调节性细胞在Graves 病发生发展中的作用①

2015-01-25 18:25毛晓明南京医科大学附属南京医院南京市第一医院内分泌科南京210000
中国免疫学杂志 2015年3期
关键词:调节性免疫性抗原

何 珂 胡 蕴 毛晓明 (南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)内分泌科,南京 210000)

毒性弥漫性甲状腺肿(Graves disease,GD)是一类伴甲状腺激素分泌增多的器官特异性自身免疫性疾病。随着现代生活和工作节奏的加快,精神压力的增加,GD 发病率逐年升高,目前已达1%~2%。免疫缺陷在自身免疫性疾病的发病和病理进展中起重要作用[1]。GD 患者体内同时存在体液免疫及细胞免疫紊乱,但其具体机制尚不明确。调节性T 细胞(regulatory T cells,Treg cells)、调节性B 细胞(regulatory B cells,Breg cells)、树 突 状 细 胞(Dendritic cells,DCs)及自然杀伤性T 细胞(Natural killer T cells,NKT cells)等具有免疫调节功能的细胞在机体的免疫耐受中起重要作用,也在GD 的发生发展中发挥重要作用。

1 调节性T 细胞

Treg 细胞是CD4+辅助性T 细胞(T helper cells,Th cells)的一个亚群,又称Th3 细胞,约占CD4+T 细胞的5%~10%。Treg 细胞表面表达白介素2(Interleukin-2,IL-2)受 体α-链(CD25),又称CD4+CD25+T 细胞,在胸腺分化并释放到外周血中,调节及抑制体内潜在反应性免疫细胞的激活,即具有免疫耐受作用[2],可以抑制CD4+Th 细胞的增殖、B 细胞抗体的产生及DCs 的成熟。Treg 细胞通过细胞间接触或分泌转化生长因子-β (Transforming growth factor-β,TGF-β)、IL-10 等细胞因子,在另外两种CD4+Th 细胞亚群Th1、Th2 细胞的分化及Th1/Th2平衡中起重要作用,正常人体内,两种Th 细胞间存在动态平衡。GD 患者外周血中,Treg 细胞数目比例明显减少,Th1 细胞增多[3]。Treg 细胞在GD 进展的不同阶段均可能起重要作用。

Treg 细胞的表型及功能依赖于细胞表面特异性表达的转录因子Foxp3(Forkhead Box P3),Foxp3的表达是Treg 细胞发挥功能的前提,其表达降低提示Treg 细胞数量及活性的下调,并与自身免疫性疾病的发生发展密切相关。此外,Treg 细胞的激活及发挥免疫调节作用还需IL-2、细胞毒T 淋巴细胞相关抗原-4(Cytolytic tlymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)及糖皮质激素可诱导的肿瘤坏死因子受体(Glucocorticoid-induced tumor-necrosis factor receptor,GITR)的参与。Treg 细胞可以通过细胞与细胞间接触,与T 细胞受体结合,及细胞因子IL-2 等传达生物抑制功能。此外,TGF-β 已被证实是Treg 细胞生物作用的中心,Treg 细胞膜表面结合TGF-β,通过细胞接触介导其发挥生物抑制作用,高剂量的TGF-β 还可以上调原始T 细胞Foxp3 的表达[5]。

动物研究中,用抗CD25 抗体处理(抑制Treg细胞)AdTSHR289 转染后去除Treg 细胞的C57BL/6 小鼠甲亢的发生率明显高于单纯AdTSHR289 转染C57BL/6 小鼠,证实Treg 细胞异常及免疫耐受缺陷在GD 发病中的作用[6]。GD 小鼠动物模型中,CD4+CD25+Foxp3+T 细胞较对照组明显减少,Foxp3 mRNA 表达下降,证实Treg 细胞在GD 发病中的作用[7]。此外在GD 患者的临床研究也证实Treg 细胞功能明显降低[8]。

2 调节性B 细胞

Breg 细胞最早由Mizoguchi 提出,并在自身免疫性疾病炎症性肠病模型中发现了Breg 细胞存在的有力证据,Breg 细胞缺乏性TCRαKO 小鼠发病更为迅速和严重,表明Breg 细胞在IBD 模型中具有免疫抑制功能。在接触性皮炎、自身免疫性脑脊髓膜炎模型中也分别发现一群独立于效应性B 细胞的Breg 细胞,除了表达B 细胞标志B220+以外,还同时表达CD5+和CD1dhi,其专职性分泌IL-10,在自身免疫性疾病中发挥重要作用[9]。在人类及小鼠模型研究中均发现,Breg 细胞还具有调节巨噬细胞及DCs 的作用[10,11]。

Breg 细胞通过分泌细胞因子和细胞间接触来抑制抗原特异性炎症反应及T 细胞依赖的自身免疫性疾病的发生。其对T 细胞的作用需要CD40 及IL-21 受体信号介导,IL-10 则是Breg 细胞分泌的介导免疫抑制的主要细胞因子,在免疫调节中发挥重要作用。Breg 细胞通过产生IL-10、TGF-β 等抑制包括Th1 和Th2 在内的T 细胞依赖性免疫,调节Th1/Th2 平衡,抑制自身免疫性疾病的发生发展。此外,Breg 细胞可以通过分泌抗体抑制自身免疫,IgG 与DCs 表面的FcγRIIB 结合,封闭DCs 功能,介导抑制效应,IgG 可以与IgA 共同清除小鼠体内释放自身抗体的凋亡小体。Breg 细胞还可以通过CD40/CD40L 与效应性T 细胞的细胞间接触诱导T 细胞死亡[12]。

用Ad-TSHRA 转染BALB/c 小鼠诱导GD 模型,其脾脏B 细胞中Bregs (CD1dhiCD5+CD19+)所占比例和脾组织IL-10 mRNA、TGF-β mRNA 表达量较对照组明显降低,且血清TRAb 活性与Bregs 占脾脏B 细胞比例、脾组织IL-10、TGF-β mRNA 表达量均呈显著负相关,提示Bregs 的异常可能在GD 的发生及发展中具有重要作用,且GD 疾病严重程度可能与Bregs 缺乏程度有关[13]。由于Breg 发现的时间相对较短,其在GD 中的作用还有待于进一步研究。

3 树突状细胞

DCs 是目前公认的体内功能最强大的专职性抗原提呈细胞,它能激活静息的T 淋巴细胞,主要参与细胞免疫和T 细胞依赖的体液免疫反应。最初认为,DCs 具有独特的免疫原性并诱导免疫应答上调,此后研究表明,DCs 在免疫应答具有双重性,成熟DCs 表面表达MHCⅠ及MHCⅡ分子,主要任务是抗原提呈。未成熟DCs(immature dendritic cells,iDCs)低表达MHC 抗原提呈分子,具有免疫抑制功能,可以诱导中枢及外周免疫耐受。除了它在先天及获得性免疫所起的作用外,iDCs 通过诱导Treg 细胞生成机制使T 细胞失能,控制免疫反应。

目前认为,DCs 对Treg 细胞的作用主要是通过其产生的IL-2。此外,iDCs 通过分泌具有免疫抑制作用的细胞因子(主要是IL-10)介导免疫耐受[14,15],它可以直接作用于T 细胞,抑制CD4+T 细胞的增殖及巨噬细胞抗原递呈的能力。其分泌的IL-10 在非特异性炎症反应中也起重要作用,包括抑制Th1 细胞产生IL-2 和干扰素-γ(IFN-γ),抑制Th2细胞产生IL-4 和IL-5,阻断IFN-γ 引起的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-1β、IL-6、IL-8、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和粒-巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)分泌,抑制共刺激分子CD80、CD86 等的表达,并减少淋巴细胞趋化因子受体的表达。

与正常人相比,GD 患者甲状腺内汇聚集大量成熟DCs,成熟DCs 主要起抗原递呈的作用,启动和诱导自身免疫,在GD 的发病过程中起重要作用[16]。Mao 等[8]研究发现,在未经治疗的GD 患者中,外周血浆细胞DCs(pDCs)数量会明显增加,并以IFN-α 依赖的方式降低Treg 细胞功能,甲状腺激素水平升高会加剧此作用,同时促进Treg 细胞凋亡。DCs 在介导免疫反应中可以通过与Treg 细胞相互作用,调节免疫平衡,具有抑制增生或分化Treg细胞的作用,部分阻断Treg 细胞介导的抑制效应[17]。

4 自然杀伤性T 细胞

NKT 细胞是一种特定的T 细胞亚群,同时具有NK 细胞和T 细胞的某些特性,其表面恒定表达T细胞的受体,在人类为Vα24Jα18 和Vβ11,而在小鼠则为Vα14Jα18 和Vβ8.2、Vβ7 或是Vβ2,同时也表达NK 细胞的表面分子,人类为CD161,小鼠则为NK1.1。NKT 细胞表面受体αβ 链的组合使得NKT细胞特异性识别由MHCⅠ样CD1d 分子呈递的脂类或糖脂类抗原,NKT 细胞识别抗原具有CD1d 分子的限制性。活化后的NKT 细胞能够快速、大量分泌Th1(IFN-γ)、Th2(IL-4)类细胞因子。

NKT 细胞尽管在人体中的数量很少,但在调节自身免疫性疾病和炎症性疾病中起到重要作用。大量对人类及动物模型NKT 细胞的研究也证实外周循环中NKT 细胞的减少与GD、多发性硬化、风湿性关节炎等多种自身免疫性疾病的发生相关。Onoe等[18]认为NKT 细胞产生Th1/Th2 细胞因子的平衡受DCs 负反馈调节控制。即Th1 类细胞因子处理的DCs 主要诱导NKT 细胞产生Th2 类细胞因子,而Th2 类细胞因子处理的DCs 主要诱导NKT 细胞产生Th1 类细胞因子。Wiethe 等[19]进一步研究证明DCs 分化状态能够决定NKT 细胞Th1/Th2 分化,经TNF-α诱导生成的半成熟的DCs (MHC Ⅱlow/CD80low)高表达决定Th2 类细胞因子分化的Notch配体Jagged2,诱导NKT 细胞向分泌Th2 类细胞因子分化;而经LPS 联合抗CD40 抗体诱导生成的完全成熟的DCs(MHCⅡhi/CD80hi)则高表达Th1 类细胞分化的Notch 配体Delta4 和Jagged1,促使NKT 细胞向分泌Th1 类细胞因子分化。Watanabe 等[20]研究发现,在GD 患者外周血中,CD161+Vα24+Vβ11+NTK 细胞表达低于正常健康人外周血NKT 表达,而GD 患者甲状腺组织中NKT 的比例又低于同一患者外周血NKT 比例,提示NKT 细胞可能参与甲状腺相关免疫调节,与自身免疫性疾病GD 的发生发展密切相关。

5 结语

Treg、Breg、DCs 及NKT 作为调节性免疫细胞,其生物学特性和功能被广泛关注,为免疫调节方式提供了新视野,也为GD 等自身免疫性疾病的治疗提供了新思路。然而,调节性细胞对GD 病的发病机制及作用等还有待进一步的研究,随着对其研究的不断深入和问题的不断解决,调节性细胞会在GD 等自身免疫性疾病的防治方面发挥巨大作用。

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