徐艷霞,羅 嘉 綜述,蔣紅梅 審校
(1.東莞康華醫(yī)院生殖中心 523080;2.貴州醫(yī)科大學(xué),貴陽 550025)
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·綜述·
γδT細(xì)胞在移植免疫中的作用研究
徐艷霞1,羅嘉1綜述,蔣紅梅2審校
(1.東莞康華醫(yī)院生殖中心523080;2.貴州醫(yī)科大學(xué),貴陽 550025)
γδT細(xì)胞;移植免疫;排斥反應(yīng);免疫耐受
1986年Brenner等[1]在應(yīng)用TCR基因序列編碼的肽段所制備的抗體實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)γδT細(xì)胞。1988年有學(xué)者驗(yàn)證了γδT細(xì)胞表面分子的存在,1990年驗(yàn)證了γδT細(xì)胞的成熟途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對γδT細(xì)胞的來源、分布及生物學(xué)特點(diǎn)有了一個(gè)較清晰的認(rèn)識(shí)。γδT細(xì)胞是T細(xì)胞群的一個(gè)特殊的亞群,與αβT細(xì)胞在免疫反應(yīng)中互相補(bǔ)充。γδT細(xì)胞不僅可作為免疫應(yīng)答效應(yīng)細(xì)胞,而且還可作為免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)細(xì)胞,廣泛參與了抗感染免疫、抗腫瘤免疫、自身免疫以及移植免疫等免疫過程。γδT細(xì)胞在移植免疫中的作用機(jī)制相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道較少,本文就γδT細(xì)胞生物學(xué)特性及其在移植免疫中的作用機(jī)制做一綜述。
1.1γδT細(xì)胞的TCRγδTCR是由γ鏈和δ鏈組成。人類γδTCR的γ鏈基因由5個(gè)J區(qū)、14個(gè)V區(qū)和2個(gè)C區(qū)基因組成,位于7p14-p15。γδTCR的δ鏈基因由3個(gè)D區(qū)、8個(gè)V區(qū)、1個(gè)C區(qū)和3個(gè)J區(qū)基因組成,位于14號染色體[2]。TCRγ、δ鏈的δ鏈基因和γ鏈基因片段組成和αβT細(xì)胞TCR的α和β鏈相似,但其高變區(qū)胚系基因片段庫明顯少于α鏈和β鏈[3]。γδTCR由兩條糖基化肽鏈組成的異質(zhì)二聚體,可分為胞外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū),表面抗原結(jié)合部位CDR1、CDR2和CDR3結(jié)構(gòu)類似免疫球蛋白的互補(bǔ)決定區(qū),因此認(rèn)為γδTCR對抗原的識(shí)別類似于免疫球蛋白。
1.2γδT細(xì)胞的表型及分布大部分γδT細(xì)胞表達(dá)CD3+CD4-CD8-,少數(shù)低表達(dá)CD3+CD4+,而極少數(shù)表達(dá)CD3+CD8+。γδT細(xì)胞和αβT細(xì)胞一樣也表達(dá)CD2、CD3、CD5、CD7、CD11b、CD16、CD25、CD28及CD45等。外周血γδT細(xì)胞較αβT細(xì)胞高表達(dá)CD45RO,低表達(dá)CD25和CCR7;PBMCs中γδT細(xì)胞較臍帶血PBMCs中CD45RO表達(dá)升高,CD45RA與CD25降低[4]。根據(jù)δ鏈人類γδT細(xì)胞分為δ1和δ2兩個(gè)亞群,δ1亞群主要分布在黏膜和皮下組織中(如皮膚、泌尿道、肺、小腸等),提示在黏膜免疫中發(fā)揮重要的作用;δ2亞群主要存在于外周血中,占T淋巴細(xì)胞的0.5%~10.0%[5],提示γδT細(xì)胞在固有免疫中發(fā)揮著重要的作用[6]。
1.3γδT細(xì)胞的抗原識(shí)別研究發(fā)現(xiàn)γδTCR可直接結(jié)合結(jié)核分枝桿菌低分子多肽抗原,從而誘導(dǎo)TCRγδ產(chǎn)生功能性聚集[7]。γδT細(xì)胞不需抗原遞呈可直接識(shí)別未經(jīng)處理的蛋白及非蛋白抗原[8],并且不受MHC限制而識(shí)別多肽抗原和磷酸鹽抗原[9],對熱休克蛋白具有特殊的親和力[10],抗原也無須被處理為小分子肽段就可以以完整形式被識(shí)別。γδT細(xì)胞不識(shí)別多肽-MHC分子復(fù)合物,但對某些MHC-Ⅰ類分子所提呈的抗原可產(chǎn)生應(yīng)答,對抗原的識(shí)別方式更類似于免疫球蛋白。有研究報(bào)道γδT細(xì)胞識(shí)別經(jīng)典的MHC-Ⅰ、Ⅱ類分子作為抗原,而不是抗原遞呈分子被識(shí)別[9-12]。γδT細(xì)胞的抗原譜與αβT細(xì)胞沒有重疊[11],包括MHC-Ⅰ類分子、CD1C、HSP、細(xì)菌超抗原等。
γδT細(xì)胞是防止細(xì)菌病原體感染的第一道屏障。近年來研究表明,γδT細(xì)胞具有專職性抗原遞呈細(xì)胞的特性,不僅大量表達(dá)專職性抗原遞呈細(xì)胞的表型分子,而且能夠誘導(dǎo)初始αβT細(xì)胞的增殖、分化,并輔助B細(xì)胞的免疫應(yīng)答[12-13],在啟動(dòng)特異性免疫應(yīng)答的過程中起重要作用?;罨摩忙腡細(xì)胞具有多種生物學(xué)功能,既可以直接通過釋放生物活性物質(zhì)殺傷靶細(xì)胞,又可通過分泌多種細(xì)胞因子協(xié)調(diào)免疫反應(yīng),在移植免疫、抗感染免疫、抗腫瘤免疫以及自身免疫病等免疫過程中發(fā)揮著重要的作用[14]。
γδT細(xì)胞在移植免疫中所發(fā)揮的作用及機(jī)制目前尚存爭議。Malone等[15]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大鼠肝移植后發(fā)生急性排斥反應(yīng)時(shí)γδT細(xì)胞頻率明顯上升。Maeda等[16]在小鼠骨髓移植前5 d用抗TCRγδ單抗去除體內(nèi)的γδT細(xì)胞,小鼠成活率顯著升高;將γδT細(xì)胞在輻照前24 h輸注給γδT細(xì)胞缺陷的小鼠,出現(xiàn)嚴(yán)重的移植物抗宿主病(GVHD),病死率明顯增高,表明γδT細(xì)胞加劇急性GVHD的發(fā)生。在同種同型小鼠原位氣管移植的模型中[17],γδT細(xì)胞等固有免疫細(xì)胞可被激活,γδT細(xì)胞可通過分泌促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(IL)-17A,激活氣管上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞等釋放多種細(xì)胞因子和趨化因子,引起巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞聚集,加劇炎性反應(yīng),引起組織損傷。提示γδT細(xì)胞可通過分泌細(xì)胞因子參與移植后的炎性反應(yīng)。γδT細(xì)胞與微生物產(chǎn)物接觸后,表現(xiàn)出專職抗原提呈細(xì)胞的功能,表達(dá)HLA-DR、CD80、CD86、CD40及CD1a等樹突狀細(xì)胞的特征性標(biāo)志,引起CD4+CD8+αβT細(xì)胞強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答[18]。張溪等[19]在大鼠節(jié)段性異位小腸移植模型中也觀察到活化γδT細(xì)胞表現(xiàn)出與樹突狀細(xì)胞相似的細(xì)胞黏附功能,進(jìn)一步驗(yàn)證了γδT細(xì)胞在移植排斥反應(yīng)中具有專職抗原遞呈細(xì)胞的特性。上述研究認(rèn)為在移植排斥反應(yīng)中γδT細(xì)胞不僅可以通過分泌炎性細(xì)胞因子,募集炎性細(xì)胞,加劇炎性反應(yīng),而且具有專職抗原遞呈功能,可加強(qiáng)同種異體刺激能力,引發(fā)CD4+CD8+αβT細(xì)胞強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答,加劇急性GVHD的發(fā)生。
然而Perko等[20]研究發(fā)現(xiàn)急性白血病兒童經(jīng)造血干細(xì)胞移植后腸道GVHD的發(fā)生率在γδT細(xì)胞數(shù)量增加組顯著降低,并且慢性GVHD患者體內(nèi)γδT細(xì)胞數(shù)量顯著減少,提示γδT細(xì)胞可降低腸道GVHD的發(fā)生率。Vodanovic-Jankovic等[21]研究發(fā)現(xiàn)小鼠γδT細(xì)胞可以抑制移植后排異反應(yīng),誘導(dǎo)免疫耐受的發(fā)生,有利于移植物的存活。γδT細(xì)胞除了作為效應(yīng)細(xì)胞,還具有免疫調(diào)節(jié)功能,如人類胎盤的VδlT細(xì)胞具有產(chǎn)生IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β的能力,與胎盤免疫耐受有關(guān)[22]。Nagaeva等[23]研究也得到相同的結(jié)論。Okabe等[24]在大鼠術(shù)前供體特異性輸血誘導(dǎo)耐受的實(shí)驗(yàn)中觀察到肝臟淋巴細(xì)胞γδT及輔助性T細(xì)胞2(Th2細(xì)胞)細(xì)胞因子顯著升高,誘導(dǎo)免疫耐受,抑制排斥反應(yīng)的發(fā)生。余希等[25]研究發(fā)現(xiàn)肝移植術(shù)后發(fā)生急性排斥反應(yīng)的患者外周血中γδT細(xì)胞百分比無明顯差異,而Vδ1T細(xì)胞百分比顯著低于穩(wěn)定組,Vδ2T細(xì)胞百分比顯著高于穩(wěn)定組,Vδl/Vδ2比值倒置,提示Vδl亞群可能參與移植物的免疫保護(hù)。以上研究認(rèn)為γδT細(xì)胞可降低移植排斥反應(yīng)的發(fā)生,誘導(dǎo)免疫耐受的形成,主要的機(jī)制是Vδl亞群類似Th2細(xì)胞,能夠產(chǎn)生IL-10和TGF-β等細(xì)胞因子,誘導(dǎo)對移植物的耐受。
綜上所述,γδT細(xì)胞作為一類特殊的T細(xì)胞亞群,有著特殊的分布及不同于αβT細(xì)胞的特性。γδT細(xì)胞參與了移植免疫,在移植免疫中的作用不同的研究結(jié)果也存在爭議,可能與γδT細(xì)胞亞群有關(guān)。γδT細(xì)胞可分泌促炎性細(xì)胞因子,發(fā)揮專職抗原遞呈功能,加劇排斥反應(yīng)的發(fā)生;Vδl亞群可以產(chǎn)生IL-10及TGF-β,誘導(dǎo)免疫耐受。不同排斥反應(yīng)中γδT細(xì)胞的各個(gè)亞群是否具有不同的功能,以及優(yōu)勢功能亞群發(fā)揮何種功能仍有待進(jìn)一步的研究。γδT細(xì)胞在移植免疫中具體的抗原識(shí)別機(jī)制、信號傳導(dǎo)分子機(jī)制、免疫應(yīng)答以及與其他效應(yīng)細(xì)胞相互作用的確切機(jī)制等方面目前尚不清楚,仍需大量的研究,為提高器官移植成功率提供有力的理論依據(jù)。
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10.3969/j.issn.1673-4130.2016.17.034
A
1673-4130(2016)17-2443-03
2016-02-14
2016-04-20)