樹突狀細胞與動脈粥樣硬化

白瑞娜 陳可冀 叢偉紅

動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)是一種大-中型動脈的慢性炎癥性疾病，其主要并發(fā)癥是血栓形成導(dǎo)致的多種心腦血管急慢性病癥。傳統(tǒng)觀點多認為AS 是由于動脈管壁脂質(zhì)沉積引起，但越來越多的證據(jù)表明免疫系統(tǒng)在AS 斑塊形成過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用［1］。AS 斑塊組織中有大量免疫細胞浸潤，并通過分泌炎性細胞因子、趨化因子影響斑塊穩(wěn)定性，因此，免疫系統(tǒng)決定性的影響了斑塊破裂并最終導(dǎo)致臨床癥狀出現(xiàn)［2～4］。其中，樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)在AS 中的作用日益受到關(guān)注，其通過激發(fā)T 細胞免疫應(yīng)答影響AS 斑塊進展［5］。

一、DCs:分化及功能

DCs 早在1973 年由Steinman 和Cohn 發(fā)現(xiàn)，其作為人體內(nèi)功能最強大的抗原遞呈細胞(APC)，激活T淋巴細胞的能力是巨噬細胞或B 淋巴細胞等APC 的數(shù)百至數(shù)千倍，在適應(yīng)性免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用，同時也是連接固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的橋梁［6］。樹突狀細胞的分化可分為3 個階段:前體細胞、不成熟DCs 和成熟DCs。前體細胞在外周血中運行并到達靶組織分化為不成熟DCs，具有極強的抗原攝取、加工和處理能力，但其表達抗原遞呈分子(MHCⅡ)和共刺激分子水平較低，因此不能遞呈抗原和激發(fā)T 細胞免疫應(yīng)答;不成熟DCs 向淋巴組織比如脾、淋巴結(jié)等部位遷移或受到外界物質(zhì)刺激，可進一步分化為成熟DCs，其細胞表面黏附因子(CD11a、CD50、CD54 和CD58)、共刺激分子(CD40、CD80、CD86 和CD83)和抗原遞呈分子(MHC Ⅰ、MHCⅡ和CD1)的表達較不成熟DCs 明顯增高，因此具有較強的抗原遞呈和激發(fā)T 細胞免疫應(yīng)答的能力;初始T 淋巴細胞可通過與DCs 和炎性因子(比如DCs 分泌的IL -12p70)直接接觸分化為Th1 細胞。此外，DCs 表面共刺激分子如CD80 和CD86 對T 細胞免疫應(yīng)答也具有重要作用，敲除共刺激分子則初始T 淋巴細胞不能被激活［7］。因此，成熟DCs 對T 細胞免疫應(yīng)答具有重要作用。

二、動脈管壁中的DCs

正常動脈管壁中可發(fā)現(xiàn)少量DCs 存在，其在易形成動脈粥樣硬化組織中具有較高數(shù)量表達，比如主動脈弓彎曲和分叉處。此區(qū)域較高的血流剪切力可能是導(dǎo)致DCs 聚集的一個主要因素。體內(nèi)DCs 是一類多相性細胞，主要可分為4 種類型:常規(guī)樹突狀細胞(cDCs)、類漿細胞樣樹突狀細胞(pDCs)、單核細胞源性DC 和朗格漢斯細胞，其中單核細胞源性DCs是動脈粥樣硬化損傷區(qū)域DCs 的主要來源［8，9］。體外實驗也顯示單核細胞在LPS、ox -LDL、AGE 等刺激下可分化為成熟DCs。與常規(guī)DCs 一樣，單核細胞源性DCs 可表達CD11c、MHCⅡ等共刺激分子和抗原遞呈分子，促進炎性因子分泌并具備抗原遞呈功能。

三、動脈粥樣硬化組織中的DCs

正常管壁中僅有少量DCs 表達，但在AS 損傷中DCs 大量聚集并誘導(dǎo)為成熟DCs。與初始動脈粥樣硬化損傷相比，動脈粥樣硬化進展期斑塊組織約有70%DCs 呈現(xiàn)出成熟表型(CD83+、DC -LAMP+)，可激發(fā)機體免疫應(yīng)答并維持斑塊組織的持續(xù)炎癥狀態(tài)。AS 中CD11c+DC 的數(shù)量在內(nèi)膜和外膜中均明顯增加，易損斑塊肩部尤為顯著，提示DCs 在AS 病理進展中發(fā)揮關(guān)鍵作用［10，11］。DCs 主要通過巨噬細胞活化和Th1 免疫應(yīng)答促進早期AS 進展及炎性反應(yīng)。進展期動脈粥樣硬化斑塊中DCs 的聚集加劇了斑塊的不穩(wěn)定和內(nèi)皮損傷程度［12］。人體研究亦顯示具有急性缺血癥狀的冠心病患者斑塊組織中DCs 顯著增加，但患者血液中DCs 或DC 前體細胞數(shù)量明顯下降，這也許可解釋斑塊組織中DCs 的聚集［13］。在不穩(wěn)定型心絞痛患者AS 斑塊組織中以成熟DCs 為主，并觀察到DCs 和T 細胞聚集成簇，提示DCs 在斑塊局部或可激發(fā)T 淋巴細胞免疫應(yīng)答，促進炎性因子分泌。因此，深入研究AS 中DCs 的功能或可為動脈粥樣硬化的治療提供新的靶點。

1.DCs 參與脂質(zhì)攝取和泡沫細胞的形成:動脈管壁的脂質(zhì)沉積在AS 病理進程中起關(guān)鍵作用，不僅可誘導(dǎo)免疫細胞向斑塊局部組織聚集，并且具有吞噬功能的細胞可吞噬氧化修飾的低密度脂蛋白(ox -LDL)形成泡沫細胞，誘導(dǎo)機體的持續(xù)炎癥狀態(tài)。傳統(tǒng)觀點認為泡沫細胞主要由巨噬細胞吞噬脂質(zhì)形成，但近期研究顯示，DCs 同樣可促進泡沫細胞的形成，加劇AS 相關(guān)疾病的病理進展，同時ox -LDL 還可促進巨噬細胞向DCs 分化［14，15］。雖然DCs 在這種復(fù)雜斑塊環(huán)境中的具體作用仍不明確，但現(xiàn)有研究均表明DCs 來源的泡沫細胞，或在AS 初始病理階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2.AS 組織中DCs 的抗原遞呈功能:DCs 作為專職抗原遞呈細胞，其成熟表型在不需任何外來刺激分子的條件下即可啟動機體免疫應(yīng)答反應(yīng)。體內(nèi)實驗表明進展期AS 斑塊組織中聚集了大量成熟DCs，可攝取特異性抗原，在局部AS 斑塊組織中被激活并參與抗原遞呈從而促進Th1 細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng)［14］。AS 斑塊組織中DCs 可誘導(dǎo)T 細胞活化和增殖，促進炎癥和免疫應(yīng)答反應(yīng)加劇斑塊的不穩(wěn)定性。ox-LDL 作為參與AS 病理進展的重要物質(zhì)可誘導(dǎo)DCs 成熟，使其表面共刺激因子的表達、T 細胞的增殖能力均明顯增強［16］。此外，調(diào)節(jié)型T 細胞(Treg)在AS 病理進程中具有保護性作用，而共刺激分子CD80/CD86 敲除可出現(xiàn)嚴重的Treg 缺陷，為成熟DCs 誘導(dǎo)斑塊局部免疫炎性反應(yīng)并促進AS 的病理進展提供了另一重要證據(jù)。

3.AS 組織中DCs 相關(guān)細胞因子:成熟DCs 除表達共刺激因子、具備抗原遞呈功能外，還可促進炎性細胞因子和趨化因子的分泌。外界刺激物通過TLR激活DCs，誘導(dǎo)產(chǎn)生多種促炎細胞因子，包括TNF -α、IL-6 和IL -12。整體動物實驗顯示ApoE - / -小鼠進行IL -12p40 - / - 則AS 損傷面積更小，反之，注射IL -12 則可加劇AS 損傷。IL -12 還可通過誘導(dǎo)Th1 細胞的極化和T 細胞聚集影響動脈粥樣硬化的損傷。AS 斑塊組織中DCs 分泌的一系列趨化因子影響免疫細胞向損傷組織的聚集，其中CCL17和CCL12 可通過CCR4 受體來誘導(dǎo)T 細胞聚集，并激發(fā)DCs 與T 細胞的相互作用，增強斑塊局部免疫炎性反應(yīng)。因此，抑制DCs 的免疫成熟可減少細胞因子、趨化因子的分泌，從而有效阻斷后續(xù)T 淋巴細胞免疫應(yīng)答。

4.DCs 誘導(dǎo)的免疫耐受:DCs 介導(dǎo)雙向免疫調(diào)節(jié)，成熟DCs 可遞呈抗原、激活T 淋巴細胞，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。不成熟DCs 可通過沉默T 細胞來介導(dǎo)免疫耐受負向調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，發(fā)揮血管保護作用。在AS斑塊組織中存在多種炎性細胞因子、ox -LDL 等物質(zhì)可誘導(dǎo)不成熟DCs 向成熟DCs 分化，以激活局部組織免疫應(yīng)答，促進動脈粥樣硬化病理進程［17］。因此，誘導(dǎo)AS 特異性抗原的免疫耐受(即抑制DCs 免疫成熟)是抗AS 治療的一個潛在治療靶點。

5.DCs 的胞葬作用:吞噬細胞識別和清除凋亡細胞的過程被稱為胞葬作用(efferocytosis)。存在于AS早期損傷部位的不成熟DCs 具有胞葬作用，通過攝取抗原或脂質(zhì)分化為成熟DCs 以活化抗原特異性T細胞激活機體免疫應(yīng)答［18］。AS 組織中不成熟DCs的胞葬作用影響了斑塊進展，抑制局部炎性反應(yīng)及DCs 成熟。不成熟DCs 介導(dǎo)的胞葬作用吞噬凋亡細胞可阻斷細胞壞死及其作為主要促炎信號所誘導(dǎo)的一系列炎性反應(yīng)，延緩AS 的病理進展及脂質(zhì)核心形成［19］。不成熟DCs 還可吞噬壞死泡沫細胞，促使氧化脂質(zhì)遷移并抑制炎性反應(yīng)，但成熟DCs 則失去了胞葬功能，不能阻斷斑塊局部的炎性反應(yīng)。因此，AS損傷局部成熟DCs 的積聚導(dǎo)致的胞葬作用缺陷是加速局部炎性反應(yīng)并出現(xiàn)局灶性壞死的一個潛在危險因素。

四、藥物對DCs 免疫成熟的影響及其抗動脈粥樣硬化的作用

樹突狀細胞作為抗AS 治療的一個潛在靶點，引起了諸多研究者的關(guān)注。他汀類、PPARγ 受體激動劑等具有抗動脈粥樣硬化作用的藥物均可抑制DCs的免疫成熟，但是長時間使用可導(dǎo)致轉(zhuǎn)氨酶升高、新發(fā)糖尿病、骨質(zhì)疏松等不良反應(yīng)，因此，諸多研究者著眼于天然藥物，探索天然藥物的藥理學(xué)機制，以期尋找更為安全的抗動脈粥樣硬化藥物。多種具有抗炎、抗氧化作用的中藥及單體的研究均顯示可通過激活PPARγ 受體抑制DCs 的免疫成熟，為AS 相關(guān)疾病的臨床治療提供了可使用的備選藥物［20～22］。

五、展 望

血脂、血糖、血壓等危險因素均會導(dǎo)致內(nèi)皮功能紊亂，增加內(nèi)皮細胞的通透性和黏附因子的表達，從而使脂質(zhì)和免疫細胞在動脈管壁聚集，加速了動脈粥樣硬化的病理進程?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究結(jié)果認為動脈粥樣硬化是一種免疫炎癥性疾病，慢性血脂水平的增高和其他心血管危險因素共同誘導(dǎo)機體的炎癥狀態(tài)，其中免疫系統(tǒng)建立了持續(xù)的促炎反應(yīng)并加速斑塊進展。LDL、ox -LDL、Hsp60 等均可作為抗原參與AS的起始階段，斑塊組織中主要的抗原遞呈細胞——DCs 可參與AS 的病理進程。在正常動脈管壁中存在CD11c+DCs，并主要分布在易形成AS 的區(qū)域如動脈彎曲和分叉處。DCs 連接先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答，成熟DCs 通過表達共刺激分子、抗原遞呈分子激活T淋巴細胞免疫應(yīng)答，攝取氧化修飾的LDL 形成泡沫細胞加速初始AS 損傷的形成。體內(nèi)研究也進一步支持了DCs 發(fā)揮促AS 作用。因此，盡管DCs 在體內(nèi)尤其是復(fù)雜AS 斑塊組織中的功能尚未完全闡明，但抑制DCs 免疫成熟對于AS 的治療仍具有重要意義。

目前冠心病的二級預(yù)防已充分考慮到LDL 和炎性因子等主要的危險因素，但仍然不能取得最大的臨床獲益，因此，針對DCs 進行相應(yīng)的研究尤其是近些年來興起的DCs 免疫治療，或可作為心血管疾病治療和預(yù)防的一個新的補充療法。研究顯示注射免疫抑制因子IL-10 處理的負載apoB100 的DCs 疫苗可使高膽固醇血癥小鼠的動脈粥樣硬化斑塊負荷降低70%、減輕炎性反應(yīng)并減少損傷局部CD4+T 細胞的聚集［23］。一項類似的研究也顯示反復(fù)注射ox -LDL疫苗的DCs 可減少LDLR- / -小鼠頸動脈損傷面積達87%，并伴隨斑塊穩(wěn)定性的增加［24］。但DCs 免疫療法與臨床應(yīng)用之間尚存在巨大的鴻溝，配體和受體的免疫屬性尤其重要，只有人白細胞抗原匹配的免疫耐受DCs 才可能發(fā)揮保護動脈粥樣硬化的目的。

盡管CD83 可以作為DCs 成熟的一個主要標志物，但DCs 仍沒有特異性的標志物。因此，基礎(chǔ)研究有必要明確其特異性標志物和功能，為進一步指導(dǎo)臨床藥物的開發(fā)和疾病的治療奠定基礎(chǔ)。由于AS 斑塊組織中多種免疫細胞的浸潤，不同免疫細胞之間可能存在復(fù)雜的相互作用，對其功能及細胞間相互作用進行揭示，有助于制定更安全有效的治療策略，為臨床冠心病等血管性疾病的治療提供新的證據(jù)和思路。

有諸多天然藥物具有抗炎、抗氧化等作用，也許可通過影響DCs 免疫成熟來發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用，或可為臨床動脈粥樣硬化相關(guān)疾病的治療提供新的藥理學(xué)證據(jù)支持。隨著AS 病理機制的進一步闡釋和研究，對冠心病等血管性疾病的治療也會相應(yīng)產(chǎn)生新的治療手段和方法，并有助于進一步降低心血管疾病的發(fā)生率和病死率。

1 Fernández-Velasco M，González -Ramos S，Boscá L. Involvement of monocytes/macrophages as key factors in the development and progression of cardiovascular diseases［J］.Biochem J，2014，458(2):187-193

2 Frosteg?rd J. Immunity，atherosclerosis and cardiovascular disease［J］.BMC Medicine，2013，11(1):117 -130

3 Legein B，Temmerman L，Biessen EAL，et al. Inflammation and immune system interactions in atherosclerosis［J］. Cell Mol Life Sci，2013，70(20):3847 -3869

4 Iwata H，Manabe I，Nagai R. Lineage of bone marrow -derived cells in atherosclerosis［J］. Circ Res，2013，112(12):1634 -1647

5 Manthey HD，Zernecke A. Dendritic cells in atherosclerosis:functions in immune regulation and beyond［J］. Thromb Haemose，2011，106(5):772 -778

6 Koltsova EK，Ley K. How dendritic cells shape atherosclerosis?［J］.Trends Immunol，2011，32(11):540 -547

7 Takeda M，Yamashita T，Sasaki N，et al. Dendritic cells in atherogenesis:possible novel targets for prevention of atherosclerosis［J］.J Atheroscler Thromb，2012，19(11):953 -961

8 Belz GT，Nutt SL. Transcriptional programming of the dendritic cell network［J］.Nat Rev Immunol，2012，12(2):101 -113

9 Choi JH，Cheong C，Dandamudi DB，et al.Flt3 signaling-dependent dendritic cells protect against atherosclerosis［J］. Immunity，2011，35(5):819 -831

10 Weber C，Meiler S，Doring Y，et al. CCL17 - expressing dendritic cells drive atherosclerosis by restraining regulatory T cell homeostasis in mice［J］. J Clin Invest，2011，121(17):2898 -2910

11 Liu P，Yen-Rei AY，Spencer JA，et al. CX3CR1 deficiency impairs dendritic cell accumulation in arterial intima and reduces atherosclerotic burden［J］. Arterioscler Thromb Vasc Biol，2008，28(2):243 -250

12 Ketelhuth DFJ，Hansson GK. Cellular immunity，low -density lipoprotein and atherosclerosis:break of tolerance in the artery wall［J］.Thromb Haemost，2011，106(5):779 -786

13 Van Vré EA，Van Brussel I，de Beeck KO，et al. Changes in blood dendritic cell counts in relation to type of coronary artery disease and brachial endothelial cell function［J］. Coron Artery Dis，2010，21(2):87 -96

14 Paulson KE，Zhu SN，Chen M，et al. Resident intimal dendritic cells accumulate lipid and contribute to the initiation of atherosclerosis［J］.Circ Res，2010，106(2):383 -390

15 Butcher MJ，Galkina EV. Phenotypic and functional heterogeneity of macrophages and dendritic cell subsets in the healthy and atherosclerosis-prone aorta［J］.Front physiol，2012，3:44

16 Sun J，Hartvigsen K，Chou MY，et al. Deficiency of antigen -presenting cell invariant chain reduces atherosclerosis in mice［J］. Circulation，2010，122(8):808 -820

17 Niessner A，Weyand CM. Dendritic cells in atherosclerotic disease［J］.Clin Immunol，2010，134(1):25 -32

18 Subramanian M，Tabas I.Dendritic cells in atherosclerosis［J］.Semin Immunopathol，2014，36(1):93 -102

19 Tabas I. Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis［J］.Nat Rev Immunol，2010，10(1):36 -46

20 劉紅櫻，葛均波，馬曉娟，等. 人參皂苷Rb1 對氧化型低密度脂蛋白誘導(dǎo)的人單核細胞源樹突狀細胞免疫成熟的影響［J］. 中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，2011，31(3):350 -354

21 Liu H，Wang S，Sun A，et al. Danhong inhibits oxidized low-density lipoprotein-induced immune maturation of dentritic cells via a peroxisome proliferator activated receptor γ - mediated pathway［J］. J Pharmacol Sci，2012，119(1):1 -9

22 Zhao J，Zhu H，Wang S，et al. Naoxintong protects against atherosclerosis through lipid-lowering and inhibiting maturation of dendritic cells in LDL receptor knockout mice fed a high - fat diet［J］. Curr Pharm Des，2013，19(33):5891 -5896

23 Hermansson A，Johansson DK，Ketelhuth DF，et al. Immunotherapy with tolerogenic apolipoprotein B-100 -loaded dendritic cells attenuates atherosclerosis in hypercholesterolemic mice clinical perspective［J］. Circulation，2011，123(10):1083 -1091

24 Habets KL，van Puijvelde GH，van Duivenvoorde LM，et al. Vaccination using oxidized low - density lipoprotein - pulsed dendritic cells reduces atherosclerosis in LDL receptor -deficient mice［J］. Cardiovasc Res，2010，85(3):622 -630