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树突状细胞调控T 细胞免疫在免疫性血小板减少症中的研究进展

2022-12-01杨武霞,王爱迪,王梦晓

天津医科大学学报 2022年4期
关键词:细胞因子分化受体

免疫性血小板减少症(ITP)是由多种原因导致的常见自身免疫性疾病[1],以血小板计数减少并伴有不同程度出血为主要特点,其约占全部出血性疾病的30%,高发于育龄期女性、0~4 岁儿童和65 岁以上人群[2]。ITP 的发病机制主要集中于体液免疫失调和细胞免疫失调。细胞免疫失调主要为T 细胞免疫免疫失调,包括调节性T 细胞(Tregs 细胞)减少,辅助性T 细胞(Th 细胞)1/Th2 平衡偏移,Th17、Th22 和滤泡辅助性T 细胞(Tfh 细胞)数目增多等[3]。

T 细胞向不同方向分化需要树突状细胞(DC)的参与并提供3 种信号。第一信号是由DC 表面主要组织相容性复合物(MHC)分子和抗原肽结合形成的复合物,与T 细胞表面受体相互作用;第二信号是T 细胞表面分子与DC 表面高表达的协同共刺激分子CD80/CD86、人白细胞抗原(HLA)-DR 和MHCⅡ等共同作用,产生的共刺激信号;第三信号是DC 分泌的白细胞介素(IL)-12、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-10 等细胞因子,直接对T 细胞的分化方向产生作用[4]。本综述通过阐述DC 在启动并激活CD4+T 细胞中的作用,及其对各类Th 细胞亚群以及Treg 细胞的分化调节作用,探讨并寻找DC 与T 细胞之间免疫平衡的条件,为全面了解ITP 的发病机制和后期治疗提供新的思路和方法。

1 DC 调控Treg 细胞在ITP 中的作用

Treg 细胞是限制免疫应答和确保免疫耐受的关键检查点。Treg 细胞不但可以通过调节机体自身免疫反应来诱导CD4+T 细胞、细胞毒性T 细胞(CTL)和B 细胞发挥免疫耐受,而且也能够分泌IL-10、转化生长因子(TGF)-β 等细胞因子使其继续向不同方向分化,或通过细胞间接触来抑制效应性免疫细胞的活化和增殖,发挥免疫负调控作用,从而使机体保持免疫平衡状态[5]。众多临床研究表明,ITP 患者外周血中Treg 细胞数量显著减少,经有效治疗,Treg 细胞数量会相应上升[6]。DC 促进外周血T 细胞分化为Treg 细胞,主要通过释放细胞因子如IL-10、IL-27 和TGF-β 来限制吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)的表达来实现[7]。相反,DC 相关功能的发挥也可以通过Treg 细胞限制DC 的成熟度实现。当DC 表面共刺激分子CD80、CD86 的表达减少时,Treg 细胞表面分子与DC 表面的诱导共刺激分子结合则会减弱共刺激信号,DC 将抗原呈递给T 细胞的能力受到抑制,从而限制T 细胞免疫反应[8]。研究表明,ITP 患者体内成熟DC 将T 细胞转化为Treg细胞的能力降低,相应产生IL-10 的能力也降低,当Treg 细胞和DC 之间的相互作用减弱时,也将导致ITP 的发病[9]。付金秋[10]通过建立ITP 小鼠模型后发现DC 可以从尾静脉迁移至脾脏并发挥作用,ITP 小鼠体内干扰素(IFN)-γ 的水平降低,同时外周血血小板数目增多,并且认为DC 改善ITP 小鼠血小板计数的降低是通过上调小鼠体内Treg 细胞比例实现的。

2 DC 调控Th1/Th2 细胞的免疫平衡在ITP中的作用

Th1 细胞和Th2 细胞是维持免疫平衡稳态的主要T 细胞亚群,其中Th1 细胞分泌的细胞因子如IL-2、TNF-α、TNF-β、IFN-γ 等可以通过促进CTL和自然杀伤细胞(NK 细胞)等活化和增殖来调控细胞免疫反应。Th2 细胞可分泌IL-4、IL-5、IL-10 和IL-13 等,能够直接促进B细胞的成熟、增殖和凋亡,同时可以诱导B 细胞分化为浆细胞并产生抗体,参与体液免疫应答反应[11]。Th1 细胞与Th2 细胞在人体正常生理状态下,保持着一种稳定的动态平衡关系,当某种因素导致这种平衡紊乱并偏向某一方时,称为Th1/Th2 的平衡漂移,ITP 患者体内即存在Th1/Th2 平衡漂移现象,主要表现为Th1 细胞数目的增多,Th2 细胞数目的减少[12]。在免疫反应过程中,Th1/Th2 的稳态平衡受DC 成熟度的影响。其中,成熟DC 高表达HLA-DR 和CD80、CD86、CD83等共刺激分子,抗原呈递作用较强,能刺激T 细胞过度活化和增殖,产生过度活跃的免疫应答反应,同时增强了T 细胞分化为Th1 细胞的能力。当DC接收到抗原刺激时,DC 开始成熟并将抗原呈递给T细胞,同时通过分泌细胞因子TNF-α 和IL-12 分别启动信号转导与转录活化因子(STAT)-1 和STAT-4 信号转导通路,介导T 细胞向Th1 细胞分化。随后,分化出的Th1 细胞在TNF-α 和IL-12 及其相关细胞信号通路作用下,进一步激活调节转录因子Tbet,产生大量的IFN-γ,二者相互作用,相互促进,产生Th1 细胞增殖分化的无限循环和放大效应。在Th1 细胞分化后期,通过激活IL-12/STAT-4 信号通路,上调Th1 细胞膜上表面受体IL-18Rα,并产生更多的IFN-γ,进一步促进Th1 细胞的增殖分化[13-14]。另有实验证明,敲除DC 细胞表面标志CD80 和CD86 后则出现免疫耐受,主要表现为IL-4 分泌减少,IFN-γ 分泌增加[15]。且活化的DC 在不依赖IFN-γ 和IL-10 的作用下产生的IL-27 可抑制Th2 细胞分化,这使得Th1/Th2 之间的平衡紊乱,导致ITP[16]。这表明DC 在调节ITP 患者Th1/Th2免疫平衡方面发挥重要作用。

3 DC 调控Th17 细胞在ITP 中的作用

Th17 的分化和功能主要受特异性转录因子维甲酸相关孤儿核受体(RORγt)的调控,其中Th17 细胞分泌的特异性细胞因子IL-17 可引起机体发生炎症,由此导致多种自身免疫性疾病的发生。ITP 患者体内存在异常升高的Th17 细胞,当机体内同时存在TGF-β 和IL-6 时,可启动STAT-3 与Th17 细胞转录因子视黄酸相关的孤儿受体γT 的高度表达,诱导CD4+T 细胞向Th17 细胞分化,并分泌IL-17、IL-22 和IL-23 等[17],其中IL-17 又能够刺激多种细胞进一步产生IL-6、TNF-α、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和趋化因子8(CXCL8)等,趋化中性粒细胞,引起炎症,参与ITP 的发生[18]。另外,Th17 细胞产生的IL-17 可以与B 细胞活化因子相互作用,促使B 细胞增殖分化,导致B 细胞相关功能亢进,进而产生大量的自身抗体,促进ITP 的发生、发展[19]。首先,DC 对Th17 细胞的分化作用主要取决于DC对抗原的MHCⅡ依赖性抗原呈递,当机体受到感染或炎症刺激时,DC 产生的IL-6 与TGF-β 相互作用后,RORγt 信号转导通路被启动,促进Th17 细胞的增殖分化,同时,DC 分泌的IL-6 和IL-23 也可以促进Th17 细胞增殖分化。另外,Th17 又是粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的重要来源,因此Th17 分化后也可以进一步通过GM-CSF 的作用,促进DC 生长[20],因此在Th17 与DC 之间则形成了一个正反馈轴。马贵兰等[21]也发现通过尾静脉注射耐受性DC 可降低大鼠CD4+T 细胞中Th17 细胞比例。

4 DC 调控Th22 细胞在ITP 中的作用

Th22 细胞活化后可产生IL-22、TNF-α、IL-26、IL-13 等细胞因子,但其功能的发挥主要通过IL-22实现,并且外周血Th22 细胞数量与Th1、Th17 细胞数量呈正相关[22]。近年来发现,ITP 患者外周血中Th22 细胞数量明显增加,同时,在儿童ITP 中也发现了Th22 细胞数目的异常升高。并且研究也发现,在病态情况下Th22 细胞的数量与Th1 细胞和Th17细胞的数量存在一定的正相关性,其机制可能是Th22 细胞通过上调IL-22 活化STAT-3/转录因子相关的器官受体RARC 通路诱导其分化为Th17 细胞[23]。DC 作为专职抗原提呈细胞主要通过直接接触或通过分泌TNF-α 和IL-6 等细胞因子,诱导CD4+T 细胞向Th22 细胞方向增殖分化。研究发现,IL-6和TNF-α 皆可以诱导初始T 细胞向Th22 细胞分化,并且发现IL-6 和TNF-α 联合刺激时,初始CD4+T 细胞分化为Th22 细胞比例较高[24]。综上,DC细胞可以通过直接诱导的方式使T 细胞分化为Th22 细胞,也可以通过分泌相关细胞因子间接诱导T 细胞向Th22 细胞转化,参与ITP 的病理生理过程。

5 DC 调控Tfh 细胞在ITP 中的作用

Tfh 细胞是一种新发现的CD4+T 细胞,主要受B 细胞淋巴瘤6 蛋白调节,同时其细胞表面高表达的诱导性共刺激分子、趋化受体因子受体5(CXCR5)和程序性死亡蛋白1 等,可以促进B 细胞的增殖分化,产生相应抗体[25]。研究人员在ITP 患者脾脏中发现Tfh 细胞数量增多,并认为Tfh 细胞数量增多可能也是ITP 的发病机制之一,其中Tfh 细胞的成熟首先要通过DC 的诱导作用,使其进入“Pre-Tfh”阶段,随后高表达CD69、CXCR5,并通过分子通道迁移到T-B 细胞的连接处,形成一个T-B 共扼体。Pre-Tfh 细胞继续往生发中心的B 细胞滤泡内迁移,在B 细胞的作用下逐渐分化为成熟的Tfh 细胞,同时分泌IL-21 和IL-4[26-27]。ITP 患者的Tfh 细胞在ITP 发病机制中扮演重要角色,主要是通过B 细胞分化产生抗血小板抗体或抗GPⅡb/Ⅲa 抗体实现的[28]。一项研究显示,当小鼠缺乏CD80 和CD86 时则体液免疫功能受损,在特异性敲除小鼠DC 表面CD80、CD86 时,Tfh 细胞的分化受限,出现功能缺陷,而特异性敲除小鼠B 细胞表面CD80、CD86 时,其抗体的形成并未受到任何影响[29]。另外,DC 表面的OX40L 与T 细胞上的OX40 共同作用时,T 细胞表面CXCR5 的表达上调,并且生成的IL-4 在Tfh细胞的分化过程中也发挥决定性作用[30]。

6 结语与展望

ITP 是一种常见的自身免疫性出血性疾病,T细胞免疫亢进及其相关细胞因子异常分泌是其发病的重要原因之一,DC 在ITP 的发病过程中也起重要作用。目前,基于DC 的免疫疗法拥有广阔的前景,已有大量研究将DC 用于治疗自身免疫性疾病,但通过调节DC 功能来调控T 细胞免疫仍然需要进行大量的实验和临床研究。因此,随着医学研究技术的不断进步和发展,拓展研究DC 在ITP 中的作用,或者DC 与其他免疫细胞间的相互作用,可为全面了解ITP 的发病机制和进一步提高临床治疗效果提供新的治疗思路和用药靶点。

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