T淋巴细胞在腹主动脉瘤发病机制中的作用

王威，李方达，聂皓，郑月宏

(中国医学科学院北京协和医院血管外科，北京 100730)

腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysms, AAAs)动脉壁中层和外膜涉及一系列炎性细胞浸润，主要有巨噬细胞(macrophage, mØ)和淋巴细胞，同时伴有少量肥大细胞和中性粒细胞[1]。促炎症转录因子的表达增强和激活使AAAs显著异于动脉粥样硬化动脉瘤。在研究AAAs组织及外周血T淋巴细胞、杀伤(killer, K)细胞、自然杀伤(natural killer, NK)细胞的分布时，发现T淋巴细胞为主要族群[2]。T、B淋巴细胞的出现提示在AAAs的形成和发展过程中，存在抗体介导的体液免疫和(或)自身免疫。

1 T淋巴细胞的激活

AAAs组织中，T、B淋巴细胞表现出独特的黏附分子谱，从而使其拥有“自导引性质”(homing properties)，显著不同于外周血淋巴细胞的特点。表达在动脉壁基质细胞上的CXCL12细胞因子受体对AAAs浸润性T淋巴细胞受体CXCR4有趋化作用，提示CXCL12可能与T淋巴细胞募集有关[3]。

AAAs中T淋巴细胞表面表达两种T淋巴细胞激活标志物CD69和部分DR，B淋巴细胞表达激活标志物CD65和CD82，提示AAAs中淋巴细胞的激活是由内源性和(或)外源性抗原引起。AAAs组织中包含单克隆增殖的T淋巴细胞，支持了AAAs是特殊的抗原驱动的、T淋巴细胞介导的自身免疫疾病这一理论[4]。

2 T淋巴细胞的分类

成熟T淋巴细胞是高度不均一的细胞群体，有多种多样的分类系统。根据其表面标志物和功能特点，可分为不同亚群。根据T细胞表面CD4和CD8分子表达，可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞，CD4+T细胞按功能可进一步分为辅助性T细胞(Th)或效应T细胞(Teff)，包括Th1、Th2和Th17细胞和调节性T细胞亚群(即调节性T细胞，Tregs)。CD4+T细胞是被最广泛研究的T细胞类型，大量研究结果揭示了其与AAAs密切相关。

3 T淋巴细胞的功能

T淋巴细胞产生的一系列细胞因子可对炎症过程、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)和其他降解基质的蛋白酶产生显著影响[5]，其所介导的过程主要发生在AAAs的启动和早期，研究最多的是Th1产生的IFN-γ和Th2产生的IL-4，它们有诱导中层平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)凋亡、调节mØ表达MMPs等功能，进而破坏动脉壁结构。

3.1 Th1

动物模型和人体研究均表明AAAs中存在Th1介导的免疫反应及相关细胞因子[6]。人类AAAs中，相较于产生IL-4的Th2细胞，表达高水平IFN-γ的Th1细胞可能占主导作用，IFN-γ mRNA(而非IL-4)和动脉壁免疫反应的Th1极化转录因子T-bet亦高度表达[7]。在IFN-γ-/-小鼠中，IFN-γ的减少可阻止动脉瘤的形成及MMPs的表达，而对IFN-γ-/-小鼠注射IFN-γ或其等效物后可重建AAAs。体外研究发现，IFN-γ可诱导mØ产生MMP-9、VSMCs产生MMP-2，进而促进动脉壁细胞外基质的降解[8]。Yan等[9]发现，激活的树突状细胞(dendritic cells, DCs)可通过释放Ⅰ型IFNs刺激T淋巴细胞释放IFN-γ，进而促进AAAs中的炎症反应，因此，DCs 可能对T淋巴细胞功能的维持具有重要的作用。

Th2介导的免疫反应在人类AAAs中亦起重要作用，其产生的细胞因子IL-4、IL-5和IL-10和AS组织相比，水平显著增高。而AAAs组织仅包含低水平的Th1特征性细胞因子IL-2和IL-15，且无IFN-γ受体，而这些细胞因子在闭塞性损害疾病中高度表达，该疾病亦包含IFN-γ诱导的细胞因子IL-12和IL-18的成熟形式。因此，Th2介导的免疫反应可能促使动脉粥样硬化样损害朝向AAAs发展[10]。亦有研究发现，T、B淋巴细胞减少可增加Ang Ⅱ诱导的雄鼠动脉瘤的发生，但对Apo E-/-小鼠AAAs的形成并无影响[11]。

3.2 Th2

有研究指出，Th2在人类AAAs中是占主导作用的免疫因子，并表达Th2相关的一系列细胞因子IL-4、IL-5和IL-10等[10]。

在Ang Ⅱ诱导小鼠AAAs中，Th2相关细胞因子IL-5和IL-10表达增高，IL-5可上调小鼠VSMCs表达MMP-2和MMP-9，抑制IL-5的表达后可阻止AAAs形成[12]。一项引起广泛关注的研究中，分别将鼠类动脉异体移植入野生型(wild type, WT)和IFN-γ受体缺乏型(glucocorticoid receptor knock-out, GRKO) 体内，结果发现，WT动脉只有内膜增生样改变，而GRKO形成了严重的AAAs，并伴随MMP-9和MMP-12显著升高。当对GRKO运用抗IL-4抗体特异性阻断Th2产生的IL-4、或使GRKO先天缺乏IL-4后，均没有形成AAAs，并表现出减弱弹性蛋白和胶原蛋白降解活性的作用。在AAAs形成过程中，移植动脉中主要浸润的炎症细胞为mØ，并且发现IL-4可增加，而IFN-γ可减少mØ 中MMP-12 mRNA表达。该发现证实了IL-4是AAAs形成的重要刺激物，并提示IFN-γ可减弱弹性蛋白和胶原蛋白降解活性，而对AAAs的形成起保护作用。这些结果对动脉瘤疾病的发病机制提供了新的研究视角，并提示IL-4阻滞剂或IFN-γ激活剂可能抑制动脉瘤的形成或扩张[13]。

然而，亦有研究发现，人类AAAs中Th2表达的相关细胞因子IL-4和IL-10可抑制mØ中的MMP-9的表达，IL-4亦可抑制人类肺泡mØ产生MMP-1和MMP-9，并能刺激细胞外基质蛋白的合成，这提示Th2免疫反应可能对AAAs的形成和进展起保护作用[14]。

人们对AAAs中Th1和Th2免疫反应起的作用也表现出不同的认识，这可能提示Th1和Th2之间的平衡态在AAAs发病机制中起重要作用。迥异的结果可能与诱导方式、动物模型、测量方式或获取的人类AAAs样本所处病理状态的差异等原因有关。

3.3 Th17

Th17是辅助性T细胞亚群的一种，可分泌细胞因子IL-17。IL-17有6种已知的形式，分别为IL-17A至IL-17F[15]。IL-17对炎症反应和细胞凋亡有显著影响[16]。在人类AAAs中有IL-17的高表达[17,18]。

维甲酸孤儿受体γt(RORγt)是调控Th17浸润和扩增的主要转录因子，地高辛和其他类似物可选择性阻断RORγt活性，进而抑制Th17浸润和IL-17A生成[19-21]。在人类AAAs中，IL-17A和RORγt的表达显著升高，而地高辛在Ang Ⅱ/Apo E-/-小鼠模型上可减少AAAs的发生率及局部炎症细胞浸润，并可抑制炎症介质和MMPs表达，因此间接证明IL-17A相关的炎症反应在AAAs发病机制中可能起推动作用[17]。有研究发现，人类AAAs中高表达IL-17和IL-23。相比较WT，弹性蛋白酶注射诱导的IL-17-/-和IL-23-/-小鼠Th17浸润、细胞因子和动脉直径均显著减少，Th17可凭借IL-17在AAAs发病机制中起重要作用，而胎盘间叶干细胞治疗可抑制淋巴细胞的活性，减少IL-17产生和AAAs的形成[18]。

然而，Madhur等[22]发现，对比Apo E-/-和IL-17/Apo E-/-小鼠，AAAs形成情况并无显著差异。T淋巴细胞中细胞因子信号转导抑制因子(suppressors of cytokine signaling, SOCS3)信号的过表达可导致STATS信号缺陷和受损的IL-17产生，促进AAAs的产生和加重，提示IL-17可能对AAAs的形成起保护作用[23]。

3.4 Tregs

Tregs控制的免疫缺陷是许多病理性免疫反应的根源。多数研究均肯定了Tregs在AAAs的发病过程中起保护作用[24-26]。在C57B1/6和CD80-/-CD86-/-小鼠中，Tregs减少可促进AAAs的形成和进展，缺乏Tregs的CD28-/-小鼠与IL-10减弱的抗炎反应和Th1免疫细胞激活有关，IL-10-/-小鼠亦表现出AngⅡ诱导的AAAs形成和破裂倾向，而对CD28-/-小鼠补充Tregs则限制了AAAs的发展，提示Tregs在AAAs的发病机制中起保护作用[24]。具有免疫调节性质的CD4+/CD31+T细胞有调节mØ中MMP-9和CD8+T细胞活性及效应的作用，其在AAAs患者外周血和组织中显著减少，提示CD4+/CD31+T细胞可能与AAAs免疫调节有关[25]。AAAs患者外周CD4+CD25+FOXP3+T细胞及FOXP3(一种转录因子，Tregs的标志物)的表达是减少的，这可能导致CD4+CD25+Tregs整体免疫调节功能的异常。当增加AAAs组织中内源性FOXP3+Tregs的数量，可使动脉壁mØ浸润和炎症反应减弱，对AAAs的形成起保护作用[26,27]。当对Tregs功能受损的Apo E-/-小鼠给予Tregs治疗时，可显著减少mØ、CD4+T细胞、促炎症细胞因子、MMP-2和MMP-9的水平并抑制VSMCs凋亡和氧化应激，增加抗炎IL-10和TGF-β的表达，Tregs治疗使Apo E-/-小鼠呈剂量依赖性地避免AAAs的形成[28]。

慢性炎症、VSMCs凋亡、MMPs表达失衡和细胞外基质的破坏性重塑被认为在AAAs发病机制中起着重要作用。最近的研究发现，AAAs有很多自身免疫性疾病的特征，免疫系统在AAAs发病机制中的作用已引起了人们的充分重视。AAAs疾病中，Tregs在调节免疫反应中的作用，为人们对AAAs疾病的理解提供了一个独特的研究方向。

3.5 CD8+T

对于CD8+T细胞在AAAs发病机制中的作用的研究较少且不够明确。IFN-γ生成的调控呈CD43依赖性，CD43可介导CD8+T细胞(而不是CD4+T细胞)产生IFN-γ，IFN-γ可通过增加VSMCs凋亡和MMPs活性增强而促进动脉瘤发生。CD43-/-小鼠可对AAAs的形成产生耐受，而CD8+T 细胞的重建或IFN-γ的重组可促进动脉瘤的发生，IFN-γ拮抗剂则在WT中止了AAAs。这些结果提示，IFN-γ拮抗剂或选择性阻断CD43+CD8+T细胞活性，值得在免疫学治疗方面进一步研究[29]。相比较外周血，人类AAAs组织中存在较低比率的CD8+CD28+T细胞，缺乏CD28表达的CD8+T细胞是动脉壁中的一种抑制细胞，鉴于CD8+/CD28+T细胞的调节性性质，它们在AAAs组织中的减少提示了其在调节动脉免疫反应的潜在意义[30]。

4 结语

目前为止，已有的研究信息仍旧不能明确T淋巴细胞在AAAs发病机制中的具体作用。究竟是起着简单的病因学作用？还是发挥着长期炎症或动脉壁结缔组织降解的作用？我们发现有许多具有争议性的研究成果，如相同细胞或细胞因子起着双重甚至截然相反的结果，这反映了患病动脉壁中炎症反应的复杂性，可能是各炎症细胞及其产物相互影响的结果，抑或研究者所使用的动物模型、疾病所处病理状态和测量方式等差异所致。对T淋巴细胞免疫与AAAs的关系的更好的理解和研究可望探索出新的促进或抑制AAAs发生和进展的机制。

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