CD3+細(xì)胞表達(dá)與退行性骨性關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展

李苗 唐濤

650000昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)研究生，云南省體育運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷專科醫(yī)院1

650000昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)暨康復(fù)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中心2

OA是慢性退行性疾病，我國每年新增20萬人以上患者，＞65歲人群發(fā)病率逐漸增加。病理表現(xiàn)為炎性因子激活及其作用下出現(xiàn)滑膜增生、骨軟骨、軟骨下骨等損傷。MRI雖然可以檢測軟骨損傷的早期階段[1]，但早期發(fā)現(xiàn)OA仍然是一個(gè)臨床挑戰(zhàn)。CD3+細(xì)胞是細(xì)胞抗原的一種，具有多種分化功能，促進(jìn)疾病發(fā)展，CD3+細(xì)胞亞群指標(biāo)能靈敏反映新生兒早發(fā)型敗血癥[2]，在心臟疾病和炎癥性腸病中表達(dá)。CD3+細(xì)胞是否能夠預(yù)測早期OA發(fā)生需要進(jìn)一步研究。

CD3+細(xì)胞分布和來源

Kung等1979年報(bào)道了OKT3是一種識(shí)別人T細(xì)胞表面CD3抗原的單克隆抗體。抗原觸發(fā)的T細(xì)胞受體磷酸化是T細(xì)胞對(duì)入侵的病原體或者腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性免疫的第1個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件。T細(xì)胞最重要的相互作用是TCR與自身PMHC配體之間的低親和力相互作用，形成胸腺中發(fā)育的T細(xì)胞庫，持續(xù)影響外周T細(xì)胞庫形成。Andrea Valle發(fā)現(xiàn)小鼠和人群中CD3表達(dá)水平在不同T細(xì)胞亞群之間有所不同，TCR/CD3復(fù)合物在多個(gè)發(fā)育階段介導(dǎo)許多下游信號(hào)事件，影響T細(xì)胞發(fā)育、調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫[3]。TCR由異源二聚體組成，該異源二聚體包含識(shí)別肽結(jié)合的MHC分子的可變區(qū)域，并通過其與具有ITAM的CD3復(fù)合物的關(guān)聯(lián)來傳輸細(xì)胞內(nèi)信號(hào)。特定ITAM序列不僅影響TCR/CD3復(fù)合物形成，而且影響部分基礎(chǔ)TCR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和TCR表達(dá)。當(dāng)CD3+細(xì)胞在TCR復(fù)合體中完全暴露，T細(xì)胞受體能夠在沒有大的構(gòu)象重排情況下啟動(dòng)信號(hào)結(jié)合。CD3ε信號(hào)域的膜結(jié)合是優(yōu)化胸腺細(xì)胞發(fā)育和外周T細(xì)胞功能所必需的，在TCR微團(tuán)簇中，質(zhì)膜內(nèi)小葉的負(fù)電荷減少，TCR觸發(fā)CD3ε胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的釋放[4]。胸腺細(xì)胞和成熟T淋巴細(xì)胞表面TCR/CD3復(fù)合物的數(shù)量，對(duì)于確保TCR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的正確水平至關(guān)重要[5]。

CD3+細(xì)胞介導(dǎo)氧化壓力改變和軟骨基質(zhì)破壞

T細(xì)胞對(duì)激動(dòng)劑和自身pMHC配體的反應(yīng)差異主要是TCR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)CD3+細(xì)胞磷酸化的開始。鈣結(jié)合結(jié)構(gòu)域和中等蛋白質(zhì)折疊中突變，導(dǎo)致氧化和炎癥過程，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞死亡和長骨生長的丟失，引起軟骨改變和纖維化的發(fā)生[6]。軟骨寡聚基質(zhì)蛋白(COMP)是軟骨和其他組織中的多種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白相互作用的五聚體糖蛋白，其在多種疾病中出現(xiàn)，特別是在膠原分泌和纖維生成、軟骨細(xì)胞增殖和肌腱機(jī)械強(qiáng)度中發(fā)揮作用。氧化應(yīng)激促進(jìn)促炎性介質(zhì)、細(xì)胞外基質(zhì)降解酶分泌增加，衰老和衰老的軟骨細(xì)胞出現(xiàn)衰老相關(guān)分泌表型(SASP)，促進(jìn)OA的發(fā)生和發(fā)展[7]。軟骨細(xì)胞外基質(zhì)對(duì)軟骨細(xì)胞的基質(zhì)細(xì)胞相互作用，引起細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境變化和離子改變，導(dǎo)致軟骨破壞?；钚匝踝鳛榧?xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的第二信使，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，參與宿主免疫反應(yīng)和炎癥，同時(shí)激活軟骨細(xì)胞中的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和p38 MAPK通路，產(chǎn)生細(xì)胞損傷，破壞結(jié)構(gòu)和功能[8]，導(dǎo)致關(guān)節(jié)液黏度的變化，加重關(guān)節(jié)軟骨損傷[9]。在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中發(fā)現(xiàn)組織因子在增生滑膜細(xì)胞中高度表達(dá)，促進(jìn)血管生成和炎性因子出現(xiàn)，加快軟骨和骨的損傷。軟骨保護(hù)劑EESS保護(hù)軟骨細(xì)胞，減少TNF和MMP-1，增強(qiáng)膠原酶裂解軟骨膠原作用，改變NF-Kb和PI3K信號(hào)，有效減少IL-1誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)[10]。

CD3+細(xì)胞介導(dǎo)炎性因子引起軟骨細(xì)胞破壞

OA是由軟骨細(xì)胞異常產(chǎn)生炎性介質(zhì)和效應(yīng)因子引起的[11]，滑液是軟骨和滑膜代謝產(chǎn)物儲(chǔ)存介質(zhì)，也是細(xì)胞因子的通道。正常狀態(tài)下軟骨細(xì)胞不呈現(xiàn)免疫狀態(tài)，但是，炎癥或受傷等情況下軟骨細(xì)胞表達(dá)MHCⅡ類分子的抗原，T細(xì)胞和軟骨細(xì)胞共同作用下MMP-1、MMP-13、MMP-3 表達(dá)增加[12]。Ca2+通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)的電荷特性使T細(xì)胞受體激活，維持TCR信號(hào)[13]。TCR信號(hào)通路可分為近端信號(hào)通路、鈣介導(dǎo)信號(hào)、GTP酶ras有絲分裂原激活蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)，TCR信號(hào)復(fù)合物和鈣介導(dǎo)信號(hào)是正常體內(nèi)平衡所必需。T細(xì)胞CFTR功能障礙導(dǎo)致Ca+和Cl-的流動(dòng)引起活化T細(xì)胞的核因子分泌，IL-4、IL-13、IL-5和TNF-α炎性因子等分泌產(chǎn)生異常的免疫反應(yīng)[14]，導(dǎo)致細(xì)胞受損，內(nèi)環(huán)境改變，軟骨細(xì)胞代謝受損。位于軟骨下的骨間隙和少量血管通道內(nèi)CD3+淋巴細(xì)胞參與滑膜血管生成與滑膜巨噬細(xì)胞浸潤有關(guān)。WISP1可調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中MMPs和AGRP的表達(dá)，并可誘導(dǎo)關(guān)節(jié)軟骨降解，膠原蛋白合成與降解促進(jìn)軟骨細(xì)胞侵蝕和磨損，TNF和MMP-1的活性增加膠原酶裂解軟骨膠原[15]。軟骨細(xì)胞的丟失導(dǎo)致生長板、基質(zhì)的改變，最終導(dǎo)致骨、軟骨、關(guān)節(jié)和肌肉功能的改變。一旦開始纖維化過程，就會(huì)形成惡性循環(huán)，COMP會(huì)增加TGF-β的活性，TGF-β會(huì)增加COMP的表達(dá)，調(diào)節(jié)纖維增生和組織纖維化，CD3和CD43共同激活I(lǐng)L-2炎性因子和組織增生，同時(shí)外源性增加TNF-a，滑膜中疼痛相關(guān)分子COX-2、mPGES1表達(dá)增加，引起軟骨細(xì)胞凋亡改變，加速OA進(jìn)展。

CD3+細(xì)胞改變?cè)贠A疾病進(jìn)展中的作用

OA不僅是關(guān)節(jié)軟骨的破壞和骨贅的形成，主要是整個(gè)關(guān)節(jié)的不可逆破壞[16]，包括滑膜、軟骨下骨和半月板。OA患者Th1細(xì)胞在滑膜中出現(xiàn)，證明免疫調(diào)節(jié)在OA患者的炎癥和軟骨破壞中起重要作用。CD3+淋巴細(xì)胞的免疫組織化學(xué)表達(dá)和定量用于診斷各種炎癥性疾病[17]。在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、骨性關(guān)節(jié)炎自身免疫抗體出現(xiàn)，通過樹突狀細(xì)胞、T細(xì)胞隨著炎性因子IL-1b和TNF-α增加半月板骨髓樣區(qū)的內(nèi)源性炎癥激活。CD3+細(xì)胞在不同的肝、脾等器官中數(shù)量不同，皮膚、氣管中的數(shù)量與中性粒細(xì)胞明顯相關(guān)，引起皮膚過敏和器官變態(tài)反應(yīng)[18]。同時(shí)，CD3+細(xì)胞水平的改變與受累膝關(guān)節(jié)MRI半定量評(píng)分的變化相關(guān)，是銀屑病治療效果的一種參考標(biāo)志，CD3+免疫組化染色在分化正常結(jié)腸黏膜和非特異性炎癥變化方面具有一致性表現(xiàn)。關(guān)節(jié)置換術(shù)后不同材料引起炎性反應(yīng)與淋巴細(xì)胞浸潤，大量CD3+細(xì)胞可以導(dǎo)致嚴(yán)重種植體周圍組織破壞和SLM形成不良反應(yīng)的基質(zhì)，少量CD3+淋巴細(xì)胞具有的致病相關(guān)性與其產(chǎn)生的炎癥因子相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)滑膜CD20表達(dá)是骨侵蝕的新預(yù)測因子，CD3+細(xì)胞表達(dá)類風(fēng)濕性等免疫系統(tǒng)疾病常見，伴有不同程度的炎性因子表達(dá)?；ぴ龊窕颊哕浌瞧茐脑黾樱て乒羌?xì)胞和NF-κB受體活化因子受體在RA的骨降解中起著至關(guān)重要的作用。細(xì)胞外基質(zhì)隨趨化因子的變化，引起基質(zhì)蛋白酶的增加和賴氨酰氧化酶家族減少，軟骨破壞增加。關(guān)節(jié)鏡下內(nèi)膜層CD3+細(xì)胞的表達(dá)更高，同時(shí)伴有IL-6、MMP-1、TIMP-1和VEGF升高，IL-1b表達(dá)在疾病晚期骨和軟骨破壞程度高時(shí)呈上升趨勢，WISP1調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中MMPs和AGRP的表達(dá)，并誘導(dǎo)關(guān)節(jié)軟骨降解，加速OA進(jìn)展。

CD3+細(xì)胞參與疾病進(jìn)展研究不斷增加，特別在自身免疫性疾病中的研究取得了良好的進(jìn)展。但是，CD3+細(xì)胞的生物學(xué)特性引起OA軟骨基質(zhì)和基質(zhì)內(nèi)外環(huán)境改變，參與OA病理生理改變，加速OA進(jìn)展。CD3+細(xì)胞對(duì)OA軟骨的合成特定環(huán)節(jié)需進(jìn)一步研究，認(rèn)識(shí)和理解CD3+T細(xì)胞表達(dá)為早期退行性骨關(guān)節(jié)疾病診斷以及進(jìn)行免疫治療提供新方法，充分選擇性生物學(xué)效應(yīng)，防止分子療法并發(fā)癥發(fā)生。