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    調(diào)節(jié)性T細胞在變應(yīng)性接觸性皮炎中的作用

    2016-01-23 11:58:19李鄰峰
    實用皮膚病學雜志 2015年3期
    關(guān)鍵詞:免疫調(diào)節(jié)性變應(yīng)性

    趙 麗,李鄰峰

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    調(diào)節(jié)性T細胞在變應(yīng)性接觸性皮炎中的作用

    趙 麗,李鄰峰

    趙 麗

    [摘要]調(diào)節(jié)性T細胞是一類具有免疫調(diào)節(jié)作用的T細胞亞群。近年來研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)性T細胞除了CD4+CD25+Foxp3+T細胞外,還有多種亞型,通過多種免疫調(diào)節(jié)機制作用于效應(yīng)細胞和抗原提呈細胞發(fā)揮免疫抑制作用,參與機體多種炎癥和自身免疫相關(guān)疾病。變應(yīng)性接觸性皮炎是一種常見的炎癥性皮膚病,是抗原特異性T細胞介導的皮膚超敏反應(yīng)。調(diào)節(jié)性T細胞通過多種免疫調(diào)節(jié)通路,在其致敏階段和誘發(fā)階段均發(fā)揮重要作用,從而阻止弱抗原引發(fā)的接觸性皮炎,減弱強抗原引發(fā)的皮膚炎癥反應(yīng)。

    [關(guān)鍵詞]皮炎,接觸性,變應(yīng)性;T細胞,調(diào)節(jié)性;皮膚超敏反應(yīng);免疫

    [J Pract Dermatol, 2015, 8(3):201-204]

    接觸性皮炎(contact dermatitis,CD)是一種常見的炎癥性皮膚疾病,通常將接觸性皮炎分為兩種,即刺激性接觸性皮炎(irritant contact dermatitis,ICD)和變應(yīng)性接觸性皮炎(allergic contact dermatitis,ACD)。皮膚超敏反應(yīng)(cutaneous hypersensitivity,CHS)是一種由抗原特異性T細胞活化引起的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(delayed allergy,DTH),但不同于經(jīng)典的DTH。CHS的發(fā)生需要表皮接觸致敏的化學物質(zhì),由表皮的朗格漢斯細胞(langerhans' cell,LCs)和真皮的樹突細胞(dendritic cells,DCs)等抗原提呈細胞(antigen presenting cell,APC)提呈抗原,活化效應(yīng)T細胞,從而介導皮膚炎癥反應(yīng)[1]。盡管已針對半抗原、APC、效應(yīng)T細胞等提出多種學說[2],目前仍無法明確解釋針對某一種特定半抗原部分患者發(fā)生ACD,而大部分人接觸卻沒有反應(yīng)。近10年來研究發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Tregs)在ACD發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著不可忽視的作用。目前發(fā)現(xiàn)Tregs有多種分型,在ACD中主要集中研究CD4+CD25+Foxp3+Tregs的功能。我們將介紹Tregs的分型、作用機制及Tregs在ACD中的作用。

    1 Tregs的分型

    Tregs是一類具有免疫調(diào)節(jié)作用的T細胞亞群,1970年Gershon提出T細胞中有具有抑制免疫作用的調(diào)節(jié)性細胞[3]。1970s—1980s發(fā)現(xiàn)抑制性T細胞可產(chǎn)生多種抑制性因子,介導其免疫抑制作用[4]。90年代發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+T細胞與自身免疫相關(guān)疾病相關(guān),它能夠抑制效應(yīng)T細胞的活化和功能,是一類獨特的具有免疫調(diào)節(jié)功能的細胞[5,6]。2003年發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+特異的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子Foxp3,其對Tregs形成和功能均有重要作用[7,8]。CD4+CD25+Foxp3+成為重點研究的Tregs,后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種新型的Tregs,目前發(fā)現(xiàn)的Tregs主要有以下7種類型。

    ①胸腺產(chǎn)生的天然Tregs(nTregs):為CD4+CD25+Foxp3+表達細胞,分泌 IL-10、TGF-β[9],在過敏反應(yīng)中具有抑制DCs、效應(yīng)性 T 細胞(Th1、Th2、Th17細胞)功能和遷移,可抑制介導皮膚炎癥反應(yīng)的CD8+T細胞[2],與口服耐受的建立有關(guān)[10]。

    ②外周淋巴器官產(chǎn)生的誘導型Tregs(iTregs):為CD4+CD25+Foxp3+表達細胞,由外源性抗原誘導幼稚型CD4+T細胞在轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β作用下分化產(chǎn)生[9],作用與nTregs相似, IL-2對其發(fā)生和增生有重要作用[11]。研究發(fā)現(xiàn)特應(yīng)性皮炎患兒外周血中Tregs比例下降[12]。

    ③Tr1細胞:CD4+Foxp3-表達細胞,由外源性抗原誘導非Tregs 前體細胞分化產(chǎn)生,分泌白細胞介素(IL)-10,依賴IL-10、TGF-β、CTLA-4等發(fā)揮抑制作用[13],可阻止DCs的成熟和IL-12的釋放,從而損害DCs活化半抗原特異性Th1和效應(yīng)細胞CD8+的功能[1]。

    ④Th3細胞:CD4+Th3在口服耐受中發(fā)現(xiàn),體外在TGF-β、IL-4、IL-10和抗IL-12作用下刺激Th前體形成,通過特定抗原模式產(chǎn)生TGF-β,發(fā)揮免疫抑制作用[14]。

    ⑤CD8+Tregs:為Foxp3+CD8+Tregs,由幼稚型CD8+T細胞在IL-4 和IL-12存在的條件下產(chǎn)生,分泌IL-10、腫瘤壞死因子(TNF)-α、干擾素(IFN)-γ、顆粒酶B,在過敏反應(yīng)中的主要作用為抑制幼稚和效應(yīng)T細胞活化,抑制IgG/IgE抗體反應(yīng),抑制IL-4表達[15]。

    ⑥IL-17分泌型Tregs:人 CCR6+IL-17-producing Foxp3+Tregs由 CD4+Foxp3+CCR6-Tregs 在T細胞受體刺激下,在IL-1β、IL-2、IL-21、IL-23、人血清存在的條件下在外周血或淋巴組織中分化產(chǎn)生,表達RORγt,可強烈抑制CD4+效應(yīng)T細胞增殖[16]。

    ⑦iTR35細胞:在IL-35作用下誘導初始T細胞形成,不表達Foxp3,通過特異性產(chǎn)生和分泌IL-35發(fā)揮其抑制作用[17,18]。

    2 Tregs的作用機制

    Tregs在多種自身免疫疾?。ㄈ?型糖尿病、炎癥性腸?。┲衅鹬匾饔茫部蓞⑴c抑制性如ACD、排斥反應(yīng)等多種外源性免疫反應(yīng)。其作用機制可概括為以下兩個方面,一方面是直接作用于CD8+T細胞、CD4+T細胞、肥大細胞、自然殺傷(NK)細胞、NKT細胞等效應(yīng)細胞。作用途徑包括:①通過分泌抑制性細胞因子如IL-10、TGF-β、IL-35,作用于效應(yīng)細胞[19];②通過顆粒素、穿孔素介導細胞凋亡,通過半乳凝素介導細胞休止[19],通過有效爭奪IL-2[20],導致效應(yīng)細胞前凋亡因子Bim介導的細胞凋亡;③干擾細胞代謝,通過CD39/Cd73[21]。另一方面是通過作用于APC,抑制APC的成熟、減少APC共刺激的形成,間接影響效應(yīng)細胞。作用途徑包括:①影響通過細胞毒性T細胞抗原-4(CTLA-4)和淋巴細胞功能相關(guān)抗原-1(LFA-1)下調(diào)CD80和CD86刺激,導致色氨酸異化為犬尿素(T細胞的毒性因子)。另外下調(diào)CD80和CD86的表達,DCs功能受損導致T細胞成長因子IL-2減少,從而影響CD8+效應(yīng)細胞,但Tregs并不影響記憶細胞的形成[1];②通過淋巴細胞活化基因(LAG-3)作用于MHC II 型APCs,抑制APCs的成熟[21];③表達類纖維蛋白原蛋白(FGL2)[15];④表達神經(jīng)纖維蛋白-1(Nrp-1)[19]。

    3 Tregs在ACD過程中的作用

    1998年Cavani發(fā)現(xiàn)鎳過敏者外周血有鎳特異性CD4+和CD8+細胞,而非過敏者有鎳特異性CD4+T細胞,CD8+T細胞是ACD的效應(yīng)細胞,而CD4+具有抑制CD8+形成和功能的作用[22],此發(fā)現(xiàn)引發(fā)了Tregs在ACD中的作用的研究。雖然目前發(fā)現(xiàn)多種分型的Tregs,但在ACD中主要研究天然型和誘導型的CD4+CD25+Foxp3+Tregs。ACD是一種特殊類型的DHS,其發(fā)生需要皮膚直接接觸半抗原、表皮LCs和真皮DCs提呈抗原、抗原特異性效應(yīng)T細胞的活化。因此Tregs在ACD中的作用機制雖然與上述內(nèi)容有一致性,但也有其特殊之處。

    3.1 CHS的發(fā)病過程

    CHS分為皮膚致敏和誘發(fā)兩個階段。在致敏階段,半抗原通過天然免疫系統(tǒng)直接或間接活化角質(zhì)形成細胞和肥大細胞,這些活化的角質(zhì)形成細胞和肥大細胞產(chǎn)生大量的化學遞質(zhì),從而活化皮膚DCs,后者捕獲抗原,開始成熟,通過輸入淋巴管浸潤到淋巴結(jié)。在淋巴結(jié)中DCs提呈抗原給初始T細胞,抗原特異性分化、增生形成效應(yīng)T細胞[23]。Tregs可影響DCs的功能,抑制效應(yīng)T細胞的形成。在誘發(fā)階段,當再次接觸相同抗原時,角質(zhì)形成細胞和肥大細胞活化,產(chǎn)生大量化學遞質(zhì),活化上皮細胞,引起炎性細胞浸潤,包括抗原特異性T細胞。浸潤的抗原特異性效應(yīng)T細胞活化,產(chǎn)生促炎因子和趨化因子,活化角質(zhì)形成細胞引發(fā)進一步的炎性細胞浸潤。除了抑制效應(yīng)T細胞,Tregs也浸潤炎癥部位,發(fā)揮抑制功能。一些浸潤的Tregs返回淋巴結(jié),作用于炎癥的消除,這些細胞有些成為記憶細胞,在機體下次接觸相同物質(zhì)時可迅速發(fā)揮免疫抑制作用[24]。

    3.2 Tregs在致敏階段的作用

    Tregs在皮膚致敏過程中可根據(jù)環(huán)境因素發(fā)揮兩種不同的作用,一個重要的因素是免疫刺激的強度[25]。一種情況是類似二硝基氟代苯(DNFB)、乙二酸(OXA)強過敏原引發(fā)正常小鼠致敏后,Tregs可限制免疫反應(yīng)和效應(yīng)T細胞的活性,來抑制過度、潛在的破壞反應(yīng)。另一種情況是它們可以阻止弱過敏原致敏的發(fā)生。Vocanson等[26]發(fā)現(xiàn)在老鼠模型中,由弱的過敏原(三種香味過敏劑)不能引發(fā)正常小鼠的ACD,但當小鼠去除CD4+細胞后,可觀察到CD8效應(yīng)細胞和ACD的表現(xiàn),去除Tregs也可觀察到類似的反應(yīng)。

    皮膚致敏成功的一個核心反應(yīng)就是抗原特異性T細胞的活化和克隆性增生,而這個過程是Tregs作用的重要靶點。Cavani等[27]發(fā)現(xiàn)在鎳過敏者和非過敏者的外周血中均存在鎳反應(yīng)性CD4+T細胞,但CD8+T細胞僅存在于鎳過敏者。鎳過敏患者效應(yīng)細胞是CD8+T細胞,可產(chǎn)生大量的IFN-γ,CD4+T細胞亞群可抑制CD8+效應(yīng)細胞的活性,而鎳非過敏者來源的鎳特異性CD4+T細胞產(chǎn)生更多IL-10、更少IFN-γ[22]。研究者發(fā)現(xiàn)鎳過敏者外周血CD25+細胞對金屬特異性CD4+和CD8+的抑制作用受損,非過敏者外周血CD25+Tregs表達CCR7+,可強烈抑制幼稚T細胞的活化[27],可見鎳過敏者Tregs的功能受損。

    Tregs通過與皮膚APCs相互作用影響其成熟及功能。Cavani等[27]發(fā)現(xiàn)外周血中CD4+CD25+Tregs產(chǎn)生大量的IL-10和IL-5,但產(chǎn)生非常少的IFN-γ,這些細胞抑制單核細胞來源的DCs的分化及其誘發(fā)鎳特異性效應(yīng)細胞的作用。Tregs可分泌大量IL-10,IL-10對DCs誘發(fā)效應(yīng)細胞的皮膚反應(yīng)有重要作用[28]。Ring等[29]發(fā)現(xiàn)了Tregs與DCs通過細胞之間的縫隙連接相互作用,從而抑制DCs共刺激分子(ICOS)的產(chǎn)生。CD4+CD25+ICOS+Tregs是CD8+效應(yīng)細胞的重要調(diào)節(jié),可下調(diào)甚至完全抑制致敏反應(yīng)[30]。CD4+CD25+Tregs可利用Fas-Fasl限制DCs的啟動功能,從而抑制CD8+介導的過敏反應(yīng)[31]。

    3.3 Tregs在誘發(fā)階段的作用

    Tregs在CHS過程中的誘發(fā)階段發(fā)揮著重要作用。羅育武等[32]發(fā)現(xiàn)ACD患者外周血Treg較正常者比例顯著下降。Reduat等[33]發(fā)現(xiàn)在擴散型ACD患者的外周血CD4+CD25+細胞持續(xù)3周升高,而CD4+CD25+Foxp3+Treg第3周升高明顯,TGF-β明顯下降,但IL-10與對照組無明顯差異。Ring等[34]發(fā)現(xiàn)在小鼠模型中CD4+CD25+Tregs可抑制小鼠的皮膚過敏反應(yīng)和皮膚炎性細胞浸潤,這種抑制作用依賴IL-10,IL-10缺乏的小鼠無法抑制CHS的反應(yīng)。Tregs高表達CD39和CD73,將ATP轉(zhuǎn)換成腺苷,腺苷可抑制炎性細胞的活化,通過下調(diào)E-選擇素和P-選擇素在上皮細胞的表達,抑制炎性細胞向皮膚的浸潤,抑制CHS的反應(yīng)[35,36]。利用轉(zhuǎn)基因鼠表達Kaede蛋白,該蛋白特異的熒光特性可作為標志,來追蹤Tregs的活動。使用此方法發(fā)現(xiàn)皮膚浸潤的T細胞在穩(wěn)定和炎癥狀態(tài)下均由皮膚向淋巴結(jié)移動[37,38],炎癥狀態(tài)下更有選擇性。皮膚來源的Tregs高表達CTLA-4和IL-10,比淋巴結(jié)來源的Tregs抑制作用更強,有利于終止皮膚的炎癥反應(yīng)。

    5 結(jié)語

    目前Tregs已發(fā)現(xiàn)多種分型,CD4+CD25+Foxp3+Tregs已發(fā)現(xiàn)在ACD中發(fā)揮重要作用,且筆者推測其他類型的Tregs在ACD也可能發(fā)揮重要作用。Tregs在ACD中的發(fā)病機制尚需深入研究,與Tregs相關(guān)的治療也在研究當中,相信將會為ACD的治療提供新的方向。

    【參 考 文 獻】

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    (本文編輯 敖俊紅)

    作者單位:100191,北京大學第三醫(yī)院皮膚科(趙麗),首都醫(yī)科大學附屬友誼醫(yī)院皮膚科(李鄰峰)

    The role of regulatory T cells in allergic contact dermatitis

    ZHAO Li,LI Lin-feng
    Department of Dermatology, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China

    [Abstract]Regulatory T cells (Tregs) are a subset of T cells with immunoregulation activities. Recent studies have found that Tregs, apart from CD4+CD25+Foxp3+Tregs, play strong immunosuppression effects in the maintenance of self-tolerance and immune homeostasis, mainly by acting on effector cells and antigen presenting cells (APC) through multiple immunoregulatory pathways. Allergic contact dermatitis (ACD) is a common inflammatory skin disease, and also referred to as cutaneous hypersensitivity, is mediated by antigen-specific T cells. Tregs take an important part in allergic contact dermatitis, including preventing a weak hapteninduced contact dermatitis and reducing a strong hapten-induced cutaneous inflammation reaction.

    [Key words]Dermatitis,contact,allergic;T cells,regulatory;Cutaneous hypersensitivity;Immunity

    收稿日期(2014-06-04 修回日期 2014-07-29)

    通訊作者:李鄰峰,E-mail: zoonli@sina.com

    作者簡介:趙麗,在讀博士研究生,住院醫(yī)師,研究方向:過敏性皮膚病,E-mail: psychlife@163.com

    DOI:10.11786/sypfbxzz.1674-1293.20150313

    [文章編號]1674-1293(2015)03-0201-04

    [文獻標識碼]A

    [中圖分類號]R697.1

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