T淋巴細胞在缺血再灌注損傷中的雙面作用

董武松，李馨欣，楊 俊

（三峽大學心血管病研究所，湖北 宜昌 443002）

缺血再灌注損傷是一種常見的臨床病理過程，嚴重的影響了血運重建的治療效果，如降低了臨床心肌梗塞的溶栓治療療效，其機制十分復雜，其中炎癥介導的損傷機制研究是熱點。過去認為主要是天然免疫介導的炎癥參與了IRI，但是最近的研究發(fā)現(xiàn)T細胞在IRI中也發(fā)揮了重要作用，并且還取決于T細胞類型和損傷的階段發(fā)揮著損傷和保護的雙重作用。

1 缺血再灌注損傷的發(fā)病機制

IRI是一個非常復雜的級聯(lián)事件，包括血管內(nèi)皮細胞、細胞間質、循環(huán)細胞和許多生化物質之間的相互作用。炎癥是IRI的一個眾所周知的關鍵介質，急性缺血可以觸發(fā)強烈的免疫反應，造成血管內(nèi)皮細胞的活化，增加其通透性，增加粘附分子的表達。缺血性血管內(nèi)皮細胞獲得一種粘合劑，使得這些內(nèi)皮細胞更具粘附性，在再灌注時，炎癥細胞易附著于血管內(nèi)皮上[1]。活性氧、細胞因子、趨化因子和粘附分子的產(chǎn)生、分泌和釋放，增加了炎癥反應。血管通透性增加和細胞信號增強的聯(lián)合作用，使循環(huán)白細胞聚集滲透進入缺血后組織，這種炎癥反應在實驗模型和患者資料中，都已證明能造成組織破壞和器官功能障礙[2]。

急性缺血的炎癥反應在經(jīng)典模型中主要是先天免疫反應，多核細胞是缺血性損傷壞死組織中的主要白細胞，中性粒細胞參與早期局部微血管變化和實質性損害，而單核細胞和巨噬細胞浸潤稍后發(fā)生且可能延長早期損傷階段，而IRI期間補體系統(tǒng)也被激活，并有助于導致組織的破壞。T細胞是構成獲得性免疫的主要介質，并沒有被認為參與了IRI的發(fā)病機制，但最近的數(shù)據(jù)表明，情況并非如此，并明確T淋巴細胞在不同的器官系統(tǒng)的IRI反應發(fā)揮重大作用。

2 T細胞與缺血再灌注損傷

2.1 T細胞參與了IRI的直接證據(jù) 以前認為T細胞在炎癥反應中是“消極的觀察者”，而現(xiàn)在有大量文獻證明T細胞直接參與了IRI。用免疫組織化學方法檢測出T細胞存在于腦缺血再灌注24 h之內(nèi)的腦細胞內(nèi)且集中于血管附近的中風邊界區(qū)。Yilmaz等[3]用重組活化基因(Rag)1-/-小鼠，它們?nèi)狈細胞和B細胞，受到大腦中動脈閉塞時，與野生型對照小鼠相比，顯著減少了腦梗死體積和神經(jīng)系統(tǒng)的損害，而Rag1-/-小鼠從野生型（WT）小鼠得到脾細胞重組后不再免受損傷。在同一項研究中，作者還發(fā)現(xiàn)，缺乏CD8+T細胞、CD4+T細胞和干擾素（IFN）-γ的小鼠與野生型小鼠相比也減少了腦梗死體積。

2.1.1 T細胞參與了肺的IRI Geudens等[4]證明了T細胞在嚴重聯(lián)合免疫缺陷(SCID)小鼠的肺IRI模型中起到致病作用，SCID小鼠和對照組進行90 min的缺血再灌注4 h后，SCID小鼠與對照組相比，中性粒細胞和白細胞介素（IL）-1β顯著減少。后來研究發(fā)現(xiàn)CD4+T和中性粒細胞的浸潤使肺缺血再灌注損傷中持續(xù)發(fā)展，其中CD4+T在促進趨化因子的分泌和介導中性粒細胞趨化過程中發(fā)揮著關鍵的作用[5]。Sharma等[6]也同樣發(fā)現(xiàn)CD4+T細胞在肺缺血再灌注早期就起著重要的作用，并通過IL-17A信號通路介導再灌注后的炎癥損傷和粒細胞浸潤。

2.1.2 T淋巴細胞也參與了心肌IRI Yang等[7]評估了RAG1-/-小鼠和對照組左冠狀動脈前降支阻塞45 min后心肌的梗死面積，RAG1-/-小鼠相對于對照組已顯著縮小梗死面積；轉入CD4+T細胞的重組RAG1-/-小鼠心肌梗死面積明顯大于RAG1-/-小鼠。他們還研究T細胞缺陷和其對心肌梗死面積的影響，發(fā)現(xiàn)CD4+缺陷但無CD8+缺陷的小鼠與對照組相比顯著降低心肌梗死面積，再次說明CD4+T細胞在IRI中發(fā)揮有害作用。也有實驗證明T細胞對肝IRI也有調節(jié)作用。Khandoga等[8]用熱缺血模型的肝損傷發(fā)現(xiàn)與野生型小鼠比較，CD4-/-小鼠可顯著降低肝損傷和改善缺血后肝血竇的灌注。

2.1.3 T細胞也參與了腎臟IRI Savransky等[9]研究了T細胞受體（TCR）缺陷對腎IRI的影響，敲除α β-T細胞受體和γδ-T細胞受體小鼠受到熱IRI，以血肌酐作為衡量標準，αβ-T細胞受體缺陷小鼠與野生型小鼠相比，缺血再灌注24 h后不受血清腎損傷。αβ-T細胞受體缺陷小鼠和γδ-T細胞受體缺陷小鼠與野生型小鼠相比，都顯著降低了腎病理損傷。

2.2 T細胞參與IRI的間接證據(jù) 存在大量的間接證據(jù)證明T細胞參與了IRI。IRI的許多療法是調節(jié)免疫反應，特別是T細胞的調節(jié)已被用于實驗模型。Ibarra等[10]研究了COP-1方案對大鼠中風模型的影響，給予大腦中動脈閉塞2 h；一半的動物給予COP-1方案治療，另一半給予生理鹽水治療，COP-1治療組與生理鹽水組相比，在IRI 7 d后神經(jīng)功能顯著改善，神經(jīng)組織得到較好保護。雖然在這項研究中沒有直接的探討這個機制，以往的研究表明，COP-1可以誘導Th2細胞甚至Th3細胞，而釋放細胞因子如IL-4、IL-10、轉化生長因子（TGF）-β，產(chǎn)生一個抗炎環(huán)境。大腦中動脈閉塞后，改變T細胞的反應從Th1細胞轉向Th2/Th3，可以解釋COP-1治療組的神經(jīng)保護作用。一氧化碳對多器官系統(tǒng)移植IRI模型有細胞保護作用，包括心臟、肺、腎、腸。有人認為，一氧化碳可能有一些抗炎的特性。Nakao等[11]采用了心臟移植模型，研究了CO的細胞保護作用，移植后給予低劑量的CO治療可以改善長期存活情況，而在這些移植模型中CD3+T細胞浸潤減少。其他的研究表明，一氧化碳可能會抑制T細胞增殖及細胞外信號調節(jié)激酶-MAPK途徑的IL-2表達或通過抑制p21Cip-1依賴的半胱天冬酶活性。FTY720是一種非選擇性S1P受體激動劑，激活需要磷酸化，F(xiàn)TY720在各種損傷模型中都有保護作用，F(xiàn)TY720治療可減少IRI后細胞凋亡和增加腎小管增殖[12]，每天給予FTY720治療的IRI大鼠與未經(jīng)處理的IRI大鼠相比，血肌酐水平和損傷30 d內(nèi)蛋白尿顯著降低，該FTY720治療組在IRI后30 d間質纖維化的程度也有顯著降低，可能與減少了纖維化調節(jié)蛋白TGFβ-1的表達有關，這表明FTY720可能改變T淋巴細胞對IRI的反應和通過下調TGFβ-1而降低隨后的纖維化改變。T細胞活化需要協(xié)同刺激信號，改變刺激分子信號可能會抑制T細胞對損傷的反應。一些研究表明阻斷IRI模型的刺激信號具有保護作用。用細胞毒性T淋巴細胞抗原阻斷CD28-B7分子途徑可減少腎IRI模型的蛋白尿和改善長期生存。然而，選擇性阻斷B7-1途徑不具保護作用，這表明B7-2可能是IRI的調停者。白藜蘆醇是一種酚類化合物源于紅葡萄酒，具有生物活性，并可作為一種抗炎及抗氧化劑。在大鼠IRI的模型中，白藜蘆醇組腎功能不全較少，歸功于CD86（B7-2）mRNA和蛋白表達減少[13]。用CD154基因敲除小鼠和抗CD154抗體治療的小鼠，Ke等[14]發(fā)現(xiàn)，擾亂CD154-CD40分子共刺激信號可導致肝IRI模型血清學和組織病理學損傷減少，它也減少T細胞浸潤，減少腫瘤壞死因子及Th1細胞因子的表達，減少肝細胞凋亡。

2.3 T細胞參與了IRI的愈合反應 雖然大部分的證據(jù)證明淋巴細胞與IRI后早期組織損傷相關，但新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)顯示T細胞參與了IRI的修復過程。van Weel等[15]研究了CD4+淋巴細胞在小鼠后肢缺血模型的作用，分別阻斷用抗CD4+細胞缺陷小鼠和無CD4+細胞缺陷小鼠的股動脈，CD4+細胞缺陷小鼠與對照組相比，在7 d時，側支血管的形成和恢復灌注比率均受損。主要組織相容性復合體II類缺陷小鼠缺乏成熟CD4+T細胞，阻斷其股動脈與對照組相比，在IRI隨后的4周觀察期內(nèi)，主要組織相容性復合體II類缺陷小鼠的灌注復蘇率顯著下降。有研究用雷怕霉素和TGF-β誘導的Treg細胞治療肝缺血再灌注損傷，在再灌注24 h后，Treg治療組與對照組相比，顯著改善了其血清學檢測結果，也顯著抑制了IFN-γ和IL-17等炎性因子的釋放[16]。Stabile等[17]還研究了CD8+細胞對后肢IRI后的血管生成的影響。他們指出CD8-/-小鼠與野生型小鼠相比血流復蘇減少，而肌肉萎縮和間質纖維化增加。CD8-/-小鼠已顯著降低側支血管形成部位的白細胞介素16的表達和CD4+T細胞的浸潤。CD8-/-小鼠IRI后立即轉入CD8+T細胞，重組后的小鼠IL-16表達接近于野生型小鼠的水平。CD4+重組小鼠也同樣表現(xiàn)為，缺血肢體CD4+細胞浸潤顯著，血流恢復較快，并減少了下肢肌肉萎縮和間質纖維化。調節(jié)性T細胞調節(jié)適應性和先天免疫反應，在胰島細胞移植模型中，調節(jié)性T細胞與胰島細胞的共同轉運體逆轉炎性細胞趨化因子和趨化因子受體表達，僅可以在轉移細胞因子刺激的胰島細胞中看到，但這種損害可以通過CD4+CD25+調節(jié)性T細胞共同轉運而改善，CD4+CD25+調節(jié)性T細胞共同轉運體增強了胰島細胞移植[18]。這些數(shù)據(jù)表明，調節(jié)性T細胞通過改變趨化因子和細胞因子環(huán)境減少IRI后炎癥反應。

3 結 論

T淋巴細胞參與了IRI的發(fā)病機制，傳統(tǒng)上認為T細胞是無辜的旁觀者，現(xiàn)在有越來越多的證據(jù)表明T淋巴細胞在IRI的各個階段發(fā)揮著多種作用，在腦、心、肺、肝、腸、腎IRI模型中，T淋巴細胞介導組織損傷，并可能有修復作用。這些結果證實，在IRI的不同階段新型免疫調節(jié)治療可能有利于預防和治療IRI。此外，改變損傷后淋巴細胞環(huán)境可加快組織愈合。但是實驗研究有一定的局限性，而IRI又是一個多機制的復雜的臨床過程，T淋巴細胞能否定向治療IRI，以改善其短期和長期療效，還需要更多的基礎研究和臨床實驗去驗證。

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