CD4+T淋巴細(xì)胞在急性胰腺炎中作用的研究進(jìn)展

DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2015.05.017

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(81200320) ;上海市衛(wèi)生局基金(20114315) ;上海市第十人民醫(yī)院優(yōu)秀青年人才培養(yǎng)計(jì)劃(12XSGG105，04.01.13037)

作者單位: 200072上海，同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院消化科

通信作者:趙嚴(yán)，Email: yanzhaocn@163.com

急性胰腺炎(AP)是臨床常見(jiàn)的急腹癥，其發(fā)病率持續(xù)上升 ［1-3］，尤其重癥急性胰腺炎(SAP)，病死率居高不下 ［4］。研究表明體內(nèi)促炎、抗炎自穩(wěn)機(jī)制的持續(xù)失衡是導(dǎo)致SAP發(fā)展的中心環(huán)節(jié) ［6］。AP時(shí)機(jī)體免疫功能變化復(fù)雜，目前尚未完全闡明，但近年來(lái)的一些研究表明，免疫調(diào)節(jié)在SAP中發(fā)揮重要的作用，在SAP早期，過(guò)度的免疫反應(yīng)可以促進(jìn)系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征和多器官功能衰竭綜合征的進(jìn)展 ［6-8］，而在SAP的晚期階段，淋巴細(xì)胞在經(jīng)歷了激活、反應(yīng)、凋亡的過(guò)程后逐漸耗竭 ［9-10］。CD 4 +T淋巴細(xì)胞是機(jī)體免疫反應(yīng)的重要構(gòu)成部分，也參與AP時(shí)炎癥調(diào)節(jié)，本文就AP時(shí)CD 4 +T淋巴細(xì)胞發(fā)揮的作用做一綜述。

一、CD 4 +T淋巴細(xì)胞的主要功能

T淋巴細(xì)胞在機(jī)體的特異性細(xì)胞免疫中發(fā)揮重要作用，目前對(duì)T細(xì)胞亞群的分類依據(jù)是細(xì)胞表面表達(dá)的白細(xì)胞分化抗原(Cluster of Differentiation，CD)分子(如CD 4、CD 8等)和細(xì)胞因子(如IL-2、IL-4、IFN、TNF-α等)。按照T淋巴細(xì)胞表面表達(dá)的CD分子，將成熟的T細(xì)胞分為CD 4 +和CD 8 +兩大主要亞群。

CD 4 +T細(xì)胞主要功能是在細(xì)胞免疫的效應(yīng)階段和Ⅳ型變態(tài)反應(yīng)中通過(guò)分泌多種淋巴因子，誘導(dǎo)和增強(qiáng)免疫應(yīng)答，從而加速消除抗原物質(zhì)。CD 4 +T細(xì)胞中主要的一類為輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th)，主要有Th 0、Th 1、Th 23種細(xì)胞亞群。Th 0為初始細(xì)胞，受到抗原刺激后活化，分化為成熟的Th 1和Th 2細(xì)胞，這兩種細(xì)胞表達(dá)不同的細(xì)胞因子。Th 1細(xì)胞，又稱促炎表型，主要分泌IL-1、IL-2、IL-12、IFN-γ、TNF-α等促進(jìn)炎癥的細(xì)胞因子; Th 2細(xì)胞，又稱免疫抑制表型，多與體液免疫相關(guān)，主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13等細(xì)胞因子 ［11］。Th 17細(xì)胞 ［12］是近年發(fā)現(xiàn)的一種免疫細(xì)胞，有強(qiáng)大的促炎作用。CD 4 +CD 25 +調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(CD 4 +CD 25 +regulatory T cell，Treg)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一類T細(xì)胞亞群，從固有CD +T

4細(xì)胞分化而來(lái)，不但具有負(fù)向免疫調(diào)控作用，被認(rèn)為在抑制自身免疫性疾病的進(jìn)展、控制潛在有害的炎癥反應(yīng)以及維持免疫穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，其特征性的標(biāo)記之一就是表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Foxp3 ［13］。

二、AP時(shí)CD 4 +T淋巴細(xì)胞參與的免疫與炎癥調(diào)節(jié)

1.CD 4 +/CD 8 +比率: Galloway等 ［14］發(fā)現(xiàn)SAP時(shí)血循環(huán)中CD 4 +T細(xì)胞數(shù)目及CD 4 +/CD 8 +比值明顯下降，表明了SAP時(shí)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能減退?？茺惖?［15］動(dòng)態(tài)觀察44例輕型急性胰腺炎(MAP)和32例SAP患者發(fā)病第1、3、7天外周血T淋巴細(xì)胞CD 4 +和CD 8 +兩個(gè)亞群各自的比例變化與凋亡情況，發(fā)現(xiàn)SAP患者發(fā)病早期CD 3 +、CD 4 +T細(xì)胞百分比以及CD 4 +/CD 8 +比值明顯低于健康對(duì)照組和MAP組，并且在隨后的整個(gè)觀察期內(nèi)持續(xù)處于低水平，而CD 8 +T淋巴細(xì)胞比例相對(duì)增高，并且證明了SAP患者CD 4 +/CD 8 +比值與CD 4 +T細(xì)胞凋亡率呈顯著負(fù)相關(guān)，而CD 4 +T細(xì)胞凋亡越多，提示SAP時(shí)CD 4 +T細(xì)胞的凋亡引起免疫抑制。不僅是外周血中的改變，既往的實(shí)驗(yàn) ［16］證明了SAP時(shí)腸道黏膜免疫功能受損，腸黏膜固有層CD 3 +和CD 4 +T淋巴細(xì)胞顯著減少、CD 4 +/CD 8 +比率下降，盲腸分泌型免疫球蛋白sIgA濃度減少。CD 4 +T淋巴細(xì)胞在機(jī)體的細(xì)胞免疫功能中占據(jù)核心地位，因此，CD 4 +/CD 8 +比率下降被認(rèn)為是SAP患者急性期免疫功能下降的指標(biāo) ［17］。

2.Th 1、Th 2: Demols等 ［18］發(fā)現(xiàn)胰腺的炎癥區(qū)域有少量的T淋巴細(xì)胞分布，且對(duì)于AP的炎癥進(jìn)展發(fā)揮重要作用。表面受體CD 69和IL-2受體CD 25是T細(xì)胞激活的早期標(biāo)記物，SAP早期，CD 69、CD 25、CD 28、CD 38和CD 122等這些T淋巴細(xì)胞標(biāo)記物增高，證實(shí)SAP早期已有T淋巴細(xì)胞的激活。CD 4 +T細(xì)胞缺失和淋巴細(xì)胞減少的小鼠AP嚴(yán)重程度下降明顯。雨蛙肽誘導(dǎo)的AP模型中，T細(xì)胞缺失的裸鼠和CD 4缺失的小鼠胰腺炎嚴(yán)重程度較T細(xì)胞和CD 4未缺失的對(duì)照組減輕。這一現(xiàn)象可以被植入CD 4 +T淋巴細(xì)胞逆轉(zhuǎn)。

在AP早期，不管是在局部的胰腺組織還是外周血循環(huán)中都是Th 1細(xì)胞優(yōu)勢(shì)應(yīng)答 ［2］，分泌炎癥因子，致使胰腺腺泡細(xì)胞損傷，受損的腺泡細(xì)胞除釋放胰酶還釋放TNF-α等炎性遞質(zhì)，這些炎性遞質(zhì)再反饋?zhàn)饔糜赥h 1細(xì)胞，加劇AP的炎癥進(jìn)展。SAP早期之后，由Th 2細(xì)胞釋放的抗炎細(xì)胞因子水平通常遠(yuǎn)高于由Th 1細(xì)胞釋放的促炎細(xì)胞因子水平，比如Th 2大量分泌發(fā)揮抗炎作用的IL-10，因此，Th 1/Th 2反應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)換成為Th 2反應(yīng)，Th 2優(yōu)勢(shì)應(yīng)答后分泌抗炎因子，體內(nèi)促炎與抗炎共存，導(dǎo)致代償性抗炎反應(yīng)綜合征(compensatory antiinflammatory response syndrome，CARS) ［19］。

3.Th 17: Th 17細(xì)胞的效應(yīng)分子包括IL-17、IL-6、、IL-22、TNF-α等，在宿主防御反應(yīng)、人類炎癥狀態(tài)、自身免疫性疾病等過(guò)程中發(fā)揮重要作用 ［20］。有研究 ［21］發(fā)現(xiàn)，對(duì)19例SAP、28例MAP(入院第2天)以及21例正常對(duì)照者的血清IL-17、IL-16、TNF-α水平進(jìn)行檢測(cè)后，結(jié)果顯示SAP組和MAP組的促炎因子IL-17、IL-16、TNF-α水平顯著高于正常對(duì)照組，以SAP組尤甚，且三者之間呈顯著的正相關(guān)，提示在AP 中Th 17細(xì)胞的功能亢進(jìn)，促進(jìn)炎癥進(jìn)展。

4.調(diào)節(jié)性T(Treg)細(xì)胞: Treg細(xì)胞 ［22］從其生物學(xué)活性方面可以分泌抑制性細(xì)胞因子，如IL-10、TGF-β1、IL-4，同時(shí)其膜表面表達(dá)傳遞抑制信號(hào)的CTLA4分子。Treg細(xì)胞具有廣泛的Toll樣受體(TLRs)，包括脂多糖(LPS)受體TLR4、TLR5、TLR7和TLR8等 ［23］，細(xì)胞因子、細(xì)菌及其產(chǎn)物的刺激在體內(nèi)外均可上調(diào)Treg細(xì)胞表面活性物質(zhì)，從而促進(jìn)Treg細(xì)胞增殖及存活，并增強(qiáng)Treg細(xì)胞的免疫抑制作用。有研究 ［24］認(rèn)為SAP時(shí)Treg細(xì)胞升高并上調(diào)Foxp3的表達(dá)，致使機(jī)體免疫抑制、清除病原體能力減弱，使炎癥反應(yīng)失控，因而進(jìn)一步加重病情。

5.共刺激信號(hào)分子CD 28: CD 4 +T細(xì)胞識(shí)別由MHC-Ⅱ呈遞的抗原，進(jìn)而分化為Th 1或Th 2。除了抗原呈遞，還需要T細(xì)胞表面的CD 28分子與抗原遞呈細(xì)胞表面的配體B7的共刺激信號(hào) ［25］。細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA4)是由T細(xì)胞表達(dá)的、結(jié)構(gòu)類似于CD 28的一種分子，重組人CTLA-4嵌合體可以抑制CD 28信號(hào)表達(dá)和正常的抗原呈遞。AP患者的血清可以引起系統(tǒng)性的T細(xì)胞激活，這些細(xì)胞將參與進(jìn)一步的促炎反應(yīng)，這一過(guò)程可以被抗原特異的T細(xì)胞阻滯劑CTLA4所抑制。因而Sweeney等 ［26］認(rèn)為，AP中系統(tǒng)性T細(xì)胞激活的潛在介質(zhì)是由血清衍生的抗原或者是需要B7-CD 28呈遞的抗原。雖然確切的激活T細(xì)胞的抗原尚未能證實(shí)，但其可能的抗原來(lái)源是胃腸道 ［27］。B7-H3作為B7家族的新成員，它對(duì)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)具有正性刺激和負(fù)性抑制兩種調(diào)控作用。Zhan等的實(shí)驗(yàn)證實(shí)B7-H3顯著促進(jìn)TNF-α、IL-1、IL-6和IL-12p70的釋放，從而引發(fā)機(jī)體炎癥免疫應(yīng)答，并與TNF-α和IL-6協(xié)同參與膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展。

6.Fas和Fas ligand(FasL) : Fas廣泛表達(dá)于細(xì)胞表面，而FasL主要分布于激活的淋巴細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞，F(xiàn)as-FasL在細(xì)胞的凋亡中發(fā)揮重要作用 ［28］。Uehara等 ［2］的研究表明AP中Th 1CD 4 +T細(xì)胞通過(guò)Fas-FasL發(fā)揮細(xì)胞毒性作用。Pinhu等 ［29-30］的研究表明，實(shí)驗(yàn)性SAP小鼠和AP患者機(jī)體內(nèi)過(guò)度表達(dá)的Fas/FasL引起淋巴細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致免疫抑制，而且AP患者淋巴細(xì)胞表面表達(dá)異常的Fas/FasL，進(jìn)而引起的CD 4 +細(xì)胞的減少預(yù)示著免疫功能的損害，與輕癥AP及對(duì)照組相比，F(xiàn)as的過(guò)度表達(dá)會(huì)引起SAP誘導(dǎo)的免疫抑制和膿毒癥，這些或許可以解釋AP中的免疫抑制。

AP時(shí)T淋巴細(xì)胞常常與其他參與免疫炎癥的細(xì)胞有交互作用。參與AP的一部分炎癥遞質(zhì)最初是由胰腺的腺泡細(xì)胞分泌的，這些炎癥遞質(zhì)引起中性粒細(xì)胞與單核細(xì)胞的聚集，中性粒細(xì)胞在AP早期引起胰蛋白酶原的激活 ［31］，巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)和激活是SAP發(fā)展的最初的啟動(dòng)因子，外周血單核細(xì)胞HLA-DR的表達(dá)與AP病情相關(guān)，并認(rèn)為是反應(yīng)AP病情的標(biāo)記物 ［32］。目前的研究證實(shí)了T細(xì)胞由一些與促炎因子相關(guān)的抗原特異的血清因子誘發(fā)激活，巨噬細(xì)胞就是一種抗原遞呈細(xì)胞，將抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞，并且在AP時(shí)T細(xì)胞激活后的產(chǎn)物IFN-γ、IL-2、IL-10又轉(zhuǎn)而可以激活巨噬細(xì)胞。Uehara等 ［2］認(rèn)為是Th 1細(xì)胞的活化導(dǎo)致了巨噬細(xì)胞的激活。

三、免疫治療

1.增加營(yíng)養(yǎng)治療:有研究表明 ［33-34］，腸內(nèi)免疫營(yíng)養(yǎng)治療、高劑量維生素C的應(yīng)用對(duì)AP時(shí)T細(xì)胞免疫功能的恢復(fù)有效。高壓氧治療可以改善組織供氧，能改善大鼠T淋巴細(xì)胞亞群功能，CD 4 +/CD 8 +比值明顯增加，并顯著改善大鼠胰腺電鏡評(píng)分 ［35］。

2.增強(qiáng)宿主防御:由胸腺基質(zhì)細(xì)胞分泌的胸腺素α1可以誘導(dǎo)T細(xì)胞的成熟、提高T細(xì)胞的數(shù)量和能力，進(jìn)而增強(qiáng)宿主防御機(jī)制。Wang等 ［36］的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明胸腺素α1可以增強(qiáng)SAP患者抗感染能力、減少感染率、避免抗炎過(guò)程中免疫功能的損失。在AP發(fā)展過(guò)程中，表達(dá)IL-22的CD 4 +T細(xì)胞數(shù)量減少，然而IL-22受體A1(IL-22RA1)的表達(dá)上調(diào)，有研究表明功能異質(zhì)性的CD 4 +IL-22 +T細(xì)胞可以對(duì)AP小鼠發(fā)揮保護(hù)作用 ［37］，IL-22的應(yīng)用可以減輕AP小鼠的胰腺和肺損傷。在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭?，SAP晚期后遺癥的T細(xì)胞功能缺失部分歸因于IL-2受體和IL-2表達(dá)的減少，可以通過(guò)外源性應(yīng)用重組IL-2逆轉(zhuǎn) ［38］。

3.適當(dāng)應(yīng)用免疫抑制劑: Th細(xì)胞的抑制有助于減少細(xì)胞因子的聚集及改善胰腺微循環(huán)，緩解AP的病情，因而，適當(dāng)、短期的應(yīng)用免疫抑制劑被一些研究證實(shí)為是針對(duì)AP時(shí)一種安全、有效、經(jīng)濟(jì)的治療方案 ［39］。

四、展望

如上所述，AP，尤其是SAP是一個(gè)促炎、抗炎平衡機(jī)制紊亂的過(guò)程，也是一個(gè)典型的SIRS和CARS的過(guò)程，其發(fā)病、進(jìn)展的機(jī)制尚不清楚，而對(duì)于AP時(shí)CD 4 +T淋巴細(xì)胞作用的研究也沒(méi)有形成一個(gè)完整的體系，且主要集中于動(dòng)物模型，不一定適用于人類的AP。免疫治療尤其是針對(duì)細(xì)胞因子的一些治療則需要注意的是，細(xì)胞因子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜而精細(xì)，此相關(guān)治療應(yīng)用于臨床仍需大量的研究，但相信隨著對(duì)AP尤其是SAP免疫炎癥機(jī)制研究的深入，AP的免疫治療在未來(lái)具有廣闊的應(yīng)用前景。