T淋巴细胞亚群在心肌梗死后心肌修复中作用的研究进展

施雪斐，郑宇昕2，高俊杰，李益萍，王肖龙

现代社会中，心血管疾病的患病率处于持续上升阶段，目前，我国心血管疾病患病人数约2.9亿，其中缺血性心脏病是导致心血管疾病死亡的主要原因[1]。急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是缺血性心脏病(ischemic heart disease，IHD)的主要临床类型，其病理特征是心肌缺血性坏死。随着溶栓及介入治疗技术的发展，AMI的存活率明显提高，但AMI后心室重构所致心力衰竭的死亡率则显著增加[2]，因此，需要探索新的治疗方法来限制AMI后心肌梗死面积，预防不良心室重构。近年来，T淋巴细胞亚群(简称T细胞)在心肌梗死过程中的作用受到重视，随着心肌梗死后局部炎症反应的相关机制不断地被提出，T淋巴细胞亚群相关的细胞及其分泌因子在调节炎症和介导心脏修复的关键作用得以证实。大量研究表明，在心肌梗死后机体产生了针对心肌自身抗原成分的适应性免疫应答，T淋巴细胞亚群浸润梗死灶和远端心肌，修复梗死心肌。本研究通过检索国内外近20年内的相关文献，对T淋巴细胞亚群参与梗死心肌修复过程中的作用做一综述。

1 T淋巴细胞亚群概述

1.1 T淋巴细胞亚群的来源与分化 T淋巴细胞亚群来源于骨髓的淋巴样干细胞。产生T细胞的中央器官是胸腺，在胸腺的诱导下分化、发育成熟为识别各种抗原的T细胞亚群，通过淋巴循环和血液循环分布到全身免疫组织器官之中，发挥细胞免疫及免疫调节功能。T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质，加强免疫应答，较长期保持免疫记忆。为了有效识别抗原，T细胞的激活与迁移都受到趋化因子受体信号的调控，因此，T细胞的启动位置被认为主要影响他们外周归巢的模式。最近研究显示，对于心肌而言，肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor，HGF)及其受体c-Met传导指示心肌细胞引流淋巴结中的T细胞表达趋化性细胞因子受体CCR4和CXCR3，使其特异性归巢至心肌[3]。在抗原识别后，经克隆扩增的T细胞发育成组织归巢效应细胞和不同的记忆T细胞亚群，组织常驻的记忆细胞在不同的器官包括心脏中得到越来越多的识别。

1.2 T淋巴细胞亚群的免疫调节作用 T细胞是调节组织修复和纤维化的重要因素，对组织修复的免疫活性研究表明，T细胞可以通过不同的方式影响纤维化进展和瘢痕形成。T细胞的活化影响着皮肤和骨骼肌伤口的愈合[4]、神经损伤的修复[5]、肺纤维化[6]、肢体再生[7]等。T细胞参与心肌梗死后的坏死组织清除及梗死修复[8-9]。心肌梗死后T细胞发生免疫激活，分泌的细胞因子参与炎症反应，炎症反应在心肌的损伤及修复过程中具有双向调节作用[10]。相关的组织病理学研究发现，AMI病人的尸检标本中，T细胞浸润远端和梗死周围心肌区域，且梗死和非梗死冠状动脉壁内均有活化T细胞[11]。此外，心肌梗死后心力衰竭病人的心脏局部也存在显著的T细胞应答，心脏局部的T细胞具有克隆扩增和组织特异性的表型，分泌促纤维化及促凋亡因子参与不良心室重构，并能再次进入外周循环。所以，人体心肌损伤后T细胞被激活并调节局部炎症活动。

1.3 T淋巴细胞亚群的分类 T细胞占总淋巴细胞的60%～80%，是淋巴细胞中数量最多、功能最复杂的一类细胞，不但负责细胞免疫、辅助体液免疫，还参与抗肿瘤、细胞内感染、移植排斥、延迟型超敏反应等。T细胞按功能和分子表型可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞。对临床研究而言，CD4+T细胞和CD8+T细胞的百分比变化、比值变化，均可用于判断人体免疫功能是否紊乱。已知CD4+T细胞占T细胞的60%～65%，主要分化为辅助性T细胞1(helper T lymphocyte 1，Th1)、辅助性T细胞2(helper T lymphocyte 2，Th2)、辅助性T细胞17(helper T lymphocyte 17，Th17)和调节性T细胞(regulatory T cells，Treg)4种功能亚群。T辅助细胞(helper T lymphocyte，Th)主要合成和分泌细胞因子，对免疫应答起辅助和调节作用。Treg具有下调免疫应答的免疫抑制功能，可通过细胞接触或分泌免疫抑制性细胞因子来抑制免疫效应细胞的活性。CD8+T细胞占T细胞的30%～35%，主要分化为细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic T cell，Tc/CTL)，通过细胞毒作用特异性杀伤病毒等胞内感染病原体所感染的靶细胞和体内突变的细胞。

2 CD4+T细胞参与心肌梗死后炎症反应

CD4+T细胞是已知功能最复杂的免疫细胞群体，CD4+T细胞在特定的细胞因子环境中被病原体激活后，可以极化为不同功能的细胞亚群。白介素-12(interleukin 12，IL-12)和γ-干扰素(Interferon-γ，IFN-γ)诱导Th细胞前体(Th cell precursor，Th0)向Th1亚群分化；而白介素-4(interleukin-4，IL-4)促进Th0向Th2亚群分化；转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)与白介素-6(interleukin-6，IL-6)联合作用，促进Th0向Th17亚群分化，白介素-23(interleukin-23，IL-23)促进Th17细胞的扩增；TGF-β可促进Treg的分化。

2.1 CD4+T细胞参与修复梗死心肌的实验证据 CD4+T细胞在心肌梗死后的自我抗原识别中被激活，浸润到梗死和远端心肌，在改善心肌创伤愈合过程中起关键作用。Jedrzej等[12]研究发现，CD4+趋化因子受体CCR7+T细胞在早期再灌注期间的特异性丧失，CD4+T细胞的缺失增加了梗死心肌细胞中Ly6-chigh单核细胞的数量[13]，认为CD4+T细胞对梗死心肌的浸润机制，可能是诱导促炎性单核细胞的分化。此外，激活的CD4+T细胞表达了高水平的干扰素-C(interferon-c，IFN-c)，而IFN-chigh是Th1细胞产生的主要促炎细胞因子之一，诱导CD4+Foxp3+T细胞和调控CD4+Foxp3+T细胞的增殖。在心肌梗死后，由树突状细胞(dendritic cells，DCs)产生的外泌体(exosomes，EXs)通过Th1信号通路的上调激活CD4+T细胞，可以促进愈合并改善心脏功能[14]。Maisel等[15]在AMI模型大鼠中观察到心肌梗死区域与非梗死区域均发现CD4+T细胞的浸润以及心肌炎，揭示心肌梗死大鼠体内出现了以细胞免疫应答为主的自身炎症免疫反应。这些研究表明心肌梗死后通过自身抗原激活CD4+T细胞，这是伤口愈合的先决条件。

2.2 Th1细胞参与心肌梗死后的促炎作用 Th1细胞在炎症早期被激活，具有纤维化和抗纤维化的双向作用[16]。初始CD4+T细胞在IL-12和IFN-γ的诱导下分化为Th1细胞，分泌IFN-γ，参与细胞介导的免疫应答。IL-12是IFN-γ的T细胞非依赖性诱导所必需的，对于Th1和Th2细胞的分化有重要作用。IFN-γ通过促进巨噬细胞MHC Ⅱ类分子的表达，进而增强抗原递呈能力。 Yoshizaki等[17]报道了Th1细胞的纤维化作用，其生物学效应主要由IFN-γ来实现，通常伴有明显的炎症细胞因子。而Gurujeyalakshmi等[18]则报道了IFN-γ可以显著减少胶原蛋白沉积，并减弱博来霉素诱导的肺纤维化。Pasqui等[19]在临床研究中发现心肌梗死病人体内的Th1明显上升而Th2明显下降。Th1产生的细胞因子能影响巨噬细胞的激活，调节M1型巨噬细胞的极化和功能，进而影响心肌修复。

2.3 Th2细胞参与心肌梗死后的促纤维化作用 Th2主要是促纤维化的细胞[20-21]，初始CD4+T细胞在IL-4的诱导下分化为Th2细胞，分泌IL-4、白介素-5(IL-5)和白介素-13(IL-13)，在不同的纤维化和瘢痕实验模型上进行的一系列研究证实：促进了组织的纤维化进程[22]。从理论上说，Th2介导细胞外基质的重塑和新生胶原沉积过程关键蛋白的表达，包括蛋白胶原、基质金属蛋白酶1和赖氨酸氧化酶3[23]。Th2细胞产生的介质除了直接作用于成纤维细胞外，也可以通过调节巨噬细胞表型来影响纤维化过程[24]。据Mills等[25]报道，IL-4和IL-13诱导M2型巨噬细胞形成一种可替代的活化结构，表现出一种促愈合，而非促炎作用。Engelbertsen等[26]研究表明，病人体内Th2的数量越多，血管壁的厚度越薄，患心肌梗死的风险越小。这些研究表明调节 Th1 和 Th2 细胞的分化可能是一种有效抑制过度炎症反应及帮助心肌修复的方法。

2.4 Th17细胞参与心肌梗死后的促炎作用 Th17细胞影响组织修复和纤维化[27]。初始CD4+T细胞在IL-6、IL-23、白介素-21(IL-21)和TGF-β的共同诱导下分化为Th17，分泌白介素-17(IL-17)和白介素-22(IL-22)，参与炎症反应和自身免疫性疾病。Wilson在心肌梗死大鼠模型中发现，Th17细胞通过分泌IL-17A和IL-17F诱导异丙肾上腺素增加心肌纤维化，IL-17A还能通过促进促炎性细胞因子的产生，中性粒细胞和巨噬细胞的持续浸润，使得心肌纤维化[28]。Tapp 等[29]研究发现，心肌梗死病人体内Th1和Th17的水平明显升高，且心肌梗死病人外周血中Th1和Th17细胞的比例与纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级呈正相关。说明Th1和Th17作为两类促炎细胞亚群影响心肌修复。

2.5 Treg细胞参与心肌梗死后的抗炎作用 Treg是一类负向调节免疫反应的细胞亚群，初始CD4+T细胞在白介素-2(IL-2)和 TGF-β共同诱导下分化为Treg细胞，通过分泌TGF-β和白介素-10(IL-10)来抑制炎性免疫因子的表达[30]。Treg可以减少梗死后的炎症反应和不良心室重构[31]。 Treg不仅能够通过抑制效应T细胞的增殖和功能来调节适应性反应，还能够通过抑制巨噬细胞炎症表型和中性粒细胞功能来抑制先天免疫反应。Leavy等[32]研究发现，Treg易在受伤的骨骼肌中聚集，并通过向局部干细胞发出信号来促进组织再生，证实Treg除了抑炎功能外，在不同的实验条件下能影响伤口愈合。Treg在心肌梗死后心脏组织修复中发挥关键作用，通过不同的趋化因子介导的途径被募集到梗死心肌区，调节梗死后炎症反应和不良心室重构，保护心肌细胞免受细胞凋亡，促进心肌愈合[33-34]。Tang等[35]研究发现，CD28超抗体扩增内源性Treg细胞减轻心肌梗死后的不良心室重构，改善心肌修复。此外，张勇等[36]研究了外周血中Th17/Treg平衡在急性冠脉综合征病人中的变化和意义，研究认为Th17/Treg平衡在调节和诱导组织炎性反应上的表现形式或许也像Th1/Th2平衡那样存在相互拮抗的关系。

3 CD8+T细胞参与心肌梗死后炎症反应

除了CD4+T细胞外，CD8+T细胞在心肌梗死后的免疫反应调控中也起着一定的作用。关于CD8+T细胞的调控作用， Curato等[37]研究发现在大鼠心肌梗死7 d后的梗死心肌周围出现CD8+AGTR2+T细胞，产生高水平的IL-10，调节细胞因子来驱动抗炎症反应，这与传统的细胞毒性血管紧张素受体阴性的CD8+T细胞不同[38]。Skorska等[39 ]研究发现，AMI模型大鼠心肌梗死后CD8+AGTR2+T细胞的心肌移植在14 d内具有较强的心脏保护作用，显著增加了动物生存期。在组织学分析中也显示，梗死灶大小在CD8+AGTR2+T细胞移植后明显降低，证实了在心肌修复中的功能意义。因此，CD8+AGTR2+T细胞亚群起到了有益的心脏保护作用。

4 中药在心肌梗死后心肌修复中的作用

中医学将 AMI 归于“胸痹心痛”“真心痛”“厥心痛”“卒心痛”的范畴[40]。近年来，诸多研究证明中医药在一定程度上确实可以通过抗炎起到抑制心肌梗死后的心室重构、促进心肌修复的作用。陈颖等[41]通过观察舒心通脉方对心肌重构小鼠T淋巴细胞亚群的影响，发现血清与心肌的CD4+T细胞含量、Th细胞检测数值中药干预后明显优于治疗前，表明舒心通脉方有抑制心肌重构的作用。王惠[42]通过检测心肌梗死大鼠血清中的细胞因子发现，中药组IL-10较模型组增多，IL-6较模型组减少，提示益气活血药可以减轻心肌梗死大鼠梗死边缘区的炎症反应，改善心脏功能。总之，中药可以通过减少炎症因子的释放，辅助治疗急性心肌梗死病人，改善机体免疫炎症反应，抑制心肌梗死后心肌重构，最终改善心肌梗死病人的预后。

5 总结与展望

针对组织修复背景下的免疫活性的研究表明，T细胞对心肌梗死后梗死心肌的修复过程有着重要的调节作用。心肌梗死后，T淋巴细胞亚群发生免疫激活，通过特定的细胞因子极化为不同功能的细胞亚群，在一定条件下促纤维化和促炎，在另一方面又可以发挥抗纤维化和抑炎作用，这取决于激活环境。只有明确其在免疫炎症反应中起到促进还是抑制作用，才能真正确立干预靶点，为确定心肌梗死免疫治疗方法提供参考。目前为止，适应性免疫尤其是对心肌疾病的T淋巴细胞生物学的认识还处于起步阶段，还需要进一步研究淋巴细胞如何在生理和病理情况下影响梗死心肌，为临床治疗心肌梗死提供新的路径。