髓样细胞触发受体2在缺血性脑卒中后神经炎症中的作用

赵国建，张丽梅，黄志华，唐晓璐

（1. 赣南医学院康复学院；2. 赣南医学院心脑血管疾病防治教育部重点实验室；3. 赣南医学院基础医学院，江西 赣州 341000）

缺血性脑卒中（Ischemic stroke， IS）是由于脑部血流量减少导致脑组织缺血、缺氧而引起坏死的急性脑血管疾病，包括脑梗死和神经元死亡［1］。流行病学调查显示，我国脑卒中的患病率、发病率、死亡率分别为1 114.8/10 万人、246.8/10 万人和114.8/10万人［2］。脑卒中可以分为出血性脑卒中和缺血性脑卒中，其中缺血性脑卒中最常见，占卒中病例的85%左右［3］。IS 的高发病率、高患病率和高死亡率严重阻碍了我国“健康中国”目标的实现。临床上治疗IS 的原则是尽早恢复大脑缺血部位的血流供应。然而缺血再灌注后也可能进一步加重脑损伤，产生炎性介质，导致神经炎症［4-5］。神经炎症是中枢神经系统（Central nervous system， CNS）的一种先天免疫反应，大脑和脊髓通过这种反应对病原体或细胞损伤释放的内源性宿主源性信号做出反应［6-7］。然而，过度的炎症反应则会加重组织损伤，最终可能导致血脑屏障破坏、神经元损伤和脑血管衰老等严重后果［8-9］。因此，早期对IS 的抗炎治疗十分重要。小胶质细胞作为免疫系统的第一道防线，是大脑的主要免疫细胞［10］。研究表明，激活状态的小胶质细胞有促炎表型（M1型）和抗炎表型（M2型）。M1型小胶质细胞在脑卒中急性期占主导地位，其特征是肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor α，TNF-α）、白细胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）和诱导型一氧化氮合酶（Inducible nitric oxide synthase， iNOS）等分泌增多，进而加重缺血性损伤；M2 型小胶质细胞在脑卒中亚急性期和慢性期起主要作用，可分泌抗炎细胞因子，如白细胞介素-10（Interleukin-10，IL-10）、转化生长因子β（Transforming growth factor-β，TGF-β）、血管内皮生长因子（Vascular endothlial growth factor, VEGF）和脑源性神经营养因子（Brainderived neurotrophic factor， BDNF）等，对神经产生保护作用［11］。因此，调控小胶质细胞的极化状态，使其趋利避害，可能成为IS的潜在治疗策略。

髓样细胞触发受体2（Triggering receptor expressed on myeloid cells 2， TREM2）来源于免疫球蛋白超家族TREM，位于人体染色体6p21.1 上，是一种单次跨膜蛋白［12］。许多研究已证明，TREM2能够调节小胶质细胞功能并参与神经退行性疾病的发病机制。WEI C J 等［13］研究发现，免疫相关基因TREM2在IS患者的大脑中显示出显著的变化，这提示了TREM2在IS 发病中的重要作用，然而其具体的分子机制还需要进一步研究。本文主要讨论TREM2的结构、功能以及与小胶质细胞的关系，并详细阐明其在IS 中的抗炎作用，为治疗缺血性脑卒中的药物研发提供重要依据。

1 TREM2概述

1.1 TREM2 的结构及分布TREM2 由胞外区一个V 型免疫球蛋白超家族结构域、3 个含有正电荷的赖氨酸残基跨膜序列的N-糖基化位点以及胞内的短尾结构构成［14］。TREM2 在多种髓系细胞上表达，包括树突状细胞、粒细胞、骨髓和单核源性巨噬细胞、组织巨噬细胞等［15］。在CNS 中，TREM2 主要在小胶质细胞上表达［11，16］。

1.2 TREM2 配体及信号通路TREM2 可与一些神经系统疾病高度相关的配体结合，包括细菌成分、DNA、脂蛋白和磷脂等，通过适配器DNAX 激活蛋白12（DNAX-activating protein 12， DAP12）传递细胞内信号［17-19］。DAP12 是一种含有免疫受体酪氨酸激活基序（Immunoreceptor tyrosine-based activation，ITAM）的接头蛋白，是蛋白激酶的对接位点［20］。当TREM2 与高亲和力的配体结合后，引起ITAM 中酪氨酸完全磷酸化，通过招募脾酪氨酸激酶（Spleen tyrosine kinase， Syk）以激活下游的信号分子，如磷脂酰肌醇3- 激酶（Phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（ProteinkinaseB，PKB，又称Akt）、磷脂酶Cγ（Phospholipase Cγ， PLCγ）、细胞外信号调节蛋白激酶（Extracellular signal regulated protein kinase， ERK）等，从而调控细胞增殖、分化以及运动等［17，21］。当TREM2 与低亲和力的配体结合时，促使ITAM中酪氨酸部分磷酸化，通过募集含SH2结构域的蛋白质酪氨酸磷酸酶-1，使Syk 下游靶点去磷酸化并抑制细胞活化［22］。TREM2 是一种与多种配体相互结合的受体，其中许多配体是组织损伤的标志，可以针对TREM2的特异性配体进行干预从而达到治疗相关疾病的目的。虽然目前已经提出了多种TREM2 配体，但是这些配体对TREM2 功能的影响以及在缺血性脑卒中上的治疗作用有待进一步明确。

1.3 TREM2 的存在形式TREM2 的胞外结构域可被解聚素-金属蛋白酶家族剪切，从而释放一种可溶性的TREM2（Soluble Triggering receptor expressed on myeloid cells 2， sTREM2）［23-24］。血浆中sTREM2在预测脑卒中后认知功能损害方面具有潜在价值，其早期表达增加或晚期表达减少提示IS 可能预后不良［25-26］。ZHONG L 等［27］研究表明，sTREM2 可通过PI3K/Akt 信号通路促进小胶质细胞存活，也可通过激活核因子κB（Nuclear factor kappa B， NF-κB）信号通路促进炎性细胞因子产生，导致炎症反应。此外，sTREM2 可占据TREM2 与配体结合的位点，发挥TREM2的抑制剂作用［17］。

2 TREM2与小胶质细胞

小胶质细胞作为常驻巨噬细胞，维持CNS 免疫平衡并对免疫应激做出反应［28］。TREM2 作为小胶质细胞上的一种重要的受体，对小胶质细胞的功能至关重要［29］。有研究表明，TREM2能够促进小胶质细胞存活、迁移、吞噬以及增殖，对小胶质细胞维持脑内稳态具有重要意义［30-33］。

3 TREM2调控缺血性脑卒中后神经炎症

炎症反应是缺血性脑卒中的重要病理过程，也是治疗该类疾病的关键靶标［34］。小胶质细胞是中枢神经系统炎症反应的主要参与者，能够介导免疫反应。TREM2作为小胶质细胞上的重要受体，通过调控小胶质细胞功能，从而参与免疫反应。在体实验研究表明，TREM2过表达明显抑制了炎症反应和神经元凋亡，TREM2基因沉默则加剧了炎症反应，增加了神经元凋亡和脑梗死体积［35］。在离体实验中，LI H Q 等［36］使用脂多糖在BV2 细胞中诱导氧化应激和构建神经炎症模型，采用慢病毒过表达系统上调TREM2，结果发现TREM2 过表达后，明显减轻了脂多糖诱导的氧化应激和神经炎症。以上研究表明TREM2 通过抑制炎症反应以及炎性因子的产生来发挥抗炎作用。关于TREM2 调控脑缺血后神经炎症的作用机制，主要有以下几种。

3.1 促进小胶质细胞吞噬作用缺血性脑卒中发生后，由于缺血半暗带区血供减少与能量衰竭，导致组织坏死和神经元凋亡，这些凋亡的神经元和细胞碎片聚集会进一步加剧缺血性脑卒中的病理级联。因此，吞噬和清除受损的神经元和细胞碎片有助于缺血性脑卒中后的功能恢复。小胶质细胞在脑缺血后首先被激活，然后迁移到受损部位，吞噬损伤的组织、细胞碎片以及凋亡的神经元等［37］。研究表明，TREM2可能是调节小胶质细胞吞噬功能的关键，用IL-4 和IL-10 刺激小胶质细胞，可上调TREM2，从而增强小胶质细胞的吞噬活性［38］。KAWABORI M 等［39］研究表明，TREM2 参与缺血性脑损伤细胞的吞噬作用，其基因变异可能会增加患病风险。HU M Y 等［40］研究表明，高盐饮食通过下调TREM2 的表达抑制小胶质细胞/巨噬细胞的吞噬能力，从而阻碍缺血性脑卒中后炎症的消退，增强TREM2 信号转导可恢复小胶质细胞/巨噬细胞的吞噬能力和缓解炎症反应。这些证据提示，TREM2通过促进小胶质细胞的吞噬作用缓解神经炎症。

3.2 抵消Toll 样反应Toll 样受体家族（Toll-like receptors， TLRs）是模式识别受体中主要的一个家族，包括TLR2、TLR4 等11 个成员，分布于不同的免疫细胞表面。在永久性大脑中动脉闭塞的小鼠模型中，TLR4缺陷的小鼠在脑缺血损伤后有轻微梗死和较低的炎症反应，这表明抑制Toll 样受体的相关信号通路能够发挥抗炎作用［41］。有研究表明，TREM2 可以抵消Toll 样受体反应，从而减少促炎细胞因子的产生［11］。ROSCISZEWSKI G 等［42］研究了星形胶质细胞中TREM2的激活对TLR4信号转导的影响，在皮质断流引起的脑缺血在体模型和糖氧剥夺离体脑缺血模型中，星形胶质细胞中TLR4 和TREM2的表达均增加，TLR4的过度表达导致NF-κB持续激活和炎性因子IL-1β 和TNF-α 表达增加，而TREM2 的激活则逆转了Toll 样反应，减轻了脑缺血诱导的神经炎症。

3.3 调节小胶质细胞表型的转化脑缺血发生后，小胶质细胞被激活，激活状态的小胶质细胞有促炎表型（M1 型）和抗炎表型（M2 型）。M1 型小胶质细胞对神经有毒害作用，M2型小胶质细胞对神经有保护作用，缺血性脑卒中的预后结局取决于M1型与M2 型之间的平衡。研究表明，TREM2 能够调节小胶质细胞的表型转化，上调TREM2的表达能够促进小胶质细胞向M2 型极化［43］。在短暂性大脑中动脉闭塞的小鼠模型中，TREM2过表达促进小胶质细胞向M2 型极化，从而缓解神经炎症和提供神经保护［44］。

以上证据表明，TREM2 可通过抑制脑缺血诱导的神经炎症反应，具有神经保护作用，有望成为缺血性脑卒中的治疗靶点。

4 小结与展望

缺血性脑卒中是常见的脑血管疾病，发病初期应给予积极的药物溶栓治疗，而溶栓治疗在发病4.5 h 之后治疗无效且容易引起出血和再灌注损伤。而神经保护疗法可以弥补这种缺陷，它通过不同的靶点减轻脑缺血和再灌注损伤，是一种很有前景的辅助疗法。小胶质细胞表达的TREM2 是髓系细胞表面的固有免疫受体，它在自身免疫及炎症过程中发挥“负性调节”的有益作用。但TREM2 在炎症相关疾病中起双重作用，可对机体造成不利影响，这可能是小胶质细胞在缺血性脑卒中病理学中也具有双重作用。鉴于TREM2 下游信号通路可调控缺血性脑卒中后神经炎症，原则上可以采用一些技术手段改变TREM2的结构，进而抑制或激活下游信号发挥抗炎作用。但这些通路还参与了其他生理功能，不能成为缺血性脑卒中的特异性治疗靶点。未来研究可通过靶向调节TREM2，将小胶质细胞活化状态转向抗炎表型，达到神经保护作用。最后，TREM2只有与DAP12结合后才能传导细胞内信号，TREM2/DAP12 功能失调是否与缺血性脑卒中的发病机制有关有待进一步明确。