CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在膿毒癥中的作用

王春立，尤勝義

CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在膿毒癥中的作用

王春立，尤勝義

CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）是來源于胸腺的具有負(fù)向免疫調(diào)節(jié)作用的T淋巴細(xì)胞亞群，同時具有免疫抑制性和免疫無能性，而免疫紊亂在膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展過程中起到了重要的作用，本文就Treg在膿毒癥中作用的研究進(jìn)展做一綜述。

CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞；膿毒癥；細(xì)胞免疫

CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）是來源于胸腺的具有負(fù)向免疫調(diào)節(jié)作用的CD4+T淋巴細(xì)胞亞群，目前研究已證實其在控制自身免疫性疾病的進(jìn)展、抑制炎癥反應(yīng)、腫瘤免疫治療、移植免疫耐受治療等多個方面起關(guān)鍵性作用[1]。膿毒癥是由于病原體感染后引發(fā)機體全身炎癥反應(yīng)而出現(xiàn)復(fù)雜的生理改變的臨床綜合征，其重要的發(fā)病機制之一是免疫紊亂，免疫反應(yīng)過度或抑制都有可能導(dǎo)致膿毒癥惡化及發(fā)展為多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），本文將介紹CD4+CD25+Treg在膿毒癥時的變化特點，以及對膿毒癥所致免疫功能紊亂程度的影響。

1　Treg的生物學(xué)特性及其功能

Treg最常用的分類方法一般將其分為天然Treg（nature Treg）和獲得性Treg（adaptive Treg）。天然Treg在胸腺發(fā)育成熟后進(jìn)入外周淋巴組織，CD4+CD25+Treg即屬此類，該類細(xì)胞具有免疫抑制性，在控制自身免疫反應(yīng)和維持免疫耐受方面具有重要作用[2]；獲得性Treg可由炎癥、腫瘤、移植等特異誘導(dǎo)外周組織的CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化而成，細(xì)胞因子IL-10，TGF-β等可以促使效應(yīng)性T細(xì)胞轉(zhuǎn)化成Treg[3]。目前研究最深入的并且最具代表性意義的是CD4+CD25+Treg[4]。

1.1CD4+CD25+Treg細(xì)胞的分子標(biāo)記CD4+CD25+Treg細(xì)胞表面的分子標(biāo)記十分復(fù)雜，除去CD4和CD25高表達(dá)以外，CD45RA、CD69、CD71、CD134、CTLA-4（CD152）、TGFβ1、neupilin-1、GITR、glactin-1等均有表達(dá)。FoxP3是CD4+CD25+Treg細(xì)胞所表達(dá)的一種特異性轉(zhuǎn)錄抑制因子，在FoxP3突變的小鼠體內(nèi)輸注CD4+CD25+Treg可以防止其自身免疫病的發(fā)生[5-6]，F(xiàn)oxP3缺失的小鼠不會產(chǎn)生CD4+CD25+Treg細(xì)胞，也不會發(fā)生炎癥反應(yīng)[7]。已有文章報道[8]CD127(IL-7受體)也是CD4+CD25+Treg細(xì)胞表面的一種特異性標(biāo)記物質(zhì)，而且CD127的低表達(dá)與FoxP3的高表達(dá)存在良好的相關(guān)性，提示FoxP3對CD127的啟動子具有有一定的抑制作用，所以綜合CD4+CD25+、FoxP3+、CD127low這四個指標(biāo)就可以將Treg細(xì)胞精確地分離出來，用于相關(guān)實驗的研究。

1.2CD4+CD25+Treg細(xì)胞的免疫特性CD4+CD25+Treg細(xì)胞同時具有免疫抑制性和免疫無能性兩大特性。其免疫抑制性主要表現(xiàn)為通過TCR介導(dǎo)的信號刺激活化后，抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞的增殖和活化。TCR介導(dǎo)的信號刺激既可以是由抗CD3單抗產(chǎn)生的多克隆的刺激；也可以是抗原特異性刺激，而且這種免疫抑制性不呈現(xiàn)MHC限制性，可以抑制同種同型或同種異型T細(xì)胞的增殖[9]。其對CD4+/CD8+T細(xì)胞的非特異性抑制效應(yīng)主要通過分泌抑制性細(xì)胞因子和細(xì)胞接觸機制等方式來實現(xiàn)。抑制性細(xì)胞因子主要包括TGF-β、IL-10等[10]，而細(xì)胞接觸抑制則需膜結(jié)子介導(dǎo),主要涉及糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptor，GITR）及T細(xì)胞毒性相關(guān)抗原-4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）等。

CD4+CD25+Treg可以通過致使IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor-β，TGF-β)的升高,抑制淋巴細(xì)胞的增殖，同時誘導(dǎo)高表達(dá)FAS和FASL活化的T淋巴細(xì)胞發(fā)生FAS-FASL結(jié)合，隨后通過Caspase級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞自我殺傷或彼此殺傷[10]，最終導(dǎo)致總T淋巴細(xì)胞及活化的T淋巴細(xì)胞數(shù)量均明顯下降。由于初始T細(xì)胞只有在TCR受刺激后才表達(dá)CD25，因此Treg成組性表達(dá)CD25比初始T細(xì)胞更容易奪獲IL-2，體外共培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)，Treg明顯剝奪了Teff利用IL-2[11]。Pandiyan等[12]研究了Treg競爭細(xì)胞因子的結(jié)果，在體內(nèi)、外Treg都會介導(dǎo)生長因子競爭，結(jié)果Teff因細(xì)胞因子被剝奪導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。CD4+CD25+Treg細(xì)胞還可能通過下調(diào)NF-кB的表達(dá)來抑制炎性反應(yīng)，熱休克蛋白（heat shock proteins60，HSP60）可以增強CD4+CD25+Treg細(xì)胞的功能，通過TOLL樣受體2（toll like receptor 2，TLR2）的磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K），蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）和p38信號途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)，分泌IL-10和TGF-β等因子，下調(diào)T細(xì)胞中的NF-κB表達(dá)[13]。另有研究發(fā)現(xiàn)Derp2基因能抑制CD4+CD25highTreg細(xì)胞核內(nèi)的NF-κB/p65易位，該作用主要通過調(diào)節(jié)髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）的信號蛋白得以實現(xiàn)[14]。

CD4+CD25+Treg細(xì)胞的免疫無能性則表現(xiàn)為對IL-2特異性抗原及抗原提呈細(xì)胞(APC)的刺激呈現(xiàn)出低反應(yīng)狀態(tài)，但是在高濃度IL-2的條件下，通過TCR刺激可以使CD4+CD25+Treg細(xì)胞增殖并活化。

2　CD4+CD25+Treg與膿毒癥

膿毒癥所導(dǎo)致的全身器官功能障礙是臨床上危重患者死亡的主要原因，近年來對膿毒癥發(fā)病機制和發(fā)病過程的研究表明，免疫功能紊亂扮演著重要角色[15]，失代償性反應(yīng)和免疫功能紊亂嚴(yán)重影響了機體清除病原微生物的能力[16]。目前Treg在膿毒癥中具體調(diào)節(jié)機制仍未完全闡明，但作為重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，其對膿毒癥的免疫功能紊亂有著非常重要的作用[17]。因此，深入了解CD4+CD25+Treg細(xì)胞在膿毒癥病程中的變化規(guī)律及可能的調(diào)節(jié)機制，將為實施有效的干預(yù)措施提供新的思路。

2.1CD4+CD25+Treg在膿毒癥中的變化Wisnoski等[18]發(fā)現(xiàn)與假手術(shù)組小鼠相比，膿毒癥組小鼠脾臟和外周血中CD4+CD25+Treg細(xì)胞的總數(shù)及活性均明顯增高。Monneret等[19]則觀察到膿毒癥患者休克開始時出現(xiàn)CD4+CD25+Treg細(xì)胞絕對數(shù)下降，但很快恢復(fù)至正常水平，而CD4+CD25-T細(xì)胞則出現(xiàn)顯著下降。由此推測CD4+CD25+Treg細(xì)胞比例的增高不是CD4+CD25+Treg細(xì)胞增殖的結(jié)果，而主要是由于對CD4+CD25+T細(xì)胞選擇性清除造成的。

研究發(fā)現(xiàn)，燒傷后7 d的膿毒癥患者淋巴結(jié)中Treg比例大幅增加，其細(xì)胞數(shù)絕對值未見明顯變化，而其特異性標(biāo)記物Foxp3及細(xì)胞表面CTLA4、膜相關(guān)性TGF-β的表達(dá)上調(diào)，這與膿毒癥所致的免疫抑制呈相關(guān)性；給予抗體處理后Treg的比例下降，并且Thl型反應(yīng)增強，表明Treg能夠抑制膿毒癥時Thl型反應(yīng)[20-21]。

膿毒癥免疫功能紊亂的機制一方面表現(xiàn)為細(xì)胞凋亡與免疫無反應(yīng)性；另一方面則是T細(xì)胞功能失調(diào)，即促炎反應(yīng)向抗炎反應(yīng)(Th2反應(yīng))的漂移[22]。發(fā)生膿毒癥時，機體內(nèi)Treg數(shù)量增加，這一變化使得免疫無反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)一步加劇，表現(xiàn)為機體對抗原刺激不發(fā)生反應(yīng)性增殖也不分泌細(xì)胞因子IL-2。CD4+CD25+Treg細(xì)胞即使在TCR介導(dǎo)信號刺激同時伴有高濃度外源性IL-2存在的情況下，仍可增殖并活化，但其增殖水平較CD4+CD25-T細(xì)胞明顯偏弱。膿毒癥病程中，與其他淋巴細(xì)胞比較，Treg對自身凋亡的敏感性降低。體外研究表明，Treg能夠抵抗Fas和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的凋亡，但在膿毒癥時Treg抵抗凋亡的機制并不明確[23]。

2.2CD4+CD25+Treg在膿毒癥中的作用Caramalho等[24]研究表明Treg可以表達(dá)不同的TLRs,并且LPS可以通過TLRs直接將Treg非特異性激活，同時通過TLR4可以增加Treg的抑制功能，被激活的Treg可以阻止感染誘導(dǎo)免疫損傷，與此同時感染的負(fù)荷也一并增加，因此抑制保護性免疫反應(yīng)使得病原體存活時間得以延長，從而導(dǎo)致患者感染程度加重[25]。Heuer等[26]將Treg細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移到CLP模型的小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)Treg能夠改善膿毒癥小鼠的生存期，且Treg劑量與小鼠生存期成正相關(guān)。這一結(jié)果與TNF-α和細(xì)菌清除率的增加有關(guān)，并且與宿主是否存在T細(xì)胞相關(guān)，因為T細(xì)胞缺如的CLP模型小鼠接受過繼轉(zhuǎn)移的Treg細(xì)胞時生存率明顯下降。同樣的方法，Murphy等[27]發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞缺陷的小鼠燒傷之后，天然免疫細(xì)胞通過TLR4和TLR2刺激產(chǎn)生高活性，而轉(zhuǎn)入過繼Treg可以阻斷這種效應(yīng)。以上結(jié)果表明Treg在膿毒癥和創(chuàng)傷免疫反應(yīng)中起保護作用。

Chen等[28]發(fā)現(xiàn)在建立膿毒癥模型前3天應(yīng)用抗CD25抗體下調(diào)Treg比例之后，膿毒癥早期死亡率下降，然而，Wisnoski等[18]發(fā)現(xiàn)同樣在建模型前用CD25抗體下調(diào)Treg，淋巴細(xì)胞功能有所恢復(fù)，但膿毒癥死亡率沒有下降。這兩種不同結(jié)果可能與抗體應(yīng)用劑量和應(yīng)用時機不同有關(guān)，也可能與膿毒癥模型嚴(yán)重程度以及觀察時機不同有關(guān)，Treg更有可能是在后期的代償性抗炎反應(yīng)之后發(fā)揮重要作用[29]。

3　展望

隨著相關(guān)研究的不斷深入，Treg在膿毒癥時的變化規(guī)律及作用機制已經(jīng)被初步闡明，但仍有諸多問題有待進(jìn)一步深入研究；Treg在膿毒癥病理生理過程的具體意義是怎樣的？下調(diào)Treg水平對膿毒癥生存率改善的具體機制，膿毒癥不同階段Treg的演變規(guī)律及相應(yīng)作用是否不同？隨著對膿毒癥動物模型及臨床患者Treg變化規(guī)律及作用機制的不斷深入研究，我們或許可以通過檢測及干預(yù)Treg來評估膿毒癥嚴(yán)重程度并改善機體免疫功能紊亂，為膿毒癥的臨床治療開辟新的途徑。

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（收稿：2015-05-06修回：2015-09-02）

（責(zé)任編輯劉洪斌）

R631

A

1007-6948(2015)05-0531-04

10.3969/j.issn.1007-6948.2015.05.030

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院普通外科（天津 300052）

王春立，E-mail：charlywang2008@sina.com