免疫细胞在帕金森病发病机制中的研究进展

赵秀珍，李春晓，蒋 雪，苏雅娜综述，张 颖审校

帕金森病是一种常见的神经系统退行性疾病，越来越多的证据表明，帕金森病的起始和发展与免疫系统存在着千丝万缕的联系。活化的小胶质细胞，外周T淋巴细胞的渗入，T淋巴细胞与小胶质细胞的相互作用均可能影响帕金森病的发生发展。在此，我们综述了目前关于固有免疫细胞和适应性免疫细胞在帕金森病发病机制中的研究进展。

帕金森病也称震颤麻痹，是发病率仅次于阿尔兹海默病的第二大神经退行性疾病[1]。随着年龄的增长，其发病率逐年上升。帕金森病的特征性病理改变是黑质多巴胺能神经元的大量丢失，尤其是黑质致密区多巴胺能神经元丢失最严重，同时在残存的神经元胞体内出现嗜酸性包涵体-路易小体[1]。帕金森病的临床表现主要是静止性震颤、肌张力增高、运动迟缓等；其病因和发病机制目前尚未明确，可能与遗传、环境因素、细胞凋亡、氧化应激、线粒体功能障碍、免疫炎症等有关。大量的研究表明，免疫系统在帕金森病的发病机制中发挥着至关重要的作用。本文就近期帕金森病发病过程中相关的免疫细胞的研究进展进行综述。

1 固有免疫细胞

1.1 固有免疫细胞概述 固有免疫反应是宿主快速识别病原菌感染的第一道防线，也是机体适应性免疫的基础。机体固有免疫细胞主要包括单核-巨噬细胞、树突状(DC)细胞、自然杀伤(NK)细胞、粒细胞、γδT细胞、B-1细胞及肥大细胞等，它们通过一系列模式识别受体(PPRs)及相关分子激活后调控固有免疫应答，从而控制或清除机体病原体感染。小胶质细胞是大脑的常驻型免疫细胞，正因为如此，它的功能也是作为中枢神经系统固有免疫的初始反应者。它们在监视细胞环境、免疫吞噬、抗原处理和提呈、产生细胞因子和趋化因子等方面发挥重要的作用[2]。虽然小胶质细胞的形态和功能类似于循环中的单核细胞和组织中的巨噬细胞，但它们来源于不同的谱系，小胶质细胞起源于卵黄囊，在发育的早期迁移到大脑。在成熟的中枢神经系统中，小胶质细胞约占大脑所有细胞总数的5%，在维持大脑稳态方面发挥重要作用。最近的研究表明循环中的单核细胞在病理状态下可以侵入中枢神经系统，在这里它们对炎症和神经损伤发挥重要的作用。需要注意的是，直到现在，用于研究中枢神经系统活化的小胶质细胞的技术不能区分是大脑驻留的小胶质细胞还是侵入的其他单核细胞。在许多早期的报道中称为“小胶质细胞”的细胞可能代表混合的细胞群，既有大脑驻留的小胶质细胞又有侵入的外周单核细胞，这些细胞对疾病的状态有不同的影响。

1.2 固有免疫细胞在帕金森病患者中的研究进展 免疫系统参与帕金森病发病机制的最早证据是 McGeer等[3]在帕金森病患者尸检中脑的黑质致密部中发现了激活的小胶质细胞，同时这个部位的多巴胺能神经元变性也最为突出，这提示了小胶质细胞的活化与帕金森病的发病机制有关。Croisie等[4]通过CD68和人白细胞抗原-DR(HLA-DR)染色发现小胶质细胞活化的程度与帕金森病患者尸检脑组织中α-syn的负荷直接相关，这表明α-syn可以直接活化固有免疫系统。11C-PK11195是外周苯二氮卓类受体(TSPO)的拮抗剂,TSPO在激活的小胶质细胞中高表达。Ouchi等[5]研究发现帕金森病患者中脑11C-PK11195结合增加，并且与纹状体多巴胺能转运体的显像呈负相关，与UPDRS评分呈显著正相关，这表明活化的小胶质细胞与帕金森病临床上和病理上的严重程度直接相关。

此外，先天性免疫的激活会导致免疫系统的可溶性介质的产生，包括趋化因子、细胞因子和补体系统，这些都在帕金森病患者尸检的脑组织中发现了其数量的增加。在帕金森病患者尸检的脑组织和脑脊液中都发现了促炎细胞因子和趋化因子表达上调,尤其是肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、IL-6 和干扰素- γ(IFN-γ)[6,7]。Loeffler等[8]发现帕金森病患者黑质多巴胺能神经元及路易小体中早期激活补体iC3b和晚期激活补体C9均较正常老年人高，提示其中存在补体系统的整体激活过程。

另外，许多研究发现一些非甾体类抗炎药(NSAIDs),尤其是布洛芬，可能降低帕金森病进展的风险[9]，间接支持了免疫炎症反应在帕金森病中发挥一定作用。

1.3 固有免疫细胞在帕金森病动物模型中的研究进展 固有免疫系统在毒素诱导的帕金森病动物模型和α-syn过表达的帕金森病动物模型中都发挥着致病性的作用。在MPTP、6-OHDA及鱼藤酮诱导的帕金森病动物模型中，均发现了大量的活化的小胶质细胞。在黑质致密部立体定向注射腺相关病毒(AAV)过表达α-syn的AAV-SYN模型鼠中，同样也观察到显著的小胶质细胞的活化[10]。

此外，在帕金森病的动物模型中，细胞因子在调节多巴胺能神经元的丢失方面也发挥着重要的作用。小胶质细胞的活化可以产生一些促炎因子如TNF-α、IL-1β等，引起神经元变性坏死；抑制小胶质细胞的活化可以抑制神经退行性变。相关研究表明，在6-OHDA和MPTP诱导的帕金森病的鼠模型中，经过米诺环素(它是一种四环素衍生物，可以抑制小胶质细胞的活化)干预后，多巴胺能神经退行性变得到了改善[11,12]。大量研究表明，TNF-α在中枢神经系统变性中起重要作用，TNF-α作为炎症介质过表达时可引起炎性损伤及免疫抑制。在帕金森病的6-OHDA的鼠模型中，抑制TNF-α可以改善神经炎症和多巴胺能神经元的丢失[13]。敲除TNF-α受体基因对PD小鼠或者AD小鼠具有保护作用[14]。在LPS鼠模型中，敲除IL-1基因的鼠免受神经炎症和运动功能丧失的损伤[15]。尽管小胶质细胞可以对黑质多巴胺能神经元造成损害，然而近年来许多研究亦发现小胶质细胞也可通过分泌神经营养因子或相应的细胞因子起到一定的神经保护作用[16]。

地塞米松是一种强效皮质类固醇激素，它能全面抑制免疫反应。在MPTP模型鼠中，地塞米松的抗炎作用可以保护多巴胺能神经元免受损伤[17]，这进一步支持了免疫炎症反应在帕金森中的重要作用。

2 适应性免疫细胞

2.1 适应性免疫细胞概述 适应性免疫是指体内抗原特异性T/B淋巴细胞接受抗原刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。根据参与免疫应答细胞种类及其机制的不同，可将适应性免疫应答分为B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答两种类型。适应性免疫应答能有效排除体内抗原性异物，保持机体内环境的相对稳定；但在某些情况下，免疫应答也可对机体造成损伤，引起超敏反应或其他免疫性疾病，此种免疫应答为病理性免疫应答。

2.2 适应性免疫细胞在帕金森病患者中的研究进展 Brochard 等[18]发现CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞浸入帕金森病患者的黑质致密部，并且其数量是年龄匹配的对照组的10倍之多。黑质中渗入的 CD4+T 细胞具有促炎表型，能促进小胶质细胞的活化和多巴胺能神经元的变性[18,19]。原始CD4+T 细胞可以分化为辅助性T细胞(Th1,Th2,Th17)和调节性T细胞(Treg)。原始CD4+T 细胞接受抗原刺激后首先分化为Th0细胞，然后分化为Th1细胞、Th2细胞和Th17细胞等多种细胞亚群，它们可以合成并分泌不同的细胞因子。Th1 细胞(分泌炎性因子INF-γ)和Th17 细胞具有免疫损伤作用，Th2 细胞(分泌炎性因子IL-4)和调节性T 细胞(Treg)发挥神经保护作用，Treg具有免疫抑制功能，在免疫应答的负调节中发挥重要作用。

为了更好的理解适应性免疫反应在帕金森病患者中是否发生了改变，研究者对外周血中T细胞亚群的组成进行了大量的研究。Chen等[20]发现帕金森病患者的淋巴细胞的绝对值，淋巴细胞在白细胞中的比例，CD4+T细胞的比例，CD4+T细胞的绝对数在淋巴细胞中减少。Th1细胞和Thl7细胞在PD组明显增加，Th2细胞和Treg的比例明显减少，Th1/Th2 和Th17/Treg的比例在PD组明显增高，并向Th1和Th17转移，这表明细胞免疫处于活跃的状态。有研究表明，α-突触核蛋白可以激活免疫系统，导致Th1型免疫反应和Th1/Th平衡向Th1转移，这与细胞内病原体产生的免疫反应是一致的[21]。只要α-突触核蛋白在黑质纹状体多巴胺能神经元中继续沉积，就会持续激活免疫系统，导致过度的、持续的免疫反应，进而导致多巴胺能神经元的进行性丢失和帕金森病的进展。

B淋巴细胞是免疫系统的抗体产生细胞，虽然尚无证据表明B淋巴细胞渗透入帕金森病患者的中枢神经系统中，但有证据表明帕金森病患者的外周血中B淋巴细胞数量减少[22]。此外，帕金森病患者体内存在一些自身抗体，尤其是抗α-突触核蛋白抗体存在于90%的家族性PD中。有证据表明IgG,而不是IgM，与α-syn共同沉积在帕金森病患者尸检的黑质致密部的多巴胺能神经元中[23]。Chen等[24]将帕金森病患者外周血中提取的IgG注射到鼠的黑质纹状体系统中，造成了神经元的损伤，进一步表明帕金森病患者的IgG在体内可以引发一个相对特异性的炎症，破坏黑质的致密层神经元。最新一项研究表明，健康正常人在接受静脉注射一种抗α-突触核蛋白抗体(PRX002)后，血清中未结合PRX002的α-突触核蛋白呈剂量依赖性减少，这表明在抗体作用下，α-突触核蛋白的量可以按剂量依赖性的方式进行调节[25]。

2.3 适应性免疫细胞在帕金森病动物模型中的研究进展 在帕金森病的毒素模型和α-syn过表达模型中都发现了T细胞的数量增加，这表明T细胞在神经退行性变中发挥特定的角色[10,26]。一项研究表明，在帕金森病的MPTP鼠模型中，CD4+T细胞缺陷的鼠表现为神经退行性变的程度减轻，然而CD8+T细胞缺陷的鼠神经退行性变的程度未发现明显改变[18]。缺乏T细胞和B细胞的RAG2基因敲除小鼠，经过急性和慢性MPTP处理后，多巴胺能神经元的丢失和行为缺陷程度也减轻[18,27]。

Benner等[28]用硝化的α-突触核蛋白的C-末端免疫小鼠时，小鼠启动了强大的T细胞反应。将上述免疫鼠的T细胞移植到MPTP处理的小鼠中，显著增强了神经炎症反应。进一步将上述免疫鼠的Th17型的T细胞亚群移植到野生型鼠中明显加剧了MPTP诱导的神经退行性变；移植Th1型的T细胞亚群(产生IFN-γ)或Th2型的T细胞亚群(产生IL-4)则没有加剧这种神经退行性变。这项研究证明了调节适应性免疫确实可以改变帕金森病模型中神经退行性变的结局。

如前所述，Chen等将帕金森病患者外周血中提取的IgG注射到鼠的黑质纹状体系统中，导致了鼠的酪氨酸羟化酶阳性的神经元的大量丢失，而乙酰胆碱转移酶阳性的神经元未受到破坏。此外，Theodore等[10]在α-syn过表达的帕金森病鼠模型中也发现了IgG 的大量沉积。这些研究表明体液免疫反应在慢性神经炎症中也发挥一定的作用。

3 结 论

综上，固有免疫及适应性免疫在帕金森病的发病及进展中均可能起作用；但是免疫系统是如何发挥作用的目前尚不能具体阐述。虽然越来越多的研究者致力于帕金森病与免疫系统之间的关系研究，但现在针对帕金森病的药物、手术、疫苗[29]治疗只能缓解临床症状，不能控制病情发展。显然，尚需进一步研究，发现帕金森病治疗上的突破点，为帕金森病患者带来福音。