PPARα在移植免疫中的作用

張元元綜述，王光明審校

（大理學院臨床醫(yī)學院，云南大理671000）

PPARα在移植免疫中的作用

張元元綜述，王光明審校

（大理學院臨床醫(yī)學院，云南大理671000）

器官移植； 移植物排斥； 髓樣分化因子88； 綜述； 長途/白細胞介素1受體結(jié)構(gòu)域含適配器蛋白誘導干擾素

器官移植是治療器官終末期疾病的主要方法，而移植排斥是移植物喪失功能的主要原因。先天性和獲得性免疫均參與了移植排斥反應。長途/白細胞介素1受體結(jié)構(gòu)域含適配器蛋白誘導干擾素（toll/interleukin-1 receptor domain-containing adaptor-protein inducing interferon，TRIF）和髓樣分化因子88（myeloid Differentiation Factor 88，MyD88）在先天性免疫反應中具有重要作用，在先天性和獲得性免疫中具有橋梁作用，過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR）α具有抑制免疫反應和調(diào)節(jié)免疫偏移及抑制TRIF和MyD88表達的作用，因此，PPARα可能在誘導移植耐受上具有潛在的應用價值。現(xiàn)將PPARα在移植免疫中的作用綜述如下。

1 器官移植介紹

1.1 器官移植概況 目前，包括腎臟、胰腺、肝臟、心臟、肺、角膜和小腸等移植已成為治療器官終末期疾病的主要方法[1]。全世界有數(shù)以十萬計的患者為維持生命或腎衰竭患者為提高生活質(zhì)量而不得不接受器官移植。器官移植后最主要的并發(fā)癥是移植物失去功能，隨后發(fā)生免疫排斥。移植物的排斥是一個以破壞移植物為目的的免疫反應過程。該過程可用免疫抑制劑進行控制。雖然，免疫抑制劑的抑制效果得到了改善，使移植物存活時間明顯提高，但患者需終身服用免疫抑制劑。免疫抑制劑的長期使用使患者免疫力低下，容易引發(fā)腫瘤、感染等。

目前，非特異用免疫抑制劑或生物制劑抑制宿主的免疫系統(tǒng)是器官移植后預防器官排斥的主要且是唯一的方法。免疫抑制療法包括誘導治療和維持治療。誘導治療藥物包括抗CD25受體的抗體類[巴利昔單抗[（basiliximab）、達克珠單抗（daclizumab）]、抗CD52單克隆抗體、抗胸腺細胞球蛋白和皮質(zhì)類固醇激素等。維持治療藥物包括鈣調(diào)神經(jīng)磷脂酶抑制劑、咪唑巰嘌呤和霉酚酸脂等[1]。2類療法的免疫抑制劑均能引起諸如感染、腫瘤等不良反應。因此，對減少或完全排除免疫抑制劑的使用，也就是誘導特異移植耐受的嘗試將明顯改善器官移植后患者的生活質(zhì)量。

有學者于1953年提出移植耐受是器官移植的最高目標，移植耐受指在停止使用免疫抑制劑后宿主具有永久的對移植物抗原特異的免疫接受，也就是移植物可長期存活。真正的移植耐受指移植物功能正常且維持很長時間；同時，不使用免疫抑制劑，還需要對供體抗原無免疫反應。因此，闡明對移植器官誘導移植耐受的機制及誘導穩(wěn)定的移植耐受狀態(tài)成為目前進行器官移植研究的終極目標。

1.2 移植耐受分類 移植耐受還包括操縱耐受和接近移植耐受。操縱耐受是指當患者不接受免疫抑制劑治療時移植物維持正常功能而不發(fā)生排斥反應，但該作用是由于機體喪失了破壞性反應，使機體在移植物的免疫反應存在情況下而不能破壞移植物的結(jié)構(gòu)及功能。在操縱耐受中免疫反應仍存在，但不出現(xiàn)臨床表現(xiàn)。通常情況下操縱耐受是由于選擇性停止使用免疫抑制劑。

接近移植耐受是指移植物功能和組織形態(tài)正常，但患者需接受最小劑量免疫抑制劑。移植耐受的誘導在理論上講是通過一定的方式修飾宿主免疫系統(tǒng)，導致宿主不能識別供體來源的抗原，從而不能排斥移植器官，但免疫系統(tǒng)仍具有正常功能和組成成分，結(jié)果使移植物和患者均能長期存活。

對移植耐受的定義，動物模型與臨床的定義是有區(qū)別的。在動物模型中耐受是指在不使用免疫抑制劑的情況下，再次移植來自同種供體的器官不發(fā)生排斥，但該宿主還具有排斥來自第三方移植物的能力。

2 移植排斥和移植耐受

2.1 移植耐受的概念 動物移植模型和臨床器官移植等研究表明，移植的實體器官的免疫排斥是一個包括了先天性和獲得性免疫及其相互作用的復雜過程，其中效應性T細胞是器官移植排斥反應的主要效應細胞[1-2]。受體T細胞識別供體來源的抗原能力稱為同種異體識別，一旦受體T細胞通過抗原呈遞細胞作用識別了供體來源的抗原，免疫排斥將啟動，首先幼稚型T細胞激活，然后，在共刺激信號作用下通過克隆擴增、分化形成效應性T細胞，形成的效應性T細胞通過遷移進入移植物中，從而引起移植物破壞。另外，CD4 T細胞還能輔助B細胞產(chǎn)生同種異體抗體。針對效應性T細胞引起的免疫排斥可通過T細胞無能、免疫刪除（在胸腺中進行陰性選擇和誘導激活T細胞發(fā)生凋亡等途徑、刪除供體特異效應性T細胞）、免疫忽視、免疫偏移（Th1/Th2細胞比例發(fā)生改變）及免疫抑制等方式達到移植耐受[1-2]。

2.2 T細胞在移植排斥中的作用 效應性T細胞是器官移植排斥反應的主要效應細胞，T細胞介導的移植物細胞溶解、T細胞激活輔助細胞、同種異體抗體的產(chǎn)生或補體激活是導致移植物失去功能的原因。大量研究顯示，至少需要2個刺激信號才能使T細胞選擇性激活并發(fā)育形成有功能的效應性細胞。通過T細胞受體識別的同種異體抗原特異信號為第一信號，由共刺激分子提供的抗原非特異信號為第二信號。雖然，第二信號無移植物特異性，但共刺激信號在T細胞活化和抗移植物反應中具有重要作用。在過去的20年里，在T細胞激活時期封閉包括CD28/B7等共刺激信號，能明顯延長移植物存活時間。在抗原呈遞過程中，即T細胞活化過程中阻斷T細胞活化的共刺激信號將誘導T細胞無能、免疫刪除、免疫調(diào)節(jié)、免疫偏移及免疫抑制等，從而誘導移植耐受。

2.3 非T細胞在移植排斥中的作用 雖然，效應性T細胞在移植排斥中具有重要作用，但越來越多的研究證實，一些非T細胞因素包括參與體液免疫的成熟B細胞、參與先天性免疫的自然殺傷（natural killer，NK）細胞、樹突狀細胞、單核細胞和巨噬細胞等在移植排斥和移植物損傷中也具有重要作用[3]。有研究顯示，構(gòu)建骨髓來源的干細胞移植形成的嵌合體[1]及滅活、刪除或修飾NK細胞、樹突狀細胞、單核細胞和巨噬細胞等能在人類、嚙齒類等動物器官移植時誘導移植耐受[4]?？乖蔬f細胞——樹突狀細胞通過活化的NK細胞而激活。在器官移植過程中封閉樹突狀細胞活化過程中的任何一種信號通路均能減輕獲得性免疫反應，從而預防移植排斥的發(fā)生；每一例由于腎臟缺血損傷進行腎臟移植的患者，由于缺血損傷導致先天性免疫系統(tǒng)激活，激活的先天性免疫反應可引起急性排斥，并且與發(fā)展為慢性排斥密切相關(guān)。缺血損傷引起促進免疫排斥的機制是多因素的。有研究顯示，缺血損傷能激活包括細胞和體液免疫在內(nèi)的先天性免疫。

2.4 Toll樣受體（toll-like receptors，TLRs）信號系統(tǒng)在移植排斥中的作用 引起缺血損傷的關(guān)鍵因素是活性氧（reactive oxygen species，ROS）。ROS以毒性方式直接引起細胞凋亡或死亡。ROS可激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶，導致細胞凋亡，另外，還可誘導TLRs表達，引發(fā)先天性免疫反應，激活的TLRs還可介導樹突狀細胞的活化，從而使樹突狀細胞遷移到移植物內(nèi)，誘發(fā)獲得性免疫反應。

氧損傷可通過MyD88和TRIF等自適應分子參與急性排斥反應。通過這些自適應分子介導的信號通路可促進移植物內(nèi)諸如人干擾素誘導蛋白10 （interferon in duced protein 10，IP10）分子的表達，而IP10分子是與T細胞轉(zhuǎn)歸到移植物內(nèi)有關(guān)的主要分子。由于TLRs、MyD88和TRIF等分子參與了先天性免疫反應；同時，在獲得性免疫的激活過程中也具有作用，因此，可以說TLRs、MyD88和TRIF等分子是介導先天性免疫向獲得性免疫進展的橋梁。

TLRs是先天性免疫系統(tǒng)受體家族，可識別病原相關(guān)分子、受損細胞釋放的分子和與受損細胞相關(guān)的分子，如纖維連接蛋白和熱休克蛋白等[5-6]。TLRs在諸如中性粒細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞等組成先天性免疫系統(tǒng)的細胞上表達，還在腎臟等器官的上皮細胞、內(nèi)皮細胞和間充質(zhì)細胞上表達[7]。TLRs與其配體MyD88和TRIF結(jié)合后可上調(diào)包括細胞因子、趨化因子及共刺激信號分子等，從而參與炎性反應[8]。TLR4基因表達可作為腎臟移植物喪失功能的生物學指標[8]；在骨髓移植排斥反應中其免疫排斥機制為MyD88依賴的TLR4/TRIF信號通路途徑[9]；封閉共刺激信號通路可誘導造血干細胞、心臟移植物耐受，但在此期間由于受到感染或外界給予脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激使 TLRs激活，其耐受狀態(tài)將被打破，從而導致移植物排斥；在胰島移植中TLRs的表達狀態(tài)與異種和同種胰島移植物耐受密切相關(guān)[10]，表明TLRs參與了移植物排斥和炎性反應。但TLRs在移植排斥中的作用機制尚有待于進一步探討。

TRIF和MyD88是TLRs的配體，參與TLRs引起免疫反應的信號通路，是先天性和獲得性免疫的橋梁[11]。在心臟移植時當TRIF或MyD88基因沉默，將誘導心臟移植耐受[12]；進一步研究結(jié)果顯示，抑制TRIF和MyD88表達，還能預防慢性排斥的發(fā)生[13]；骨髓來源的樹突狀細胞經(jīng)MyD88基因沉默，能延長小腸移植物存活時間[14]；在樹突狀細胞和Th1細胞上使MyD88基因沉默，該信號通路失去功能，即使主要組織相容性抗原完全不匹配，進行實體器官移植仍可形成耐受狀態(tài)，而MyD88誘導耐受與其介導的單核細胞分化有關(guān)[15]，說明TRIF和MyD88通過先天性免疫系統(tǒng)參與了移植排斥反應；另外，TRIF和MyD88還參與了移植物抗宿主病[10]；利用MyD88或TRIF基因敲除小鼠進行器官移植的研究顯示，抗原呈遞細胞——樹突狀細胞的抗原呈遞功能出現(xiàn)紊亂，移植物組成的細胞損傷減弱，從而延長了移植物的存活及功能；另外，導致先天性免疫反應減弱等，進一步說明針對TRIF和MyD88表達的修飾可能在移植排斥中具有潛在價值。

3 PPARα在移植后免疫反應中的可能作用機制

3.1 PPARs介紹 PPARs是配體依賴的轉(zhuǎn)錄因子[16]，包括3種亞型：α、β（又稱為δ）和γ（又稱為葡萄球菌核酸酶）。據(jù)文獻報道，PPARs參與了脂類和糖類代謝及脂肪細胞的分化、細胞增殖和免疫反應[17]。1962年貝特類藥（Fibrates）作為降低膽固醇和血脂的藥物應用于臨床[18]，隨后研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ibrates是PPARα的配體，包括非諾貝特（Fenofibrate）、安妥明（氯貝丁酯，Clofibrate）和吉非貝齊（Gemfibrozil）及人工合成的匹立尼酸（Wy14643）。除降脂外，還具有抗炎和抗氧化作用、激活PPARα等[19]，在LPS腦室注射誘導的炎性反應中用PPARα激動劑——非諾貝特和Wy14643處理后，白介素6等炎性細胞因子的表達及蛋白含量減少，被激活的小膠質(zhì)細胞數(shù)量減少，而當用PPARα基因敲除的小鼠作為實驗動物時非諾貝特和Wy14643處理失去抗炎作用，說明PPARα在炎性反應中具有抗炎作用；同時，在該動物模型中檢測ROS、誘導型一氧化氮合酶、內(nèi)皮細胞一氧化氮合酶等時也發(fā)現(xiàn)，PPARα減少了氧自由基含量，從而具有抗氧化作用。

3.2 PPARα在免疫反應中的作用 進一步研究發(fā)現(xiàn)，在心肌肥厚動物模型中通過全基因組轉(zhuǎn)錄子分析，且與用PPARα基因敲除小鼠構(gòu)建的心肌肥厚動物模型的數(shù)據(jù)比較分析發(fā)現(xiàn)，PPARα與免疫反應密切相關(guān)[20]；在疾病研究中發(fā)現(xiàn)，PPARα通過調(diào)節(jié)巨噬細胞、T細胞、B細胞在內(nèi)的細胞增殖、分化和存活而調(diào)節(jié)免疫反應[16]。用非諾貝特和Wy14643處理的小鼠脾臟進行混合淋巴細胞反應時發(fā)現(xiàn)，PPARα激活后可抑制單向和雙向混合淋巴細胞反應。結(jié)合電泳遷移率實驗的實驗數(shù)據(jù)推測，非諾貝特或Wy14643可能通過促進PPARα的表達及增加有活性PPARα含量，然后，通過某種信號通路以抑制淋巴細胞對抗原刺激的反應[21]。

3．3 PPARα在移植排斥中的作用 在小鼠肝臟移植模型中當肝臟移植物發(fā)生排斥時PPARα表達下調(diào)[22]，說明PPARα可能參與了移植排斥；在抗炎作用中PPARα激動劑——非諾貝特抑制炎性反應依賴于TRIF途徑，可抑制TLR4表達[23]；另外，有研究發(fā)現(xiàn)，PPARα調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡[24]，因此，假設(shè)：PPARα可能通過調(diào)節(jié)Th1/ Th2平衡和抑制TLRs配體——MyD88和TRIF的表達參與了誘導移植耐受的形成，見圖1。

圖1 移植排斥機制和PPARα的可能作用機制

總之，基于誘導移植耐受的途徑和TRIF及MyD88在移植排斥中的作用，PPARα調(diào)節(jié)免疫偏移、抑制免疫反應及抑制TRIF和MyD88的表達等，作者認為，調(diào)控PPARα的表達在誘導移植耐受方面具有潛在的價值。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.11.019

：A

：1009-5519（2015）11-1652-04

2015-01-30）

張元元（1974-），女，云南大理人，碩士研究生，副教授，主要從事內(nèi)科臨床及科研工作；E-mail：zhyy932002@163.com。

王光明（E-mail：420869015@qq.com）。