CD3+细胞表达与退行性骨性关节炎的研究进展

李苗 唐涛

650000昆明理工大学医学院神经生物学专业研究生，云南省体育运动创伤专科医院1

650000昆明理工大学医学院运动医学暨康复医学实验研究中心2

OA是慢性退行性疾病，我国每年新增20万人以上患者，＞65岁人群发病率逐渐增加。病理表现为炎性因子激活及其作用下出现滑膜增生、骨软骨、软骨下骨等损伤。MRI虽然可以检测软骨损伤的早期阶段[1]，但早期发现OA仍然是一个临床挑战。CD3+细胞是细胞抗原的一种，具有多种分化功能，促进疾病发展，CD3+细胞亚群指标能灵敏反映新生儿早发型败血症[2]，在心脏疾病和炎症性肠病中表达。CD3+细胞是否能够预测早期OA发生需要进一步研究。

CD3+细胞分布和来源

Kung等1979年报道了OKT3是一种识别人T细胞表面CD3抗原的单克隆抗体。抗原触发的T细胞受体磷酸化是T细胞对入侵的病原体或者肿瘤细胞产生适应性免疫的第1个信号转导事件。T细胞最重要的相互作用是TCR与自身PMHC配体之间的低亲和力相互作用，形成胸腺中发育的T细胞库，持续影响外周T细胞库形成。Andrea Valle发现小鼠和人群中CD3表达水平在不同T细胞亚群之间有所不同，TCR/CD3复合物在多个发育阶段介导许多下游信号事件，影响T细胞发育、调节适应性免疫[3]。TCR由异源二聚体组成，该异源二聚体包含识别肽结合的MHC分子的可变区域，并通过其与具有ITAM的CD3复合物的关联来传输细胞内信号。特定ITAM序列不仅影响TCR/CD3复合物形成，而且影响部分基础TCR信号转导和TCR表达。当CD3+细胞在TCR复合体中完全暴露，T细胞受体能够在没有大的构象重排情况下启动信号结合。CD3ε信号域的膜结合是优化胸腺细胞发育和外周T细胞功能所必需的，在TCR微团簇中，质膜内小叶的负电荷减少，TCR触发CD3ε胞质结构域的释放[4]。胸腺细胞和成熟T淋巴细胞表面TCR/CD3复合物的数量，对于确保TCR信号转导的正确水平至关重要[5]。

CD3+细胞介导氧化压力改变和软骨基质破坏

T细胞对激动剂和自身pMHC配体的反应差异主要是TCR信号转导CD3+细胞磷酸化的开始。钙结合结构域和中等蛋白质折叠中突变，导致氧化和炎症过程，导致软骨细胞死亡和长骨生长的丢失，引起软骨改变和纤维化的发生[6]。软骨寡聚基质蛋白(COMP)是软骨和其他组织中的多种细胞外基质蛋白相互作用的五聚体糖蛋白，其在多种疾病中出现，特别是在胶原分泌和纤维生成、软骨细胞增殖和肌腱机械强度中发挥作用。氧化应激促进促炎性介质、细胞外基质降解酶分泌增加，衰老和衰老的软骨细胞出现衰老相关分泌表型(SASP)，促进OA的发生和发展[7]。软骨细胞外基质对软骨细胞的基质细胞相互作用，引起细胞内外环境变化和离子改变，导致软骨破坏。活性氧作为细胞内信号通路的第二信使，调节基因表达，参与宿主免疫反应和炎症，同时激活软骨细胞中的细胞外信号调节激酶和p38 MAPK通路，产生细胞损伤，破坏结构和功能[8]，导致关节液黏度的变化，加重关节软骨损伤[9]。在类风湿性关节炎中发现组织因子在增生滑膜细胞中高度表达，促进血管生成和炎性因子出现，加快软骨和骨的损伤。软骨保护剂EESS保护软骨细胞，减少TNF和MMP-1，增强胶原酶裂解软骨胶原作用，改变NF-Kb和PI3K信号，有效减少IL-1诱导的软骨细胞氧化应激和炎性反应[10]。

CD3+细胞介导炎性因子引起软骨细胞破坏

OA是由软骨细胞异常产生炎性介质和效应因子引起的[11]，滑液是软骨和滑膜代谢产物储存介质，也是细胞因子的通道。正常状态下软骨细胞不呈现免疫状态，但是，炎症或受伤等情况下软骨细胞表达MHCⅡ类分子的抗原，T细胞和软骨细胞共同作用下MMP-1、MMP-13、MMP-3 表达增加[12]。Ca2+通过调节脂质的电荷特性使T细胞受体激活，维持TCR信号[13]。TCR信号通路可分为近端信号通路、钙介导信号、GTP酶ras有丝分裂原激活蛋白激酶信号传导，TCR信号复合物和钙介导信号是正常体内平衡所必需。T细胞CFTR功能障碍导致Ca+和Cl-的流动引起活化T细胞的核因子分泌，IL-4、IL-13、IL-5和TNF-α炎性因子等分泌产生异常的免疫反应[14]，导致细胞受损，内环境改变，软骨细胞代谢受损。位于软骨下的骨间隙和少量血管通道内CD3+淋巴细胞参与滑膜血管生成与滑膜巨噬细胞浸润有关。WISP1可调节软骨细胞和巨噬细胞中MMPs和AGRP的表达，并可诱导关节软骨降解，胶原蛋白合成与降解促进软骨细胞侵蚀和磨损，TNF和MMP-1的活性增加胶原酶裂解软骨胶原[15]。软骨细胞的丢失导致生长板、基质的改变，最终导致骨、软骨、关节和肌肉功能的改变。一旦开始纤维化过程，就会形成恶性循环，COMP会增加TGF-β的活性，TGF-β会增加COMP的表达，调节纤维增生和组织纤维化，CD3和CD43共同激活IL-2炎性因子和组织增生，同时外源性增加TNF-a，滑膜中疼痛相关分子COX-2、mPGES1表达增加，引起软骨细胞凋亡改变，加速OA进展。

CD3+细胞改变在OA疾病进展中的作用

OA不仅是关节软骨的破坏和骨赘的形成，主要是整个关节的不可逆破坏[16]，包括滑膜、软骨下骨和半月板。OA患者Th1细胞在滑膜中出现，证明免疫调节在OA患者的炎症和软骨破坏中起重要作用。CD3+淋巴细胞的免疫组织化学表达和定量用于诊断各种炎症性疾病[17]。在类风湿性关节炎、骨性关节炎自身免疫抗体出现，通过树突状细胞、T细胞随着炎性因子IL-1b和TNF-α增加半月板骨髓样区的内源性炎症激活。CD3+细胞在不同的肝、脾等器官中数量不同，皮肤、气管中的数量与中性粒细胞明显相关，引起皮肤过敏和器官变态反应[18]。同时，CD3+细胞水平的改变与受累膝关节MRI半定量评分的变化相关，是银屑病治疗效果的一种参考标志，CD3+免疫组化染色在分化正常结肠黏膜和非特异性炎症变化方面具有一致性表现。关节置换术后不同材料引起炎性反应与淋巴细胞浸润，大量CD3+细胞可以导致严重种植体周围组织破坏和SLM形成不良反应的基质，少量CD3+淋巴细胞具有的致病相关性与其产生的炎症因子相关。研究发现滑膜CD20表达是骨侵蚀的新预测因子，CD3+细胞表达类风湿性等免疫系统疾病常见，伴有不同程度的炎性因子表达。滑膜增厚患者软骨破坏增加，滑膜破骨细胞和NF-κB受体活化因子受体在RA的骨降解中起着至关重要的作用。细胞外基质随趋化因子的变化，引起基质蛋白酶的增加和赖氨酰氧化酶家族减少，软骨破坏增加。关节镜下内膜层CD3+细胞的表达更高，同时伴有IL-6、MMP-1、TIMP-1和VEGF升高，IL-1b表达在疾病晚期骨和软骨破坏程度高时呈上升趋势，WISP1调节软骨细胞和巨噬细胞中MMPs和AGRP的表达，并诱导关节软骨降解，加速OA进展。

CD3+细胞参与疾病进展研究不断增加，特别在自身免疫性疾病中的研究取得了良好的进展。但是，CD3+细胞的生物学特性引起OA软骨基质和基质内外环境改变，参与OA病理生理改变，加速OA进展。CD3+细胞对OA软骨的合成特定环节需进一步研究，认识和理解CD3+T细胞表达为早期退行性骨关节疾病诊断以及进行免疫治疗提供新方法，充分选择性生物学效应，防止分子疗法并发症发生。