Treg 细胞对成人缺血缺氧性脑病保护作用的研究进展

叶晓莹 周宁

缺血缺氧性脑病（HIE）是指各种原因导致脑缺血缺氧 的一种中枢神经系统疾病，多见于新生儿。近年来，成人HIE 发病率增高，可引起长期神经功能缺陷，如脑瘫、癫痫等，逐渐受到大家的重视，但该病的发病机制不完全明确。近年来发现，缺血缺氧会引起脑实质和外周免疫系统的炎症反应发生。研究表明调节性T 细胞（Treg）在抑制炎症、组织修复、防止病灶发展等方面发挥重要作用，可作为一种新的Treg 细胞疗法用于治疗缺氧缺血性脑损伤。本文就缺血性脑卒中、脑出血、一氧化碳中毒性脑病、心肺复苏后术后缺血缺氧性脑病为主，Treg细胞在成人HIE相关研究进行综述，为成人HIE的早期治疗、改善预后探索新的途径。

1 Treg 细胞

Treg 细胞占CD4+T 细胞总数的5%到10%，在不同的炎症反应下控制多种细胞类型，包括CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、B细胞、巨噬细胞和树突状细胞。Treg细胞大致可分为天然型Treg 细胞（nTreg）和诱导型Treg 细胞（iTreg）。nTreg 在胸腺中分化后迁移在外周，在淋巴器官和外周血液中更为普遍，并阻止对自身抗原的免疫反应，而iTregs 细胞更多地存在于粘膜组织中，如胃肠道和呼吸道，以防止在存在外源抗原的情况下发生局部炎症［1］。由于它们不同的发育程序，nTreg 和iTreg 细胞的TCR 谱系在很大程度上是不重叠的。iTreg 细胞的TCR 谱是针对共生抗原和环境过敏原的，而nTreg 细胞表达的是针对自身抗原的TCR 谱［2］。这是建立免疫耐受的全面Treg细胞谱系所必需的。

大脑与其他器官一样受免疫系统监视。研究表明，缺血缺氧会引起脑实质和外周免疫细胞激活，导致大量炎症因子释放，这些炎症反应会影响血脑屏障（BBB）结构完整性［3］。Treg 细胞是一类具有免疫抑制功能T 淋巴细胞亚群，可保持血脑屏障的完整性，炎症不会穿透到脑实质或影响驻留的小胶质细胞，可以减少脑损伤面积和改善神经功能。

2 Treg 与成人缺血缺氧性脑病关系

2.1 Treg 与缺血性脑卒中 缺血性脑卒中是指供大脑特定区域的动脉闭塞，导致该区域神经细胞死亡，是成人致死、致残的主要原因。研究表明，缺血性脑卒中后炎症反应持续时间达数天甚至数月，由于受损的神经元释放损伤相关分子模式（DAMPs），导致小胶质细胞、星形胶质细胞和内皮细胞活化以及炎性体形成，从而发生炎症级联反应，刺激细胞因子的释放、活性氧和BBB 破坏，然而BBB的破坏导致外周免疫细胞的流入，从而加剧炎症反应［4］。

Treg 细胞在缺血性脑卒中神经修复及减少过度免疫反应发挥重要作用。在缺血性中风的慢性阶段，Treg 细胞可以通过抑制星形胶质细胞增生来促进神经功能恢复［5］。在老年男性缺血性脑卒中小鼠模型发现，Treg 细胞具有时间依赖性浸润，而老年女性脑卒中小鼠模型Treg 细胞水平未见显著变化［6］。性别差异与Treg 细胞表达水平相关，这可能提示急性脑卒中后女性预后较男性差的重要机制之一。缺血性脑卒中再通疗法目前仅限于静脉溶栓和血管内血栓切除术，仅小部分人在严格的时间窗接受治疗。Treg 细胞疗法有望成为减轻、逆转和预防中风期间造成的损害的新疗法。

2.2 Treg 与脑出血 脑出血（ICH）是指非外伤性脑实质内血管破裂引起的出血，血肿形成后压迫邻近正常脑组织，导致正常脑组织血流量减少，通常伴有继发性缺血缺氧性脑损伤。ICH 后，脑组织局部免疫反应和全身免疫反应激活。ICH 后血源性产物（如血红蛋白、血红素和铁）使小胶质细胞发生强烈炎症反应，产生促炎因子（TNF-α，IL-1β，IL-6）和趋化因子（CXCL2），可直接损伤脑实质和引起持续神经功能恶化［7］。出血量是决定ICH 预后的重要因素。出血量＞100 ml 通常伴有颅内压升高、脑血流量减少和脑疝。大量数据表明，Treg 细胞对ICH 起保护作用。Zhou 等人发现Treg 细胞能够通过IL-10/GSK3β/PTEN 轴促进小胶质细胞/巨噬细胞极化，从而防止ICH 诱导的炎症损伤［8］。输注的Treg 细胞可减少血肿周围水肿和BBB 通透性，从而改善短期和长期神经功能。

2.3 Treg 与一氧化碳中毒性脑病 一氧化碳中毒性脑病是一氧化碳（CO）与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白阻碍氧释放，进而使脑组织缺氧。CO 中毒的幸存者可能患有与脑损伤相关的长期神经认知后遗症。研究表明，CO 中毒使髓过氧化物酶和活性氧过氧化，触发淋巴细胞反应和小胶质细胞激活，诱发炎症级联反应发生，引起神经损伤［9］。CO 中毒脑组织后续改变可有脑白质脱髓鞘病变，与自身免疫介导的多发性硬化（MS）、实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）颇为相似。有研究表明，CO 中毒小鼠中毒后1-5 天，被激活的小胶质细胞和巨噬细胞降解MBP，触发CD4+T 淋巴细胞致敏进入脑内攻击并破坏髓鞘［10］。Treg 细胞促进MS、EAE 等疾病髓鞘再生起关键作用。Yvonne 等人在Treg 细胞缺陷小鼠EAE 模型发现，在小鼠脑切片培养物中髓鞘和少突胶质细胞受损，通过输注Treg细胞可恢复髓鞘再生和少突胶质细胞分化［11］。这提供治疗CO 中毒脑损伤新的治疗方向。

2.4 Treg 与心肺复苏后术后缺血缺氧性脑病 重要器官（如大脑）在心脏骤停（CA）后导致缺血缺氧，而在心肺复苏术（CPR）成功后恢复自主循环，所有的器官都受到缺血/再灌注损伤，常出现“脓毒症样”变化，是导致死亡和长期残疾的主要原因。在CA/CPR 小鼠模型发现血液和主要免疫器官（脾脏、胸腺、小肠）中的免疫细胞总数显著减少及凋亡细胞死亡的增加，从而导致CA/CPR 后感染的风险增加［12］。而在猪CA/CPR 模型中，发现脾脏CD4+淋巴细胞亚群数量及CD4+/CD8+比值明显降低，而Treg 细胞数量显著增加［13］。这表明，CA/CPR 导致免疫抑制可能是限制急性期过度激活的免疫反应引起的不良影响，表现为循环和免疫器官中的免疫细胞大量丧失，以及剩余免疫细胞的功能受损。

2.5 Treg 与其他缺血缺氧性脑病 一些严重的颅脑损伤、持续的癫痫状态也会导致缺血缺氧性脑病，而输注Treg 细胞起保护作用。创伤性脑损伤大鼠模型发现，人脐带血衍生的Treg 细胞减弱小胶质细胞和脾细胞促炎因子的产生，抑制大脑慢性继发性神经免疫反应［14］。洪堂等人发现，在难治性癫痫患者脑脊液和血清PD-1 水平升高及淋巴细胞比率降低，提示PD-1 通路可能参与难治性癫痫的发病机制，即PD-1 通过诱导的iTreg 发挥抗炎作用，并促进耐受和防止组织损伤［15］。

正常情况下，外周免疫细胞很难进入中枢神经系统。成人HIE 病情的发展，外周免疫细胞可通过受损的BBB 浸润中枢发生炎症反应。Treg 细胞因其免疫抑制及促进髓鞘生成作用，在阻止成人HIE 进一步发展发挥着重要作用。近年来，Treg 细胞疗法作为一种新的治疗靶点越来越受人们的重视。但基于Treg 细胞研究目前仅限于动物模型，还没有全面的临床试验证明这些治疗的临床疗效或安全性，具体机制待进一步研究。长期应用Treg 细胞疗法诱导的免疫抑制与感染密切相关。尽管存在一些局限性，但随着对成人HIE 炎症反应发病机制探索，Treg 细胞疗法可为今后的临床治疗和改善预后提供更好的思路。