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针刺治疗对T细胞亚群影响的研究进展*

2018-01-19代巧妹尚艳琦颜培宇王美峤蔡文辉刘澜澜于晓红

针灸临床杂志 2018年7期
关键词:针药亚群细胞因子

代巧妹,尚艳琦,梁 慧,颜培宇,王美峤,王 垚,蔡文辉,刘澜澜,于晓红,曲 苗△

(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.澳门科技大学,澳门 519020)

中医学理论认为,针灸具有调和气血的功能,运行气血的承载者为经脉、络脉、孙脉和冲脉等,脉络循环不息,内联脏腑,外络肢节,具营阴阳、濡筋骨、温分肉等作用。相关研究表明,机体的特异性和非特异性免疫功能都可通过针刺的作用调节发生相应的改变,同时针刺可使内源性保护系统受到调动,使相关信号的转导通路接受到信号传导信息,启动免疫反应,从而发挥重要靶向脏器的保护作用[1]。针灸疗法作为一种无毒副作用的自然疗法具有免疫抑制与免疫保护的双重调控效应[2],它可通过对T细胞亚群的调节发挥对疾病的治疗作用。

1 T细胞亚群

1.1 T细胞的来源

人体免疫系统中最基本的生物学单位是免疫细胞,人体中与免疫应答相关或者参与免疫应答的细胞统称为免疫细胞。这类免疫细胞先由骨髓中干细胞分化成淋巴干细胞后,再在胸腺场所中继续分化发育,依据其分化的先后顺序以及发育场所的不同,T淋巴细胞也被叫做胸腺依赖性淋巴细胞[3]。T淋巴细胞是人体中重要的免疫细胞之一。

1.2 T细胞亚群的分类

根据细胞表面分化抗原(CD)的不同,可将T细胞主要分为CD4+T细胞与CD8+T细胞两大亚群;依据其功能不同又可将T细胞分为细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell),又称为杀手T细胞,其表面主要标志是CD8,辅助T细胞(helper T cell,Th),其表面主要标志是CD4,调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)。根据Th细胞分泌不同的细胞因子,可将Th细胞分为以下几个亚型:Th1细胞分泌IFN-γ、IL-12、IL-1等细胞因子,Th2细胞分泌IL-4、IL-10、IL-5等细胞因子,它们在介导免疫应答中所起的作用不同。经大量实验证实,转化生长因子(TGF-β1)可使NK细胞的杀伤活性减低,拮抗Th1类细胞因子,抑制T和B细胞的增殖,而这种转化生长因子主要是由Th3细胞分泌;Th17细胞主要分泌IL-22、IL-6、IL-17以及TNF-α等细胞因子[4]。根据近年来研究表明,新型细胞亚群Th9所分泌的IL-9,能够调节自身免疫性疾病和变态反应性疾病。新发现的Th22细胞除分泌IL-22细胞因子外,还可分泌一些趋化因子和成纤维生长因子,如FGF-10、FGF-1、FGG-等[5]。

1.3 T细胞亚群的主要作用

在机体两大重要免疫反应体系—细胞免疫反应和体液免疫反应中,T淋巴细胞均发挥不可替代的作用。体液免疫反应需要T细胞的辅助才能刺激B细胞进一步分化,而细胞免疫反应的主要细胞是T细胞,体内许多细胞免疫反应如外来的细胞团块(器官移植排斥反应或被病毒感染的自身细胞)、寄生原生动物、抗感染免疫中病原微生物的免疫应答、迟发型超敏反应、肿瘤细胞的免疫应答等,都是由细胞免疫所介导的[6]。在免疫应答中,T细胞各亚群代表的意义和所起的作用是不同的。只有当T细胞各亚群的各数值比例相对平衡、协调时,机体免疫系统才具有正常功能。

1.3.1 Th1/Th2 Th1和Th2细胞因子分泌失衡对自身免疫性疾病的发生和发展起着重要的作用。为维持细胞因子间的平衡关系,机体内Th1与Th2型细胞因子相互作用,相互制约,相互抑制,共同发挥平衡作用,若机体内Th1/Th2之间的动态平衡状态被破坏,使平衡轴偏向其中一方,造成体内Th1或Th2其中一方占优势,出现向Th1或Th2转化的情况,则会导致疾病的发生[7]。

1.3.2 Th17/Treg Th17细胞与Treg细胞表面的大部分趋化受体均相同,Treg细胞在一定条件下可转化为Th17细胞,而这种转化被视为生理性调节机制。正常状态下,机体处于Treg细胞的控制下,Treg具有抗炎性反应和维持自身免疫耐受的功能,这种功能利于维持自身免疫耐受和防止自身免疫反应的发生,这与Th17细胞介导炎性反应和自身免疫疾病的功能相反。例如,当发生感染时,二者之间的动态平衡被打破,抗原提呈细胞被病原微生物活化,其分泌的IL-6等炎性细胞因子,使Treg细胞平衡向Th17细胞移动,诱导Treg细胞向Th17转化,从而使感染被清除,产生免疫应答反应。Treg细胞通过分泌TGF-β促进Th17细胞成熟。Treg细胞可通过分泌TGF-α、IL-10等细胞因子,使自身反应性T细胞的增殖活化受到抑制,Th1下调,发挥维持机体免疫稳态和免疫耐受的作用[8]。

1.3.3 针灸与免疫 在免疫调节中起促进作用的细胞亚群是辅助性T细胞。无论在特异性免疫还是非特异性免疫中,Th细胞均具有重大的调节作用—既能促进其他T细胞分化成熟,又可以协助B细胞产生抗体。针灸对免疫功能的调节既能使机体自身的稳定得到维护,调节机体失衡的免疫功能,又能有效的执行免疫监视和防御感染。针灸对免疫功能的良性双向调节作用对于免疫性疾病的临床治疗具有重要意义。

2 针刺疗法对T细胞亚群影响

2.1 针刺对Th1/Th2平衡的影响

针刺对Th1/Th2平衡具有双向调节作用,在不同疾病中,调节方向亦各不相同。例如,变应性鼻炎、支气管哮喘、慢性疲劳综合征,针刺可以使Th1/Th2平衡向Th1免疫方向逆转。而在抑郁症、胚胎着床障碍中,针刺可以使Th1/Th2平衡向Th2免疫方向发展。另外,IV型变态反应疾病、慢性阻塞性肺疾病,针刺可以调节Th1型细胞因子以及Th2型细胞因子分泌,使Th1/Th2格局趋于平衡。

2.1.1 变应性鼻炎 变应性鼻炎发病开始于抗原呈递细胞对变应原的摄取和加工处理形成变应原肽,然后将变应原肽传给Th 细胞,使 Th 细胞的分化产生偏 移,即由 Th1 免疫反应向Th2免疫反应发展,随后,Th2细胞诱导 B 细胞释放 IgE。陈莹[9]发现变应性鼻炎患者血清IL-4升高、IFN-γ降低。而通过一个疗程针刺治疗后,变应性鼻炎大鼠血清IFN-γ水平升高,IL-4表达显著降低。这说明,针灸作用于变应性鼻炎大鼠,可以使Th1/Th2平衡发生逆转,这可能是针刺治疗变应性鼻炎的机制之一。

2.1.2 IV型变态反应疾病 IV型变态反应又称细胞介导的迟发型超敏反应,致敏的T淋巴细胞参与本型免疫反应。抗原与致敏T淋巴细胞结合,分泌一组非特异的淋巴因子,淋巴因子参与炎症免疫反应,从而扩大和加深组织损伤。谢长才等[10]应用二硝基氯苯(DNCB)外用激发豚鼠IV型变态反应模型,进行针刺治疗观察Th1/Th2细胞因子的水平变化。模型组中IL-10、TNF-α、IFN-γ水平发生上调,而IL-2表达受到抑制。但在经过针刺治疗后,针刺组中,Th1/Th2失衡发生逆转,上升的IFN-γ、IL-10、TNF-α水平受到抑制下降,而IL-2水平升高;与模型组相比,针刺组IFN-γ/IL-10比值也具有统计学意义。说明针刺可以治疗IV型变态反应引起的炎症反应。

2.1.3 支气管哮喘 支气管哮喘发病初期为过敏原刺激引起T 细胞激活产生IL-4 、合成IgE以及效应细胞释放介质,发展到慢性过敏性炎症阶段,表现为Th1/Th2细胞失衡、IL-5 增多及 EOS活化、增多和聚集最后造成气道重构。张琳[11]在研究穴位埋线对哮喘大鼠Th1/Th2细胞平衡影响的实验中发现,穴位埋线可升高血清中Th1型细胞因子IFN-γ的水平,下调血清中Th2型细胞因子IL-4水平,使Th1/Th2平衡向Th1型免疫反应倾斜,从而使气道高反应性得到调节,减少炎细胞的浸润,使支气管哮喘得到改善。

张玉英等[12]在进行止咳贴穴位贴敷疗法的实验中发现 ,经过针刺治疗后的大鼠的血清中,IFN-γ含量明显上升,与模型组相比有统计学意义。通过对实验数据统计处理发现其作用机制可能是通过促使Th1细胞分泌IFN-γ细胞因子,使哮喘大鼠Th1/Th2平衡向Th1型免疫反应倾斜,抑制嗜酸性粒细胞向气道的迁移、黏附及活化,从而缓解气道慢性炎症反应。

2.1.4 慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD) COPD在稳定期Th1免疫反应占优势,在急性期,Th1/Th2 免疫平衡向Th2型免疫反应倾斜。程淼等[13]观察慢性阻塞性肺疾病(COPD) 大鼠经针刺治疗后外周IFN-γ和IL-4的变化。结果显示针刺治疗后大鼠的吸气和呼气阻力均比模型组显著下降,肺动态顺应性增加,且肺组织的炎症病理表现有改善;模型组大鼠BALF及血浆中IFN-γ、IL-4 含量与对照组相比均有显著升高,针刺后,均有不同程度下调。认定针刺治疗可以减轻COPD模型大鼠病理特征和改善肺通气功能,其免疫机制可能与针刺能下调IFN-γ和IL-4,使Th1/Th2格局趋于平衡有关。

2.1.5 抑郁症 抑郁症的发病机制非常复杂,抑郁患者常表现为获得性免疫应答受损,尤其是 T 细胞应答。抑郁症发病过程中,Th1型免疫反应占主导地位,而Th2型免疫反应在抑郁症的发病中受到抑制。林虹等[14]评价针药结合治疗抑郁症的临床疗效,探讨其调节Th1/Th2 平衡的作用机制。证实治疗后两组患者HAMD(Hamilton rating scale for depression,HAMD)和SDS(Self-rating depression scale,SDS)量表评分均显著下降,针药组疗效优于对照组;治疗后两组患者IFN-γ水平均显著下降,IL-4水平均显著上升,针药组与对照组相比有显著性差异。在应用抗抑郁药的基础上配合针刺疗效好,其作用机制可能与调节 Th1/Th2平衡有关。

刘义等[15]在观察针刺对SSRI(Selective Serotonin Reuptake Inhibitor,SSRI)类抗抑郁药治疗抑郁症的增效作用及调节Th1/Th2平衡的研究中发现,针药组治疗后第1、2、4周HAMD评分明显较药物组低(P<0.01)。两组治疗第4周后,针药组愈显率、总有效率明显较药物组高(P<0.01)。针药组治疗后第1、2、4周SERS评分明显较药物组低。治疗后第4周IL -1、IL -6、IL -4、IL-10浓度,针药组与药物组有显著统计学差异。得出针刺能够有效、快速地增强SSRI类抗抑郁药治疗抑郁症的临床效果,以及能够调节促炎症因子与抗炎症因子的平衡的结论。刘义等[16]同时比较针刺与5-HT再摄取抑制剂联合治疗与单用SSRIs治疗抑郁症急性期抑郁症的差异,发现与单纯口服SSRIs相比,针刺与SSRIs联合治疗可以更快,更有效地缓解抑郁症患者的抑郁状态,更有助于调整血清5-HT的失衡和Th1/Th2平衡。

2.1.6 慢性疲劳综合征(Chronic Fatigue Syndrome,CFS) 慢性疲劳综合征是以严重的疲劳感为突出特点的功能紊乱症候群,其发病机制复杂,涉及到免疫系统的改变,其中细胞因子变化在CFS发病中发现尤为突出。王向义[17]检测针刺对慢性疲劳综合征(CFS)大鼠血清辅助性T细胞Th1/Th2的影响,探讨针刺治疗CFS的作用机制。针刺组针刺“百会”“关元”“足三里”(双)穴,结果发现模型组大鼠体质量下降,血清IFN-γ含量较正常对照组降低,IFN-γ/IL-4比值下降(均P<0.01);针刺组大鼠体质量增加,血清IFN-γ含量较模型组升高,IFN-γ/IL-4比值上升(P<0.01,P<0.05)。该研究验证针刺可调节CFS大鼠Th1/Th2失衡,可能是针刺治疗CFS起效的机制之一。

2.1.7 胚胎着床障碍 胚胎成功着床是受孕的关键环节,胚胎着床障碍涉及机制比较复杂,体液免疫与细胞免疫参与胚胎着床障碍的发病环节。桂娟[18]在探讨针刺对胚泡着床障碍大鼠Th1、Th2型细胞因子表达的影响的实验中发现与模型组相比,正常组、针刺组、黄体酮组胚泡数量明显增多,血清Th1型细胞因子IL-1β、IL-2水平显著下降,血清Th2型细胞因子IL-10、IL-4表达水平显著上升,子宫内膜着床位IL-2、IL-4mRNA水平降低较明显,IL-1、IL-10、IL-1F、IL-12mRNA水平明显上调,子宫内膜着床位点IL-1β、IL-2mRNA水平明显下降,IL-10、IL-12、IL-4蛋白水平明显升高,均有统计学意义。由此实验数据可得出,针灸可以通过影响Th1/Th2型细胞因子的表达从而有效的改善子宫内膜容受性,如增加IL-4、IL-10、IL-12等细胞因子水平,降低IL-1β、IL-2细胞因子水平等,促进胚胎着床。

2.2 针刺对Th17/Treg调节的影响

在慢性阻塞性肺疾病中,针刺可以抑制慢性阻塞性肺疾病大鼠动物血清中IL-17、上调IL-10,从而使Th17/Treg平衡向Treg方向逆转。在类风湿性关节炎中,穴位埋线和艾灸可以抑制类风湿性关节炎动物模型血清中Th17型细胞因子表达,诱导Treg细胞表达,从而可以治疗类风湿性关节炎。而在抑郁症的治疗中,针药结合可以下调慢性抑郁小鼠高表达的Treg细胞,缓解抑郁症的免疫抑制状态。

2.2.1 慢性阻塞性肺疾病 COPD中,由Treg 细胞发挥免疫抑制作用能够抑制炎症反应,而Th17细胞分泌炎症性细胞因子IL-17、IL-23加重炎症反应,引起肺组织破坏,Treg/ Th17免疫失衡影响COPD的发病进程。程淼[19]用香烟及脂多糖诱导的建立慢性阻塞性肺疾病大鼠动物模型,探讨针刺对肺部Th17/Treg平衡的调节作用。研究表明:电针能够下调 Th17型细胞因子IL-17的产生,上调 IL-10的表达,并抑制相关炎性细胞因子 TNF中-α和IFN-γ,推测电针可以通过调节Thl7/Treg 免疫失衡,缓解慢性阻塞性肺疾病大鼠肺部炎症,抑制气道重构,进而改善肺通气功能。

2.2.2 类风湿性关节炎 类风湿性关节炎是自身免疫性疾病,Treg 细胞具有免疫抑制作用,可以抑制类风湿关节炎炎症产生,Th17细胞分泌炎症性细胞因子,促进类风湿性关节炎病情发展。陈亚翔[20]建立类风湿性关节炎大鼠胶原诱导关节炎动物模型,探讨穴位埋线治疗类风湿关节炎的作用机制。选取“关元”及双侧“足三里”穴。从造模后第10天开始进行穴位埋线操作,以来氟米特作为对照药物;结果证实穴位埋线治疗可以有效缓解胶原诱导关节炎大鼠关节炎症状、延缓关节破坏,保护和维持关节功能。穴位埋线在降低Th17细胞水平方面效果不亚于现有治疗类风湿性关节炎的一线用药来氟米特,且在升高Treg细胞水平方面更优于来氟米特,联合应用穴位埋线及来氟米特效果更佳。

殷媛[21]用雄性Wistar大鼠建立类风湿性关节炎大鼠胶原诱导关节炎动物模型,将造模成功的24只大鼠随机分为模型组、药物组和艾灸组,每组8只。艾灸组用小艾条距“足三里”和“昆仑”穴10 mm处悬灸,实验结果证实艾灸“足三里”和“昆仑”穴可使RA大鼠血清中IL-17和TNF-α含量降低,从而阻断了炎症反应的重要环节,促进了 Th17/Treg细胞平衡。这可能是艾灸治疗类风湿性关节炎潜在作用机制之一。

2.2.3 抑郁症 持续的不良应激原刺激可激活神经内分泌和炎症途径,破坏免疫自稳,引起T细胞功能改变。机体自身反应性T细胞和Treg细胞,可通过免疫反应逆转应激所引起的海马神经再生减少以及啮齿类动物的抑郁样行为。洪敏等[22]研究针药结合对慢性抑郁小鼠的行为学影响及对调节性T细胞(Treg)的作用,探讨其免疫作用机制,结果显示治疗后与模型组相比,针药结合组、氟西汀组及针刺组对小鼠行为有不同程度的改善作用;而在垂直运动方面,针药结合组较其他组作用更为明显;针药结合可以下调高表达的Treg细胞。该实验充分说明针药结合改善早期小鼠抑郁症行为表现,其机制可能与调节Treg细胞,缓解抑郁症的免疫抑制状态相关。

3 小结

机体的免疫系统非常复杂,由于免疫紊乱引起的不同疾病的作用机制更为复杂,囿于针刺治疗相关临床疾病的局限性,针灸与免疫关系的研究进展缓慢,主要文献还停留在上个世纪80年代。从近几年研究来看,T细胞亚群的研究进展较快,比如近年来发现的Tfh、Th9、Th22等。关于它们在自身免疫病发病机制中的作用研究也不断深入。但是针刺疗法与新发现的辅助性T细胞的相关研究还没见诸报端,而针刺通过调节Th17/Treg治疗疾病是近年来研究的热点。在相关研究中,针药结合治疗疾病T细胞亚群变化的更加明显,这说明针灸疗法有促进药物治疗疾病的作用。针灸治疗作为一种自然疗法,具有双向调节作用:增强或抑制,使免疫功能低下者免疫得到增强,又能抑制过度的免疫。这种调节与个人体质状态、针灸时间、穴位特异性、器械选择、刺激强度等是否有关尚需进一步研究。针灸治疗对T细胞亚群的调节作用显现的复杂性、多元化的内在机制,尚需进一步实验研究证实。

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