调节性T细胞在脑血管病发生、发展中作用的研究进展

常悦悦,余传庆

(蚌埠医学院附属淮南市第一人民医院,安徽淮南 232007)



调节性T细胞在脑血管病发生、发展中作用的研究进展

常悦悦,余传庆

(蚌埠医学院附属淮南市第一人民医院,安徽淮南 232007)

研究发现炎症反应在整个脑血管病的发生发展过程发挥着重要作用，尤其疾病早期一些免疫因子水平的变化常提示疾病的严重程度及预后。研究证实调节性T细胞(Tregs)具有免疫抑制功能，可抑制效应性T、B细胞活性，又可限制免疫应答过度所致的损伤；其还可通过诱导IL-10、IL-35和TGF-β等免疫抑制因子的生成以及抑制巨噬细胞、树突状细胞等炎性细胞的功能，从而抑制炎症反应，对脑细胞起到保护作用。但是，目前也有一些研究报道Tregs会加剧缺血性脑血管病的发生发展，对脑细胞有损害作用。

脑血管病；调节性T细胞；进展

随着社会人口老龄化及生活水平的提高，人类自身动脉粥样硬化(AS)速度加快，随之而来的脑血管病的发病率呈逐年上升趋势。研究证实，调节性T细胞(Tregs)可以通过诱导IL-10、IL-35和TGF-β等免疫抑制因子的生成以及抑制巨噬细胞、树突状细胞等炎性细胞的功能，从而抑制炎症反应，对脑细胞起保护作用。现对Tregs在脑血管病发生、发展中的作用进行综述。

1　Tregs亚群的分类及其作用

Tregs是近年发现的一种具有免疫抑制活性的CD4+T细胞亚群，根据Tregs起源、抗原特异性和效应机制的不同，将其分为天然发生的Tregs (nTregs) 和外周诱导产生的Tregs(iTregs)。nTregs细胞由胸腺髓质T细胞发育而来。iTregs指的是一部分幼稚型T细胞在外周接受抗原肽刺激的过程中，由于受到大量转化生长因子(TGF)-β的作用而诱导出子叉头蛋白p3(Foxp3)的表达，成为Treg细胞[1，2]。CD4+T 细胞的亚群主要包括1型辅助性T 细胞(Th1)、2型辅助性T 细胞(Th2)、17型辅助性T细胞(Th17)、滤泡辅助性T 细胞和Tregs等。Th1可以分泌促炎细胞因子，如干扰素-1、肿瘤坏死因子和淋巴毒素;但是Th2却可以分泌抑炎细胞因子，如IL-4、IL-10等。Th17细胞与AS形成有关，Liu等[3,4]通过实验证实，Th17具有促AS形成的作用。Tregs是具有免疫抑制功能的重要细胞亚群，可以抑制效应性T、B细胞活性[3]，同时，又可以限制免疫应答过度所致的损伤，保持机体免疫动态平衡。目前，Tregs与许多免疫细胞因子有关联，包括Foxp3、TGF-β和抗原呈递细胞(APC)等。有多种功能性分子参与Tregs的免疫抑制功能，但控制其功能的核心是特异性地表达于Tregs的转录Foxp3[5]。TGF-β可以抑制Tregs凋亡，同时其还具有抗免疫反应的作用。APC可以通过微环境来影响CD4+T细胞的分化。

Tregs细胞可以通过多种方式来发挥免疫抑制功能。Tregs不仅可以诱导IL-10和TGF-β等免疫抑制因子的生成，还可以抑制Th1、巨噬细胞、树突状细胞等炎性细胞的功能，在体内和体外都具有强大的免疫抑制活性[5]。目前研究表明，Tregs发挥免疫抑制的机制可能是通过CD25介导竞争性结合IL-2，通过细胞毒性T淋巴细胞介导竞争性结合APC共同刺激分子B7-1和B7-2，活化 MYD88信号通路及分泌抑制性细胞因子IL-10、IL-35、IL-9和TGF-β[6,7]。Tregs在人体自身免疫性疾病和炎症性疾病中发挥重要作用，多发性硬化症、系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、炎症性肠病和AS等疾病中均发现Tregs数目减少或功能减弱[8]。此外，另有研究发现，CD4+LAP+Tregs为一种新的Tregs亚群，可以抑制自身免疫性疾病的发生发展[9]，且在减少AS的形成和发展中也起着重要作用[10]。

2　Tregs在缺血性脑血管病中的保护作用

大量研究证实，炎症反应在缺血性脑卒中的进展中发挥着重要作用[11,12]。脑缺血后，Tregs水平显著升高[1,2]，Liesz等[13]研究显示，Tregs细胞对脑卒中具有重要的保护作用，Tregs细胞可以限制二次梗死的进展，从而阻止脑缺血引起的脑细胞损害。Brea等[14]也通过模拟动物脑缺血卒中试验发现，Tregs可以显著减少大鼠脑梗死体积。有研究者将大脑中动脉闭塞的大鼠分为两组，试验组给予体外Tregs治疗，结果发现试验组大鼠3～28 d内脑梗死体积显著减小，脑水肿减轻；同时，将一组同样的大鼠以CD28-SA(激活内源性的Tregs形成)治疗后，梗死体积也是显著降低的。实验进一步证明了Tregs在缺血性脑卒中具有保护作用。缺血性脑血管病发生后，Treg可以被多种机制诱导激活。在中枢神经系统内，活化的小胶质细胞可以通过CCL22与Tregs表面的CCR4相互作用，介导Tregs趋化进入中枢神经系统[15],在周围细胞因子的诱导下，可以通过增殖、分化来发挥免疫抑制功能，参与脑卒中的进展。在外周组织内，活化的Tregs可以抑制T细胞的活性和通过细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)途径或者 IL-10调节来抑制B淋巴细胞活性，同时Tregs借助CTLA-4 和CD80/86途径抑制树突状细胞，从而抑制自身免疫炎性反应[16]。CD25+CD4+Foxp3+Tregs是Tregs细胞的一种新的亚型，其可以诱导IL-10、TGF等抗炎因子降低外周血或脑细胞的炎症反应，削弱金属蛋白酶9的活性来阻止血脑屏障的破坏，同时可以抑制小胶质细胞的活性。目前有研究表明，在缺血性脑损伤后，CD4+CD25+Foxp3+Tregs可以增加神经细胞的活性和促进感觉运动功能的恢复[17]。近来研究发现CD25+CD4+Foxp3+Tregs在脑血管病中可以对抗AS的形成[18]。

3　Tregs在缺血性脑血管病中的损害作用

最近一些新的研究表明，Tregs对脑细胞有损害作用。Mor等[19]研究证实，在卒中后的早期阶段，特别是早期24 h内，Tregs会加重脑缺血后再灌注损伤。研究者发现，在60 min 大脑中动脉闭塞引起的缺血性脑卒中小鼠中，抑制Tregs表达时，小鼠梗死体积减少，这种影响一般可以持续4 d，同时核磁共振也在第1天显示梗死面积缩小，一周内也不会有所发展，这种现象可能与二次生长有关。随后，研究者发现在大脑中动脉闭塞30 min造成的小鼠缺血性卒中中，剔除Tregs后在1～7 d内都不会引起梗死部位的继发性生长。当前，有关Tregs损害脑细胞的机制尚不明确，但是研究表明Tregs对神经细胞的损害与微血管功能紊乱有关[20]。短暂性大脑中动脉闭塞24 h的大鼠，在Tregs耗尽后，降低血管内的纤维蛋白和减少血流速度可以改善大脑缺血再灌注损害。在卒中后，Tregs从外周迁移到局部脑缺血部位[21]，特别是梗死部位，但是Tregs不能通过血脑屏障，大部分主要在脑血管内薄壁组织的相互作用下缓慢移动，结果会导致微血管的结构损害。

4　Tregs在脑出血中的保护作用

Tregs在脑出血中也起着重要作用，脑出血后会直接或间接地引起炎症介质释放，导致炎性反应，加剧脑细胞损害，影响脑出血的预后及神经功能恢复。脑出血后早期会形成血肿，继发形成脑水肿。血肿吸收的过程中，会引发血肿周围炎症因子的释放，炎症反应激活，加重脑出血后神经细胞、血管损伤，引起神经功能缺损。水肿过程中，也可以释放炎性介质，如TNF-α、IL-6等。脑出血后，脑组织会发生许多改变，包括脑水肿和炎性反应的形成，尤其小胶质细胞被激活[22]。Tregs可以通过抑制免疫活性及炎症反应发挥抗炎作用[23]。有研究发现Tregs不仅可以抑制CD4+和CD8+T细胞活化增殖，而且可以直接抑制B细胞抗体的产生[24]。Beriou等[25]通过对C57BL/6小鼠人工模拟脑出血的试验发现，Tregs可以通过抑制TNF-α、IL-1β和胶质细胞表达的基质金属蛋白酶2的炎性物质释放，来抑制免疫炎性反应。试验进一步阐明Tregs可以通过抑制JNK/ERK途径和NF-κB活化来抑制小胶质细胞，从而达到抗炎作用。脑出血后因血肿压迫及细胞毒性作用产生脑损伤，机体会出现应激和一系列病理生理反应，产生继发性缺血缺氧性脑损伤和脑水肿，血肿可诱导多种细胞炎症因子表达增加，加重脑细胞损害。Yang等[26]通过对脑出血患者外周血Tregs的研究，发现急性脑出血后，活跃的Tregs(CD3+CD69+)在外周血中增加，抗炎因子TGF-β和 IL-10也增加，TGF-β可以促进Tregs增殖和变异[27]。IL-10可以通过抑制炎性反应和抗氧化作用阻止脑组织损害[28]。

[1] Sakaguchi S, Yamaguchi T, Nomura T, et al. Regulatory T cells and immune tolerance[J]. Cell, 2008,133(5):775-787.

[2] Josefowicz SZ, Rudensky A. Control of regulatory T cell lineage commitment and maintenance[J]. Immunity, 2009,30(5):616-625.

[3] Sakaguchi S. Naturally arising CD4+regulatory T cells for immunologic self-tolerance and negative control of immune responses[J]. Annu Rev Immunol, 2004,22:531-562.

[4] Liu Z， Lu F， Pan H， et al． Correlation of peripheral Th17 cells and Th17 associated cytokines to the severity of carotid artery plaque and its clinical implication[J]． Atherosclerosis， 2012,221(1) ：232-241．

[5] Khattri R, Cox T, Yasayko SA, et al. An essential role for Scurfin in CD4+CD25+T regulatory cells[J]. Nat Immunol, 2003,4(4):337-342.

[6] Qureshi OS, Zheng Y, Nakamura K. Trans-endocytosis of CD80 and CD86: a molecular basis for the cellextrinsic function of CTLA-4[J]. Science, 2011,332(6029):600-603.

[7] Subramanian M, Thorp E, Hansson GK. Treg-mediated suppression of atherosclerosis requires MYD88[J]. J Clin Invest, 2013,123(1):179-188.

[8] Buckner JH. Mechanisms of impaired regulation by CD4(+)CD25 (+)foxp3 (+) regulatory T cells in human autoimmunediseases[J]. Nat Rev Immunol, 2010,10(12):849-859.

[9] Oida T, Zhang X, Goto M,et al. CD4+CD25+T cells that express latency-associated peptide on the surface suppress CD4+CD45RB high-induced colitis by a TGF-beta dependent mechanism[J]. J Immunol, 2003,170(5):2516-2522.

[10] Sasaki N, Yamashita T， Takeda M, et al． Oral anti-CD3 antibody treatment induces regulatory T cells and inhibits the development of atherosclerosis in mice[J]． Circulation， 2009，120(20):1996-2005．

[11] Shichita T， Sakaguchi R， Suzuki M， et al. Post-ischemic inflammation in the brain[J]. Front Immunol, 2012,3:132.

[12] Stubbe T, Ebner F, Richter D, et al. Regulator T cells accumulate and proliferate in the ischemic hemisphere for up to 30 days after MCAO[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2013,33(1):37-47.

[13] Liesz A, Suri-Payer E, Veltkamp C, et al. Regulatory T cells are key cerebroprotective immunomodulators in acute experimental stroke [J]. Nat Med, 2009,15(2):192-199.

[14] Brea D, Agulla J, Rodríguez-Yáńez M, et al. Regulatory T cells modulate inflammation and reduce infarct volume in experimental brain ischaemia[J]. J Cell Mol Med, 2014,18(8):1571-1579.

[15] Lowther DE, Hafier DA. Regulatory T cells in the central nervous system[J]． Immunol Rev， 2012,248(1):156-169.

[16] Spitz C, Winkels H, Bürger C， et al. Regulatory T cells in atherosclerosis: critical immune regulatory function and therapeutic potential[J]. Cell Mol Life Sci, 2016,73(5):901-922.

[17] Ishibashi S, Maric D, Mou Y, et al. Mucosal tolerance to E-selectin promotes the survival of newly generated neuroblasts via regulatory T-cell induction after stroke in spontaneously hypertensive rats[J]. J Cerebral Blood Flow Metab, 2009,29(3):606-620.

[18] Mor A, Planer D, Luboshits G, et al. Role of naturally occurring CD4+CD25+regulatory T cells in experimental atherosclerosis[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2007,27(4):893-900.

[19] Mor A, Planer D, Luboshits G, et al. Role of naturally occurring CD4+CD25+regulatory T cells in experimental atherosclerosis[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2007,27(4):893-900.

[20] Kleinschnitz C, Kraft P, Dreykluft A, et al. Regulatory T cells are strong promoters of acute ischemic stroke in mice by inducing dysfunction of the cerebral microvasculature[J]. Blood, 2013,121(4):679-691.

[21] Kleinschnitz C, Wiendl H. CON: regulatory T cells are protective in ischemic stroke[J]. Stroke, 2013,44(8):e87-e88.

[22] Zhang W， Potrovita I， Tarabin V， et al． Neuronal activation of NF-kappaB contributes to cell death in cerebral ischemia[J]． J Cereb Blood Flow Metab， 2005，25(1)：30-40．

[23] Zhou QB, Jin YL, Jia Q, et al. Baicalin attenuates brain edema in a rat model of intracerebral hemorrhage[J]. Inflammation, 2014,37(1):107-115.

[24] Schadenberg AW, Vastert SJ, Evens FC, et al. FOXP3+CD4+tregs lose suppressive potential but remain anergic during transient inflammation in human[J]. Eur J Immunol, 2011,41(4):1132-1142.

[25] Beriou G, Costantino CM, Ashley CW, et al. IL-17-producing human peripheral regulatory T cells retain suppressive function[J]. Blood, 2009,113(18):4240-4249.

[26] Yang Z, Yu A, Liu Y, et al. Regulatory T cells inhibit microglia activation and protect against inflammatory injury in intracerebral hemorrhage[J]. Int Immunopharmacol, 2014,22(2):522-525.

[27] Shi L, Qin J, Song B, et al. Increased frequency of circulating regulatory T cells in patients withacute cerebral hemorrhage[J]. Neurosci Lett, 2015,591:115-120.

[28] Chen S, Wu H, Klebe D, et al. Regulatory T cell in stroke: a new paradigm for immune regulation[J]. Clin Dev Immunol,2013,2013:689827.

余传庆(E-mail:Yuchuanqin1967@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.29.039

R743

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1002-266X(2016)29-0108-03

2016-04-08)