肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡研究進(jìn)展

聶尚丹綜述 黃炳成 審校

（1濟(jì)南大學(xué)山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，山東 濟(jì)南250062；2濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院，濟(jì)寧272067）

目前，T淋巴細(xì)胞凋亡逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，特別是其在感染性疾病中所發(fā)揮的作用更是學(xué)者們不斷研究探索的重要課題。而肺結(jié)核又是目前最為普遍的感染性疾病，其是由結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）感染引起，具有發(fā)病人數(shù)多、耐藥性強(qiáng)、預(yù)防治療較為棘手的特點(diǎn)，是目前世界上死亡率最高的慢性傳染病。那么T淋巴細(xì)胞凋亡在肺結(jié)核病中的研究則顯得尤為重要。T淋巴細(xì)胞凋亡在結(jié)核病的中起到什么作用以及如何通過對(duì)肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡的研究，闡明肺結(jié)核的分子免疫發(fā)病機(jī)制，進(jìn)而通過干預(yù)其相關(guān)因素找到預(yù)防治療肺結(jié)核有效的新方法，已是目前防治結(jié)核病研究中亟待解決的重大問題。現(xiàn)就肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡相關(guān)的研究做一綜述?！暗蛲觥弊钤缡怯脕砻枋黾?xì)胞在一定的生理或病理?xiàng)l件下遵循自身的程序而死亡的一系列形態(tài)學(xué)上固定的變化形式。細(xì)胞凋亡（apoptosis）受自身基因調(diào)控，是自行結(jié)束生命活動(dòng)的過程，也是細(xì)胞衰老死亡的一種主動(dòng)過程，因其發(fā)生受基因的調(diào)控并按一定的程序進(jìn)行，故又稱為細(xì)胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。

1 細(xì)胞凋亡在結(jié)核病中的作用

近年來，有研究顯示，細(xì)胞凋亡在多種疾病的發(fā)生和發(fā)展中起著非常重要的作用［1］，而且影響著疾病的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。其在感染性疾病發(fā)病中的作用也日益引起學(xué)者們的關(guān)注。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為結(jié)核病時(shí)細(xì)胞凋亡是一種免疫保護(hù)機(jī)制，細(xì)胞凋亡使結(jié)核分枝桿菌喪失原有的生存環(huán)境，并可導(dǎo)致細(xì)菌活力的降低，也可清除炎癥部位的感染細(xì)胞。此外，細(xì)胞凋亡還可抑制結(jié)核分枝桿菌生長和復(fù)制，防止結(jié)核分枝桿菌感染的播散。細(xì)胞凋亡是機(jī)體維持自身穩(wěn)態(tài)的重要手段，同時(shí)在機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)過程中也發(fā)揮關(guān)鍵性作用。

研究普遍證實(shí)肺結(jié)核患者存在T細(xì)胞免疫應(yīng)答的延遲，Maziar等［2］的研究則有力地解釋了這一現(xiàn)象，并指出其中的一個(gè)原因就與細(xì)胞凋亡有關(guān)。Soruri等［3］研究表明導(dǎo)致結(jié)核病持續(xù)存在的原因是T細(xì)胞受結(jié)核分枝桿菌抗原刺激后可發(fā)生激活誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡（activation induced cell death，AICD），使機(jī)體免疫反應(yīng)下調(diào)。Fayyazi等［4］研究發(fā)現(xiàn)，在無干酪樣壞死的結(jié)核性肉芽腫病變中僅可見少數(shù)的凋亡細(xì)胞，而在結(jié)核性肉芽腫伴干酪樣壞死病變中可見大量凋亡的T細(xì)胞，這提示，T細(xì)胞凋亡可能是促進(jìn)結(jié)核病變中干酪樣壞死發(fā)生的重要因素。

2 肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡的途徑及相關(guān)因素

MTB是典型的胞內(nèi)寄生菌，感染巨噬細(xì)胞后可在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖，裂解細(xì)胞或處于潛伏狀態(tài)，所以在感染過程中巨噬細(xì)胞是機(jī)體防御系統(tǒng)的第一道防線，MTB可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡，故目前人們對(duì)于MTB調(diào)控巨噬細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究較透徹［5］。而對(duì)于MTB感染后T細(xì)胞凋亡的研究則較少?？偨Y(jié)以往的研究發(fā)現(xiàn)肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡的途徑及相關(guān)因素主要有以下幾種：

2.1 Fas／FasL系統(tǒng)誘導(dǎo)凋亡

FasL屬TNF家族成員，是Ⅱ型跨膜蛋白，F(xiàn)as介導(dǎo)的死亡信號(hào)受體途徑是T細(xì)胞發(fā)生AICD的主要途徑，F(xiàn)as與之在體內(nèi)的天然配體FasL相結(jié)合從而發(fā)揮凋亡誘導(dǎo)作用。Fas基因在免疫系統(tǒng)細(xì)胞中廣泛表達(dá)，但主要以T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞中為主。Nichols等［6］分析了病毒感染后的淋巴細(xì)胞亞群發(fā)現(xiàn)CD4＋T淋巴細(xì)胞、CD8＋T淋巴細(xì)胞均出現(xiàn)了凋亡，而且凋亡的細(xì)胞表面高表達(dá)Fas，非凋亡細(xì)胞低表達(dá)Fas；當(dāng)加入抗Fas、FasL抗體共同培養(yǎng)后，細(xì)胞凋亡顯著減少。Abebe等［7］研究發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性肺結(jié)核存在高表達(dá)Fas、FasL?？梢奆as／FasL系統(tǒng)可以誘導(dǎo)肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡。我們知道CD4＋T淋巴細(xì)胞明顯下降是影響免疫功能的決定性因素，在免疫調(diào)節(jié)中具有重要作用。它通過其分泌的細(xì)胞因子和表達(dá)的分子調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)中其它細(xì)胞的生物學(xué)活性，對(duì)免疫反應(yīng)的啟動(dòng)、最終表現(xiàn)形式和強(qiáng)弱起關(guān)鍵作用，故對(duì)于Fas／FasL系統(tǒng)誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞的凋亡，特別是CD4＋T淋巴細(xì)胞凋亡研究的深入是十分必要的。

2.2 Bcl－2與細(xì)胞凋亡

Bcl－2屬于跨膜蛋白，主要分布于核膜、線粒體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，Bcl－2對(duì)于細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)具有非常重要的作 用［8］。Llambi等［9］研究證 實(shí)Bcl－2蛋白調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的途徑是通過控制線粒體膜的完整性來實(shí)現(xiàn)的。另外，Bcl－2蛋白還可以調(diào)節(jié)細(xì)胞線粒體的分裂和融合［10］。根據(jù)Bcl－2家族的功能可將其分為兩大類：促凋亡Bcl－2蛋白和抗凋亡Bcl－2蛋白。大多數(shù)細(xì)胞同時(shí)表達(dá)多種促凋亡和抗凋亡Bcl－2蛋白，調(diào)節(jié)他們之間的相互作用可控制細(xì)胞的存亡。抗凋亡Bcl－2蛋白的主要成員包括A1、Bcl－2、Bcl－w、Bcl－xL、Mcl－1，它們直接抑制促凋亡Bcl－2蛋白。促凋亡Bcl－2蛋白可分為效應(yīng)蛋白和BH3蛋白?？沟蛲龅鞍住⑽˙H3蛋白、以及效應(yīng)蛋白之間的相互作用決定了凋亡的形成［11］。近年來多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明結(jié)核分枝桿菌感染可使外周血T細(xì)胞的凋亡增加，并且這種誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)是通過調(diào)節(jié)Bcl－2的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)。

2.3 細(xì)胞因子介導(dǎo)細(xì)胞凋亡

2.3.1 白細(xì)胞介素4（IL－4） IL－4主要由CD4＋T淋巴細(xì)胞分泌，也可由CD8＋T淋巴細(xì)胞分泌，介導(dǎo)Th2型免疫反應(yīng)，激活Th0細(xì)胞向Th2型細(xì)胞分化并抑制Thl型細(xì)胞免疫反應(yīng)［12］。張麗欣等［13］研究發(fā)現(xiàn)局部病灶I(lǐng)L－4可能參與肺結(jié)核空洞形成的過程。Demissie［14］研究提示長期控制MTB感染不僅需要Thl型反應(yīng)的增強(qiáng)，也需要抑制Th2型反應(yīng)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在MTB感染時(shí)L－4可能會(huì)加劇TNF－α誘導(dǎo)的病理機(jī)制，促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生［15］。

2.3.2 白細(xì)胞介素10（IL－10） MTB感染的巨噬細(xì)胞可大量釋放IL－10，在結(jié)核病巨噬細(xì)胞凋亡的研究中，IL－10被認(rèn)為是細(xì)胞凋亡的抑制因子，具有抗細(xì)胞凋亡作用［16］。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，IL－10升高可促進(jìn)T細(xì)胞發(fā)生激活誘導(dǎo)AICD。IL－10能促進(jìn)T細(xì)胞亞群表達(dá)Fas／FasL，尤其是誘導(dǎo)CD4＋T和CD8＋T細(xì)胞亞群高表達(dá)FasL，主要使Fas表達(dá)顯著增高的CD4＋T細(xì)胞亞群發(fā)生AICD，使CD4＋T細(xì)胞比例下降［17］，進(jìn) 而導(dǎo)致CD4＋T／CD8＋T比值降低、細(xì)胞免疫功能缺陷。

2.3.3 腫瘤壞死因子（TNF－α） TNF是1975年carswell等人給接種卡介苗的小鼠注射脂多糖后，血清中出現(xiàn)的一種能夠使腫瘤組織出血壞死的物質(zhì)，主要由激活的單核－巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。TNF－α由活化的單核細(xì)胞產(chǎn)生，其受體為TNFR1和TNFR2，存在于多種細(xì)胞表面，TNFR1在結(jié)構(gòu)上與Fas同源，單獨(dú)激活即可介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，TNFR2不參與細(xì)胞凋亡。TNF－α與TNFR1結(jié)合后，誘導(dǎo)TNFR1的死亡結(jié)構(gòu)域與受體作用蛋白（RIP）和TNFR1相關(guān)蛋白（TRADD）結(jié)合后，RIP的死亡結(jié)構(gòu)域再結(jié)合RIP相關(guān)半胱氨酸同源蛋白，從而激活半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶前體2（procaspase2），繼 之 激 活pro－caspase8（或procaspase10），再通過caspase的級(jí)聯(lián)激活反應(yīng)導(dǎo)致靶細(xì)胞凋亡。研究表明，在肺結(jié)核中TNF－α能夠介導(dǎo)細(xì)胞凋亡［18］。

2.3.4 轉(zhuǎn)化生長因子（TGF－β） TGF－β為一組多功能的小分子多肽，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分化和免疫過程。所有細(xì)胞都能產(chǎn)生TGF－β的前體－潛伏TGF－β，它是由氮端的潛伏相關(guān)肽段（LAP）與碳端的成熟TGF－β以非共價(jià)鍵連接組成，只有當(dāng)TGFβ從LAP上釋放后才能具有生物活性，與相應(yīng)受體結(jié)合，從而誘導(dǎo)一系列生物效應(yīng)。在結(jié)核病中，TGF－β主要發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，它既抑制T細(xì)胞的反應(yīng)，又能使巨噬細(xì)胞失活［19］。大量研究表明TGF－β既能增強(qiáng)某些細(xì)胞的增殖、分化能力，又能誘導(dǎo)某些細(xì)胞的凋亡反應(yīng)。Ouyang等［20］的研究進(jìn)一步揭示了TGF－β的重要功能，并發(fā)現(xiàn)TGF－β可以使促凋亡蛋白高表達(dá)，抗凋亡蛋白低表達(dá)，從而刺激T細(xì)胞凋亡。

3 研究肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡的意義

當(dāng)前肺結(jié)核已出現(xiàn)廣泛耐藥，給其防治工作造成巨大威脅。尋找能夠有效防治肺結(jié)核的新方法已刻不容緩。然而對(duì)于肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞的凋亡情況及其相關(guān)因素的深入研究則可能是解決這個(gè)問題的突破口，具有重要的臨床意義。其不但可以解釋肺結(jié)核患者出現(xiàn)的以CD4＋T淋巴細(xì)胞減少為主要表現(xiàn)的免疫功能低下的相關(guān)作用機(jī)制，為臨床上制定針對(duì)肺結(jié)核患者的提高機(jī)體免疫功能的治療方案提供理論依據(jù)，而且可以進(jìn)一步闡明結(jié)核病的免疫發(fā)病機(jī)制，找到與T淋巴細(xì)胞凋亡的相關(guān)因素，并對(duì)誘導(dǎo)或抗凋亡的這些相關(guān)因素進(jìn)行干預(yù)，為肺結(jié)核的治療提供新的思路。

綜上所述，隨著研究的深入及技術(shù)的進(jìn)步，人們已經(jīng)逐步意識(shí)到細(xì)胞凋亡在結(jié)核病的發(fā)生與發(fā)展過程中所起的重要作用，并不斷探索著細(xì)胞凋亡在機(jī)體與MTB之間相互斗爭中扮演的角色及其作用的具體機(jī)制。但是我們對(duì)此了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，從目前的研究來看，人們對(duì)肺結(jié)核患者巨噬細(xì)胞及宿主細(xì)胞凋亡情況及其相關(guān)機(jī)制的認(rèn)識(shí)較透徹，但是對(duì)于肺結(jié)核患者T淋巴細(xì)胞凋亡情況及其相關(guān)機(jī)制的研究較少。我們現(xiàn)在知道T淋巴細(xì)胞凋亡參與了結(jié)核病的免疫發(fā)病過程，并找到一些與其相關(guān)的因素，但是對(duì)于T淋巴細(xì)胞凋亡的具體情況怎樣以及其如何影響機(jī)體的免疫功能等肺結(jié)核免疫發(fā)病機(jī)制方面的問題仍需深入探討方能給出滿意答案。

［1］ Fuchs Y，Steller H.Programmed cell death in animal development and disease［J］.Cell，2011，147（4）：742－758.

［2］ Divangahi M，Desjardins D，Nunes－Alres C，et al.Eicosanoid pathways regulate adaptive immunity to Mycobacterium tuberculosis［J］.Nat Immunol，2010，11（8）：751－758.

［3］ Soruri A，Schweyer S，Radzun HJ，et al.Mycobacterial antigens induce apoptosis in human purified protein derivative specific alphabeta T lymphocytes in a concentration－dependent manner［J］.Immunology，2002，105（2）：222－230.

［4］ Fayyazi A，Eichmeyer B，Soruri A，et al.Apoptosis of macrophages and T cells in tuberculosis associated caseous necrosis［J］.J Pathol，2000，191（4）：417－425.

［5］ Behar SM，Martin CJ，Booty MG，et al.Apoptosis is an innate defense function of macrophages against Mycobacterium tuberculosis［J］.Mucosal Immunol，2011，4（3）：279－287.

［6］ Nichols JE，Niles JA，Roberts NJ Jr.Human lymphocyte apoptosis after exposure to influenza A virus［J］.J Virol，2001，75（13）：5921－5929.

［7］ Abebe M，Doherty TM，Wassie L，et al.Expression of apoptosis－related genes in an Ethiopian cohort study correlates with tuberculosis clinical status［J］.Eur J Immunol，2010，40（1）：291－301.

［8］ Ola MS，Nawaz M，Ahsan H.Role of Bcl－2family proteins and caspases in the regulation of apoptosis［J］.Mol Cell Biochem，2011，351（1／2）：41－58.

［9］ Llambi F，Green DR.Apoptosis and oncogenesis：give and take in the BCL－2family［J］.Curr Opin Genet Dev，2011，21（1）：12－20.

［10］Martinou JC，Youle RJ.Mitochondria in apoptosis：Bcl－2family members and mitochondrial dynamics［J］.Dev Cell，2011，21（1）：92－101.

［11］Chipuk JE，Moldoveanu T，Llambi F，et al.The BCL－2family reunion［J］.Mol Cell，2010，37（3）：299－310.

［12］Yusuf I，Kageyama R，Monti celli L，et al.Germinal center T follicular helper cell IL－4production is dependent on signaling lymphocytic activation molecule receptor（CD150）［J］.Immunol，2010，185（1）：190－202.

［13］張麗欣，譚守勇.空洞型肺結(jié)核患者痰上清液與血清中IL－4、TNF－α的水平檢測［J］.廣東醫(yī)學(xué)，2010，31（21）：2819－2820.

［14］Demissie A，Abebe M，Aseffa A，et al.Healthy individuals that control a latent infection with mycobacterium tuberculosis express high levels of Thl cytokines and the IL－4antagonist IL－4delta2［J］.J Immunol，2004，172（11）：6938－6943.

［15］Abebe M，Kim L，Rook G，et al.Modulation of cell death by M.tuberculosis as a strategy for pathogen survival［EB／OL］.Clin Dev Immunol，2011，2011：678570.doi：10.1155／2011／678570.

［16］Zeng L，O＇Connor C，Zhang J，et al.IL－10promotes resistance to apoptosis and metastatic potential in lung tumor cell lines［J］.Cytokine，2010，49（3）：294－302.

［17］王曉樂，邱潮林，吳秀梅，等.SLE患者外周血T細(xì)胞亞群凋亡特點(diǎn)及其相關(guān)機(jī)制的研究［J］.中國免疫學(xué)雜志，2010，26（4）：348－354.

［18］Miller JL，Velmurugan K，Cowan M，et al.The typeⅠNADH dehydrogenase of mycobacterium tuberculosis counters phagosomal NOX2activity to inhibit TNF－α－mediated host cell apoptosis［EB／OL］.PLoS Pathog，2010，6（4）：e1000864.doi：10.137／journal ppat.10000864.

［19］溫文沛，梁國飛，梁國添.細(xì)胞免疫抑制性肺結(jié)核的臨床特征分析［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2009，25（1）：14－16.

［20］Ouyang W，Beckett O，Ma Q，et al.Transforming growth factor－βsignaling curbs thymic negative selection promoting regulatory T cell development［J］.Immunity，2010，32（5）：642－653.