DOI: 10. 3969/j. issn. 1672-8521. 2015. 02. 018

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目（81000848）;首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項資助項目（首發(fā)2011-5002-01,首發(fā)2011-5002-02）

通訊作者：陸江陽,主任醫(yī)師(E-mail：lujy@263.net)

膿毒癥（sepsis）發(fā)病機制十分復(fù)雜，一直缺少治療的明確靶點，使之成為危重病急救醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難點問題。機體免疫功能抑制是膿毒癥發(fā)病的重要機制。樹突狀細胞（dendritic cells, DCs）損傷與膿毒癥免疫功能抑制密切相關(guān) [1-2]。近年來，以DCs為靶點的免疫調(diào)節(jié)治療研究為膿毒癥救治開辟了新的思路和方向。本文中對相關(guān)研究的新進展綜述如下。

1　膿毒癥免疫病理學(xué)機制與DCs

1.1　膿毒癥免疫病理學(xué)機制　　創(chuàng)傷、休克、感染等原因引發(fā)的膿毒癥是危重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中致死的一個主要原因，具有高發(fā)病率、高病死率、救治難度大的特點，一直是世界危重病急救醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的棘手問題。膿毒癥發(fā)病機制十分復(fù)雜。自20世紀70年代以來的30多年中，過度炎癥反應(yīng)一直被認為貫穿于膿毒癥發(fā)病的始終，但基于失控性炎癥反應(yīng)學(xué)說的實驗性抗炎治療卻未改善膿毒癥的預(yù)后和降低病死率，甚至是以失敗告終。目前普遍認為，機體為清除致病原而在膿毒癥早期分泌大量TNF-α和IL-1b等促炎因子，誘導(dǎo)強烈的全身性炎癥反應(yīng)（systemic inflammatory response syndrome, SIRS），繼而發(fā)生代償性抗炎反　應(yīng)（compensatory anti-inflammatory response syndrome, CARS），機體為清除膿毒癥的致病原而發(fā)生的強烈炎癥反應(yīng)，將通過內(nèi)在機制減輕這種過高的炎癥反應(yīng)狀態(tài)，而這種非正常的反向調(diào)節(jié)所形成的抗炎狀態(tài)/免疫抑制將會引發(fā)多種免疫功能障礙，形成無法避免的持續(xù)感染，最終導(dǎo)致多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome, MODS）和器官衰竭而死亡 [3]。

1.2　DCs　DCs是機體唯一能激活初始型T淋巴細胞的一種功能強大的專職性抗原提呈細胞，是T細胞免疫應(yīng)答的主要啟動者，在調(diào)控免疫應(yīng)答或免疫耐受中起關(guān)鍵作用 [4]。DCs起源于骨髓造血干細胞，進而由血液循環(huán)廣泛分布于機體外周組織器官，不同DCs亞群分化過程均有特定的信號通路參與調(diào)控。DCs對機體免疫反應(yīng)的監(jiān)控和調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，包括自身成熟、提呈抗原、產(chǎn)生細胞因子（IL-10、1L-12、TNF-α等）、體內(nèi)趨化遷移及誘導(dǎo)T細胞特異性免疫應(yīng)答，這一系列過程將激活天然性免疫應(yīng)答，誘導(dǎo)胸腺清除自身反應(yīng)性T 細胞，分化調(diào)節(jié)性T 細胞，啟動持久的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，進而決定機體免疫反應(yīng)的類型和強弱 [5]。近年來，隨著關(guān)于膿毒癥動物模型和臨床病例相關(guān)研究的不斷深入，DCs在膿毒癥免疫紊亂中的變化和作用備受關(guān)注。

2　膿毒癥免疫紊亂中DCs的變化和作用

2.1　DCs數(shù)量減少　動物模型和臨床研究顯示，膿毒癥時淋巴或非淋巴器官中DCs出現(xiàn)耗竭，數(shù)量減少。在盲腸結(jié)扎穿孔（CLP）膿毒癥模型的12 h、24 h和36 h，脾臟和淋巴結(jié)CD11c +DCs數(shù)量較假手術(shù)組明顯減少，DCs數(shù)量減少伴隨著免疫紊亂的發(fā)生，可能參與了膿毒癥的免疫抑制過程 [4]。臨床也觀察到膿毒癥患者的外周臟器間質(zhì)DCs數(shù)量較未發(fā)生膿毒癥的外傷患者顯著下降 [6]。凋亡是DCs數(shù)量減少的主要原因。膿毒癥時大量DCs發(fā)生凋亡，導(dǎo)致成熟活化的DCs數(shù)量明顯減少，必將影響DCs抗原提呈和刺激T淋巴細胞增殖活化的免疫功能，進而引發(fā)特異性免疫應(yīng)答障礙，出現(xiàn)免疫抑制狀態(tài) [2]。作為機體天然性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答反應(yīng)的重要橋梁，DCs的耗竭將會使機體的免疫應(yīng)答發(fā)生紊亂。DCs數(shù)量減少與膿毒癥的不良預(yù)后密切相關(guān) [2]。在感染引發(fā)的膿毒癥患者中，存活者的外周血DCs數(shù)量明顯高于最后死亡者;同時，外周血DCs數(shù)量也與患者的陽性癥狀量表（SAPSⅡ）的評分值具有顯著的相關(guān)性 [6]。因此，保存DCs的數(shù)量可以成為一種提高膿毒癥生存率的治療方法。

2.2　DCs亞群的變化　膿毒癥時DCs發(fā)生了凋亡和耗竭，而不同DCs亞群也發(fā)生了具有特征性的變化 [2]。對CLP模型的研究發(fā)現(xiàn)，假手術(shù)組脾臟CD4 +CD8 -DCs亞群占72%，CD4 -CD8 +和CD4 -CD8 -DCs亞群分別占11%和15%；CLP 36 h模型動物組的脾臟DCs各亞群比例發(fā)生了明顯變化，CD4 +CD8 -和CD4 -CD8 +DCs亞群比例分別降至49%和2%，而CD4 -CD8 -DCs亞群比例升高至47%，而且CD4 +CD8 -和CD4 -CD8 +DCs亞群的絕對數(shù)量明顯下降，但CD4 -CD8 -DCs亞群的數(shù)量無顯著變化，顯示膿毒癥主要導(dǎo)致脾臟CD4 +CD8 -和CD4 -CD8 +DCs亞群的選擇性耗竭 [7]。根據(jù)組織分布特點，淋巴器官中DCs分為具有活化B細胞功能的濾泡狀DCs（FDCs）和具有活化T細胞功能的指狀I(lǐng)DCs。臨床研究證實，膿毒癥患者脾臟FDCs和IDCs都發(fā)生了明顯的減少。CLP模型小鼠淋巴結(jié)FDCs和IDCs也發(fā)生了大量凋亡，二者在數(shù)量上的變化相同 [8]。

2.3　DCs免疫功能的變化　DCs對機體免疫反應(yīng)的監(jiān)控和調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，包括自身成熟（高表達MHC類分子和共刺激分子CD80、CD86、CD40）、提呈抗原、產(chǎn)生細胞因子（IL-10、1L-12、TNF-α）及誘導(dǎo)T細胞特異性免疫應(yīng)答等。臨床研究發(fā)現(xiàn)，單個核細胞的人白細胞DR抗原（HLA-DR）分子表達水平在嚴重膿毒癥早期顯著下降，死于膿毒癥的患者7 d后再次明顯下降或持續(xù)維持在低水平狀態(tài) [9]。在創(chuàng)傷失血膿毒癥模型中，脾臟DCs低表達主要組織相容性復(fù)合體-Ⅱ（MHC-Ⅱ），而CD80 和CD86的表達水平并無顯著變化 [10]。利用多種膿毒癥模型的研究中發(fā)現(xiàn)， DCs的IL-12表達水平在多個組織器官中均出現(xiàn)明顯下降，膿毒癥早期產(chǎn)生的抑炎因子前列腺素E 2（PGE 2）、IL-10及轉(zhuǎn)化生長因子-b（TGF-b）是抑制DCs產(chǎn)生IL-12的重要原因。IL-12下調(diào)和IL-10上調(diào)會促進Th細胞向Th2極化，抑制Th1極化，是導(dǎo)致膿毒癥免疫抑制的重要原因之一。DCs分泌的TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-4等其他細胞因子水平也在膿毒癥時發(fā)生變化，表現(xiàn)為TNF-α、IFN-γ和IL-6產(chǎn)生減少 [2]。利用創(chuàng)傷失血膿毒癥模型的研究顯示，DCs雖然也高表達共刺激分子，但其激活T細胞免疫反應(yīng)的能力仍然較對照組DCs低下 [10]。

3　以DC為靶點的膿毒癥免疫調(diào)節(jié)治療

3.1　DCs體內(nèi)擴增　在膿毒癥過度炎癥影響下，DCs數(shù)量顯著減少，外周血單核細胞向DCs分化不足，天然性與特異性免疫之間的動態(tài)平衡破壞，明顯減弱了DCs誘導(dǎo)清除病原體感染的免疫清除能力和對局部天然免疫應(yīng)答的激活，是產(chǎn)生膿毒癥后期機會感染和腫瘤發(fā)生的重要原因。利用免疫球蛋白樣酪氨酸激酶3配體（Flt3L）在體內(nèi)刺激小鼠和人骨髓造血祖細胞的增殖和分化，補充膿毒癥時DCs的減少和耗竭，可起到免疫治療作用，能夠顯著提高膿毒癥小鼠并發(fā)感染后的存活率，逆轉(zhuǎn)體內(nèi)發(fā)生的內(nèi)毒素免疫耐受 [11]。在膿毒癥休克模型研究中，F(xiàn)lt3L 補充治療雖然不能提高脾臟中能夠產(chǎn)生IL-12和TNF-α的DCs比例，但提高了IL-12和TNF-α的總量，明顯提高了DCs的絕對數(shù)量，在一定程度上增強了DCs的免疫功能，提高了膿毒癥的存活率 [11]。Toliver-Kinsky等 [12]通過Flt3L體內(nèi)擴增DCs的方法降低了燒傷性膿毒癥模型的傷口感染及死亡率。后續(xù)研究進一步表明，F(xiàn)lt3L對DCs的體內(nèi)擴增作用能通過提高機體局部和全身特異性免疫應(yīng)答功能，有效預(yù)防燒傷膿毒癥機會感染的發(fā)生 [13]。筆者利用Flt3L在體內(nèi)擴增肺DCs，可以明顯減輕嚴重膿毒癥伴發(fā)多器官衰竭模型的肺組織損傷，改善臟器功能，降低實驗動物死亡率，起到了免疫調(diào)節(jié)治療作用 [14]。

3.2　DCs輸注　正常生理情況下，由多種前體細胞分化成為DCs是一個緩慢的過程。因此，輸注初始型DCs（即未受到膿毒癥過程損傷）補充膿毒癥DCs的減少和耗竭將會達到免疫調(diào)節(jié)治療的效果。利用小鼠膿毒癥動物模型的研究顯示，補充更新肺DCs可以有效改善膿毒癥后期免疫抑制，減輕肺部繼發(fā)性感染的范圍和程度 [15]。Benjamin 等 [16]的研究亦表明，將來源于非膿毒癥小鼠的DCs輸注至膿毒癥小鼠體內(nèi)，能有效減輕膿毒癥肺曲霉菌感染。向CLP膿毒癥模型動物肺內(nèi)輸注初始型骨髓DCs（BMDCs）和膿毒癥BMDCs，結(jié)果顯示初始型BMDCs可以明顯抑制膿毒癥后期的肺真菌感染，而輸注膿毒癥BMDCs未見到上述治療效果。DCs數(shù)量減少是膿毒癥后期免疫抑制的重要原因，與膿毒癥預(yù)后關(guān)系密切。向CLP膿毒癥模型小鼠體內(nèi)輸注同種異體骨髓DCs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Th1型細胞因子IFN-γ、IL-12p70水平升高，Th2型細胞因子IL-6、IL-10水平顯著降低，抑制性T細胞分化減少，CD4 +CD25 +Foxp3 +Tregs的增殖降低，顯示此方法可有效減輕膿毒癥免疫抑制，顯著提高膿毒癥動物生存率 [17]。目前還不清楚輸注的初始型DCs是否能夠重新分布到膿毒癥機體，并永久改善膿毒癥的免疫抑制。這些研究進一步表明膿毒癥不僅導(dǎo)致機體DCs數(shù)量減少，同時也明顯改變了體內(nèi)DCs的免疫應(yīng)答功能，形成免疫耐受狀態(tài)，這是造成免疫抑制的重要原因之一，但這些耐受性DCs可能對膿毒癥早期的過度炎癥反應(yīng)具有抑制或潛在的治療作用，這還需進一步深入研究 [18]。

3.3　抗DCs凋亡　DCs凋亡在膿毒癥的發(fā)病機制中占有重要的地位。DCs大量凋亡必將影響抗原提呈和刺激T淋巴細胞增殖活化的免疫功能，也可以進一步誘導(dǎo)淋巴細胞凋亡，引發(fā)特異性免疫應(yīng)答障礙，出現(xiàn)免疫抑制狀態(tài) [19]。因此，抑制DCs凋亡，改善機體免疫功能，將會提高膿毒癥的生存率。TNF家族不僅可以調(diào)節(jié)細胞凋亡，而且可以促進細胞增殖和活化。TNF受體家族可以通過調(diào)節(jié)Bcl-2 和Bcl-2相關(guān)蛋白質(zhì)的表達來調(diào)節(jié)細胞凋亡。Gautier等 [20]研究顯示，TNF家族的新凋亡誘導(dǎo)配體TRANCE可以抑制鼠骨髓起源的DCs和人類單核細胞起源的DCs的凋亡，上調(diào)Bcl-xL的表達，加強DCs存活。CD40L下調(diào)B細胞中抗凋亡分子Bcl-xL的表達，抑制Ig介導(dǎo)的細胞凋亡。而且，CD40L下調(diào)人類CD34 +祖細胞起源的DCs中Bcl-2表達，抑制Fas介導(dǎo)的細胞凋亡。通過TRANCE、CD40L調(diào)節(jié)DCs的凋亡而抑制膿毒癥反應(yīng)，相對改善了膿毒癥時機體的免疫功能 [20]。本課題組的研究顯示抗氧化劑N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）可以減輕酵母多糖誘導(dǎo)的嚴重膿毒癥模型小鼠肺DCs過度活化導(dǎo)致的細胞凋亡，對肺DCs損傷具有保護作用，減輕了肺損傷，降低了實驗動物的死亡率 [21]。

3.4　調(diào)控DCs分化　機體發(fā)生膿毒癥時DCs分化過程出現(xiàn)障礙，表現(xiàn)為骨髓DCs前體細胞減少，同時分化為外周DCs的功能出現(xiàn)異常 [22]。單核細胞向DCs分化過程中發(fā)生的表觀遺傳學(xué)變化，可能是膿毒癥后期免疫功能紊亂的重要遺傳學(xué)特征，這些分化異常的DCs誘導(dǎo)T細胞的分化和功能也出現(xiàn)異常，這是機體免疫抑制產(chǎn)生的另一個重要原因 [23]。相關(guān)研究顯示，實驗性膿毒癥發(fā)作6周后仍然能檢測出組蛋白H3K4甲基化，組蛋白甲基化是影響膿毒癥后DCs分泌IL-12下降的遺傳學(xué)因素，通過去甲基化可能會調(diào)控DCs分化及IL-12的分泌，達到治療膿毒癥的效果。移植骨髓源性調(diào)節(jié)性DCs（DCregs）也能在膿毒癥休克模型中起到顯著的治療作用。這些DCregs由骨髓細胞粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）、IL-10和TGF-b聯(lián)合培養(yǎng)8 d，然后經(jīng)LPS刺激2 d，注入腹腔后可以降低內(nèi)毒素休克的致死率，而且DCregs與LPS之間呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系。DCregs降低膿毒性休克死亡率的保護效應(yīng)可能是抑制炎癥部位巨噬細胞活化、抑制淋巴細胞凋亡和抑制IL-10釋放引起的CD4 +T淋巴細胞的免疫功能低下所產(chǎn)生的 [18]。從表觀遺傳學(xué)方面調(diào)控DCs分化治療膿毒癥的研究剛剛開始，即使這些治療是有效的，但具體的靶點仍不十分清楚，因為除了DCs受到調(diào)控外，骨髓支持細胞和間質(zhì)細胞同樣也參與了DCs的分化和成熟過程。

3.5　DCs功能修飾　DCs分泌細胞因子和活化淋巴細胞的功能受損是膿毒癥免疫抑制的另一個重要表現(xiàn)。因此，調(diào)節(jié)和修飾DCs功能是改善膿毒癥免疫功能的又一治療策略 [11]。國內(nèi)學(xué)者在實驗中發(fā)現(xiàn)，在嚴重膿毒癥早期使用卡巴膽堿干預(yù)后，脾臟DCs 表面分子MHC-Ⅱ和CD86 表達降低，IL-12p70 分泌降低，顯示早期抑制DCs活化，可減弱炎癥反應(yīng)，防止膿毒癥的發(fā)生 [24]。研究表明，CLP模型小鼠經(jīng)過體外轉(zhuǎn)染表達IL-10的DCs預(yù)處理后，死亡率明顯下降；關(guān)于腺病毒轉(zhuǎn)染IL-10的DCs對膿毒癥小鼠的保護效應(yīng)，一種解釋是可能這種DCs向T細胞提呈抗原的功能低下，抑制了過度活化誘導(dǎo)的CD4 +T細胞凋亡效應(yīng)，另一種解釋是表達IL-10的DCs與靜息T淋巴細胞的相互作用誘導(dǎo)一種不同于Th1和Th2的T細胞亞群的分化，它們不能有效地調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)過程 [25]。炎癥因子高遷移率族蛋白1（HMGB1）的過度分泌是膿毒癥發(fā)生器官損傷及衰竭死亡的一個重要原因，通過siRNA干擾DCs的HMGB1分泌，修飾DCs的免疫功能，明顯降低了膿毒癥模型動物的死亡率 [26]。

4　結(jié)語

膿毒癥免疫功能紊亂機制復(fù)雜，DCs數(shù)量減少及功能紊亂是膿毒癥免疫抑制的重要原因。近年來，以DCs為靶點的免疫調(diào)節(jié)治療研究為膿毒癥救治開辟了新的途徑和方向，目前研究仍停留在動物模型研究層面上，真正應(yīng)用到臨床依然有較多問題尚待解決。更重要的是，機體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)十分復(fù)雜，DCs的分化、成熟、遷移及與其他免疫細胞間的信息傳遞對膿毒癥的影響并未完全探明，以DCs為靶點的治療時機、劑量及安全性尚待進一步深入研究與評價。