γδT细胞在感染免疫中作用机制的研究进展①

杨 波 蓝 程 周旭春 (重庆医科大学附属第一医院消化内科，重庆400016)

γδT细胞是1986年发现的一个重要T淋巴细胞亚型，主要分布在黏膜相关淋巴组织，其中肠道的γδT细胞是分布在该组织中的主要T细胞亚型。大量研究表明在机体受到细菌、病毒和寄生虫感染后，γδT细胞能快速增殖并通过诱导凋亡、ADCC、抗原呈递和免疫调节等途径发挥免疫功能。

1 γδT细胞的结构与分布特点

构成TCR的肽链有α、β、γ和δ四种类型，根据肽链的不同，TCR分为TCRαβ和TCRγδ，据此，T细胞分为αβT细胞和γδT细胞。TCR的γ链和δ链基因由V、D、J、C四个区组成，其中V区是TCR识别抗原肽一MHC复合物的功能区。按照表达TCR可变区基因产物的不同将γδT细胞分成许多亚型，由于T细胞亚群往往只取用受体库中有限的一部分，即只取用特定的VγVδ和连接区序列的组合，导致了TCRγδ结构较为单调，但因连接区(J区)的重组，TCRγδ又具多样性潜能，如外周血表达 Vγ9δ2，消化道粘膜表达Vγ7Vδ4/6。不同部位不同亚类的γδT 细胞分泌的细胞因子和功能不完全相同［1，2］。

2 γδT细胞识别抗原特点

γδT细胞既具有αβT细胞的部分功能又能发挥免疫球蛋白的作用，它是非特异性免疫的关键成分。γδT细胞的抗原识别具有如下特点:(1)γδT细胞的分子结构及抗原结合特性同免疫球蛋白更为相似，可直接识别抗原;(2)γδT细胞能识别的抗原大多数是小分子量的非蛋白类分子和脂质成分，也能识别非典型的MHC-Ⅰ类分子、病毒表面蛋白以及HSP60;(3)γδT细胞识别抗原无MHC限制性，且多肽无需被处理为小分子肽段，可以以完整的形式被识别，故能对抗原作出快速免疫应答;(4)分布在不同组织中的γδT细胞可以表达不同的TCR识别不同性质的抗原，在同一组织中的γδT细胞则表达相同的 TCR 识别相同性质的抗原［3，4］。

3 γδT细胞与感染免疫

3．1 主要生物学功能 γδT细胞既具有来源于髓系的细胞如单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和髓系树突状细胞的非特异性免疫特征，又具有来源于淋巴细胞系的B细胞和αβT细胞的特异性免疫特征，γδT细胞在抗感染免疫过程中的主要生物学功能有:(1)直接溶解靶细胞:激活的γδT细胞能通过颗粒酶-穿孔素途径直接裂解靶细胞，也可经由Fas-FasL、IFN-γ 诱导靶细胞凋亡［5，6］;(2)抗体依赖的细胞毒作用:经某些膜表面受体如FcγR，发挥ADCC作用，并通过分泌IL-2增强其细胞毒效应［7］;(3)通过激活、抑制或募集其它免疫细胞发挥免疫作用:如树突状细胞、粒细胞、巨噬细胞、朗格汉斯细胞、αβT细胞和B细胞都与γδT细胞抗感染功能密切相关［8-10］;(4)抗原呈递作用:部分激活的γδT细胞可以分化为 APC，表面高表达 MHC-Ⅱ类分子及 CD80、CD86和CCR7等，加工处理抗原，交叉呈递给αβT细胞激发特异性免疫应答［11，12］;(5)γδT 细胞的免疫调节功能:激活的γδT细胞可以抑制Foxp3(+)Tregs增殖［13］，也可以产生 IL-10、TGF-β 发挥免疫调节作用［14］;(6)免疫监视作用:记忆性 γδT 细胞表面通过高表达CCR7，CD161等可以防止病毒扩散、抵抗机会性感染、发挥免疫监视作用［15，16］。

3．2 γδT细胞与细菌感染

3．2．1 结核分枝杆菌 结核分枝杆菌可侵犯全身各器官，以肺部最为多见。先前的大量研究已经发现在感染早期，γδT细胞分泌毒性的IFN-γ杀死感染的巨噬细胞并促进肉芽肿形成。最近，Kubota等［6］发现在感染时Vδ2T细胞能产生颗粒溶解酶和穿孔素降低细胞内外结核分枝杆菌的活性，并能产生IFN-γ诱发巨噬细胞对其初始杀伤，同时激活感染部位树突状细胞的抗原呈递能力，引发特异性免疫。Gong等［13］研究结核分枝杆菌感染时还发现γδT细胞有免疫调节能力，他们用磷酸化抗原激活的Vγ2Vδ2T细胞能与Tregs相互作用;短疗程的IL-2治疗后，诱导增加CD4(+)CD25(+)Foxp3(+)T细胞能抑制因结核分枝杆菌感染而增加的Vγ2Vδ2T细胞的数量，在加用磷酸化抗原激活的Vγ2Vδ2T细胞后能下调因IL-2引起CD4(+)CD25(+)Foxp3(+)T细胞的扩增。由此可见γδT细胞是从多时间点、多途径参与对结核杆菌的杀伤。

3．2．2 伤寒杆菌 伤寒杆菌感染时主要累及全身单核吞噬细胞系统，病变突出表现在肠道淋巴组织，肠系膜淋巴结、肝、脾和骨髓等处。Pieper［17］在研究感染沙门氏菌的雏鸟时发现，感染沙门氏菌后血液和脾脏内表达CD8αα的γδT细胞会快速增殖，并能提高 Fas、IL-2Rα 和 IFN-γ 的转录。Li等［18］用鼠伤寒沙门氏菌肠道感染模型研究表明肠上皮淋巴组织的 γδT细胞亚型通过表达 NKG2D、CD8αα、FasL和IFN-γ发挥免疫监视和清除感染上皮细胞的功能，还与上皮细胞分泌角化细胞生长因子相关，促进上皮细胞的再生进而限制病原菌的进一步入侵［18］。可见，γδT细胞的作用较局限，主要体现在早期防御阶段，但伤寒杆菌感染时有吞噬功能的吞噬细胞与γδT细胞之间的相互作用却不能清除伤寒杆菌，是否有吞噬细胞内环境的破坏?这些值得我们探讨。

3．2．3 大肠杆菌 大肠杆菌是肠道中最主要且数量最多的细菌。研究发现大肠杆菌感染后激活的γδT细胞通过产生IFN-γ去进一步激活巨噬细胞并释放IL-15，分泌的IL-15促使γδT细胞在感染部位集聚参与局部抗炎，还通过自身释放的IL-17募集中性粒细胞发挥抗感染功能;最近，Wu等［11］用共聚焦显微镜、透射电镜和功能性抗原呈递法分析发现，人类外周血的γδT细胞能通过抗体调理素和CD16分子的介导识别并捕获大肠杆菌，然后经过表达的MHC-Ⅱ类分子发挥抗原呈递功能。因此，γδT细胞和APC一样作为非特异性和特异性免疫应答连接的纽带，一方面作为效应细胞直接参与对病原体的杀伤，另一方面发挥调节细胞功能引发特异性免疫加入感染免疫过程。

3．2．4 单核细胞增生性李斯特菌 李斯特菌是一种人畜共患病的病原菌，感染后主要表现为败血症、脑膜炎和单核细胞增多。感染时，活化的巨噬细胞可以激活γδT细胞，使其具有细胞毒性，并杀伤活化的巨噬细胞，维持正常巨噬细胞内环境的稳定，从而控制慢性炎症的发生。Rhodes等［19］用李斯特菌感染γδT细胞缺陷小鼠后，小鼠肝细胞在能分泌TNF-α的CD8+T细胞的介导下出现严重和广泛的肝细胞坏死，而激活的巨噬细胞和CD8+T细胞与Vγ4T细胞接触后分泌IL-10可以减轻肝损伤，Vγ4T细胞还能控制CD8+T细胞的扩增并通过IL-10调节和减少TNF-α的分泌。Meeks等［20］发现，李斯特菌感染的早期，有大量IL-17的产生，而γδT细胞是IL-17的主要来源，研究者推测γδT细胞可能通过分泌IL-17募集中性粒细胞而加速细菌的清除。可见，γδT细胞可以通过多种途径参与免疫过程，其中以产生各种细胞因子调节其他免疫细胞的作用尤为突出。

3．2．5 其它 布鲁氏菌感染时，Vδ2T细胞能直接溶解吞噬有布氏菌的巨噬细胞，并通过Fas-Fas配体降低细菌数量、限制感染的扩散，在感染的早期还能通过巨噬细胞分泌的IFN-γ发挥快速抗感染能力［21］。幽门螺杆菌存在时外周血的γδT细胞数量会明显增加，并与胃窦的炎症程度密切相关，清除HP后，γδT细胞数量会明显下降［22］，这种现象是否与γδT细胞分泌的抗炎因子或者表面的Toll样受体相关还值得更深入的研究。

3．3 γδT细胞与病毒感染

3．3．1 轮状病毒 轮状病毒主要感染小肠上皮细胞引起腹泻。Wen等用猪研究轮状病毒感染时γδT细胞的功能，发现 CD2+CD4－和 CD4－CD8－γδT 细胞能通过直接分泌IFN-γ或者促进CD4+αβT细胞增殖并分泌IFN-γ促进炎症反应。而CD2+CD4+γδT细胞主要是通过直接分泌IL-10、TGF-β或者促进CD4+αβT细胞增殖并分泌 IL-10、TGF-β 以及表达FoxP3(+)来调节T细胞表达。γδT细胞通过增加TLR2、TLR4和 TLR9的表达以及释放 IFN-γ、TGF-β 来对抗轮状病毒感染［23］。可见 γδT细胞可以通过改变自身受体的表达和对其它免疫细胞的调节共同参与免疫应答过程。

3．3．2 流感病毒 流感病毒是一种造成人类及动物患流行性感冒的RNA病毒。γδT细胞在流感病毒感染后期能识别由病毒感染引起表达的HSP，产生调节性免疫应答，通过分泌调节性细胞因子来减弱免疫应答的强度［4］。在体外利用IPP活化健康人的Vγ9Vδ2T细胞能通过NKG2D、细胞间的直接接触、Fas-FasL和穿孔素一颗粒酶等途径杀伤感染流感病毒的巨噬细胞，抑制病毒复制［5］，Vγ9Vδ2T 细胞还可以作为APC发挥交叉呈递作用，将流感病毒感染细胞或病毒颗粒本身抗原处理呈递给CD4+或CD8+T细胞，可诱导其产生特异性免疫应答［24］。在流感病毒感染过程中，记忆性Vγ9Vδ2 T细胞的亚型可快速产生IFN-γ，介导对感染了流感病毒细胞的细胞毒作用。深入研究证实，部分亚型的这种超级细胞毒作用是依赖CD16途径的脱颗粒而不是ADCC途径［25］。这些都提示 γδT细胞贯穿整个流感病毒的免疫过程，有利于流感病毒疫苗的研究。

3．3．3 单纯疱疹病毒 HSV能引起人类多种疾病，如龈口炎、角膜结膜炎、脑炎以及生殖系统感染和新生儿的感染。Nishimura等［3］认为，γδT 细胞可通过识别HSV感染细胞产生的应激分子如HSP或磷酸化抗原而快速活化并高表达IFN-γ、TNF-α、IL-8、MIP-Iα和 CCL5等Th2型细胞因子，发挥细胞毒作用而清除病毒。在皮肤感染HSV时，γδT细胞还能通过诱导细胞凋亡和阻碍E-钙粘蛋白下调来抑制已被感染朗格汉斯细胞的移动，从而抑制感染扩散［8］。可见，γδT细胞在生命的早期就能依靠非特异性免疫发挥抵抗病毒感染的功能。

3．3．4 人类免疫缺陷病毒 HIV是能引起获得性免疫缺陷综合征和相关疾病的RNA病毒，病毒主要侵犯CD4 T细胞、CD4单核细胞和B淋巴细胞。先前大量研究已经证明了γδT细胞在HIV感染过程中会发生表型和功能的变化，从感染早期就参与其发病过程。如HIV感染后因外周血Vγ9Vδ2T细胞丢失会出现Vδ1T细胞和Vδ2T细胞比例倒置，残存的Vγ9Vδ2T细胞功能也不能被激活;HIV诱导产生的MICA/B会刺激产生缺失CDR3的Vδ2T细胞，不能有效识别抗原。最近研究发现，HIV感染病人血液中增殖的Vδ1T细胞表达的NKG2C可以和感染了HIV的CD4T细胞表面表达的HLA-E结合介导细胞毒性作用。Hudspeth等［26］用 HIV-1感染CD4+/CCR5+的PM1细胞株揭示出激活后的Vδ1T细胞表达的天然细胞毒受体亚型NKp30能激发CCL3/MIP-1α、CCL4/MIP-1β 和 CCL5/RANTES 的产生，进而抑制CCR5对HIV的应答，间接发挥抗病毒功能。Poonia等［7］也发现用唑来磷酸/IL-2可刺激HIV病人外周血，γδT细胞能增殖成ADCC的效应细胞。可见，γδT细胞受到HIV的作用，导致其功能抑制、失能或数量减少而产生免疫逃逸现象。因此，如果活化γδT细胞残存的细胞毒性和ADCC作用，利用过继治疗的手段可能有助于清除病毒，这值得深入研究。

3．3．5 其它 对γδT细胞在巨细胞病毒感染中作用研究时发现，γδT细胞能通过TCR/CD3通路识别HSP65和其它抗原、激活并表达高水平的 IFN-γ、TNF-α、TGF-β、自然杀伤细胞受体和细胞毒调节因子来清除被感染细胞［27］。

3．4 γδT细胞与寄生虫感染 目前对γδT细胞与寄生虫感染的研究相对较少。在弓形虫感染时，γδT细胞通过清除外周组织感染的巨噬细胞而达到抑制病原体增殖和控制炎症的目的;在肠道也可以通过局部的γδT细胞维持细胞间的紧密连接、上皮的屏障功能和调节上皮细胞的渗透性来发挥抗感染的作用。人体受到恶性疟原虫感染时，γδT细胞会比其它免疫细胞更快速的通过NKG2D受体的信号通路产生IFN-γ发挥抗感染作用。Costa等人在体外分别用红细胞内外的恶性疟原虫裂殖子激活Vγ9δ2T 细胞，激活的 Vγ9δ2T 细胞可分别杀伤红细胞内外的裂殖子，而γδT细胞直接介导的抗寄生虫功能只能作用于红细胞外的裂殖子。体内研究发现，γδT细胞能通过穿孔素间接作用于红细胞内的裂殖子，从而发挥抗寄生虫作用［28］。在研究钩端螺旋体感染时，Wang等［29］用RNA干扰技术发现干扰γδT细胞表面的清道夫受体可明显减少钩端螺旋体刺激γδT细胞的增殖和分泌IFN-γ的能力，但这是否与Toll受体相关还需进一步的研究。γδT细胞在感染免疫中的作用机制可总结如表1。

表1 γδT细胞在感染免疫中的作用机制Tab．1 The mechanism of γδT cells in infection immunity

4 结束语

近年来γδT细胞在感染免疫中的作用机制一直是研究的热点，但γδT细胞介导的感染免疫机制仍不完全清楚。目前的研究重点主要集中在抗原识别、溶细胞作用、ADCC、免疫调节以及免疫监视等方面。各种免疫作用机制之间的相互关系以及能否作为过继治疗的手段治疗部分免疫缺陷疾病也需要更深入的研究。

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