CD4+CD25+Treg细胞与缺血性卒中的研究进展

周晶晶，汪青松

在中国，脑血管疾病已超过心血管疾病成为中国成年人死亡和致残的首因[1]。急性缺血性卒中是最常见的脑血管疾病，给社会、经济和家庭带来了沉重的负担。因此，寻找一种能有效治疗缺血性卒中的方法已成为目前研究的关键，并且有着重要的社会效益和经济效益。随着免疫学和分子生物学的发展，急性缺血性卒中病理生理机制的研究已取得了重大进步。目前研究证实免疫炎性反应贯穿于缺血性卒中发生发展的全过程[2-3]，炎性细胞浸润和相应细胞因子分泌在缺血性脑损伤中发挥着极为重要的作用。调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）是一种具有独特免疫调节功能的T细胞亚群，对于控制自身免疫性疾病的进展、维持机体免疫稳态等方面具有重要的作用[4-5]。其中，CD4+CD25+Treg细胞在维持外周免疫耐受和抑制免疫炎性反应中具有不可替代的作用，并作为内源性负性免疫调节细胞能够明显抑制脑缺血再灌注损伤引起的局部炎性反应，具有一定的脑保护作用[6-10]。本文综述了近年来CD4+CD25+Treg细胞与缺血性卒中关系的相关研究进展。

1 缺血性卒中与免疫炎性反应

近年来的研究表明，急性缺血性卒中的病理过程中存在着炎症和免疫反应，这个过程中产生的炎症介质及细胞因子是导致缺血半暗带和周围神经损害的重要机制[2-3]。

免疫炎性反应贯穿于缺血性卒中发生发展的全过程，脑缺血及缺血后的再灌注所引发的免疫炎性反应在脑缺血再灌注损伤中发挥重要作用。脑缺血再灌注损伤过程中，免疫炎性反应首先通过分子模式识别受体，如Toll样受体（Toll-like receptor，TLR），来招募和激活先天性免疫[11]，聚集固有炎性细胞（如巨噬细胞、淋巴细胞及树突状细胞等）。其次，脑缺血再灌注可引起较强的适应性免疫反应，从而引起抗原特异性T细胞的活化，其中CD4+和CD8+T细胞在缺血再灌注区域积累并参与免疫炎性反应[12]。此外，脑缺血再灌注还可引起自身免疫反应，诱导和激活补体系统，来扩大免疫炎性反应从而加重缺血性脑损伤[13]。因此，采取选择性地抑制免疫炎性反应的措施，调节自身免疫平衡，可有利于改善脑缺血再灌注损伤引起的神经功能缺失。

2 CD4+CD25+Treg细胞及其功能

CD4+CD25+调节性T细胞是一种高表达CD25与核内转录因子Foxp3为特征的CD4+T细胞群[14]，主要表面标记有CD25、CD62L、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）、糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体（glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor，GITR）和组成性表达的叉头翼状螺旋转录因子（forkhead/winged helix transcription factor P3，Foxp3）等，其中Foxp3被认为是CD4+CD25+Treg细胞最特异性的标志物，它能通过调控多种基因来调节CD4+CD25+Treg细胞的活性。

按来源的不同，Treg细胞可分为天然性Treg细胞（natural Treg，nTreg）和诱导产生的Treg细胞（induced Treg，iTreg）[15]。

CD4+CD25+Treg细胞作为一种负性免疫调控细胞，能特异性表达白细胞介素-2（interleukin-2，IL-2）受体CD25，调节促炎/抗炎因子和Th1/Th2的平衡，介导细胞的增殖与凋亡，从多个途径维持机体炎性反应和免疫功能的平衡[16]。Treg细胞主要具有免疫抑制性和免疫无反应性两大功能，免疫抑制性主要是指Treg细胞抑制效应性T细胞，如CD4+、CD8+T细胞的活化、增殖，Treg细胞主要通过细胞间直接接触和分泌一些抑制性细胞因子，如IL-10、IL-4等发挥其抑制免疫炎性反应的作用[17-19]；免疫无反应性是指Treg对低浓度IL-2特异性抗原及抗原提呈细胞的刺激呈低反应状态，而在高浓度IL-2的刺激下，可使其活化增殖。因此，Treg细胞可以有效抑制效应性T细胞的过度反应，保护炎症周围正常组织免受损害，在维持机体免疫自稳、防止自身免疫病中发挥重要作用[20-21]。

3 Treg细胞与缺血性卒中关系

3.1 Treg细胞在缺血性卒中的脑保护作用及其机制 CD4+CD25+Treg细胞作为内源性负性免疫调节细胞能够显著抑制脑缺血再灌注损伤引起的局部炎性反应，具有一定的脑保护作用[6-10]。Liesz等[6]率先在大鼠脑缺血性再灌注模型中证实Treg细胞是神经保护的重要调节剂。他们预先采用腹腔内注射CD25特异性抗体抑制Treg细胞大鼠为实验组，注射等量的磷酸盐缓冲液（phosphate buffered saline，PBS）的大鼠作为对照组，与对照组相比，实验组梗死灶体积明显增大，神经功能明显恶化，促炎性因子肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、γ-干扰素（interferon-γ，IFN-γ）和白细胞介素-1β（interleukin-1β）的信使RNA（messenger RNA，mRNA）水平显著高于对照组，而抗炎性因子L-10明显低于对照组。本实验还发现对照组较实验组明显抑制了小胶质细胞和T淋巴细胞侵入损伤脑组织及其活化，其中小胶质细胞和T淋巴细胞分别是TNF-α和IFN-γ的主要来源，因而Treg细胞抑制了缺血性脑损伤中小胶质细胞和T淋巴细胞的入侵与活化。在给予实验组小鼠脑室注射IL-10后，能够显著减小梗死灶体积，并抑制促炎性因子TNF-α、IFN-γ、IL-1β的上调，可见Treg细胞分泌的细胞因子IL-10是其发挥免疫调节作用的关键分子[5-6，19]。

Frenkel等[7]在缺血再灌注前，注射可分泌IL-10的CD4+T细胞能显著减少缺血再灌注小鼠的梗死灶体积，对小鼠局灶性缺血再灌注脑组织也具有保护作用。此外，有日本学者报道[8]，小鼠局灶性脑缺血损伤后，CD4+CD25+Treg细胞迁移至缺血半暗带，通过调节免疫炎性细胞因子，如IL-10和转化生长因子-β（transforming growth factor beta，TGF-β）在局部发挥抑制作用，从而保护缺血性脑损伤后新生成的神经细胞。

国内李佩盈等[9-10]在缺血性脑损伤小鼠模型发病后2 h、6 h及24 h后静脉输注经提纯的CD4+CD25+Treg细胞，发现CD4+CD25+Treg细胞能迅速在血液中发挥抑制炎症反应的作用，降低脑缺血后血脑屏障的通透性，使缺血后的梗死灶体积减小约50%，神经系统功能障碍后遗症的改善持续至少28 d。这提示CD4+CD25+Treg细胞的脑保护作用并不一定需要其浸润至脑组织内或抑制小胶质细胞的激活，而是可通过抑制外周免疫炎性细胞达到脑保护作用。

因此，CD4+CD25+Treg细胞调节缺血性卒中的免疫炎性反应可能的作用机制有：①Treg细胞分泌抗炎因子IL-10和TGF-β来降低外周和脑中的促炎性因子水平；②抑制小胶质细胞的激活，减轻局部炎性反应[6，22-23]。

3.2 Treg细胞与缺血性卒中的治疗 目前关于缺血性卒中的发病机制研究已经有了很大进展[24]，但缺血性卒中的有效治疗方案仍十分有限[25]。现在国际上唯一获得美国食品和药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准用于治疗急性缺血性卒中的是重组组织型纤溶酶原激活物（recombinant tissue plasminogen activator，rt-PA）溶栓治疗，但其有效治疗时间窗短（发病3～4.5 h）、破坏血脑屏障诱发脑出血等缺点严重限制rt-PA在临床上的广泛应用，仅能使小部分患者从中获益[26]。因此，寻找一种能拓宽有效治疗时间窗和靶向脑神经保护而非溶栓的治疗方法已成为目前研究的关键，并且有着重要的社会效益和经济效益。

研究表明，急性缺血性卒中患者外周血中CD4+CD25+Treg细胞数量在缺血性脑损伤急性期降低，在恢复期其数量明显升高[27-29]，同时进行神经功能缺损评分，则发现急性期神经功能缺损较严重，随着Treg细胞数量的增加，神经功能缺损逐渐改善[30-32]。实验证实通过静脉输注Treg细胞能显著减少大脑中动脉栓塞模型（middle cerebral artery occlusion，MCAO）大鼠的梗死灶体积，并促进神经功能缺损的恢复[6]。

在缺血性脑损伤的早期Treg细胞通过减弱血脑屏障的破坏发挥神经保护作用，此外，Treg细胞能抑制大脑内的炎症反应，并减少外周炎症细胞向脑梗死中心浸润[9，33-34]。CD4+CD25+Treg细胞在缺血性脑损伤中发挥重要的免疫调节作用，抑制脑缺血再灌注损伤引起的免疫炎性反应，从而发挥脑保护作用。因此，通过对CD4+CD25+Treg进行有效的调控，抑制缺血性卒中的免疫炎性反应，调节自身免疫平衡，为缺血性卒中的治疗提供了新的方向。目前这方面的研究仍处于实验状态，尚未应用于临床。

综上，CD4+CD25+Treg细胞作为调节性T细胞的一个重要亚群，在缺血性卒中的发生发展中发挥着重要的免疫调节作用，CD4+CD25+Treg细胞能够明显抑制脑缺血再灌注损伤引起的局部炎性反应，具有一定的脑保护作用，因此为缺血性卒中的治疗开辟了新的方向。然而，关于Treg细胞在缺血性卒中中的作用尚有争议，Christopher Kleinschnitz等[35]的研究表明预先用白喉毒素选择性地消除Foxp3+Treg细胞，可显著减少脑缺血模型小鼠的脑梗死体积，改善神经功能，而将Treg细胞过继性转移至缺乏淋巴细胞的Rag1-/-小鼠体内，会导致微血管功能紊乱和血小板形成，从而增加梗死灶体积，使缺血性脑损伤加重[36]。目前关于CD4+CD25+Treg细胞在缺血性卒中的作用机制尚未完全清楚，仍有争议之处，还需要更深一步的研究。

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【点睛】本文综述了CD4+CD25+Treg细胞及免疫炎性反应在缺血性卒中发病机制中的作用。