調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與缺血性腦卒中危險(xiǎn)因素的相關(guān)性

何洪真，呂佩源

(1.河北醫(yī)科大學(xué) 研究生學(xué)院，河北 石家莊 050017；2.河北省人民醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，河北 石家莊 050051)

腦卒中具有發(fā)病率高、死亡率高、致死率高的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響人民群眾的健康和安全[1]。其中，缺血性腦卒中是腦卒中最常見的一種類型，約占腦卒中的85%[2]，腦卒中發(fā)生以后，局部腦組織缺血、缺氧從而導(dǎo)致神經(jīng)元壞死，可觸發(fā)免疫反應(yīng)和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，并可介導(dǎo)繼發(fā)性腦損傷[3]。動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥、心臟疾病等是腦卒中的危險(xiǎn)因素，控制危險(xiǎn)因素是腦卒中預(yù)防工作開展的主要內(nèi)容。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg)為CD4+T細(xì)胞的一個(gè)亞群，具有免疫抑制作用，與缺血性腦卒中及其危險(xiǎn)因素密切相關(guān)。本文通過(guò)對(duì)Treg與缺血性腦卒中危險(xiǎn)因素之間相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié)，以期為缺血性腦卒中的防治提供新思路。

1 Treg

Treg最初是在1995年由日本的Sakaguchi等[4]發(fā)現(xiàn)，是CD4+T細(xì)胞的一個(gè)亞群，在維持機(jī)體免疫動(dòng)態(tài)平衡、預(yù)防自身免疫病等方面發(fā)揮重要作用[5]。根據(jù)來(lái)源和生物學(xué)特性，Treg可分為自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(natural Treg，nTreg)和誘導(dǎo)產(chǎn)生的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(induced Treg，iTreg)兩種類型。nTreg來(lái)自于胸腺，并受胸腺微環(huán)境的嚴(yán)格控制，因而又稱為胸腺來(lái)源Treg(thymic-derived Treg)。iTreg來(lái)源于外周淋巴組織中的幼稚的CD4+T細(xì)胞，在轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、白介素-2(interleukin-2，IL-2)或其他藥物存在的情況下可在體外被抗原激活，又稱為外周Treg(peripheral Treg，pTreg)[6]。目前研究最多的是CD4+CD25+FOXP3+Treg細(xì)胞。CD4+CD25+FOXP3+Treg細(xì)胞主要來(lái)自骨髓中的祖細(xì)胞，在胸腺中發(fā)育，約占人和小鼠外周CD4+T細(xì)胞的5%～10%[7-8]。Treg參與抑制過(guò)度免疫反應(yīng)，目前已經(jīng)提出了Treg細(xì)胞4種常見的抑制模式：(1)Treg細(xì)胞特異性表面分子——細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞表面抗原-4(cytotoxic T lymphocyte antigen 4，CTLA-4)通過(guò)下調(diào)CD80/CD86或改變TCR譜系從而上調(diào)Treg細(xì)胞的抑制功能；(2)高度表達(dá)在Treg細(xì)胞上的CD39和CD73通過(guò)促進(jìn)腺苷形成參與Treg細(xì)胞介導(dǎo)的抑制作用；(3)Treg細(xì)胞上高表達(dá)的腫瘤壞死因子受體通過(guò)激活效應(yīng)T細(xì)胞參與免疫抑制調(diào)節(jié)；(4)IL-10、IL-35、顆粒酶B、IL-9、TGF-β等也參與Treg細(xì)胞的抑制作用[9]。

2 缺血性腦卒中與免疫炎癥反應(yīng)

近年來(lái)，人們對(duì)缺血性腦卒中的發(fā)病機(jī)制、診斷和治療的認(rèn)識(shí)有了大幅度的提高。在腦缺血期間以及腦缺血發(fā)生后免疫炎癥反應(yīng)與缺血性腦卒中所致的神經(jīng)損傷密切相關(guān)[10]。腦卒中發(fā)生后，血腦屏障的完整性受損、通透性增加[11]，免疫細(xì)胞可通過(guò)血腦屏障，在缺血腦組織中浸潤(rùn)。在試驗(yàn)性腦缺血模型中，腦卒中發(fā)生后即刻，可見γδT細(xì)胞增多，數(shù)小時(shí)內(nèi)可檢測(cè)到CD8+T細(xì)胞，24 h可見CD4+T細(xì)胞和NKT細(xì)胞浸潤(rùn)[12]。由此可見，免疫炎癥反應(yīng)參與了腦卒中的病理生理過(guò)程。

3 Treg細(xì)胞與缺血性腦卒中

腦卒中急性期大腦中的Treg細(xì)胞數(shù)極少，因此，Treg在缺血性腦卒中中的作用目前仍存在爭(zhēng)議。Mao等[13]通過(guò)臨床研究發(fā)現(xiàn)，腦卒中發(fā)生以后循環(huán)中Treg細(xì)胞數(shù)量迅速減少，而在隨后的數(shù)周逐漸增加。而國(guó)外一項(xiàng)研究顯示，在卒中發(fā)病后的3天，循環(huán)中Treg水平升高[3]。在缺血性腦卒中發(fā)生后第14天，CD4+T細(xì)胞主要由35% γ-干擾素(interferon-γ，IFN-γ)陽(yáng)性輔助T細(xì)胞和30%～40% FOXP3+Treg細(xì)胞組成，且Treg細(xì)胞不斷增加[14]。Ito等[14]發(fā)現(xiàn)，在缺血性腦損傷慢性期，Treg在腦內(nèi)積聚，并通過(guò)分泌細(xì)胞因子雙調(diào)節(jié)蛋白來(lái)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞增生，從而改善神經(jīng)功能。且在發(fā)病后48 h和72 h的外周血中Treg水平與3個(gè)月后良好的功能預(yù)后獨(dú)立相關(guān)[3]。重組組織型纖溶酶原激活劑(recombinant tissue plasminogen activator, rt-PA)靜脈溶栓是缺血性腦卒中發(fā)生后重要的治療手段，但rt-PA溶栓后血腦屏障完整性受損，免疫炎癥介質(zhì)可通過(guò)受損的血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。有研究證明，針對(duì)rt-PA介導(dǎo)的腦卒中小鼠血腦屏障損傷，Treg可以起到保護(hù)作用[15]。此外，腦Treg細(xì)胞表達(dá)5-羥色胺受體7，可提高環(huán)磷酸腺苷(cAMP)水平，而cAMP可促進(jìn)Treg增殖，并增強(qiáng)其功能[16]。Klein等[17]也證明卒中后慢性期應(yīng)用5-羥色胺或選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑可增加腦中Treg數(shù)量并改善神經(jīng)癥狀。綜合以上結(jié)果，Treg細(xì)胞在缺血性腦卒中發(fā)生后急性期的數(shù)量及作用仍存在爭(zhēng)議，在慢性期可能與良好功能預(yù)后相關(guān)，但仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)確定Treg細(xì)胞的具體作用機(jī)制。

4 Treg細(xì)胞與缺血性腦卒中危險(xiǎn)因素

動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥、心臟疾病等是腦卒中的危險(xiǎn)因素[18]。控制危險(xiǎn)因素是腦卒中預(yù)防的重要工作內(nèi)容。下面我們將從下述幾個(gè)方面分別描述Treg與上述危險(xiǎn)因素之間的關(guān)系，以期可以為控制缺血性腦卒中危險(xiǎn)因素提供新思路。

4.1Treg細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化 目前，動(dòng)脈粥樣硬化是一種血管壁慢性炎性疾病，其發(fā)病機(jī)制包括脂質(zhì)浸潤(rùn)、損傷反應(yīng)、單核細(xì)胞浸潤(rùn)和炎癥反應(yīng)[19]。T細(xì)胞參與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成，并在纖維帽中富集。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中存在的大多數(shù)T細(xì)胞是CD4+T細(xì)胞[20]。一項(xiàng)法國(guó)的研究顯示Treg細(xì)胞在高脂血癥小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化形成過(guò)程中起到保護(hù)作用[21]。隨后，F(xiàn)oks等[22]的研究顯示，Treg細(xì)胞通過(guò)分泌白細(xì)胞介素10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)以及抑制促炎效應(yīng)T細(xì)胞的增殖來(lái)發(fā)揮其動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用。此外， Th17/Treg失衡在動(dòng)脈粥樣硬化和不穩(wěn)定斑塊的發(fā)生發(fā)展中重要作用，最近的一項(xiàng)臨床研究表明，他汀類藥物可改善冠心病患者Th17/Treg功能失衡[19]。由此可見，Treg細(xì)胞可抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。

4.2Treg細(xì)胞與高血壓 高血壓是缺血性腦卒中的主要危險(xiǎn)因素，固有免疫和適應(yīng)性免疫在高血壓和相關(guān)血管損傷的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。有研究表明，CD4+CD25+Treg細(xì)胞在高血壓引起的血管功能障礙中起著重要的預(yù)防作用[23]。Radwan等[24]證明高血壓通過(guò)自噬功能障礙和凋亡機(jī)制可減少Treg細(xì)胞數(shù)量，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，將Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)移至高血壓小鼠中，可改善其微血管功能。此外，Iulita等[25]的研究證明，Treg細(xì)胞可預(yù)防血管緊張素-Ⅱ誘導(dǎo)的高血壓中受損的腦血管反應(yīng)，改善腦血流。總之，高血壓會(huì)導(dǎo)致Treg細(xì)胞減少，而Treg細(xì)胞可抑制高血壓病造成的血管功能障礙。

4.3Treg細(xì)胞與高膽固醇血癥 Gu等[26]通過(guò)前瞻性的隊(duì)列研究，發(fā)現(xiàn)低密度脂蛋白水平與缺血性腦卒中的發(fā)生率呈正相關(guān)。SPARCL和TST試驗(yàn)表明，使用他汀類藥物進(jìn)行積極降脂治療可明顯降低既往有缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作病史的患者缺血性腦卒中發(fā)生[27-29]。一項(xiàng)2011年的報(bào)道顯示，長(zhǎng)期的高膽固醇血癥會(huì)使Treg細(xì)胞減少，而在逆轉(zhuǎn)高膽固醇血癥后可減少動(dòng)脈斑塊中Treg細(xì)胞的凋亡[30]。而在隨后利用血脂異常的小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，高膽固醇血癥促進(jìn)了胸腺中FOXP3+Treg細(xì)胞的發(fā)育，并增加了其在外周循環(huán)的數(shù)量[31]。Apobtm2SgyLdlrtm1Her/J小鼠在膽固醇代謝方面更接近于人類，Rao等[32]利用該模型發(fā)現(xiàn)，高膽固醇血癥誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化與脾臟的CD4+CD25+FOXP3+Treg細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)。綜上，高膽固醇血癥與Treg細(xì)胞之間的作用機(jī)制仍未得出較為一致的結(jié)論，可能與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒煌嘘P(guān)，仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)探討二者之間的關(guān)系。

4.4Treg細(xì)胞與心臟疾病 心房顫動(dòng)、心臟瓣膜病、心肌梗死、心力衰竭等與心源性栓塞密切相關(guān)，早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)可預(yù)防缺血性腦卒中的發(fā)生。大量的來(lái)自實(shí)驗(yàn)和臨床研究的證據(jù)表明，Treg細(xì)胞可能在預(yù)防心臟疾病方面發(fā)揮重要作用。Hu等[33]的研究顯示，Treg細(xì)胞可改善急性心肌梗死大鼠的心臟功能，減少心肌梗死體積并且可抑制心肌細(xì)胞凋亡，給予外源性Treg細(xì)胞治療后可改善心肌梗死。風(fēng)濕性心臟病是一種自身免疫性的進(jìn)行性破壞性瓣膜病。有研究顯示，慢性風(fēng)濕性心臟病患者循環(huán)中Treg細(xì)胞明顯缺乏[34]。一項(xiàng)前瞻性的研究發(fā)現(xiàn)，在患者慢性心力衰竭的人群中，與非心房顫動(dòng)患者相比，心房顫動(dòng)患者Treg細(xì)胞比例明顯降低[35]。另外，一項(xiàng)臨床研究表明，射血分?jǐn)?shù)降低的心臟衰竭患者Treg細(xì)胞明顯減少，且其死亡率與Treg細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān)[36]。因此，Treg細(xì)胞在心臟疾病的病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用，并且很可能具有保護(hù)作用，但仍需臨床前瞻性研究探討相關(guān)機(jī)制。

5 小結(jié)

腦卒中具有較高的發(fā)病率、死亡率、致殘率和復(fù)發(fā)率，給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)。rt-PA靜脈溶栓治療是目前唯一批準(zhǔn)的治療缺血性腦卒中的唯一藥物[3]。然而，由于rt-PA的使用有嚴(yán)格的時(shí)間窗限制，且有出血的風(fēng)險(xiǎn)，其只適用于一小部分缺血性腦卒中患者。因此，臨床實(shí)踐中迫切需要新的、有效的治療方法。有關(guān)缺血性腦卒中與Treg細(xì)胞的相關(guān)研究很多，由于選取的動(dòng)物模型不同，仍未得出相對(duì)一致的結(jié)論，因此限制了其作為治療腦卒中細(xì)胞療法的臨床應(yīng)用。動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥、心臟疾病等是缺血性腦卒中的危險(xiǎn)因素，控制危險(xiǎn)因素是腦卒中預(yù)防工作的重要內(nèi)容。Treg在上述疾病的病理生理過(guò)程發(fā)揮重要作用，但目前仍未明確具體的作用機(jī)制，仍需要進(jìn)一步的研究，以期為控制危險(xiǎn)因素提供新療法從而預(yù)防腦卒中的發(fā)生。