脓毒症时调节性T细胞作用机制的研究进展

脓毒症时调节性T细胞作用机制的研究进展 1调节性T细胞的定义和分类 调节性T细胞(Treg)是一类具有免疫抑制效应的成熟T淋巴细胞亚群,在机体免疫自稳、移植耐受、肿瘤免疫、过敏反应等方面发挥着重要作用,其在感染免疫中的意义也受到了越来越多的关注。 Treg系具有调节功能的成熟T细胞亚群,具有调节功能的T淋巴细胞包 括:CD4+CD25+T细胞、CD4+CD45RB low T细胞、CD4+CD62L low T细胞、分泌白介素(IL)-10的Treg1细胞、分泌转化生长因子(TGF)-β的辅助性T细胞(Th)3、CD8+CD28-T细胞、CD4-CD8-T细胞和一部分的自然杀伤T细胞(NKT)。 CD4+CD25+T细胞主要由胸腺T淋巴细胞发育而来,出生3d内是胸腺产生Treg 的关键时期,产生的这部分Treg称为天然性Treg(nTreg)。 未成熟的树突状细胞(DC)、IL-10、干扰素(IFN)-α、TGF-β或者低剂量抗原诱导下由外周CD4+CD25-T细胞转变而来,该类细胞称为诱导性 CD4+CD25+Treg(iTreg)。 异位 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达的叉头翼状螺旋转录因子(Foxp3)可以把CD4+CD25-T细胞转化为具有抑制功能的CD4+CD25+Treg,由Foxp3转化的T细胞也需要通过T细胞受体(TCR)的刺激来发挥抑制作用,nTreg表现出相似的抑制方式和抑制活性。 在Treg的功能发挥中起重要作用的分子包括T淋巴细胞毒性相关抗-4(CTLA-4)、Foxp3及糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体(GITR)、IL-10、TGF-β等。 Foxp3优先表达于CD4+CD8-CD25+胸腺细胞和成熟的CD4+CD25+T细胞,但是不表达于小鼠的CD4+CD25-T细胞。Foxp3现已作为CD+CD25+Treg的特异性标志,其基因及蛋白产物的表达状况直接影响着Treg表型及功能活性的发挥。 2调节性T细胞的免疫特性 Treg具有免疫无反应性及免疫抑制性两大特性。 其免疫无反应性表现在对高浓度IL-2的单独刺激,固相包被或可溶性抗CD3单抗,以及抗CD3单抗、抗CD28单抗的联合作用呈无应答状态,也不分泌IL-2。当经TCR介导信号刺激并有高浓度外源IL-12存在的情况下,CD4+CD25+Treg可活化并增殖,但其增殖程度较CD4+CD25-T细胞弱得多。 CD4+CD25+Treg的免疫抑制性表现在经TCR介导的信号刺激活化以后能够抑制 CD4+T细胞和CD8+T细胞的活化和增殖。 3调节性T细胞的作用机制 Treg的作用机制主要分为3种类型:即细胞-细胞接触、局部抑制因子的分泌和局部生长因子的竞争。 1)Treg对效应T细胞的接触抑制机制: 当Treg和CD4+CD25-T(效应T细胞,Teff)被可渗透蛋白膜隔开或用Transwell 培养板培养,Treg对Teff就不发挥抑制效应,这就证实了Treg必须通过与Teff之间的直接接触来实现对效应T细胞活化和增殖的抑制。 活化的Treg还可以依靠细胞接触抑制的方式,发挥对CD8+T细胞、DC、B淋巴细胞的非特异性抑制作用。 细胞接触抑制需要膜结合分子的介导,主要的膜结合分子有CTLA-4、TGF-β1、等。 CTLA-4与Treg抑制作用的关系:在脓毒症状态下,Treg组成性高表达 CTLA-4,CTLA-4跨膜分子胞内段携带免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM),与B7(活化T细胞或DC的表面分子)配接后传递抑制信号,抑制T细胞的增殖和活化。CTLA-4缺失小鼠的Treg仍具有抑制效应,表明CTLA-4并不是Treg发挥抑制功能所必需的。 即使在除去Treg的情况下,CTLA-4仍可以抑制Teff的增殖反应,提示CTLA-4 可以独立于Treg行使功能。 TGF-β1与Treg抑制作用的关系:Treg可以产生TGF-β1,根据TCR刺激的类型和(或)强度不同,Treg产生的TGF-β1具有两种存在形式,即可溶性TGF-β1 和膜结合性TGF-β1。在脓毒症状态下,可以表达高水平的膜结合性TGF-β1。部分学者认为TGF-β1能够上调Treg的比例,进而通过Treg对免疫应答的负调节作用来抑制T细胞介导的细胞免疫功能 Treg通过细胞表面的TGF-β1结合靶细胞的TGF-β1受体进而介导免疫抑制。Treg对于Th1细胞分化的抑制需要细胞-细胞间的接触,这种抑制作用能被抗TGF-β单克隆抗体部分阻断。 Treg亦可通过TGF-β1抑制B淋巴细胞对IgG的合成,但是不确定TGF-β1是作用于Th细胞还是B淋巴细胞来介导其抑制活性。 把Treg和Teff共培养时,可以诱导Teff的CD103表达并激活信号通路 Smad2(Smad2磷酸化)。上调Teff表面的TGF-βRⅡ的表达,可以增强Teff对Treg 抑制作用的敏感性。 体外实验中采用抗TGF-β1抗体和可溶性TGF-βRⅡ-Fc中和TGF-β1,都不能消除静息状态或激活状态Treg介导的抑制功能,即便使用更高的抗体剂量也无济于事,表明Treg的抑制效应可以不依赖于TGF-β1的介导而发生。 Toll样受体4(TLR4)与Treg抑制作用的关系 TLR4属于Toll样受体,是一组在进化上高度保守的跨膜蛋白质,作为识别细菌共同抗原的“模式”识别受体在机体抗感染免疫中的作用尤为显著。 TLR4表达于Treg的表面,并参与它们的激活和扩增。 离体实验显示,细菌产物可以直接作用于Treg的TLR4,增强Treg的抑制活性;DC 与TLR4的配体内毒素培养时可以消除天然性Treg介导的体外抑制效应。Crellin等观察到同Teff相比,Treg中TLR4mRNA表达水平确实较高,但与之相反的是Treg膜表面TLR4蛋白表达较少,甚至检测不到,且应用内毒素刺激Treg,也未得到Treg增殖的结果,几乎没有影响Treg的抑制活性。 关于TLR4是否具有调控Treg免疫活性的问题仍存在较大的争议。 GITR与Treg抑制作用的关系 GITR是一种膜表面分子,与CD25相似,在Treg和活化T细胞上均有表达;尽 管激活的T细胞可以上调GITR表达[14],但相比于其他T细胞,GITR较高水平地组成性表达于Treg表面。 GITR(糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体)可以使Teff耐受Treg的抑制效应。 2)Treg分泌抑制性细胞因子的机制 分泌细胞因子IL-10和TGF-β1下调免疫反应。 IL-10可通过直接和间接机制降低抗原特异性T细胞的增殖。 IL-10对T细胞的直接作用包括抑制IL-2的产生和延长细胞增殖周期。 IL-10间接作用机制包括下调主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类分子的表达、抑制DC表面CD80、CD86表达以及T细胞共同刺激分子CD28配体的表达。 通过抑制DC,IL-10能有效抑制IL-12的产生,而IL-12是Th1细胞分化的关键因子。 IL-10还可阻止TCR介导的CD4+T细胞活化。 3)Treg竞争局部生长细胞因子的机制 Treg竞争局部生长细胞因子(IL-2)的机制为选择性消耗IL-2,进而导致效应性细胞因缺少IL-2而发生凋亡。 Treg发挥抑制作用的过程中涉及了对IL-2的消耗和对IL-2表达的直接抑制效应。IL-2对于外周天然性Treg的功能和活性的维持是必不可少的,给淋巴细胞减少的患者注射IL-2可以诱导Treg的增殖。 IL-2可通过信号转导和转录激活因子(STAT)3-STAT5依赖的通路上调人Treg细胞FOXP3的表达。 IL-2是Treg生存和发挥功能必需的细胞因子,并且是控制Treg稳态和功能的重要靶点。 脓毒症免疫功能紊乱的机制一方面是T细胞功能失调,即促炎反应向抗炎反应漂移,另一方面则表现为细胞凋亡与免疫无反应性。