Treg細(xì)胞在病理性瘢痕中的表達(dá)及作用

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1673－0364（2009）－06－0349－03

doi:10.3969/j.issn.1673-0364.2009.06.016

作者單位：200127上海市　上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院整形外科。

病理性瘢痕是由于膠原等大量結(jié)締組織的合成大于分解而導(dǎo)致基質(zhì)過(guò)度合成、沉淀而形成。病理性瘢痕的形成機(jī)制和抑制措施，一直是整形美容外科醫(yī)生面臨的難題。近20年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，免疫學(xué)相關(guān)因素在病理性瘢痕發(fā)病與防治中具有重要的作用，日益受到重視。

機(jī)體的免疫系統(tǒng)由中樞淋巴器官、外周淋巴器官、免疫細(xì)胞和免疫因子等組成。哺乳動(dòng)物和人的胸腺及骨髓屬于中樞免疫器官；脾臟、淋巴結(jié)及散在的淋巴組織屬于周圍免疫器官；皮膚、粘膜免疫系統(tǒng)也是重要的局部免疫組織。免疫活性細(xì)胞包括淋巴細(xì)胞、造血干細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞以及紅細(xì)胞、血小板等，表皮朗格漢斯細(xì)胞也是有免疫效應(yīng)的細(xì)胞。免疫分子包括抗原識(shí)別受體分子、分化抗原分子、主要組織相容抗原識(shí)別分子以及其他受體分子，還有免疫球蛋白、補(bǔ)體分子和細(xì)胞因子等。與瘢痕增生關(guān)系比較密切的細(xì)胞和/或因子有：淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，多種白介素以及TGF-β等多種生長(zhǎng)因子。其中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（T regula鄄tory cell，Treg）是不同于Th1和Th2的具有調(diào)節(jié)功能的T細(xì)胞群體，具有免疫抑制功能，在多種免疫性疾病中起重要的調(diào)節(jié)作用，成為近年來(lái)免疫學(xué)領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容，在創(chuàng)傷愈合的研究中也備受關(guān)注。

1　病理性瘢痕發(fā)生的免疫學(xué)假說(shuō)

病理性瘢痕是由于膠原的合成大于分解而導(dǎo)致膠原過(guò)度沉積而致，已證實(shí)其形成與免疫因素密切相關(guān) [1－2]。瘢痕患者外周血中T細(xì)胞增多并伴有局部組織中T細(xì)胞的亞群構(gòu)成變化——CD4 ＋T細(xì)胞（Th）增多而CD8 +T細(xì)胞（Ti）減少，可能是病理性瘢痕形成的原因之一 [3]。

1.1　增生性瘢痕中的免疫因素

增生性瘢痕是一種局部免疫反應(yīng)，存在大量的T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)且以CD4 +T細(xì)胞占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。增生性瘢痕發(fā)病機(jī)制的免疫學(xué)假說(shuō)認(rèn)為T細(xì)胞激活后釋放的淋巴因子作用于角質(zhì)細(xì)胞（KB）及成纖維細(xì)胞（FB）等其他細(xì)胞，誘導(dǎo)了HS的特征性變化。HS的表皮和真皮中浸潤(rùn)的活化T細(xì)胞及各種表型的抗原提呈細(xì)胞為HS的局部免疫提供了有力的證據(jù)。Castagnoli等 [4]發(fā)現(xiàn)增生性瘢痕活動(dòng)期（AHS）中存在大量T

細(xì)胞浸潤(rùn)，KB及FB中存在HLA-DR異常表達(dá)。激活的T細(xì)胞以CD4 +細(xì)胞占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而增生性瘢痕消退期（RHS）和正常瘢痕（NS）中淋巴細(xì)胞數(shù)量顯著卻減少。AHS中被激活的T細(xì)胞達(dá)70%，而RHS和NS中僅達(dá)38%～40%。ATS中T細(xì)胞在不同因素刺激下，釋放多種細(xì)胞因子，如與TGF－β、IL-2、b－FGF和TNF-α等，它們與特異性受體相互作用促進(jìn)FB增殖和膠原及基質(zhì)的過(guò)度沉積。此外，活化的T細(xì)胞還可通過(guò)影響巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞活性細(xì)胞來(lái)改變創(chuàng)傷局部環(huán)境中細(xì)胞因子的成分和含量，繼而影響傷口愈合。

1.2　瘢痕疙瘩中的免疫因素

瘢痕疙瘩在原發(fā)病灶緩慢生長(zhǎng)而切除后迅速?gòu)?fù)發(fā)的特征，與免疫反應(yīng)過(guò)程極為相似 [5]：接觸抗原、致敏、建立免疫記憶、再次接觸抗原、激活細(xì)胞免疫和體液免疫等。根據(jù)其對(duì)結(jié)核菌素和二硝基氯苯的皮膚試驗(yàn)為一種強(qiáng)烈的遲發(fā)性超敏反應(yīng)，認(rèn)為K可能是遲發(fā)型超敏反應(yīng)細(xì)胞介導(dǎo)免疫反應(yīng)的結(jié)果 [6－7]。Duncan等 [8]在局部應(yīng)用環(huán)抱霉素A治療瘢痕疙瘩時(shí)發(fā)現(xiàn)，瘢痕組織中T淋巴細(xì)胞明顯減少，并顯著抑制了FB的活性，從而抑制了瘢痕疙瘩的生長(zhǎng)。

2　Treg細(xì)胞的免疫抑制作用

近年來(lái)的研究表明，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（T regulatory cell，Treg）受到TCR介導(dǎo)的信號(hào)刺激活化后，能夠抑制CD4 +和CD8 +的T細(xì)胞活化和增殖，在免疫抑制中扮演重要角色 [9－10]。

2.1 Treg細(xì)胞的分類、表型及作用

Treg細(xì)胞的分類目前尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，較簡(jiǎn)便的方法是依據(jù)其發(fā)育、特異性及作用機(jī)制的差異分為天然Treg（Natural Treg，nTreg）和獲得性Treg（Adaptive Treg，aTreg） [11]。前者主要是指在胸腺分化過(guò)程中逃避了克隆清除而選擇到的特殊細(xì)胞亞群，指CD4 +和CD25 +的Treg；后者主要是在外周淋巴組織中接觸特異性抗原或在免疫抑制因子的作用下活化而形成的一類調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，包括Tr1、Th3 [12－14]，與CD4 +、CD25 -的T細(xì)胞相比，nTreg表達(dá)IL2αR（CD25）、IL2βR（CD122）、CTLA4（殺傷性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4）、GITR及高水平的CD44和中、低水平的CD45RB，50%表達(dá)HLA2DR、80%表達(dá)CD45，經(jīng)TCR激活后CTLA4表達(dá)增高。正常外周血中，nTreg細(xì)胞占總CD4 +T細(xì)胞的5%～10% [15]。CD25既是其特征性標(biāo)志，又是其激活標(biāo)志。nTreg需經(jīng)TCR刺激而發(fā)揮作用，其在體外對(duì)其他CD4 +T細(xì)胞的增殖抑制呈劑量依賴性，即數(shù)量越多，抑制作用越強(qiáng) [16]。nTreg在功能上高度分化，無(wú)需預(yù)先暴露于特異抗原，初次接觸抗原后即可被激活。較之初始T細(xì)胞的活化或增殖，nTreg對(duì)抗原刺激呈高敏感性，極低濃度的抗原即可將其激活；nTreg活化后介導(dǎo)的免疫抑制呈抗原非特異性，可同時(shí)抑制CD4 +和CD8 +T細(xì)胞的免疫應(yīng)答?，F(xiàn)認(rèn)為，nTreg的作用機(jī)制在體內(nèi)和體外是不同的。在體外，nTreg以細(xì)胞接觸依賴、細(xì)胞因子非依賴機(jī)制發(fā)揮抑制作用，即通過(guò)與相應(yīng)靶細(xì)胞直接接觸來(lái)調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的免疫應(yīng)答，而無(wú)需細(xì)胞因子參與，此過(guò)程中其表面分子發(fā)揮重要作用。Treg細(xì)胞是惟一表達(dá)CTLA-4的CD4 ＋T細(xì)胞，可通過(guò)表面的CTLA-4傳導(dǎo)抑制性信號(hào)來(lái)行使抑制性功能。在體內(nèi)，nTreg除需細(xì)胞間直接接觸外，還可通過(guò)分泌IL－10、IL－4、IFN－γ、TNF-α和TGF－β等抑制性細(xì)胞因子抑制CD4 +和CD8 +T細(xì)胞IL2的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而干擾其活化與增殖。

大多數(shù)情況下，Tr1、Th3是通過(guò)抗原反復(fù)刺激外周成熟T細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的，也可由天然Treg細(xì)胞分化而來(lái)。Tr1的主要特征是：CD4 +、CD45RBlow、低增殖力、高分泌IL－10、低分泌IL－2、正常水平的TGFβ、中度水平的IFN2γ和IL－5、不產(chǎn)生IL－4。Th3與Tr1的主要區(qū)別在于Th3高分泌TGF－β。與nTreg細(xì)胞不同的是，Tr1、Th3的免疫抑制作用為細(xì)胞因子依賴性，是通過(guò)它們產(chǎn)生的IL－10和TGF－β來(lái)實(shí)現(xiàn)的 [17]。

2.2 Treg細(xì)胞的激活及分化

2.2.1　叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子Foxp3是nTreg發(fā)育和功能的主要調(diào)節(jié)基因 [18]

Foxp3，名為叉頭狀或翅膀狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子，該基因的主要功能區(qū)是C末端的叉頭狀結(jié)構(gòu)域，基因突變最常發(fā)生于該區(qū)，一般為兩個(gè)堿基的框移插入導(dǎo)致叉頭狀結(jié)構(gòu)域和核定位信號(hào)的丟失，使其喪失正常的調(diào)節(jié)功能。人類Foxp3基因與小鼠Foxp3基因具有同源性，都編碼一種轉(zhuǎn)錄抑制蛋白，在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)機(jī)體免疫。許多研究證實(shí)，nTreg在mRNA水平和蛋白質(zhì)水平上都高表達(dá)Foxp3 [19]。Foxp3對(duì)nTreg的發(fā)育、功能以及維持機(jī)體免疫平衡具有至關(guān)重要的意義，是nTreg發(fā)育和功能的主要調(diào)節(jié)基因，是nTreg最特異的標(biāo)志物。Foxp3還可誘導(dǎo)初始T細(xì)胞向調(diào)節(jié)表型分化。Sakaguchi 等 [15]以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，將Foxp3轉(zhuǎn)導(dǎo)給CD4 +、CD25 －的T細(xì)胞，使其在表型和功能上都類似于nTreg，表現(xiàn)為細(xì)胞表面某些nTreg相關(guān)分子如CD25、CTLA-4、GITR等的表達(dá)上調(diào)，且轉(zhuǎn)導(dǎo)Foxp3的CD4 +、CD25 -的T細(xì)胞在體外能抑制其他T細(xì)胞的增殖，在體內(nèi)可抑制自身免疫病如炎癥性腸?。↖BD）的進(jìn)展。Foxp3誘導(dǎo)nTreg細(xì)胞形成的作用，開辟了一個(gè)可通過(guò)誘導(dǎo)Foxp3表達(dá)使CD4 －的T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為nTreg細(xì)胞，最終逆轉(zhuǎn)細(xì)胞免疫的治療新策略。

2.2.2 IL－10誘導(dǎo)Tr1產(chǎn)生

IL－10可直接和間接抑制抗原特異性T細(xì)胞增殖。直接抑制作用包括抑制IL－2的產(chǎn)生、延長(zhǎng)細(xì)胞增殖周期和阻止TCR介導(dǎo)的CD4 +T細(xì)胞活化。間接抑制指在特定條件下，IL－10可誘導(dǎo)Tr1的分化，人和小鼠CD4 +的T細(xì)胞在IL－10存在時(shí)經(jīng)慢性活化可產(chǎn)生Tr1，并增強(qiáng)Tr1的抑制作用，IFNα可加強(qiáng)IL－10的這種能力。此外，抗原與CD2共刺激可通過(guò)IL－10非依賴途徑誘導(dǎo)產(chǎn)生抗原特異性Tr并高分泌IL－10而具有免疫調(diào)節(jié)功能。Kemper等 [20]發(fā)現(xiàn)，在IL2存在的情況下，人CD4 +的T細(xì)胞與CD3和補(bǔ)體調(diào)節(jié)劑CD46結(jié)合誘導(dǎo)生成有Tr1特異性細(xì)胞因子表型的T細(xì)胞。這種細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，并具有旁觀者抑制效應(yīng)和免疫記憶力。旁觀者抑制機(jī)制是指在IL-10存在的條件下，通過(guò)非相關(guān)抗原激活Tr1，使其分泌高水平IL-10、中等水平TGF-β。

2.2.3未成熟DC（imDC）對(duì)Treg的誘導(dǎo)作用

DC在Treg的誘導(dǎo)分化中也具有重要的作用，其誘導(dǎo)產(chǎn)生效應(yīng)T細(xì)胞還是Treg在很大程度上取決于其成熟狀態(tài)。靜止的imDC刺激幼稚T細(xì)胞增殖的能力較差，通常誘導(dǎo)Treg細(xì)胞產(chǎn)生，且無(wú)論其是否處于炎癥環(huán)境及活化因子如何改變，均可持續(xù)啟動(dòng)未致敏T細(xì)胞分泌免疫抑制因子IL－10誘導(dǎo)免疫耐受維持免疫穩(wěn)態(tài)，為調(diào)節(jié)性DC亞群。而成熟DC （mDC）則刺激初始型T細(xì)胞增殖，調(diào)節(jié)其分化，刺激已活化或記憶型T細(xì)胞參與免疫應(yīng)答，被認(rèn)為是炎癥性DC亞群。目前認(rèn)為在外周誘導(dǎo)免疫還是抑制取決于DC/imDC的比例 [21]。

3　Treg在免疫治療中的應(yīng)用及在病理性瘢痕中的研究前景

已有研究將Treg用于自身免疫性疾?。ㄈ缪装Y性腸病IBD）、超敏反應(yīng)性疾?。ㄈ缰夤芟妥儜B(tài)反應(yīng)性哮喘）及移植排斥反應(yīng)的試驗(yàn)性調(diào)節(jié)，并取得了良好效果?；赗NA原理，在基因水平構(gòu)建Foxp3質(zhì)粒并轉(zhuǎn)染小腸上皮細(xì)胞，誘導(dǎo)nTreg表達(dá)并發(fā)揮免疫抑制功能治療IBD；注射經(jīng)IL-18修飾的DC疫苗誘導(dǎo)Treg細(xì)胞治療過(guò)敏性哮喘等。已證實(shí)HS中存在局部免疫，K可能是一種超敏反應(yīng)，即CD4 +T細(xì)胞和CD8 +T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答在病理性瘢痕的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。Treg細(xì)胞是近來(lái)的研究熱點(diǎn)，它是一類具有免疫抑制作用的特殊的CD4 +T細(xì)胞，在受刺激活化后能抑制CD4 +和CD8 +T細(xì)胞的活化和增殖。但目前有關(guān)病理性瘢痕中Treg的表達(dá)情況及作用機(jī)制的研究尚未見報(bào)道，是否可通過(guò)轉(zhuǎn)染Foxp3質(zhì)粒、局部給予誘導(dǎo)Treg分化的細(xì)胞因子、注射疫苗或過(guò)繼性免疫療法等手段治療病理性瘢痕是今后的研究方向之一。