B淋巴细胞在糖尿病、肥胖中作用的研究进展



B淋巴细胞在糖尿病、肥胖中作用的研究进展

樊丽莎，刘煜

(吉林大学第二医院 内分泌科，吉林 长春130041)

1型糖尿病和2型糖尿病的发病过程中存在明显的细胞免疫和体液免疫异常，提示糖尿病的发病机制及病情进展与免疫应答密切相关。B淋巴细胞不仅介导体液免疫，还在细胞免疫中同样起到重要作用。它可通过多种不同机制参与诱导胰岛炎和糖尿病的发生，同时促使肥胖相关性胰岛素抵抗在患者体内的发生与发展。此外，在肥胖患者体内，可检测到B淋巴细胞存在明显的数量及功能异常。机体内糖代谢与脂代谢密切相关且相互影响，明确B淋巴细胞在糖代谢及脂代谢中的作用机制以及影响途径有助于了解糖尿病、脂代谢紊乱、肥胖的发生、发展，并有望为治疗机体免疫相关的代谢紊乱性疾病提供新的治疗思路及靶点。本文主要探讨现阶段针对B淋巴细胞与糖尿病及脂代谢紊乱、肥胖之间的相互作用关系的研究进展。

1B淋巴细胞在1型糖尿病发病机制中的作用

1型糖尿病(T1DM)的基本特征为体内胰岛素的绝对缺乏，属于慢性自身免疫性疾病，通常根据有无胰岛细胞的自身免疫和局部损伤将其分为2种亚型：自身免疫型(1A)，特发型(1B)。目前认为，1A型糖尿病在遗传、环境等多种因素的相互影响下，在体内引发由T淋巴细胞和B淋巴细胞共同参与的自身免疫反应，胰岛为淋巴细胞所浸润，引起胰岛β细胞的进行性破坏进而出现功能衰竭，最终使体内胰岛素出现绝对缺乏，血糖持续升高而导致糖尿病[1-3]。T1DM发病过程的中心环节是T淋巴细胞对胰岛的浸润和破坏，此外，B淋巴细胞、 自然杀伤细胞(natural killer cells,NK)等也在其发病机制中起到重要作用[4,5]。

B淋巴细胞能够递呈抗原并分泌抗体。机体免疫缺陷暴露胰岛β细胞自身抗原，使得B淋巴细胞自身激活，并分泌胰岛细胞抗体(ICA)、胰岛素自身抗体(IAA)、蛋白酪氨酸磷酸酶抗体(IA-2A)、谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)以及锌转运体-8抗体(ZnT8A)等自身抗体。Wenzlau等研究了223例新发TlDM患者，检测其IA-2A、GADA、IAA和ZnT8A四种抗体，阳性率为98．2%[6]。由此可见对于胰岛素相关自身抗体的检测对于预测和诊断T1DM具有重要价值和意义。但自身抗体在T1DM中的作用机制十分复杂，目前对于其本身是否存在致病性尚无定论。

B淋巴细胞对抗原的加工递呈以及共刺激在T1DM的发病过程中起到重要作用。Tian等[7]研究发现，在T1DM中由T淋巴细胞介导的自身免疫反应其决定簇扩增过程中B淋巴细胞对抗原的递呈作用起到关键作用。Dai等[8]也发现，自身反应性B淋巴细胞能够加工递呈自身抗原以促进T细胞自身免疫反应决定簇的扩增，从而调节T淋巴细胞对于自身抗原的免疫应答。Wong等[9]研究发现，在mIg转基因鼠中，若B淋巴细胞不能产生自身抗体而仅能递呈抗原，则其胰岛炎及糖尿病的发生率明显高于IgM(μMT-/-)NOD鼠，其存在B淋巴细胞功能缺陷，但仍较普通NOD鼠的发病率要低，该研究结果提示，具有抗原递呈功能B淋巴细胞可诱发糖尿病的发生，相关自身抗体则进一步加重糖尿病进程。Noorchashm 等[10]发现，NOD小鼠体内由于B淋巴细胞减少而出现单核细胞对胰岛浸润程度的明显减轻，从而使胰岛细胞受损程度降低，而B淋巴细胞缺陷型小鼠则不出现自发性糖尿病，当体内出现B淋巴细胞功能衰竭，胰岛炎的进展则被完全抑制。

此外，B淋巴细胞还使其它炎症细胞聚集并促进肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor，TNF-α)分泌，进而直接杀伤胰岛细胞[11]。

B淋巴细胞的抗原递呈功能在由T细胞介导的胰岛β细胞自身免疫破坏过程中有重要意义。前文已提到，已有动物实验[9,10]证实，B淋巴细胞缺失可抑制NOD鼠胰岛炎和糖尿病的发生。抗CD20单克隆抗体是一种特异性的B淋巴细胞清除剂，它可以下调B淋巴细胞的信号传导，减少对T淋巴细胞提呈的自身抗原，从而削弱毒性T淋巴细胞对胰岛的损伤，减轻自身免疫破坏胰岛β细胞，使得糖尿病患者胰岛β细胞功能的衰竭得到延缓。

现今抗CD20单克隆抗体利妥昔单抗(rituximab)已成为治疗T1DM的新措施之一。Pescovitz等[12]在进行利妥昔单抗的临床试验中，分别给予年龄8-40岁新诊断为T1DM的患者利妥昔单抗或者安慰剂，发现与基线相对比，第1次给药后12个月时治疗组的混合餐后2 h C-P释放曲线下面积的下降率明显比对照组低，且HbA1c以及应用胰岛素的治疗剂量均低于对照组，结果提示应用利妥昔单抗治疗能够短期保留胰岛β细胞的部分功能。

2B淋巴细胞在2型糖尿病发病机制中的作用

传统观念普遍认为2型糖尿病(T2DM)主要属于代谢性疾病，其发病的中心环节是胰岛素抵抗以及胰岛素分泌减少，主要发病机制则可能涉及这几个方面：胰腺类淀粉沉积，糖毒性，内质网应激，氧化应激，异位脂质沉积以及脂毒性[13-17]。而上述应激均可由机体营养过剩导致，并可诱导产生炎症应答或炎症反应的加重[18-20]。

近年来，越来越多的研究表明[21-23]，T2DM及其慢性并发症中存在明显的细胞免疫和体液免疫异常。此病理病生过程中受到免疫调节功能的影响[24,25]。而胰岛自身免疫反应与慢性炎症反应、肥胖的发生与进展密切相关，提示胰岛自身免疫反应也存在于T2DM的发病过程中。Donath等[26]研究认为，T2DM的发病过程中可能有慢性炎症反应以及免疫系统活化的参与。患者的免疫调节系统失衡导致糖代谢紊乱，体内大量累积的代谢产物又引起机体免疫功能的异常，此外代谢应激使得白细胞介素(IL)-1信号调控途径紊乱，天然免疫系统出现病理性活化，胰岛内出现多种炎性反应，如胰岛β细胞、免疫细胞以及促炎因子的淀粉样沉积、纤维化和凋亡等。免疫应答异常可减少功能正常的胰岛β细胞数量进而出现胰岛素分泌减少，导致病情加重。因此，病理性免疫反应可能也是T2DM的发病机制之一。

已有研究提示T2DM存在自身免疫性以及低度炎症性[27]。Lee MS.[28]通过研究也认为慢性炎性反应是自身免疫性疾病的危险因素之一。T2DM发病过程中出现的慢性炎性反应可诱导胰岛自身免疫应答的发生，最终导致胰岛β细胞损伤，且T2DM的发病中还存在由多种不同细胞因子所介导的急性相反应。

英国前瞻性糖尿病研究(UKPDS)结果则显示，临床诊断为2型糖尿病的患者中有10%-15%检测胰岛自身抗体阳性。Syed等[29]研究发现，部分2型糖尿病患者出现急性期反应，该过程在胰岛自身抗体被显著激活，这表示2型糖尿病中存在胰岛细胞的自身免疫反应。Akirdade等[30]对于尼日利亚糖尿病患者进行的研究结果显示，2型糖尿病患者的IgM、补体成分C3c、C4以及循环免疫复合物(CIcs)较正常对照组明显偏高。Winer等[31]研究则发现，B淋巴细胞缺陷型小鼠的胰岛素抵抗程度以及血糖水平均低于野生型小鼠。

近年来虽然对于T淋巴细胞亚群在糖尿病发病机制及病理进展中作用的研究较多，但针对B淋巴细胞作用机制的研究仍存在明显不足。B淋巴细胞通过多种机制加剧肥胖相关性胰岛素抵抗的发生与进展，包括调节T淋巴细胞，产生细胞因子以及相关自身抗体等，同时介导体液和细胞免疫。而B淋巴细胞的过度活化或功能受损均会导致各类免疫疾病的发生。

3B淋巴细胞在脂代谢过程中的影响

高血脂可以通过多种途径影响机体体液免疫正常功能。血浆中胆固醇浓度增高时细胞膜胆固醇合成受抑制，从而使B淋巴细胞增殖和对抗原信息的识别功能受到限制，进而导致免疫球蛋白分泌减少。高脂肪酸血症可促进前列腺素的生成，前列腺素E2作为一种重要的免疫调节剂可抑制T淋巴细胞的功能，T辅助细胞被抑制则又可影响B淋巴细胞的活性，使IgG的合成减少，进而降低机体产生特异性抗体的能力[32,33]。成熟脂肪细胞调节幼稚淋巴前体细胞的形成及增殖已经有所报道。研究证明[34-36]由脂肪细胞分泌的前列腺素(PGs)、瘦素(Leptin)等特异性细胞因子作用于非成熟的淋巴前体细胞可调节淋巴-造血系统功能，由成熟脂肪细胞分泌的脂联素(adiponectin)则可对B淋巴细胞的前体细胞(B lineage precursors)进行选择性抑制。

Nieman 等[37,38]发现肥胖者体内的T淋巴细胞及B淋巴细胞的增殖作用较体重正常者明显降低，且淋巴细胞种类也与体重正常者有所不同。肥胖者白细胞总数、淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、B淋巴细胞总数、T淋巴细胞总数、辅助T淋巴细胞(细胞毒性/抑制T细胞和自然杀伤细胞除外)数目明显高于体重正常者。且肥胖者体内单核细胞和粒细胞的吞噬作用以及氧化破裂活动更加显著。所有受试者BMI与白细胞总数显著相关。此外，研究发现遗传性肥胖大鼠体内均存在B淋巴细胞及T淋巴细胞数量减少的现象。

有研究显示B淋巴细胞对白色脂肪组织的浸润早于T淋巴细胞、巨噬细胞，B淋巴细胞分泌促炎性细胞因子，可明显加重胰岛素抵抗程度，推动肥胖相关的代谢性疾病的发展[30,39]。

然而，对于肥胖者骨髓B淋巴细胞增殖状况的研究出现了不同结果。Trottier等[40]将C57BL/6小鼠以高脂饮食喂养180天，自喂养90天开始成熟及不成熟B淋巴细胞出现显著增加，并持续整个实验阶段。而在另一项研究中，Claycombe 等[41]将C57BL/6小鼠以高脂饮食喂养210天，统计后发现52%的小鼠骨髓中B淋巴细胞数量减少。结合其研究过程，考虑不同结果的出现可能与采用的高脂饮食种类和喂养持续时间以及所应用的B淋巴细胞量化方法有关。此外，也可能由于机体存在T淋巴细胞功能受损，使得B淋巴细胞无法得到足够的由T淋巴细胞发出的辅助信号，导致能够生成抗体的B淋巴细胞的数量减少。亦有可能因为自然杀伤细胞异常增生抑制了B淋巴细胞的增生分化，最终导致B淋巴细胞生成减少。而B淋巴细胞升高的原因可能因为肥胖时机体存在明显慢性炎症，或机体免疫功能紊乱，从而引起B淋巴细胞的相对升高。总之，为进一步明确B淋巴细胞在代谢性疾病中的作用，尚需要更加深入系统的研究。

综上所述，B淋巴细胞介导的免疫反应在糖尿病的发生、发展中起到重要作用。肥胖患者中B淋巴细胞存在明显数量及功能异常。但目前对于B淋巴细胞在糖尿病、肥胖等代谢性疾病中的作用机制的研究尚不完善，多数研究结论来自于小鼠实验，而B淋巴细胞在人体中的影响是否相同尚不清楚。B淋巴细胞免疫治疗糖尿病已有一定发展,但对其长期作用、疗程等尚无明确结论。可见，对于B淋巴细胞在糖尿病、脂代谢紊乱及肥胖的相关作用机制和影响、寻找合适的治疗靶点以及最终如何将有效疗法进行临床运用还需要更多更深入的探索研究。而如何调控糖尿病、脂代谢紊乱及肥胖患者免疫平衡、改善机体的免疫状态、提高机体的免疫功能或有望成为治疗机体免疫相关性代谢紊乱疾病的新思路之一。

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(收稿日期：2015-02-27)