王轶伦 徐金华
树突细胞在系统性红斑狼疮的研究进展
王轶伦 徐金华
系统性红斑狼疮是以T细胞过度活化且激活B细胞产生大量自身抗体为特征的自身免疫疾病。研究认为其发病机制受环境与基因的共同调控。树突细胞是目前所知体内功能最强的免疫抗原提呈细胞,在免疫监视、免疫防御和免疫自稳中均发挥作用,是固有免疫和适应性免疫的重要环节。人体血液中两组重要的树突细胞亚群是髓样树突细胞和浆细胞样树突细胞,前者能通过凋亡细胞介导而活化,后者能表达Toll样受体及分泌干扰素α,均在系统性红斑狼疮的发病中起重要作用。此外,树突细胞还通过影响下游免疫反应及微小核糖核酸等转录后调控机制参与系统性红斑狼疮的发病。
红斑狼疮,系统性;树突细胞;微RNAs;免疫;自身抗体
DC是目前所知体内功能最强的免疫抗原提呈细胞。DC分为多种不同亚群,人体血液中两组重要的DC亚群是髓样DC(mDC)和浆细胞样DC(pDC)。mDC呈树突状突起,高表达CD11c、CD1a、HLA-DR;pDC形态学上呈浆细胞样外观,表达CD123和pDC特异性C型凝集素受体BDCSA-2和BCDA-4[2]。外周组织中未成熟的DC能识别病原体、坏死组织和局部炎症,这些信号使DC成熟,引起DC表型改变,使主要起吞噬作用的未成熟DC转变为成熟DC,发挥抗原提呈作用。成熟DC进入局部淋巴结,将抗原肽与主要组织相容性复合体(MHC)结合,在协同刺激分子的作用下提呈给T细胞,使之增殖分化为Th细胞和细胞毒性T细胞(CTL),行使免疫防御功能。未成熟DC如果缺乏合适的协同刺激,如MHC和B7表达水平很低,将形成T细胞外周耐受。DC还能诱导Tregs生长,分泌白细胞介素(IL)10、转化生长因子β,抑制T细胞应答,避免DC成熟后启动对自身抗原的免疫应答。因此,DC在免疫监视、免疫防御和免疫自稳中均发挥作用,是固有免疫和适应性免疫的重要环节。
Henriques等[3]发现,SLE 患者 DC 较健康人相比略有减少,但功能增强,其分泌的细胞因子增多,尤其是CD14-/lowCD16+DC能分泌大量炎症细胞因子。Fehr等[4]研究发现,SLE与体内清除凋亡细胞的能力缺陷有关,这些凋亡细胞形成的凋亡小泡被DC吞噬后能介导DC成熟。在健康人体内这种成熟DC与经典的成熟DC不同,其特征是MHCⅡ类分子显著低表达,但在SLE患者中此类分子的表达并未明显减少,从而可使大量T细胞增殖,与疾病的活动度有关。Li等[5]发现,狼疮患者体内 CD200(一种Ⅰ型跨膜糖蛋白能调控免疫反应的活性阈值,维持免疫稳态)显著增高,但CD4+T细胞和DC表达的CD200受体却显著减少,可部分解释SLE患者免疫异常的原因。此外,狼疮患者体内的炎症环境对DC的成熟及活化起到重要作用[6]。SLE患者的血清因含有IFN-α、CD40L、核小体、自身抗体,能使正常DC分化、活化并分泌更多的炎症因子。Crispin等[7]研究发现,SLE患者体内外周血来源的DC与正常对照组的DC相比,表面信号分子CD80、CD86的阳性率显著大于对照组。但是将SLE患者的单核细胞置于不含人血清的环境中行体外培养并诱导分化成DC后,其表面信号分子与健康人相比无明显差异,且两者刺激T细胞增殖的能力也无统计学意义。Rodriguez-Pla等[8]发现,SLE患者的血清可以诱导正常的单核细胞分化为DC,这类DC能够摄取凋亡细胞,并将抗原提呈给自身的CD4+T细胞促使其增殖。Joo等[9]进一步研究发现,用SLE患者血清培养的DC可以有效地诱导B细胞产生IgG及IgA。
3.1 mDC的作用:体内的死亡细胞是自身抗原的主要来源,在健康人体内能被具有吞噬功能的细胞摄取清除,但SLE患者单核-巨噬细胞吞噬自身凋亡细胞的能力下降[2]。这些凋亡细胞分泌的炎症介质以及自身抗原能活化DC,上调mDC表面分子,从而激活免疫反应,如炎症介质高迁移率族蛋白1(high mobility group box protein,HMGB)可与凋亡细胞的核小体结合,试验已证实,在无自身免疫抗体的小鼠体内注射HMGB-1-核小体复合物能诱导抗ds-DNA及抗组蛋白抗体的产生。进一步研究发现,HMGB-1通过Toll样受体(TLR)2、TLR4及晚期糖化终产物受体激活mDC,间接证明,mDC可能是SLE发病机制的一个环节[10]。此外,研究者们发现,mDC可以通过摄取免疫源性的凋亡细胞,增加IL-6及肿瘤坏死因子(TNF)α分泌,使Th17细胞增多,破坏Treg-Th17细胞的平衡,导致SLE发生[11]。
3.2 pDC的作用:pDC与mDC不同,其吞噬提呈抗原的能力较弱,但表面有TLR7和TLR9的表达。有研究提示,缺乏TLR7的MRL/lpr小鼠能通过抑制淋巴细胞活化及pDC表面MHCⅡ类分子的表达从而减少体内自身抗体的形成[12]。此外,TLR7是X染色体连锁遗传,可能部分解释了SLE在女性中高发的原因[13]。TLR9抑制TLR7相关的自身抗体,能产生具有保护作用的IgM拮抗炎症细胞Th17,提示TLR9可能在SLE中起到保护作用[14]。美国的一项研究表明,SLE 患者体内 TLR7、TLR9、IFN-γ、IL-6和TNF-α较健康人明显升高并且具有种族差异,后4种TLR和促炎症因子在非洲裔美国SLE妇女中的表达明显高于欧洲裔患者,而非洲裔美国妇女SLE患病率较欧洲裔美国妇女也明显升高[15]。此外,pDC能分泌大量I型IFN。在狼疮鼠模型中,缺乏IFN-α能减轻病情,而过表达IFN-α则加重病情的发展;在部分SLE患者中,IFN-α与体内抗dsDNA抗体和疾病活动指数SLEDAI呈正相关[16]。因此,pDC被认为与SLE发病有直接关系。
3.3 DC 对下游免疫反应的影响:Teichmann 等[17]建立了一种敲除DC的狼疮小鼠模型(CD11c:DTA小鼠),这类小鼠狼疮肾的症状和病理均有明显的改善,其出现SLE皮疹的百分比和体内自身抗体的数量也明显下降。他们进一步研究发现,狼疮小鼠模型的T细胞增殖依赖DC,而T细胞的初始活化并不依赖DC。此外,CD11c:DTA小鼠体内CD4+和CD8+T细胞活化后产生的IFN-γ明显减少,表明DC通过促进Th1细胞生成及调控CD8+T细胞分化使两者分泌IFN-γ。
DC能够产生补体C1q,后者有清除自身抗原的能力[18]。Teh 等[14]将 DC 与 C1q 共培养,再将 C1q-DC与Th0细胞共培养,后者分化为Th1及Th17的能力下降,经脂多糖或IFN-γ刺激后CD25的表达也下降,这些都说明C1q能够介导DC的耐受,而SLE患者体内低下的C1q不可避免地破坏了这种耐受。
miRNA是一种短的单链非编码RNA片段,长度约为21~23 bp,主要起转录后调节作用,其在DC分化、成熟、凋亡等过程中均发挥重要作用。例如,DC中miR-155通过沉默转录因子c-Fos使DC成熟,发挥促进 T 细胞活化的功能[19]。Sun 等[20]研究发现,脂多糖刺激后的CD11c+DC高表达miR-142-3p,经荧光素酶报告基因系统证实其靶基因为IL-6,体外实验抑制或过表达miR-142-3p能分别使IL-6水平上调或下调。
一些学者已证实,某些miRNA在SLE患者或动物模型体内有异常表达,如miR-21、miR-148a、miR-126、miR-155、miR-31 呈高表达,而 miR-146a和 miR-125a 呈低表达[21]。Hong 等[22]发现,miR-29b和miR-29c能通过TLR通路抑制糖皮质激素介导的pDC凋亡,可部分解释在某些SLE患者中糖皮质激素疗效不佳的原因。Kim等[23]发现,特异敲除DC中转录抑制子Blimp1的小鼠有狼疮的临床表现。缺乏Blimp1的DC表达miRNA let-7c升高,后者抑制SOCS1,使DC分泌更多炎症因子。全基因组关联研究也证明携带Blimp1 SLE风险基因者与敲除Blimp1的小鼠具有相似的表型。鉴于DC是免疫系统中最有效的抗原提呈细胞,根据所在环境的变化而适应性地调节自身表型和功能,使Th细胞发挥相应功能。
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Dendritic cells in systemic lupus erythematosus
Wang Yilun,Xu Jinhua.
Department of Dermatology,Huashan Hospital,Fudan University,Shanghai 200040,China
Xu Jinhua,Email:hsyyxjh@163.com
Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease characterized by the overactivation of T cells and production of plenty of autoantibodies by activated B cells.Recent studies have shown that the pathogenesis of SLE is associated with gene-environment interactions.Dendritic cells (DCs) are known as the strongest antigen-presenting cells in human body,playing an important role in immune surveillance,immune defense and immune homeostasis,and are a key factor in innate and adaptive immunity.Myeloid and plasmacytoid DCs,two major DC subsets in human blood,both play important roles in the pathogenesis of SLE.Myeloid DCs can be activated through the mediation of apoptotic cells,and plasmacytoid DCs can express Toll-like receptors (TLRs) and secrete interferon-α.Moreover,DCs participate in the pathogenesis of SLE by acting on downstream immune responses and post-transcriptional regulations via microRNAs.
Lupus erythematosus,systemic;Dendritic cells;MicroRNAs;Immunity;Autoantibodies
系统性红斑狼疮(SLE)是一种自身免疫性疾病,临床表现为多系统累及、疾病表现轻重不一、病情呈缓解和复发交替,其免疫学特征为T细胞过度活化且激活B细胞产生大量自身抗体。SLE的病因尚未完全清楚,目前研究认为其发病机制受环境与基因的共同调控。如遗传易感人群体内过多的凋亡产物形成或清除细胞碎片的能力下降,以及由于感染的病原体引起分子拟态或表位扩展,导致自身抗体和自身免疫复合物形成,引起器官和组织损伤,引发多种多样的临床表现[1]。随着逐渐认识到免疫系统的复杂性,在免疫反应中处于上游的树突细胞(DC)正日益受到重视。
10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.05.012
上海市优秀学术带头人计划(13XD1401300)
200040上海,复旦大学附属华山医院皮肤科
徐金华,Email:hsyyxjh@163.com
本文主要缩写:DC:树突细胞,mDC:髓样DC,MHC:主要组织相容性复合体,pDC:浆细胞样DC,CTL:细胞毒性T细胞,HMGB:高迁移率族蛋白,TLR:Toll样受体,miRNA:微小核糖核酸
2014-11-06)