CD4+LAP+调节性T细胞与动脉粥样硬化①

2013-01-25 17:13陆山河吉庆伟林英忠广西壮族自治区人民医院心血管内科南宁530000
中国免疫学杂志 2013年6期
关键词:调节性隐匿性亚群

陆山河 吉庆伟 林英忠 (广西壮族自治区人民医院心血管内科,南宁530000)

动脉粥样硬化斑块是始于动脉壁,尤其是针对氧化型脂蛋白内在结构修复的慢性炎症性反应过程。在此基础上,先天性和获得性免疫反应激活,引起血管壁病变进一步恶化,促进疾病的进展并最终导致一系列并发症发生[1,2]。天然的或获得性的调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)可能与动脉粥样硬化的发生和发展过程有关。越来越多研究证实,在小鼠实验模型中,CD4+LAP+Treg为一种新的Tregs亚群,这种Tregs亚群可以抑制自身免疫性疾病的发生[3]。研究表明,给予抗-CD3抗体可以减少动脉粥样硬化的形成,其机制为激活CD4+LAP+Tregs分泌TGF-β,并依赖TGF-β介导免疫抑制来实现[4]。本文就 CD4+LAP+Tregs的特点、作用机制以及在动脉粥样硬化的作用做一综述。

1 CD4+LAP+调节性T细胞的特征及作用机制

1.1 CD4+LAP+调节性T细胞的表面标记及相关受体 CD4+LAP+T细胞表达一种隐匿性相关肽(Latency-associated peptide,LAP)在其表面,以非共价键连接TGF-β的氨基酸终末区域,形成一种隐匿性TGF-β复合体。Nakamura等[5]于2001年首先提出TGF-β前体在鼠的CD4+T细胞表达,业已证明小鼠的某种Treg亚群表达隐匿性相关肽(LAP)在其细胞表面。而且,Gandhi等[3]证实某种特定的T细胞亚群表达一种膜联结构蛋白TGF-β/隐匿性相关肽(LAP)复合体,在人外周血中也有调节功能。有研究结果表明,不成熟树突状细胞也表达LAP在其表面,并依赖TGF-β抑制效应 T细胞的激活[6]。辅助性T细胞和调节性T细胞均可分泌隐匿性TGF-β[7],但在 T 细胞抗原受体(TCR)的刺激下,只有调节性T细胞能最终捕获隐匿性TGF-β,并将其表达在Treg表面。

CD4+LAP+Tregs可产生和分泌 TGF-β。关于隐匿性 TGF-β,其生成先在细胞内合成 TGF-β前体,并经过同二聚化等加工处理,TGF-β前体被弗林蛋白酶等前蛋白转化酶分裂成两个部分。一部分为成熟TGF-β,包含有羧基末端的同源二聚体,另一部分为隐匿性关联肽(LAP),包含有氨基末端。这两部分以非共价键连接在一起,组成一个隐匿性TGF-β复合体,并释放至胞外,经TGF-β激活物(TGF-β activator,TA)作用解离 LAP而成为具有活性的TGF-β,这个过程涉及到 TGF-β 多个步骤的激活[8]。大量证据表明,隐匿性TGF-β是通过一组富含亮氨酸重复序列的分子(GARP/LRRC32)来固定在细胞膜表面[9],而GARP蛋白仅限于在激活的Treg中表达,目前已证实为隐匿性TGF-β的特异性受体[10]。CD4+LAP+Tregs表面高度表达TGF-βII受体、CD69和 CTLA-4[3]。

1.2 CD4+LAP+调节性T细胞的功能特点及作用机制 CD4+LAP+调节性T细胞在免疫耐受调节中起重要作用。Gandhi等[3]证实,在体外实验中,CD4+LAP+Tregs的生成是通过激活天然T细胞来诱导,并依赖IL-8进行扩增,分泌TGF-β和IL-10等细胞因子对免疫活动进行抑制。TGF-β在天然调节T细胞的分化、维持和功能中扮演着重要角色[11,12]。CD4+CD25+LAP+细胞分泌 TGF-β 并表达在激活的Tregs表面,并通过细胞接触依赖方式对邻近的效应T细胞产生抑制[5]。CD4+LAP+T细胞不仅可以通过细胞依赖机制对周围邻近的效应T细胞起抑制作用,还拥有可溶性依赖因子抑制能力,通过分泌的细胞因子扩大作用范围来抑制效应T细胞,更有效地调节免疫抑制。在侵袭小室实验研究中,CD4+CD25+LAP+细胞与 CD4+CD25+LAP-细胞均可显著抑制效应细胞的增殖,CD4+CD25+LAP-细胞主要通过细胞依赖接触机制产生抑制作用,而CD4+CD25+LAP+细胞通过侵袭小室实验不能完全反转其抑制功能,证实CD4+CD25+LAP+细胞的抑制功能是细胞接触依赖性和可溶性因子依赖机制[13]。体外或体内实验证实,小鼠的 CD4+LAP+Tregs都是依赖TGF-β抑制效应性T细胞功能。在小鼠的实验性自身免疫性脑脊髓炎、系统性红斑狼疮和糖尿病的动物实验模型中,CD4+LAP+Tregs有抑制自身免疫疾病的作用[13-15],而且依赖TGF-β产生抑制功能。

CD4+CD25-LAP+Tregs依赖TGF-β产生免疫抑制作用。给予小鼠抗-CD3抗体诱导CD4+CD25-LAP+Tregs生成后,通过分泌TGF-β并依赖TGF-β来抑制实验性自身免疫脑脊髓炎[16]。TGF-β通过对Foxp3因子表达的诱导,可将天然的T细胞转化成 CD4+CD25+Tregs[17]。研究表明,人的 Foxp3+调节性T细胞也表达LAP[10]。这些均说明TGF-β与免疫调节活动的诱导及Foxp3表达的增加密切相关。CD4+LAP+细胞不但分泌可溶性TGF-β,还共同表达TGF-β和TGF-βRs在细胞表面,释放激活的TGF-β,以自分泌或旁分泌方式反馈作用于这些细胞。CTLA4、GITR和 CD103在 CD4+CD25+LAP+Tregs的刺激下表达上调,使得CD4+CD25+LAP+Tregs调节抑制能力大大提高。

总之,CD4+LAP+Tregs在体内发挥作用机制可能是多方面的,在不同情况下可通过多种机制发挥作用,还受周围环境如一些细胞因子、PH及温度等的影响。

2 CD4+LAP+Tregs与动脉粥样硬化

Treg具有抗炎和抗动脉粥样硬化的功能已得到肯定。许多研究证实,CD4+CD25+Treg在动脉粥样硬化的发生、发展过程中发挥着重要作用,而过继性转移CD4+CD25+Treg在动物模型中则能缩小已有的动脉粥样硬化斑块的面积[18]。

CD4+LAP+Tregs诱导的免疫调节可能发挥抗动脉粥样硬化的保护作用。用口服的方式给予易患动脉粥样硬化小鼠抗-CD3抗体[4],小鼠处死后,与对照组相比,CD4+LAP+Tregs和CD4+CD25+Foxp3 Tregs数量明显增多,斑块面积明显减少,两组具有相似的血清胆固醇水平。通过ELISA方法在小鼠肠系膜淋巴结里检测到抗炎因子TGF-β,实验组小鼠中一些促炎因子如 IFN-γ和 IL-6,粘附分子如ICAM-1和 VCAM-1巨噬细胞表面标记CD68、IL-10、IL-4等细胞因子均较对照组小鼠显著减少,表明口服抗-CD3抗体在体内的抑制作用至少有部分是通过TGF-β来进行调节的。CD4+LAP+Tregs分泌TGF-β,并主要依赖TGF-β发挥调节抑制作用。

以上结果表明,通过口服的方式给予抗-CD3抗体可诱导CD4+LAP+Tregs的生成并到达肠系膜淋巴结和脾等其它淋巴组织器官,灭活病理性T细胞和巨噬细胞。尽管目前仍需要提供更多的直接证据来说明CD4+LAP+Tregs的数量及功能与动脉粥样硬化减少的关系。

3 结语和展望

CD4+LAP+Tregs是近年发现的不同于传统意义上的Tregs亚群,其在抗炎、抗自身免疫方面已经得到肯定,但对抗动脉粥样硬化的作用研究仍处在初始阶段,目前主要在动物实验阶段,对于利用这些靶点研制药物,其针对性、专一性,以及临床疗效和未能预知的副作用,不同内环境调节通路的差异等需要进一步探讨。随着对CD4+LAP+Tregs研究的不断深入,可能将为动脉粥样硬化的预防和治疗提供新的靶点。

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