調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與腦出血的研究進(jìn)展

田寧 蔣超

鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)五科（鄭州450052）

腦出血是腦血管病的一種臨床常見(jiàn)類(lèi)型，指原發(fā)性非外傷性腦實(shí)質(zhì)內(nèi)脆弱的血管破裂，占急性腦血管病的20%～30%，發(fā)病率為60～80/10萬(wàn)，急性期病死率為30%～40%，大部分存活下來(lái)的患者長(zhǎng)期遭受功能障礙的折磨，嚴(yán)重影響患者的健康和生存質(zhì)量［1］。因此，尋求一種有效的治療手段是目前研究的關(guān)鍵。研究表明，腦出血后腦損傷是由多種細(xì)胞因子和信號(hào)通路共同參與的病理生理過(guò)程，包括血腫的擴(kuò)大、腦水腫的發(fā)生及顱內(nèi)壓增高導(dǎo)致的原發(fā)性損傷和氧化應(yīng)激、細(xì)胞毒性及炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的繼發(fā)性損傷，而炎癥在腦出血后的繼發(fā)性損傷扮演者至關(guān)重要的角色，腦出血后的炎癥反應(yīng)涉及到介質(zhì)的釋放、小膠質(zhì)細(xì)胞的活化及外周單核細(xì)胞的聚集等，最終導(dǎo)致血腦屏障的破壞、神經(jīng)細(xì)胞的壞死和凋亡［2-3］。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）是一種具有抑制其他免疫細(xì)胞功能的負(fù)調(diào)控細(xì)胞亞群，能夠抑制腦部炎癥反應(yīng)和維持免疫穩(wěn)態(tài)，減輕腦部損傷。本文就Treg細(xì)胞與腦出血關(guān)系的最新研究進(jìn)展作一綜述。

1 腦出血與免疫炎性反應(yīng)

近年來(lái)，大量的證據(jù)表明，免疫炎癥反應(yīng)貫穿腦出血后腦損傷的整個(gè)病理生理過(guò)程，尤其在腦出血后的繼發(fā)性腦損傷中發(fā)揮重要作用。在腦出血的繼發(fā)性損傷的過(guò)程中，首先是小膠質(zhì)細(xì)胞活化，使具有保護(hù)作用的M2型小膠質(zhì)細(xì)胞向致炎型的M1型小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，從而損傷腦白質(zhì)［4］。小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞中活化的核因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）上調(diào)腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）1β和基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9），促進(jìn)局部炎癥反應(yīng)［5-7］。其次，中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)，直接通過(guò)產(chǎn)生活性氧類(lèi)、釋放促炎性因子、調(diào)節(jié)血腦屏障的通透性來(lái)?yè)p害腦組織［8］。然而，中性粒細(xì)胞在2 d內(nèi)死亡，死亡的中性粒細(xì)胞可以刺激小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子、炎癥趨化因子、自由基以及其他毒性分子加重腦損傷［9］。此外，腦出血后T細(xì)胞增加腦內(nèi)細(xì)胞間黏附分子1、IFN-γ和IL-17的表達(dá)，進(jìn)一步加重腦出血后的繼發(fā)性損傷［10］。因此，采取選擇性抑制免疫炎癥反應(yīng)的措施，維持自身免疫平衡，有利于減輕腦出血后的繼發(fā)性損傷引起的神經(jīng)元壞死與凋亡，促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。

2 Treg細(xì)胞的生物學(xué)特性及功能

Treg細(xì)胞起源于naiveCD4+T細(xì)胞，是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的具有免疫抑制調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞亞群。對(duì)于Treg細(xì)胞，主要是CD4+CD25+Foxp3Treg細(xì)胞，按照細(xì)胞起源分為自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、誘導(dǎo)型調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。兩種類(lèi)型的細(xì)胞在免疫反應(yīng)控制方面可能會(huì)有互補(bǔ)和重疊的功能。自然型Treg細(xì)胞主要來(lái)源于胸腺，占正常人和老鼠外周血CD4+T細(xì)胞的5%～10%，在抑制自身免疫應(yīng)答和自身耐受性發(fā)揮著重要作用。誘導(dǎo)型Treg細(xì)胞來(lái)源于周?chē)馨推鞴俸徒M織，包括IL-10的Tr1細(xì)胞，TGF-β的Th3細(xì)胞以及Foxp3Treg細(xì)胞3種亞型。這類(lèi)細(xì)胞主要在自身特殊的免疫環(huán)境中產(chǎn)生，可以識(shí)別外來(lái)抗原和自身抗原，受炎癥壞境的調(diào)控，其免疫抑制調(diào)節(jié)功能不穩(wěn)定［11］。

CD4+CD25+Foxp3Treg細(xì)胞作為一種負(fù)性調(diào)節(jié)細(xì)胞，大多數(shù)CD4+CD25+Foxp3Treg細(xì)胞高表達(dá)CD25（IL-2受體的α鏈），可以防止宿主出現(xiàn)特異性自身免疫病。除了表達(dá)CD25外，還表達(dá)叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子（forkhead/winged helixtranscription factor P3，F(xiàn)oxp3）、CD103（integrin aEβ7）、糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)腫瘤壞死因子受體（glucocorticoid induced tumor necrosis factor receptor，GITR）、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）、CD38、CD122等，其中CTLA-4作用于抗原遞程細(xì)胞或其他淋巴細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞與細(xì)胞的直接作用從而抑制相應(yīng)細(xì)胞的激活［12］。而Foxp3是Treg細(xì)胞特異性標(biāo)志物，直接決定了Treg細(xì)胞功能的穩(wěn)定性和抑制功能的強(qiáng)弱［13］。正常情況下，CD4+CD25+Foxp3Treg細(xì)胞處于失能狀態(tài)，一旦出現(xiàn)免疫反應(yīng)或者炎癥立即發(fā)揮抑制功能，表現(xiàn)為在經(jīng)T細(xì)胞受體（TCR）介導(dǎo)的信號(hào)刺激活化的參與下，能夠分泌免疫抑制細(xì)胞因子，抑制CD3 T細(xì)胞和CD4 T細(xì)胞的活化和增殖。

3 Treg細(xì)胞與腦出血的關(guān)系

Treg細(xì)胞作為抑制其他免疫細(xì)胞功能的細(xì)胞能夠抑制腦部炎癥反應(yīng)，減輕腦損傷。ZHOU等［14］在腦出血模型中證實(shí)了Treg細(xì)胞具有神經(jīng)保護(hù)的作用，他們預(yù)先采用腹腔內(nèi)分別注射白喉毒素（DTX）、CD25抗體刪除Treg細(xì)胞、CD28超激動(dòng)劑（CD28.SA）擴(kuò)增Treg細(xì)胞的小鼠作為實(shí)驗(yàn)組，注射等量的IgG的小鼠為對(duì)照組，與對(duì)照組相比，刪除Treg細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)組小鼠血腫體積明顯增大，腦含水量增多，并且神經(jīng)細(xì)胞的壞死和凋亡增加。而擴(kuò)增Treg細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)組小鼠神經(jīng)功能評(píng)分降低，血腫體積明顯減小，腦含水量減少，并且神經(jīng)細(xì)胞的壞死和凋亡降低，抗炎性因子IL-10和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）表達(dá)增加。該實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，Treg細(xì)胞誘導(dǎo)腦出血激活后的小膠質(zhì)/巨噬細(xì)胞向具有保護(hù)作用的M2型小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，在Treg細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)模型中，加入IL-10抗體后TNF-α、IL-6表達(dá)增加，并且減少小膠質(zhì)細(xì)胞上GSK3β、PGSK3-β和PPTEN的表達(dá)，而TGF-β沒(méi)有此作用，可見(jiàn)細(xì)胞因子IL-10是Treg細(xì)胞分泌的發(fā)揮免疫抑制調(diào)節(jié)的關(guān)鍵分子。

YANG等［15］在腦出血小鼠模型發(fā)病24 h后尾靜脈輸注經(jīng)提純的Treg細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞能夠通過(guò)抑制JNK/ERK途徑和NF-κB活化來(lái)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，并抑制促炎性細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β和基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP-2）的上調(diào)。降低腦出血后血腦屏障的通透性、減少水腫的發(fā)生，并且促進(jìn)神經(jīng)功能缺損的恢復(fù)。此外，MAO等［16］研究還發(fā)現(xiàn)，Treg細(xì)胞處理的實(shí)驗(yàn)組SOD酶的活性增加，而丙二醛（MDA）含量明顯減少，表明Treg細(xì)胞能夠恢復(fù)抗氧化系統(tǒng)和減弱脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)，從而保護(hù)腦出血后腦損傷的神經(jīng)細(xì)胞。

GAO等［17］在腦出血的大鼠模型出血后3 h移植神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs），發(fā)現(xiàn)移植的NSCs不是通過(guò)直接代替細(xì)胞，而是通過(guò)調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受炎癥損傷。此外，小鼠在腦出血急性期Treg細(xì)胞可以遷移至病灶周?chē)屯庵苎?，減少血腫周?chē)装Y細(xì)胞的浸潤(rùn)，降低血腦屏障的通透性，并且促進(jìn)了IL-10的上調(diào)，明顯改善了神經(jīng)功能缺損癥狀［18］。

研究報(bào)道，抗炎性細(xì)胞因子TGF-β、IL-10被認(rèn)為T(mén)reg細(xì)胞調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的關(guān)鍵因子。同樣Treg細(xì)胞分泌的TGF-β可以通過(guò)對(duì)抗NMDA受體介導(dǎo)的毒性作用，對(duì)神經(jīng)元發(fā)揮保護(hù)作用，還可以抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)T細(xì)胞產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子TNF-α、IFN-γ，抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)、下調(diào)效應(yīng)T細(xì)胞擴(kuò)增等。IL-10可以使調(diào)節(jié)炎癥的核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB失活，從而限制谷氨酸鹽的興奮毒性作用［19-20］。

因此，Treg細(xì)胞調(diào)節(jié)腦出血的免疫反應(yīng)的機(jī)制可能有：（1）Treg細(xì)胞分泌抗炎因子TGF-β和IL-10來(lái)減少外周血及腦組織促炎性因子的分泌。（2）Treg細(xì)胞誘導(dǎo)腦出血激活后的小膠質(zhì)/巨噬細(xì)胞向具有保護(hù)作用的M2型小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。（3）Treg細(xì)胞抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，減少促炎性細(xì)胞因子的分泌，減輕炎癥反應(yīng)。（4）Treg細(xì)胞可能會(huì)減弱氧化應(yīng)激。（5）Treg細(xì)胞能夠消除細(xì)胞毒性細(xì)胞，減輕腦損傷。

4 Treg細(xì)胞與腦出血的治療

近年來(lái)，隨著腦出血發(fā)病率越來(lái)越高，人們對(duì)腦出血病理生理的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但仍然缺乏有效的神經(jīng)保護(hù)治療。傳統(tǒng)的腦出血治療是手術(shù)和保守治療，手術(shù)切除的血腫治療主要是針對(duì)腦出血后的原發(fā)性損傷，而這對(duì)神經(jīng)恢復(fù)的影響甚微［21］。此外，顱內(nèi)出血的手術(shù)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，早期手術(shù)組與保守治療組的死亡率和預(yù)后差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且對(duì)手術(shù)的適應(yīng)證和禁忌證尚無(wú)一致意見(jiàn)?，F(xiàn)在腦出血開(kāi)展了立體定位微創(chuàng)血腫清除術(shù)，但無(wú)法完全清除血腫［22-23］。因此，尋求一種有效的治療手段是目前研究的關(guān)鍵。

最近的研究表明，在動(dòng)物模型中，大量調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞的藥物在治療腦出血后神經(jīng)功能方面取得了顯著的療效。例如，CHUNG等［24］證明了蜂毒磷脂酶A2（bvPLA2）通過(guò)在體內(nèi)體外增加Treg細(xì)胞的數(shù)量，來(lái)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和減少浸潤(rùn)C(jī)D4+T細(xì)胞，具有神經(jīng)保護(hù)作用。雷帕霉素是mTOR的抑制劑，具有免疫抑制活性。誘導(dǎo)Treg擴(kuò)張并通過(guò)PI3K/Akt/信號(hào)途徑，抑制CD4+T和CD8+T細(xì)胞的增殖，這意味著它們可以作為T(mén)細(xì)胞介導(dǎo)治療腦出血的一種新的免疫療法［25］。

在腦出血急性期，腦內(nèi)相關(guān)抗原S100B與Treg細(xì)胞具有明顯相關(guān)性，并且S100B的含量及Treg細(xì)胞比例均受腦出血的嚴(yán)重程度的影響，病情重的患者較病情輕的患者S100B升高更加顯著，嚴(yán)重ICH患者的Treg細(xì)胞比例較病情輕的患者明顯增加。因此病情較重的患者釋放S100B增多可能上調(diào)Treg細(xì)胞比例從而加重免疫抑制反應(yīng)，增加感染概率。因此，針對(duì)不同病情患者采取不同的免疫調(diào)節(jié)手段，通過(guò)檢測(cè)腦抗原S100B的含量可以反映卒中后免疫抑制的程度。S100B與Treg細(xì)胞之間的相互調(diào)節(jié)可能成為ICH的一種新的免疫治療靶點(diǎn)［1，26］。

在腦出血患者外周血中Treg細(xì)胞數(shù)量在出血3和7 d后明顯升高，隨著數(shù)量的增加，血腫周?chē)装Y細(xì)胞的浸潤(rùn)減少，神經(jīng)功能缺損得以改善［1］。此外，Treg細(xì)胞可以在缺血半球積聚，也在出血后的半球積聚，參與維持原發(fā)性腦卒中的免疫穩(wěn)態(tài)，在腦出血或者缺血性腦卒中后，輸注Treg是具有保護(hù)性的，這表明了Treg細(xì)胞在腦出血和腦缺血中有著相似的功能［16］。而且，在缺血性腦損傷后注射Treg細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞能快速分布到骨髓、血液、脾臟、淋巴結(jié)［27］。因此，Treg細(xì)胞的過(guò)繼轉(zhuǎn)移可以被用來(lái)作為治療腦出血的一種新的、基于細(xì)胞的治療方法，主要用來(lái)針對(duì)腦內(nèi)神經(jīng)血管破裂和中風(fēng)后的炎癥失調(diào)。

到目前為止，以Treg細(xì)胞為基礎(chǔ)的免疫治療只在動(dòng)物模型上取得了有限的成功，要想運(yùn)用到臨床中必須考慮Treg細(xì)胞治療潛在的問(wèn)題。首先值得注意的是Treg細(xì)胞可能會(huì)惡化腦出血后的免疫抑制，增加腦出血后患者的感染率及長(zhǎng)期死亡率。因此，Treg細(xì)胞治療腦出血后，免疫學(xué)研究是必要的，來(lái)看是否對(duì)免疫功能造成影響。其次采用Treg細(xì)胞的治療，技術(shù)要求特別高，而且很耗時(shí)，并且在炎癥周?chē)h(huán)境和神經(jīng)血管單元發(fā)揮著主要保護(hù)作用。尋找更理想的Treg細(xì)胞分離方法、輸注方法、負(fù)載方法，將有助于更進(jìn)一步提高Treg細(xì)胞對(duì)腦出血的治療。最后對(duì)腦出血治療的研究不僅應(yīng)確定增加Treg細(xì)胞數(shù)量對(duì)治療的影響，還應(yīng)在今后的臨床試驗(yàn)中提高和穩(wěn)定Treg細(xì)胞免疫抑制功能。

5 小結(jié)

綜上所述，Treg細(xì)胞在腦出血的病理生理過(guò)程中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。Treg細(xì)胞體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)涉及的具體機(jī)制、調(diào)控位點(diǎn)、以及局部微環(huán)境、炎癥細(xì)胞因子，目前尚不明確。但隨著Treg細(xì)胞研究的逐漸深入，我們有理由相信，在不久的將來(lái)，Treg細(xì)胞可以為腦出血的臨床治療提供新的治療思路和治療靶點(diǎn)。