转录因子Ascl-2调控Tfh细胞分化在慢性乙型肝炎中的作用
2019-03-18王亚宁范超郝春秋贾战生
王亚宁 范超 郝春秋 贾战生
Tfh 细胞是一种特殊的辅助性 T 细胞。在机体对抗病毒的过程中,Tfh 细胞参与机体免疫应答,对维持机体免疫平衡起重要作用。全基因组分析结果表明,Ascl-2 可诱导T细胞向 Tfh 细胞的分化,并抑制 TH1 和 TH17 细胞分化相关基因的表达,Ascl-2是Tfh细胞发育早期不可少的调控因子。
随着人们的生活水平的提高和健康意识的增强,以及通过乙肝疫苗的注射,乙型肝炎有了良好的控制,但是慢性乙肝依然是世界性的难题,在我国就有超过一亿的感染者,也有约30万因感染的相关疾病离开这美好的社会[1]。HBV感染以后,只有约少数的患者能够具有高效的免疫反应,身体可以消灭病毒。然而感染者HBV的经常刺激,可以患肝硬化或者肝癌。所以,HBV特异性的免疫仍然值得我们更加深入的去研究。免疫应答这个复杂的过程中,CD4+T细胞在效应 B细胞介导的体液免疫反应中起着一定的辅助作用,而其中之一的滤泡辅助性 T细胞(T follicular helper cells,Tfh)是为效应 B细胞提供辅助作用的最关键细胞,在 B细胞增殖和分化、抗体的产生以及 Ig类型转换等功能中都贡献着自己的力量,并且在乙型肝炎病毒相关性免疫反应中也有一席之地。CD4+T细胞在抗原决定的幼稚 T细胞活化发生后进入了分化的关键阶段,CD4+T细胞所处的微环境主要是由这个阶段的分化方向来掌握的,并且经过影响如相关转录因子的表达水平来完成最终的分化[2-3]。目前来说,考虑Ascl-2是调节和控制初始T细胞发育成为Tfh的主要转录因子。现就转录因子Ascl-2调控Tfh细胞分化在慢性乙型肝炎中的作用及可能机制作一综述。
一、转录因子Ascl-2的结构和功能特点
Ascl-2(achaete-scute homologue 2)基因是一个保守的转录因子家族的重要一员 ,为螺旋一环一螺旋结构域[4]。人类中正常的胎盘滋养层细胞体系的一系列分化由 Ascl-2基因担任,Jubb等[5]经过大量的实验做出结论其仅表达于正常组织的大肠的隐窝基底部、小肠及胎盘,目前,其他的正常组织中还没有实验数据支持它的表达存在。结肠癌细胞增殖在 Ascl-2经过 RNA干扰后可引起其能力下降,同时也可以是 EMT逆转,近年来相关的研究表明,Wnt信号的靶分子为 Ascl-2,在结肠癌的相关细胞中高表达。Ascl-2的过度表达是结肠癌患者发生肝转移的可能性增大,并且在胚胎滋养层的发育和周边与中枢神经系统前体细胞的形成中扮演着重要的作用[6]。
二、Tfh分化调控转录的过程中转录因子Ascl-2所起的作用
(一)Tfh细胞的分化过程 T细胞分化是一个相当复杂的过程,涉及不同抗原或抗原强度刺激引起的一系列 细胞间及细胞内的信号转导[7]。在幼稚T细胞活化过程中,抗原的种类和强度对T细胞分化有着深远影响,是Th细胞是否向Tfh方向分化的第一个决定因素[8];而在Th细胞起始发生后,抗原引起的细胞微环境变化是T细胞分化的另一环节[9]。其中,胞外因子通过胞内信号分子影响转录因子表达从而影响Th细胞的分化是这个过程的重要线索,其中STATs信号途径已研究得较为清楚[10]。研究发现,STATs在 Tfh的分化发育中发挥重要作用,例如 STAT1、STAT3、STAT4可促进 Th细胞向 Tfh分化,而相反 STAT5抑制 Tfh分化[11-12]。在IL-6、IL-23、IL-27刺激CD4+T细胞后,CD4+T细胞内的STAT3可被活化并诱导IL-21的表达[13]。STAT3的缺失可引起IL-21表达障碍导致Tfh细胞减少。在IL-6缺失的小鼠中,同时敲除STAT3与STAT1基因可导致Tfh减少和分化异常,说明STAT1和STAT3具有协同促进Tfh分化的作用[14]。另外,有研究发现在 STAT4-/-的小鼠中 Tfh分化、生发中心(GC)形成、B细胞分化增殖及抗体 IgG2 b的产生均发生异常,说明 STAT4在 Tfh分化中也发挥重要作用[15]。相反,STAT5基因缺陷可明显促进Tfh相关基因的表达、GC形成及B细胞过度分化,说明STAT5抑制Tfh细胞分化[16]。
总而言之,在既往研究中STATs与胞外信号分子相互作用形成网络并影响转录因子Bcl-6表达,形成Tfh细胞分化的总体调节趋势[17]。然而,Bcl-6并不能解释Tfh早期分化中的一些问题。CXCR5为CXCL13的受体分子,CXCL13通过滤泡树突状细胞网络梯度性分布于滤泡区及 T- B细胞边界区之间,引导 CXCR5+CD4+T细胞迁移[18]。Tfh细胞活化后,其表面开始表达 CXCR5并抑制 CCR7(chemokine C-C motif receptor7)的表达,这种受体变化使得其可迁移入 T- B细胞边界区,在那里与 B细胞相互作用最终进入 GC[19]。虽然Bcl-6可诱导CXCR5表达,但缺失Bcl-6的Tfh也可以在抗原刺激3 d之内高量表达CXCR5,说明此过程可能还涉及其他因素。Ascl-2即在此过程中发挥作用。
(二)Ascl-2在Tfh分化中的作用 Ascl-2是经典WNT信号通路的下游调控基因,可被WNT激活剂诱导表达[20]。Ascl-2在 CXCR5 hiBcl-6 hi细胞中高表达,而 CXCR5+Bcl-6 lo T细胞的 Ascl-2 mRNA水平就已经很高,说明 Ascl-2的升高很可能在 Bcl-6之前[21]。研究发现,Ascl-2与CXCR5的表达存在紧密的相关性。如果通过逆转录病毒载体在 CD4+T细胞中过表达 Ascl-2,可使30%的细胞高表达CXCR5,而过表达Bcl-6、Batf、Maf在T细胞中却没有这种效果[22]。
三、HBV感染对Tfh功能的影响
在乙型肝炎病毒感染过程中,病毒可能干扰机体产生特异性CD4+T和CD8+T细胞免疫应引起体液免疫失衡[23]。在效应 B细胞介导的体液免疫应答中,Tfh细胞起着至关重要的作用,Tfh细胞功能异常可能是引起慢性肝炎患者 B细胞分化紊乱的主要原因[24]。Tfh对病毒抗原的加工和有效提呈是机体免疫应答清除病毒的重要因素[25]。在大多数自身免疫性疾病中,Tfh细胞拥有很重要的核心地位,研究Tfh细胞相信能够在自身免疫性疾病中,获得更大的突破。随着对 Tfh功能和不同表型特征的认识,以及活化过程中多种调节分子和受体认识的加深,通过抑制负性调节因子或受体,和探索正性调节分子在细胞和/或在体内水平对 Tfh细胞诱导特异性 T细胞应答的增强作用,将为预防 HBV感染和克服HBV感染慢性化的的研究提供思路。但是,转录因子Ascl-2基因中重要的、有针对性的靶点的调节和控制,以及相关的原理必须要有细致的研究,更好的探讨CHB的发病机制,以及为进一步的诊治有一个更好的思路。