變應(yīng)性接觸性皮炎免疫機(jī)制的綜述

陳娟，張鐸，韓陽(yáng)，李智昊，張芯蕊，董淑英，李曉東

（沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院，遼寧 沈陽(yáng)）

0 引言

變應(yīng)性接觸性皮炎 ( allergic contact dermatitis，ACD)是由半抗原-特應(yīng)性 T 細(xì)胞介導(dǎo)、于過(guò)敏原接觸皮膚后激發(fā)產(chǎn)生的遲發(fā)型超敏反應(yīng) ( Ⅳ型超敏反應(yīng)) ，以抗原刺激后局部皮膚出現(xiàn)一系列的皮膚炎癥 細(xì)胞浸潤(rùn)、炎癥介質(zhì)釋放為主要特征[1]。在致敏階段，半抗原和皮膚中的內(nèi)源性蛋白組成 具有免疫性的抗原蛋白復(fù)合體，復(fù)合體被抗原提呈細(xì)胞 ( antigen presenting cells，APCs) 捕獲后，隨 APCs從表皮遷移至淋巴結(jié)。隨后，抗原蛋白復(fù)合體活化初始 T細(xì)胞。活化的 T 細(xì)胞在淋巴結(jié)中增殖并分化成為抗原特異性效應(yīng) T 細(xì)胞并遷 移至循環(huán)中。在激發(fā)階段，效應(yīng) T細(xì)胞被皮膚中的 APCs 再次激活，分泌多種化學(xué)介質(zhì)并引起抗原特異性炎癥反應(yīng)[2]。CHS 是ACD 的動(dòng)物研究模型，其炎癥反應(yīng)涉及許多不同的通路和免疫機(jī)制，包括大量不同的細(xì)胞類(lèi)型、細(xì)胞因子、趨化因子和受體，還涉及固有免疫系統(tǒng)和自身免疫系統(tǒng)。這使得 CHS 模型為許多機(jī)制的研究提供了合適的研究模型。

1 初級(jí)免疫應(yīng)答

皮膚的初級(jí)免疫應(yīng)答作為皮膚的第一道防線對(duì)適應(yīng)性免疫應(yīng)答起關(guān)鍵的作用[3]。其包含角質(zhì)形成細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、NK 細(xì)胞及多種細(xì)胞因子、趨化因子及黏附因子：角質(zhì)形成細(xì)胞可以表達(dá) TLRs 并對(duì)抗原起反應(yīng)，如dinitrofluorobenzene (DNFB) 和 Ni2+可以激活角質(zhì)形成細(xì)胞表面的TLR[4]。除IL-1β 和IL-18 外，角質(zhì)形成細(xì)胞分泌細(xì)胞因子還有IL-6，IL-10，IL-18 和TNF[5]。尤為重要的是TNF，它與IL-1β 和IL-18 一起，是半抗原誘導(dǎo)DC從皮膚到dLN 成熟和遷移所必需的[6]。

中性粒細(xì)胞可通過(guò)產(chǎn)生ROS 而發(fā)揮重要的抗菌和促炎反應(yīng)，在ACD 患者皮膚炎癥處發(fā)現(xiàn)[7]。致敏后幾個(gè)小時(shí)后在皮膚中可檢測(cè)到中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，約24 小時(shí)內(nèi)達(dá)到峰值[8]。中性粒細(xì)胞參與致敏階段和激發(fā)階段，說(shuō)明它們?cè)诟鱾€(gè)階段起決定性作用，這在各種皮膚過(guò)敏的炎癥模型中得到證實(shí)[9]。

肥大細(xì)胞長(zhǎng)期存在于屏障組織中，例如皮膚和腸。肥大細(xì)胞表達(dá)高親和力IgE 受體（FceRI），表達(dá)TLR 1-4,6,7和9，并對(duì)各種微生物產(chǎn)物起反應(yīng)[10]。在由IgE 介導(dǎo)的反應(yīng)中，立即釋放含有組胺，蛋白酶，蛋白多糖和TNF 的預(yù)形成顆粒，肥大細(xì)胞還分泌晚期促炎介質(zhì)，如IL-3，IL-4，IL-5，IL-6，IL-8，IL-9，IL-11，IL-13，TNF 和趨化因子，例如CCL2，CCL3 和CCL4[11]。有實(shí)驗(yàn)表明，肥大細(xì)胞也會(huì)通過(guò)產(chǎn)生IL-10 在晚期抑制接觸超敏反應(yīng)[12,13]因此，肥大細(xì)胞在ACD 中的作用一直存在爭(zhēng)議。

NK 細(xì)胞積聚在許多炎癥性皮膚病中，例如牛皮癬，扁平苔蘚和ACD。在ACD 中，NK 細(xì)胞僅占淋巴滲出滲出的10%，并且是由于Th1 和Th17分泌的細(xì)胞因子觸發(fā)[14]。人類(lèi)有兩種類(lèi)型的NK 細(xì)胞。這些細(xì)胞主要存在于次級(jí)淋巴器官中，并存儲(chǔ)低水平的穿孔素，具有免疫調(diào)節(jié)功能，釋放高水平的細(xì)胞因子[15]。由于NK 細(xì)胞來(lái)自淋巴結(jié)，它們返回血液并遷移到肝臟，在那里它們?nèi)匀皇歉闻K對(duì)抗原的特異性記憶細(xì)胞，具有較長(zhǎng)的壽命，并隨血液循環(huán)到外周組織。同一半抗原對(duì)皮膚的再次刺激導(dǎo)致NK 記憶細(xì)胞的快速激活，這一過(guò)程可維持至少3 至4個(gè)月[16]。

2 ACD 中的抗原提呈細(xì)胞

表皮和真皮中的DC 參與識(shí)別入侵的病原體。這些細(xì)胞是專(zhuān)用的抗原呈遞細(xì)胞（APC），在感知危險(xiǎn)和啟動(dòng)先天性和適應(yīng)性反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。存在于正常人皮膚中的兩種主要DC 群體即表皮朗格漢斯細(xì)胞（LC）和皮膚（或間質(zhì)）樹(shù)突狀細(xì)胞（DDC）[17]。

DC 遷移：從皮膚遷移DC 是免疫應(yīng)答起始階段的第一步。已知皮膚與抗原接觸可刺激各種表皮細(xì)胞因子生成.LC 產(chǎn)生IL-1b，IL-1b 兩個(gè)作用分別是通過(guò)IL-1RI激活DC 及促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生TNF-a，TNF-a 通過(guò)TNF-RII 促進(jìn)DC 遷移。IL-1b 和TNF-a 導(dǎo)致DC 細(xì)胞降低CD324（E-黏附素）表達(dá)[18]。(MMPs)對(duì)于LC 及DDC通過(guò)IV 型膠原蛋白脫離真皮起重要作用。另外不成熟DC 當(dāng)受到抗原刺激時(shí)CCR1/CCR5/CCR6 會(huì)下調(diào)使其離開(kāi)皮膚，而促進(jìn)其遷移向淋巴結(jié)的CCR4/CXCR4/CCR7 會(huì)高表達(dá)[19]，此外炎癥部位產(chǎn)生的cysLTs 和PGE2 可以上調(diào)CCR7 進(jìn)而促進(jìn)DC 遷移[20]。另外除了促進(jìn)LC 遷移，表 皮 產(chǎn) 生 的IL-4,IL-10,TGF-β1 可 抑 制DC 的 遷 移[21]。目前認(rèn)為L(zhǎng)C 和DDC 的遷移能力不同，DDC 可能更早一些，這與LC 位于表皮需要離開(kāi)角質(zhì)形成細(xì)胞有關(guān)，另外有研究推測(cè)DDC 與B 細(xì)胞活化有關(guān)，LC 與T 細(xì)胞活化有關(guān)，這也使得LC 需要更多的CCR7[22]。

DC 的成熟：DC 的成熟通過(guò)MAPKs 發(fā)生的，例如壓力及炎癥因子激活JNK 和P38MAPK 途徑，但是通過(guò)酪氨酸激酶的受體產(chǎn)生的生長(zhǎng)因子通過(guò)ERK 通路，這樣成熟DC上調(diào)CD40,CD80,CD83,CD86,MHCII。DC 通過(guò)表面Tolllike receptors (TLRs) 的 識(shí) 別 病 原 體 的PAMPs，DC 通 過(guò)TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, and TLR6 識(shí)別細(xì)菌成分，通過(guò)TLR3 and TLR7 識(shí)別病毒成熟[23,24]，另外不成熟的DC 通過(guò)表達(dá)CD209 等可以識(shí)別病原體[25]。DC 激活先天免疫系統(tǒng)的方式與細(xì)菌和病毒的PAMP 相似。p38 MAPK 被學(xué)者認(rèn)為是關(guān)鍵過(guò)程[26]。

3 T 淋巴細(xì)胞

T 細(xì)胞的活化：T 細(xì)胞的活化需要三個(gè)信號(hào)( 圖1)，第一種信號(hào)是 T 細(xì)胞受體 ( T cell receptor，TCR) 和主要組織相容 性復(fù)合體 ( major histocompatibility complex，MHC) / 肽復(fù)合體之間的相互作用[27]。外部抗原被內(nèi)吞并在MHC II 類(lèi)分子上加工成CD4 +細(xì)胞，而內(nèi)部細(xì)胞質(zhì)抗原通過(guò)內(nèi)源途徑加工并在MHC I 類(lèi)分子上呈遞給CD8 +細(xì)胞。外部抗原也可以進(jìn)入內(nèi)源性途徑，包括接觸致敏物，病毒抗原，藥物和自身抗原[28]。第二種信號(hào)是 APCs 上 的共刺激分子: CD80、 CD40 和 CD86，它們是在 T 細(xì)胞上表達(dá)的 CD28 /CTLA-4 （CD125）分子的配體[29]。DC 產(chǎn)生細(xì)胞因子，此為T(mén) 細(xì)胞極化提供第三個(gè)必要信號(hào)。T 細(xì)胞分化取決于DC分泌的細(xì)胞因子的類(lèi)型。它們的極化可以分群為T(mén)h-1，Th-2 或Th-17，Th-1 細(xì)胞分泌IFN-γ，IL-2，TNF-α，Th-2 細(xì)胞IL-4，IL-10，IL-13，IL-5M 和Th-17細(xì)胞IL-17A，IL-17F，IL -21 和IL-22。第三信號(hào)在T 細(xì)胞活化中具有重要作用，如果不發(fā)生，則T 細(xì)胞的活化失敗[30]。另外產(chǎn)生兩個(gè)記憶T 細(xì)胞亞群 - 效應(yīng)記憶T 細(xì)胞（Tem）缺乏趨化因子受體CCR7 并且可以快速進(jìn)入炎癥組織并介導(dǎo)快速反應(yīng)。相反，中樞記憶T 細(xì)胞（Tcm）表達(dá)CCR7，通過(guò)它們保持從血液再循環(huán)到LN 的能力，因此在再次暴露于抗原時(shí)能夠快速擴(kuò)增[31,32]。

T 細(xì)胞的效應(yīng)：兩個(gè)T 細(xì)胞亞群，CD4 +和CD8 +均介導(dǎo)皮膚炎癥反應(yīng)，CD8 +細(xì)胞在誘導(dǎo)期具有主要的效應(yīng)作用，而CD4 +可具有致病和調(diào)節(jié)作用[33]。兩種不同的輔助T 細(xì)胞亞群Th-1 和Th-17 介導(dǎo)組織損傷和炎癥[34]。關(guān)于Th-2 細(xì)胞的作用存在一些相互矛盾的結(jié)果; 一些作者表示抑制，一些增強(qiáng)或沒(méi)有效果[35]。細(xì)胞毒性是CD8 +效應(yīng)細(xì)胞的主要特征，它通過(guò)兩種獨(dú)立的機(jī)制發(fā)生。分泌途徑涉及從顆粒釋放的穿孔素和顆粒酶; 非分泌途徑涉及Fas-配體上調(diào)活化，導(dǎo)致靶細(xì)胞上凋亡誘導(dǎo)Fas分子。穿孔素/顆粒酶途徑不需要在靶細(xì)胞上表達(dá)特異性易感性分子并且允許細(xì)胞裂解，而Fas / FasL 機(jī)制需要在靶細(xì)胞上表達(dá)Fas 以對(duì)Fas 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感[36]。已經(jīng)在接觸性超敏反應(yīng)中觀察到兩種途徑，并且缺少一種機(jī)制可以補(bǔ)償另一種[37]。

4 免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)細(xì)胞

調(diào)節(jié)T 細(xì)胞具有三種Tregs 亞型：1）分泌IL-10 的Tr1 細(xì) 胞，2）分 泌TGF-β 的Th3 細(xì) 胞，3）CD4 + CD25 +T 細(xì)胞[38]。當(dāng)在IL-10 存在下APC 激活幼稚CD4 T 細(xì)胞時(shí)外周區(qū)域產(chǎn)生Tr1[39]。IL-10 抑制ACD。在半抗原激發(fā)前用IL-10 可抑制ACD 的效應(yīng)期[40]。IL-10 也在激發(fā)后10-14 小時(shí)達(dá)到峰值，并在24 小時(shí)后消退[40,41]。這清楚地表明IL-10 可能在最初的24 小時(shí)內(nèi)抑制免疫反應(yīng)。除了T 細(xì)胞，KCs[41]和肥大細(xì)胞[42]能夠在CHS 期間產(chǎn)生IL-10。Th3 是CD4 +細(xì)胞并產(chǎn)生并且TGF-β[43,44,45]。它們促進(jìn)IgA 的產(chǎn)生，對(duì)Th-1 和Th-2 細(xì)胞具有限制作用。Th3的誘導(dǎo)是抗原特異性的，盡管它們的作用是抗原非特異性的[43]。TGF-β 負(fù)責(zé)促進(jìn)Th3 細(xì)胞的誘導(dǎo)產(chǎn)生[46,47]。CD4+ CD25 +細(xì)胞可以調(diào)節(jié)CD4 +，CD8 +和B 細(xì)胞。它們可以從次級(jí)淋巴組織或發(fā)炎的皮膚中募集。通過(guò)引起對(duì)淋巴細(xì)胞的直接作用來(lái)介導(dǎo)抑制作用，即使在APC 不存在的情況下。它們還通過(guò)下調(diào)共刺激分子CD80 和CD86 對(duì)APC 產(chǎn)生間接影響[48]。APC 成熟是由炎癥刺激引起的。這是指導(dǎo)幼稚T 細(xì)胞增殖成效應(yīng)細(xì)胞（Th-1 或Th-2）的關(guān)鍵過(guò)程。另一方面，未成熟的APC 具有致耐受性，使它們能夠增強(qiáng)Tregs 的增值[49]。除了 Tregs，調(diào)節(jié)性 B 細(xì)胞 ( regulatory B cells，Bregs) 被認(rèn)為是接觸性皮炎的過(guò)程中存在的另一種調(diào)節(jié)細(xì)胞。Bregs 的標(biāo)志為細(xì)胞表面的CD1bCD5+，并且分泌大量 IL-10[50,51]。

5 小結(jié)與展望

ACD 的炎癥反應(yīng)作為典型的遲發(fā)性超敏反應(yīng)，免疫機(jī)制復(fù)雜、涉及許多不同的通路和免疫作用，包括大量不同的細(xì)胞類(lèi)型、細(xì)胞因子、趨化因子 和受體，包括了致敏、激發(fā)階段以及消退階段，可為各種各樣的藥物及干預(yù)提供免疫機(jī)制的研究。目前比較火的是單抗類(lèi)藥物。但是，關(guān)于CHS 反應(yīng)還有許多未知方面存在，更多細(xì)節(jié)有待探索，如:半抗原如何激活固有免疫系統(tǒng)并調(diào)節(jié)信號(hào)激活 APCs。朗格漢斯細(xì)胞在這一過(guò)程中促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行還是起抑制作用及具體的機(jī)制。Th-2 細(xì)胞的作用是抑制反應(yīng)還是增強(qiáng)反應(yīng)。T 淋巴細(xì)胞不同的分群的作用及更細(xì)致的機(jī)制。更多的自然免疫應(yīng)答的作用及機(jī)制，如肥大細(xì)胞、B 細(xì)胞及整個(gè)過(guò)程受體、通路和遞質(zhì)還需要更廣泛的研究。