调节性T细胞与缺血性脑卒中危险因素的相关性

何洪真，吕佩源

(1.河北医科大学 研究生学院，河北 石家庄 050017；2.河北省人民医院 神经内科，河北 石家庄 050051)

脑卒中具有发病率高、死亡率高、致死率高的特点，严重影响人民群众的健康和安全[1]。其中，缺血性脑卒中是脑卒中最常见的一种类型，约占脑卒中的85%[2]，脑卒中发生以后，局部脑组织缺血、缺氧从而导致神经元坏死，可触发免疫反应和炎性细胞浸润，并可介导继发性脑损伤[3]。动脉粥样硬化、高血压、高胆固醇血症、心脏疾病等是脑卒中的危险因素，控制危险因素是脑卒中预防工作开展的主要内容。调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)为CD4+T细胞的一个亚群，具有免疫抑制作用，与缺血性脑卒中及其危险因素密切相关。本文通过对Treg与缺血性脑卒中危险因素之间相关研究进行总结，以期为缺血性脑卒中的防治提供新思路。

1 Treg

Treg最初是在1995年由日本的Sakaguchi等[4]发现，是CD4+T细胞的一个亚群，在维持机体免疫动态平衡、预防自身免疫病等方面发挥重要作用[5]。根据来源和生物学特性，Treg可分为自然调节性T细胞(natural Treg，nTreg)和诱导产生的调节性T细胞(induced Treg，iTreg)两种类型。nTreg来自于胸腺，并受胸腺微环境的严格控制，因而又称为胸腺来源Treg(thymic-derived Treg)。iTreg来源于外周淋巴组织中的幼稚的CD4+T细胞，在转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、白介素-2(interleukin-2，IL-2)或其他药物存在的情况下可在体外被抗原激活，又称为外周Treg(peripheral Treg，pTreg)[6]。目前研究最多的是CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞。CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞主要来自骨髓中的祖细胞，在胸腺中发育，约占人和小鼠外周CD4+T细胞的5%～10%[7-8]。Treg参与抑制过度免疫反应，目前已经提出了Treg细胞4种常见的抑制模式：(1)Treg细胞特异性表面分子——细胞毒性T淋巴细胞表面抗原-4(cytotoxic T lymphocyte antigen 4，CTLA-4)通过下调CD80/CD86或改变TCR谱系从而上调Treg细胞的抑制功能；(2)高度表达在Treg细胞上的CD39和CD73通过促进腺苷形成参与Treg细胞介导的抑制作用；(3)Treg细胞上高表达的肿瘤坏死因子受体通过激活效应T细胞参与免疫抑制调节；(4)IL-10、IL-35、颗粒酶B、IL-9、TGF-β等也参与Treg细胞的抑制作用[9]。

2 缺血性脑卒中与免疫炎症反应

近年来，人们对缺血性脑卒中的发病机制、诊断和治疗的认识有了大幅度的提高。在脑缺血期间以及脑缺血发生后免疫炎症反应与缺血性脑卒中所致的神经损伤密切相关[10]。脑卒中发生后，血脑屏障的完整性受损、通透性增加[11]，免疫细胞可通过血脑屏障，在缺血脑组织中浸润。在试验性脑缺血模型中，脑卒中发生后即刻，可见γδT细胞增多，数小时内可检测到CD8+T细胞，24 h可见CD4+T细胞和NKT细胞浸润[12]。由此可见，免疫炎症反应参与了脑卒中的病理生理过程。

3 Treg细胞与缺血性脑卒中

脑卒中急性期大脑中的Treg细胞数极少，因此，Treg在缺血性脑卒中中的作用目前仍存在争议。Mao等[13]通过临床研究发现，脑卒中发生以后循环中Treg细胞数量迅速减少，而在随后的数周逐渐增加。而国外一项研究显示，在卒中发病后的3天，循环中Treg水平升高[3]。在缺血性脑卒中发生后第14天，CD4+T细胞主要由35% γ-干扰素(interferon-γ，IFN-γ)阳性辅助T细胞和30%～40% FOXP3+Treg细胞组成，且Treg细胞不断增加[14]。Ito等[14]发现，在缺血性脑损伤慢性期，Treg在脑内积聚，并通过分泌细胞因子双调节蛋白来抑制星形胶质细胞增生，从而改善神经功能。且在发病后48 h和72 h的外周血中Treg水平与3个月后良好的功能预后独立相关[3]。重组组织型纤溶酶原激活剂(recombinant tissue plasminogen activator, rt-PA)静脉溶栓是缺血性脑卒中发生后重要的治疗手段，但rt-PA溶栓后血脑屏障完整性受损，免疫炎症介质可通过受损的血脑屏障进入中枢神经系统。有研究证明，针对rt-PA介导的脑卒中小鼠血脑屏障损伤，Treg可以起到保护作用[15]。此外，脑Treg细胞表达5-羟色胺受体7，可提高环磷酸腺苷(cAMP)水平，而cAMP可促进Treg增殖，并增强其功能[16]。Klein等[17]也证明卒中后慢性期应用5-羟色胺或选择性5-羟色胺再摄取抑制剂可增加脑中Treg数量并改善神经症状。综合以上结果，Treg细胞在缺血性脑卒中发生后急性期的数量及作用仍存在争议，在慢性期可能与良好功能预后相关，但仍需进一步的试验来确定Treg细胞的具体作用机制。

4 Treg细胞与缺血性脑卒中危险因素

动脉粥样硬化、高血压、高胆固醇血症、心脏疾病等是脑卒中的危险因素[18]。控制危险因素是脑卒中预防的重要工作内容。下面我们将从下述几个方面分别描述Treg与上述危险因素之间的关系，以期可以为控制缺血性脑卒中危险因素提供新思路。

4.1Treg细胞与动脉粥样硬化 目前，动脉粥样硬化是一种血管壁慢性炎性疾病，其发病机制包括脂质浸润、损伤反应、单核细胞浸润和炎症反应[19]。T细胞参与动脉粥样硬化斑块的形成，并在纤维帽中富集。动脉粥样硬化斑块中存在的大多数T细胞是CD4+T细胞[20]。一项法国的研究显示Treg细胞在高脂血症小鼠的动脉粥样硬化形成过程中起到保护作用[21]。随后，Foks等[22]的研究显示，Treg细胞通过分泌白细胞介素10(IL-10)和转化生长因子β(TGF-β)以及抑制促炎效应T细胞的增殖来发挥其动脉粥样硬化保护作用。此外， Th17/Treg失衡在动脉粥样硬化和不稳定斑块的发生发展中重要作用，最近的一项临床研究表明，他汀类药物可改善冠心病患者Th17/Treg功能失衡[19]。由此可见，Treg细胞可抑制动脉粥样硬化的发生发展。

4.2Treg细胞与高血压 高血压是缺血性脑卒中的主要危险因素，固有免疫和适应性免疫在高血压和相关血管损伤的发生发展中起重要作用。有研究表明，CD4+CD25+Treg细胞在高血压引起的血管功能障碍中起着重要的预防作用[23]。Radwan等[24]证明高血压通过自噬功能障碍和凋亡机制可减少Treg细胞数量，进一步发现，将Treg细胞转移至高血压小鼠中，可改善其微血管功能。此外，Iulita等[25]的研究证明，Treg细胞可预防血管紧张素-Ⅱ诱导的高血压中受损的脑血管反应，改善脑血流。总之，高血压会导致Treg细胞减少，而Treg细胞可抑制高血压病造成的血管功能障碍。

4.3Treg细胞与高胆固醇血症 Gu等[26]通过前瞻性的队列研究，发现低密度脂蛋白水平与缺血性脑卒中的发生率呈正相关。SPARCL和TST试验表明，使用他汀类药物进行积极降脂治疗可明显降低既往有缺血性脑卒中或短暂性脑缺血发作病史的患者缺血性脑卒中发生[27-29]。一项2011年的报道显示，长期的高胆固醇血症会使Treg细胞减少，而在逆转高胆固醇血症后可减少动脉斑块中Treg细胞的凋亡[30]。而在随后利用血脂异常的小鼠模型研究发现，高胆固醇血症促进了胸腺中FOXP3+Treg细胞的发育，并增加了其在外周循环的数量[31]。Apobtm2SgyLdlrtm1Her/J小鼠在胆固醇代谢方面更接近于人类，Rao等[32]利用该模型发现，高胆固醇血症诱导的动脉粥样硬化与脾脏的CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞呈负相关。综上，高胆固醇血症与Treg细胞之间的作用机制仍未得出较为一致的结论，可能与实验模型不同有关，仍需进一步的试验来探讨二者之间的关系。

4.4Treg细胞与心脏疾病 心房颤动、心脏瓣膜病、心肌梗死、心力衰竭等与心源性栓塞密切相关，早发现、早干预可预防缺血性脑卒中的发生。大量的来自实验和临床研究的证据表明，Treg细胞可能在预防心脏疾病方面发挥重要作用。Hu等[33]的研究显示，Treg细胞可改善急性心肌梗死大鼠的心脏功能，减少心肌梗死体积并且可抑制心肌细胞凋亡，给予外源性Treg细胞治疗后可改善心肌梗死。风湿性心脏病是一种自身免疫性的进行性破坏性瓣膜病。有研究显示，慢性风湿性心脏病患者循环中Treg细胞明显缺乏[34]。一项前瞻性的研究发现，在患者慢性心力衰竭的人群中，与非心房颤动患者相比，心房颤动患者Treg细胞比例明显降低[35]。另外，一项临床研究表明，射血分数降低的心脏衰竭患者Treg细胞明显减少，且其死亡率与Treg细胞数呈负相关[36]。因此，Treg细胞在心脏疾病的病理生理过程中发挥重要作用，并且很可能具有保护作用，但仍需临床前瞻性研究探讨相关机制。

5 小结

脑卒中具有较高的发病率、死亡率、致残率和复发率，给家庭和社会带来沉重的负担。rt-PA静脉溶栓治疗是目前唯一批准的治疗缺血性脑卒中的唯一药物[3]。然而，由于rt-PA的使用有严格的时间窗限制，且有出血的风险，其只适用于一小部分缺血性脑卒中患者。因此，临床实践中迫切需要新的、有效的治疗方法。有关缺血性脑卒中与Treg细胞的相关研究很多，由于选取的动物模型不同，仍未得出相对一致的结论，因此限制了其作为治疗脑卒中细胞疗法的临床应用。动脉粥样硬化、高血压、高胆固醇血症、心脏疾病等是缺血性脑卒中的危险因素，控制危险因素是脑卒中预防工作的重要内容。Treg在上述疾病的病理生理过程发挥重要作用，但目前仍未明确具体的作用机制，仍需要进一步的研究，以期为控制危险因素提供新疗法从而预防脑卒中的发生。