雌二醇在诱导免疫耐受中的研究进展①

申屠志博 杨慧娣 （内蒙古医科大学基础医学院，呼和浩特 010100）

免疫系统在抵御病原体入侵中具有至关重要的作用，一旦受到微生物入侵或接收到危险信号，免疫系统就会及时启动反应。威胁解除后，应关闭免疫系统，避免过度免疫激活造成的危害。免疫中无反应或低反应状态称为免疫耐受。免疫耐受与免疫应答间的平衡对于保持免疫系统和机体自身稳定非常重要。若打破自身免疫耐受状态，就可能会发生自身免疫反应甚至自身免疫性疾病。移植术后，受者免疫系统可识别移植物抗原，并产生免疫应答，移植物中的免疫细胞同样可以识别受者组织抗原并产生免疫应答，这将严重影响移植受者的临床预后。而诱导免疫耐受是解决自身免疫性疾病和移植排斥反应的理想策略［1］。雌二醇是一类维持机体正常生理状态的重要激素，其可促进生殖系统发育，并调节机体代谢水平［2］。近年有大量研究显示，雌二醇在诱导免疫耐受中发挥重要作用。本文拟对雌二醇在诱导免疫耐受中的影响及相关机制等方面进行综述，为诱导免疫耐受的研究提供新思路。

1 雌二醇在诱导免疫耐受中的作用

1.1 雌二醇对自身免疫性疾病的影响 过去的几十年里，自身免疫性疾病发病率在全球范围内呈上升趋势，全球近5%人口受其影响。自身免疫性疾病的病因是多因素的，其中遗传、环境、激素和免疫等因素都被认为在其发生发展过程中产生重要影响［3］。大量实验证据表明，免疫系统受神经系统和内分泌系统的调节。自身免疫性疾病的发生常与内分泌功能紊乱密切相关，而其多与雌激素变化有关。不同年龄阶段雌激素水平降低会导致调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）扩张减少，使未成熟的B细胞逃避负选择，即致使中枢耐受性丧失。导致容易患上自身免疫性疾病［4］。雌激素的作用较为复杂，在一些疾病中，雌激素起免疫刺激作用，而另一些疾病中，雌激素起抑制作用。雌激素在小鼠和人类中的系统性红斑狼疮发病机制和疾病恶化中起作用，而在其他自身免疫性疾病中观察到免疫保护作用，如多发性硬化症和类风湿关节炎［5］。研究显示，在去卵巢和雄性小鼠的实验性自身免疫性脑脊髓炎模型中，雌二醇具有保护作用［6］。对女性多发性硬化症患者的临床试验显示，其接受IFN-β治疗，同时还接受高剂量的炔雌醇和地塞米松治疗。与只接受IFN-β治疗的患者相比，在96周内病变显著减少，且在这项研究中未出现严重不良反应［7］。GOURDY等［8］强调了雌二醇对NOD小鼠自身免疫性糖尿病的有效保护作用。HARA等［9］发现高浓度的雌二醇降低了TRAb和IgM的产生，与临床观察到Graves病妊娠期改善及产后加重的情况一致。

1.2 雌二醇在移植排斥反应中的影响 移植术后，受者免疫系统可识别移植物抗原并产生免疫应答，移植物中免疫细胞也可识别受者组织抗原并产生免疫应答，被称为移植排斥反应。因目前预防排斥反应需长期服用免疫抑制剂，但这会使肿瘤和感染的发生率显著增加，由于免疫耐受不会对正常的感染免疫和肿瘤免疫产生影响，且可有效降低急性和慢性移植排斥反应的风险，从而显著改善移植受者临床预后，因此诱导受者产生针对移植物的免疫耐受是克服移植排斥反应的理想策略［10］。对17例慢性移植物抗宿主病患者的临床研究显示，早期局部雌激素治疗可显著减少肛门生殖区移植物抗宿主病的发生，外用雌激素和激素替代疗法可以缓解症状［11］。现已证实，在肺、肝、肾等实质性器官移植中，循环血中Treg数量与移植物存活呈正相关，而Treg受雌二醇调控。大量研究表明母胎免疫耐受与雌二醇有关，胎儿携带父方MHC单抗型作为特殊的同种移植物，可在母体内长期存活至安全分娩，因此母胎免疫耐受是研究同种异基因移植耐受重要的参考模型［4，12］。此外，MAUVAIS-JARVIS等［13］认为急性雌二醇治疗有助于减弱细胞因子风暴，且临床试验正在新冠肺炎患者中测试雌二醇（Clinical-Trials.gov identifier NCT04359329）。

2 雌二醇诱导免疫耐受的机制

2.1 雌二醇可增强Treg，还可抑制B细胞早期分化 Treg具有免疫抑制特性，是维持免疫稳态的核心，这些细胞的免疫调节能力在移植、自身免疫性疾病、癌症和妊娠中均有重要作用。Treg是一个动态多样的T细胞群体，由表型和功能特征不同的几个亚群组成，包括CD4+和CD8+两种亚型，由于缺少明确的标记来区分CD8+Treg和常规CD8+T细胞，导致对于CD8+Treg的来源、功能和表型的描述并不能令人满意，目前CD4+Treg已被广泛研究，故以下Treg指CD4+Treg［14-15］。自然发育的CD4+CD25+Treg特异性表达叉头状家族转录因子FoxP3被称为FoxP3+Treg，其在维持免疫耐受和免疫稳态方面发挥重要作用。在CD4+CD25-T细胞上存在雌二醇受体，生理剂量的雌二醇可诱导CD4+CD25-T细胞向CD4+CD25+T细胞转化，生成具有抑制作用的诱导性Treg［16］。CD4+CD25+Treg是机体发挥免疫抑制作用的一群重要细胞，具有抑制性免疫调节功能，可有效抑制器官特异性自身免疫反应［17］。Treg的功能发挥受雌二醇的正性调控，可能是雌二醇发挥免疫抑制、抗炎及增强免疫耐受、抑制肿瘤免疫等作用的中介因子。既往研究显示，通过17β-雌二醇的治疗增加了FoxP3表达，促进了雌性小鼠体内Treg扩增。且在人妊娠期间也观察到了类似趋势。同时有研究指出，在未怀孕且有生育能力的女性中，Treg在月经周期中的卵泡期也有扩增［18］。而稽留流产患者外周血中Treg百分率低于正常妊娠组和健康非孕组，且 IL-4与雌二醇水平降低，提示Treg数量减少与妊娠失败和妊娠并发症有关［19］。雌二醇在体外能够促进Treg产生，其抑制破骨细胞生成和骨吸收的作用增强，雌二醇减少会导致Treg数量减少，这将明显增加老年女性骨质疏松发生率［20］。人脂肪来源间充质干细胞联合雌二醇可促进卵巢功能不全患者Treg增殖，从而发挥免疫调节作用［21］。

此外，研究表明在妊娠和雌激素治疗的人群中，B淋巴细胞生成减少。进一步研究显示，雌二醇可使其诱导的分泌性卷曲相关蛋白（secreted frizzled-related protein，SFRP）高表达，特别是SFRP5，而SFRP高表达可抑制SFRP-TG小鼠B淋巴细胞早期分化，进而影响B淋巴细胞生成，从而诱导免疫耐受［22］。而雌二醇水平降低会导致未成熟的B细胞逃避负选择。

2.2 GPER在免疫耐受中的作用 G蛋白耦联雌二醇受体（G protein-coupled estrogen receptor，GPER，以前称为GPR30）是一种新型雌二醇受体，与其他G蛋白耦联受体同样定位于细胞膜，属于G蛋白耦联受体家族，可与雌二醇等激素特异性结合，但其信号途径和作用机制与经典核雌二醇受体不同，是一种不仅可以介导非基因型快速反应，而且可以通过第二信使系统发挥间接转录调控的模型受体［23］。GPER介导的快速效应在生殖、心血管、神经系统、肿瘤发生等方面均发挥重要作用［24-25］。近年来有文献报道GPER在免疫系统方面同样具有重要作用。研究发现GPER在小鼠中可介导雌二醇诱导Treg产生，进而治疗实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE），此外，GPER可使小鼠的T细胞产生IL-10，进而对EAE起保护性作用［26-27］。RETTEW等［28］通过对小鼠巨噬细胞样细胞系RAW264.7的研究发现，雌二醇或GPER激动剂可通过GPER受体降低巨噬细胞表面TLR4表达，减少炎症介质产生，进而降低免疫细胞对LPS攻击的敏感性，而敲除GPER基因后上述现象不复存在。因此外源性物质可能通过GPER诱导免疫耐受，这有待进一步研究。

2.3 miRNA和HLA-G参与免疫耐受 研究提示，GPER可介导雌二醇调控miRNA，而miRNA可以调节免疫抑制人类白细胞抗原-G（human leucocyte antigen-G，HLA-G）分子表达，且HLA-G在诱导及维持免疫耐受中发挥重要作用。

2.3.1 miRNA参与免疫耐受 miRNA介导基因表达调控在免疫系统的发育和功能方面具有重要作用，可调节T细胞发育和表型改变［29-30］。有文献报道，在乳腺癌患者中，GPER可介导雌二醇对miR-148a的抑制作用，进而导致HLA-G表达增高［31］。相关研究也证实miRNA同样调节免疫抑制分子HLAG表达。研究显示，通过下调miR-152表达可使HLA-G表达上调，进而抑制NK细胞对人肝细胞癌产生的影响［32］。MORI等［33］对HChEpC1b细胞和JAR绒毛膜癌细胞进行研究发现，低氧和过表达的miR-365可下调HLA-G表达，进而影响胎盘细胞发育，并且发现miRNA是通过与HLA-G 3'UTR片段结合影响其表达。JASINSKI-BERGNER等［34］发现miRNAs与肾细胞癌患者HLA-G表达相关，其中在体和细胞实验中都证实miR-148a可负性调控HLAG表达，进而影响NK和LAK细胞介导的细胞毒性。MANASTER等［35］认为HLA-G在保护胎盘绒毛外滋养层免受免疫排斥方面作用巨大，miR-148a可通过结合其3'UTR片段导致HLA-G表达下降，影响LILRB1识别NK细胞，进而介导NK细胞对外滋养层的破坏，而抑制胎盘部位miR-148a表达可维持免疫耐受。此外，miRNAs还可调控CD4+T细胞的活化和扩增，维持Treg和其他辅助T细胞间的平衡。

2.3.2 免疫抑制分子HLA-G参与免疫耐受HLA-G是一种自然产生的诱导免疫耐受的分子，HLA分子的表达与免疫细胞协同作用对免疫调节产生影响，这种影响体现在多种生理和病理生理过程中。HLA分子的抗原提呈能力在感染性疾病、移植排斥反应、自身免疫性疾病、生殖和癌症中具有至关重要的作用［36］。可溶性HLA-G（sHLA-G）主要由胎盘组织分泌，通过母胎屏障进入母体血液循环。孕妇血液中sHLA-G水平与妊娠成功与否有直接关系，提示sHLA-G在诱导及维持母胎耐受中发挥重要作用［37］。在ILT2转基因小鼠模型中，HLA-G可诱导髓系来源的抑制性细胞（myeloid-deriver suppressor cells，MDSCs）分化，从而促进移植物的长期存活。ILT4与树突状细胞（dendritic cells，DCs）等抗原提呈细胞上的HLA-G5二聚体或HLA-G1四聚体结合，可抑制骨髓来源的DCs表面MHC Ⅱ类分子、CD80和CD86表达，使DCs处于不成熟状态，这些处于不成熟状态的DCs可诱导抗原特异性T细胞凋亡，并可促进Treg产生，共同诱导免疫耐受。此外，HLA-G对表达HLA-G1的抗原提呈细胞刺激的CD4+T细胞和CD8+T细胞具有间接抑制作用，可诱导长期耐受［38］。HIRSCH等［39］证明通过角膜注射HLA-G可阻止角膜血管化，抑制了创伤诱导的T细胞浸润。与对照治疗的角膜相比，显著降低了肌纤维细胞的形成，这在眼球表面免疫中意义重大。ZHAO等［40］研究发现胚胎干细胞中过表达的HLA-G可明显提高分化神经祖细胞的免疫耐受性，这在神经组织移植中具有重大意义。临床结果提示人移植心脏后sHLA-G分子表达与术后有无慢性排斥反应具有相关性［41］。

3 结语与展望

综上所述，雌二醇与免疫耐受关系密切，其在诱导免疫耐受中能够发挥重要作用。这为自身免疫性疾病的治疗和诱导移植免疫耐受提供了新的思路和理论依据。尽管对雌二醇诱导免疫耐受的作用有越来越多的了解，但对雌二醇诱导免疫耐受所涉及的其他分子机制尚未有更深入的了解，且在建立和维持免疫耐受所必需的机制中可能存在大量冗余，因此有必要进行更多更深入的研究，以解决和完善目前存在的许多问题。