相反，逆转高胆固醇血症会出现Treg细胞数量相对增加并阻止AS继续发生。此外，Treg细胞可直接抑制氧化修饰的低密度脂蛋白(oxygenized low density lipoprotein，ox-LDL) 诱导的巨噬细胞的促炎特性，抑制泡沫细胞形成，并偏向于分化为巨噬细胞抗炎M2表型(相对于促炎M1表型),但是Jia等[3]发现ox-LDL能通过上调DNA甲基化转移酶活性和DNA甲基化，抑制对Treg细胞分化、增殖和发挥效应有关键作用的叉头蛋白P3 (factor forkhead box protein P3， FoxP3)的表达，从而降低Treg细胞的数量。最后，Treg细胞也可直接调节内皮细胞的活化和白细胞的募集。还有一种观点认为AS产生与机体两个平衡Treg/Th17细胞与Th1/Th2细胞被打破有关，其中Treg/Th17细胞比例已被证明为动脉粥样斑块易损性的敏感指标，且随着病变的发展以及多血管的粥样变化而倾向于Th17增多，因此在控制AS进展过程中提高Treg细胞的比例，可增强抗炎细胞的作用并尽可能恢复细胞之间的平衡而对抗AS[4]。

一些临床研究表明，冠心病患者外周Treg细胞数量减少。徐林杰等[5]发现急性冠脉综合征(ACS)患者外周血CD4+CD25+CD127lowTreg细胞比例与对照组相比明显降低，同样在心肌梗死患者外周血中CD4Foxp3 Treg细胞也相对减少[6]。这种下降可能是通过干扰外周免疫耐受和刺激炎症反应而抑制Treg细胞增殖，而Zheng等[7]认为冠心病患者Treg细胞功能下降是由于信号转导和转录活化分子STAT-3与Th17细胞数量增加，STAT-3主要抑制Foxp3表达和刺激Th17细胞分化、增殖，产生不可控制的免疫反应；而对Treg细胞有促进增殖作用的STAT-5表达减少，导致免疫抑制作用相对减弱。

这些临床研究表明了Treg细胞发挥着抗AS的作用。George等[8]发现斑块不稳定的患者血中Treg细胞及IL-10表达降低，但有些研究认为血中Treg细胞水平高低并不能直接代表AS严重程度，因为其中还有其他一些免疫细胞参与AS的发生和发展。

2 Treg细胞抗AS的作用机制

Treg细胞抗AS的分子机制，可能与免疫抑制因子IL-10、 TGF-β，穿孔蛋白及颗粒酶等的分泌、 细胞接触抑制以及抗原呈递细胞的功能修饰或凋亡等有关，而这些过程的发生场所可能在动脉的三级淋巴器官[9]，目前公认的作用机制有两种：(1)细胞接触抑制：Treg细胞表面表达膜分子细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen CTLA-4/CD25),是一种抑制性的共刺激信号分子，其介导Treg细胞激活后，活化的细胞又增加其表达并呈持续性[10]，CTLA-4与B7家族分子B7-1(CD80)和B7-2(CD86)结合，诱导下游的巨噬细胞和DC细胞内吲哚胺2-3-二氧化酶(IDO)表达，这种酶可以将色氨酸脱羧酶转化为犬尿氨酸，后者可有效地抑制细胞代谢，从而使所在细胞功能下降，这种抑制信号甚至可以降低IFN-γ、集落刺激因子等促炎因子的表达[11]。而一种T细胞粘附蛋白——淋巴细胞功能相关抗原(LFA-I)与CTLA-4有类似的功能，在细胞接触抑制中也起到了一定的作用。有些研究还发现，Treg细胞通过半乳糖凝集素(Galectin-1)介导与T细胞表面的糖蛋白受体结合，可抑制T细胞分泌IL-2和干扰素-γ。(2)活化的Treg细胞分泌功能:①Treg细胞可大量产生IL-10、TGF-β等细胞因子，而这些因子也可诱导CD4+CD25-T细胞转变为Treg细胞[12]。TGF-β通过TGF-β受体转导信号，抑制单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)活化，是启动和维持FoxP3表达的关键调节因子环；IL-10可抑制单核和巨噬细胞的抗原呈递和炎性介质的分泌，从而使IL-1,TNF-β等减少，还可抑制MHCⅡ类分子、共刺激信号CD86以及粘附因子在巨噬细胞和DC上的表达，同时降低IL-2使其对T细胞增殖和活化的刺激作用下降，并导致T细胞凋亡，从而起到免疫抑制作用。②Treg细胞分泌一种颗粒酶A，在穿孔蛋白协助下顺利进入效应T细胞胞内，充分发挥其特异性的酶解作用，使细胞核裂解、死亡，从而导致效应T细胞凋亡，发挥抗炎和抑制AS的效果。

3 影响Treg细胞增殖的因素

目前研究充分证实了AS的抑制程度与Treg细胞的数量呈正相关，提示通过增加 Treg 细胞数量可以有效防治AS。既然提高Treg细胞数量可以抑制AS进展，这便为AS的防治指出了一个新的方向。 人们已经发现了一些促进Treg细胞增殖的因子及方法，并开始从基础研究转向临床去探讨其可行性。

3.1 IL33/ST2信号

IL33属于IL-1家族成员，能调节肥大细胞，Th2、巨噬细胞等在炎症过程中的作用，IL33与特异性受体ST2结合，抑制AS早期泡沫细胞形成，同时促进IL-5分泌和ox-LDL抗体产生，抑制AS的发展[13]，Asaf 等[14]发现ST2/IL33信号通路可促进Treg 细胞增殖，并可诱导其高度表达FoxP3和ST2，产生显著的免疫抑制作用，目前具体机制还未明确[15]。

3.2 骨髓间质干细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells， BM-MSCs)

BM-MSCs已被研究证实可抑制免疫反应，它主要通过抑制T细胞、B细胞、NK细胞，DC细胞的分化和增殖。此外还发现BM-MSCs可改善AS的病变： Wang等[16]发现在Apoe-/-小鼠模型上移植MSC可有效的缩小粥样斑块面积，抑制巨噬来源的泡沫细胞形成，最主要的是其可激活JAK / STAT信号通路，从而部分的诱导炎性CD4+T细胞反应下降[17]，显著增加Treg 细胞数量和功能，诱导IL-10、IL-6、TGF-β等抗炎因子表达，同时下调IFN-γ、hs-CRP等促炎因子，从而产生抗AS作用，因此，向AS病人注射BM-MSCs可能会有显著的临床效果。

3.3 ox-LDL 耐受诱导

ox-LDL除了能募集单核细胞，增加内皮与单核细胞的粘附，趋化内皮细胞和平滑肌细胞表达细胞因子参与炎症反应外，还可与单核/巨噬细胞结合使之形成泡沫细胞而引发AS的形成。ox-LDL耐受诱导可显著减弱其促进AS的炎性反应。研究发现ox-LDL口饲LDLr-/-(LDL receptor-/-) 小鼠能显著缩小AS斑块的面积，外周及病灶处的Treg细胞以及TGF-β分泌量亦明显增加。另一研究通过对新生Apoe-/-小鼠ox-LDL耐受诱导后亦得出类似结论。Zhong等[18]经鼻腔对Apoe-/-小鼠多次给予小剂量ox-LDL，其耐受诱导后发现CD4+LAP+及CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞比例明显增加。泡沫细胞相对减少，AS明显减轻。这些研究都表明ox-LDL诱导免疫耐受可促进Treg细胞增殖而抑制AS。

3.4 anti-CD3单克隆抗体

抗CD3单克隆抗体作为经典的免疫抑制剂，一直用于治疗器官移植后急性排斥和自身免疫性疾病。Tomoyuki等[19]发现利用 anti-CD3抗体或IgG可诱导Treg细胞的产生,同时TGF-β的表达量也显著提高。研究证实anti-CD3抗体口服或鼻饲后具有生物活性，可依赖TGF-β诱导CD4+LAP+Treg 细胞增多对抗AS。口服anti-CD3抗体为体内Treg细胞增殖提供了一种可行方法，或许在不久的将来可应用于临床。

3.5 Myd-88蛋白

Myd-88是Toll样受体通路中的重要转导蛋白，在AS过程中，未成熟CD11c+DCs在抗原刺激下暴露出TLR/Myd-88,变成成熟的DCs，之后活化效应T细胞(effector T cells Teff)细胞和Treg细胞，Treg细胞一方面通过分泌大量TGF-β使MCP-1的产生受到抑制，减少了巨噬细胞的募集和活化，从而表现出保护动脉的作用；另一方面，Treg细胞直接抑制Teff细胞和巨噬细胞增殖，进一步发挥抗AS作用，Myd-88信号转导在其中起到了重要的作用，Manikandan等[20]通过实验发现，缺少Myd-88信号转导的小鼠外周血中Treg细胞和效应T细胞的数量都相对减少，但Treg细胞的减少幅度明显大于效应T细胞，因此有理由推断增加Myd-88信号有助于减少AS的发生。

3.6 FoxP3蛋白

大多数Treg细胞可特异性表达转录因子 FoxP3，自身抗原肽MHC复合物可与T细胞抗原受体结合，通过细胞内信号转导激活特定转录因子后使之结合到 FoxP3基因启动子或增强子区 而调控FoxP3基因转录。FoxP3可在基因录水平下调促炎因子TNF、IL-2 等的表达，并上调免疫抑制因子IL-10、TGF-β等的表达，从而发挥抗AS的作用。FoxP3这一重要作用提示增加其数量或活性来增强Treg细胞抑制AS的效应是可行的。

3.7 IL-35细胞因子

尽管目前对IL-35在AS的作用认识仍然有限[21]，但现有证据认为IL-35具有免疫抑制和抗炎特性。研究发现IL-35缺失的小鼠更易形成AS(相对于野生型)，因为增加了动脉壁的炎症反应，同时，IL-35可支持CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞的克隆性增殖，刺激幼稚CD4+T细胞转化为IL-35依赖的有免疫抑制作用的Treg细胞，还可防止幼稚T细胞分化为效应T细胞，抑制Th1、Th17的促炎作用。因此可以利用IL-35来促进Treg细胞增殖和抑制炎症反应。

4 展 望

Treg 细胞是已被证实的具有抗 AS 功能的T细胞，而与Treg 细胞相关的细胞因子很多已经被发现和研究。因此，可通过免疫因子促进 Treg 细胞在体内的增殖已进入实验阶段，并且具有很好的发展前景，为 AS 的防治提供了一种新的措施。但是从基础实验向临床应用转化的过程中，还有适应证、合适剂量、毒副作用及安全性、有效性及其检测方法等诸多问题亟待解决。相信不久的将来，免疫治疗必将成为防治AS的一种新方法。

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Anti-atherosclerotic Treg cells

ZHANG Ying1，YANG Jun-yuan2，LIU Chang-hong3

(1.MedicalPostgraduateofDalianMedicalUniversity, 2014Grade，Dalian116044，China；2.SecondClinicalCollegeofDalianMedicalUniversity,SevenYear2011，Dalian116027，China；3.DepartmentofThoracicSurgery,theSecondAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity，Dalian116027，China)

Atherosclerosis is a process of lipid deposition in the arterial wall with gradual plaque formation in association with chronic inflammation. Treg cells play a protective role in atherosclerosis. Through cell-to-cell contact inhibition and secretion of IL-10, TGF-β and other cytokines, it suppresses effector T cell activation, proliferation and inhibits the formation and development of plaque. Therefore, studying the factors associated with Treg cell proliferation, such as IL33 / ST2, BM-MSCs, ox-LDL, anti-CD3 monoclonal antibody, Myd-88, etc. will provide a new direction for the prevention and treatment of AS.

Treg cells; atherosclerosis; cytokines

10.11724/jdmu.2015.06.24

张 颖(1987-)，男，湖北天门人，硕士研究生。E-mail:377603050@qq.com

刘长宏，教授。E-mail:liuchanghong@dl.cn

R392.19

A

1671-7295(2015)06-0615-04

张颖，杨钧媛，刘长宏. 抗动脉粥样硬化的Treg细胞[J].大连医科大学学报，2015,37(6)：615-618.

2015-05-06；

2015-11-10)