CD4+T淋巴細胞在急性胰腺炎中作用的研究進展

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

基金項目:國家自然科學基金(81200320) ;上海市衛生局基金(20114315) ;上海市第十人民醫院優秀青年人才培養計劃(12XSGG105，04.01.13037)

作者單位: 200072上海，同濟大學附屬第十人民醫院消化科

通信作者:趙嚴，Email: yanzhaocn@163.com

急性胰腺炎(AP)是臨床常見的急腹癥，其發病率持續上升 ［1-3］，尤其重癥急性胰腺炎(SAP)，病死率居高不下 ［4］。研究表明體內促炎、抗炎自穩機制的持續失衡是導致SAP發展的中心環節 ［6］。AP時機體免疫功能變化復雜，目前尚未完全闡明，但近年來的一些研究表明，免疫調節在SAP中發揮重要的作用，在SAP早期，過度的免疫反應可以促進系統性炎癥反應綜合征和多器官功能衰竭綜合征的進展 ［6-8］，而在SAP的晚期階段，淋巴細胞在經歷了激活、反應、凋亡的過程后逐漸耗竭 ［9-10］。CD 4 +T淋巴細胞是機體免疫反應的重要構成部分，也參與AP時炎癥調節，本文就AP時CD 4 +T淋巴細胞發揮的作用做一綜述。

一、CD 4 +T淋巴細胞的主要功能

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

CD 4 +T細胞主要功能是在細胞免疫的效應階段和Ⅳ型變態反應中通過分泌多種淋巴因子，誘導和增強免疫應答，從而加速消除抗原物質。CD 4 +T細胞中主要的一類為輔助性T細胞(helper T cell，Th)，主要有Th 0、Th 1、Th 23種細胞亞群。Th 0為初始細胞，受到抗原刺激后活化，分化為成熟的Th 1和Th 2細胞，這兩種細胞表達不同的細胞因子。Th 1細胞，又稱促炎表型，主要分泌IL-1、IL-2、IL-12、IFN-γ、TNF-α等促進炎癥的細胞因子; Th 2細胞，又稱免疫抑制表型，多與體液免疫相關，主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13等細胞因子 ［11］。Th 17細胞 ［12］是近年發現的一種免疫細胞，有強大的促炎作用。CD 4 +CD 25 +調節性T細胞(CD 4 +CD 25 +regulatory T cell，Treg)是近年來發現的一類T細胞亞群，從固有CD +T

4細胞分化而來，不但具有負向免疫調控作用，被認為在抑制自身免疫性疾病的進展、控制潛在有害的炎癥反應以及維持免疫穩態方面發揮關鍵作用，其特征性的標記之一就是表達轉錄因子Foxp3 ［13］。

二、AP時CD 4 +T淋巴細胞參與的免疫與炎癥調節

1.CD 4 +/CD 8 +比率: Galloway等 ［14］發現SAP時血循環中CD 4 +T細胞數目及CD 4 +/CD 8 +比值明顯下降，表明了SAP時機體的細胞免疫功能減退。寇麗等 ［15］動態觀察44例輕型急性胰腺炎(MAP)和32例SAP患者發病第1、3、7天外周血T淋巴細胞CD 4 +和CD 8 +兩個亞群各自的比例變化與凋亡情況，發現SAP患者發病早期CD 3 +、CD 4 +T細胞百分比以及CD 4 +/CD 8 +比值明顯低于健康對照組和MAP組，并且在隨后的整個觀察期內持續處于低水平，而CD 8 +T淋巴細胞比例相對增高，并且證明了SAP患者CD 4 +/CD 8 +比值與CD 4 +T細胞凋亡率呈顯著負相關，而CD 4 +T細胞凋亡越多，提示SAP時CD 4 +T細胞的凋亡引起免疫抑制。不僅是外周血中的改變，既往的實驗 ［16］證明了SAP時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淋巴細胞在機體的細胞免疫功能中占據核心地位，因此，CD 4 +/CD 8 +比率下降被認為是SAP患者急性期免疫功能下降的指標 ［17］。

2.Th 1、Th 2: Demols等 ［18］發現胰腺的炎癥區域有少量的T淋巴細胞分布，且對于AP的炎癥進展發揮重要作用。表面受體CD 69和IL-2受體CD 25是T細胞激活的早期標記物，SAP早期，CD 69、CD 25、CD 28、CD 38和CD 122等這些T淋巴細胞標記物增高，證實SAP早期已有T淋巴細胞的激活。CD 4 +T細胞缺失和淋巴細胞減少的小鼠AP嚴重程度下降明顯。雨蛙肽誘導的AP模型中，T細胞缺失的裸鼠和CD 4缺失的小鼠胰腺炎嚴重程度較T細胞和CD 4未缺失的對照組減輕。這一現象可以被植入CD 4 +T淋巴細胞逆轉。

在AP早期，不管是在局部的胰腺組織還是外周血循環中都是Th 1細胞優勢應答 ［2］，分泌炎癥因子，致使胰腺腺泡細胞損傷，受損的腺泡細胞除釋放胰酶還釋放TNF-α等炎性遞質，這些炎性遞質再反饋作用于Th 1細胞，加劇AP的炎癥進展。SAP早期之后，由Th 2細胞釋放的抗炎細胞因子水平通常遠高于由Th 1細胞釋放的促炎細胞因子水平，比如Th 2大量分泌發揮抗炎作用的IL-10，因此，Th 1/Th 2反應逐漸轉換成為Th 2反應，Th 2優勢應答后分泌抗炎因子，體內促炎與抗炎共存，導致代償性抗炎反應綜合征(compensatory antiinflammatory response syndrome，CARS) ［19］。

3.Th 17: Th 17細胞的效應分子包括IL-17、IL-6、、IL-22、TNF-α等，在宿主防御反應、人類炎癥狀態、自身免疫性疾病等過程中發揮重要作用 ［20］。有研究 ［21］發現，對19例SAP、28例MAP(入院第2天)以及21例正常對照者的血清IL-17、IL-16、TNF-α水平進行檢測后，結果顯示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照組，以SAP組尤甚，且三者之間呈顯著的正相關，提示在AP 中Th 17細胞的功能亢進，促進炎癥進展。

4.調節性T(Treg)細胞: Treg細胞 ［22］從其生物學活性方面可以分泌抑制性細胞因子，如IL-10、TGF-β1、IL-4，同時其膜表面表達傳遞抑制信號的CTLA4分子。Treg細胞具有廣泛的Toll樣受體(TLRs)，包括脂多糖(LPS)受體TLR4、TLR5、TLR7和TLR8等 ［23］，細胞因子、細菌及其產物的刺激在體內外均可上調Treg細胞表面活性物質，從而促進Treg細胞增殖及存活，并增強Treg細胞的免疫抑制作用。有研究 ［24］認為SAP時Treg細胞升高并上調Foxp3的表達，致使機體免疫抑制、清除病原體能力減弱，使炎癥反應失控，因而進一步加重病情。

5.共刺激信號分子CD 28: CD 4 +T細胞識別由MHC-Ⅱ呈遞的抗原，進而分化為Th 1或Th 2。除了抗原呈遞，還需要T細胞表面的CD 28分子與抗原遞呈細胞表面的配體B7的共刺激信號 ［25］。細胞毒性T細胞相關抗原4(CTLA4)是由T細胞表達的、結構類似于CD 28的一種分子，重組人CTLA-4嵌合體可以抑制CD 28信號表達和正常的抗原呈遞。AP患者的血清可以引起系統性的T細胞激活，這些細胞將參與進一步的促炎反應，這一過程可以被抗原特異的T細胞阻滯劑CTLA4所抑制。因而Sweeney等 ［26］認為，AP中系統性T細胞激活的潛在介質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細胞的抗原尚未能證實，但其可能的抗原來源是胃腸道 ［27］。B7-H3作為B7家族的新成員，它對T細胞介導的免疫反應具有正性刺激和負性抑制兩種調控作用。Zhan等的實驗證實B7-H3顯著促進TNF-α、IL-1、IL-6和IL-12p70的釋放，從而引發機體炎癥免疫應答，并與TNF-α和IL-6協同參與膿毒癥的發生、發展。

6.Fas和Fas ligand(FasL) : Fas廣泛表達于細胞表面，而FasL主要分布于激活的淋巴細胞和血管內皮細胞，Fas-FasL在細胞的凋亡中發揮重要作用 ［28］。Uehara等 ［2］的研究表明AP中Th 1CD 4 +T細胞通過Fas-FasL發揮細胞毒性作用。Pinhu等 ［29-30］的研究表明，實驗性SAP小鼠和AP患者機體內過度表達的Fas/FasL引起淋巴細胞凋亡，導致免疫抑制，而且AP患者淋巴細胞表面表達異常的Fas/FasL，進而引起的CD 4 +細胞的減少預示著免疫功能的損害，與輕癥AP及對照組相比，Fas的過度表達會引起SAP誘導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T淋巴細胞常常與其他參與免疫炎癥的細胞有交互作用。參與AP的一部分炎癥遞質最初是由胰腺的腺泡細胞分泌的，這些炎癥遞質引起中性粒細胞與單核細胞的聚集，中性粒細胞在AP早期引起胰蛋白酶原的激活 ［31］，巨噬細胞的浸潤和激活是SAP發展的最初的啟動因子，外周血單核細胞HLA-DR的表達與AP病情相關，并認為是反應AP病情的標記物 ［32］。目前的研究證實了T細胞由一些與促炎因子相關的抗原特異的血清因子誘發激活，巨噬細胞就是一種抗原遞呈細胞，將抗原呈遞給T淋巴細胞，并且在AP時T細胞激活后的產物IFN-γ、IL-2、IL-10又轉而可以激活巨噬細胞。Uehara等 ［2］認為是Th 1細胞的活化導致了巨噬細胞的激活。

三、免疫治療

1.增加營養治療:有研究表明 ［33-34］，腸內免疫營養治療、高劑量維生素C的應用對AP時T細胞免疫功能的恢復有效。高壓氧治療可以改善組織供氧，能改善大鼠T淋巴細胞亞群功能，CD 4 +/CD 8 +比值明顯增加，并顯著改善大鼠胰腺電鏡評分 ［35］。

2.增強宿主防御:由胸腺基質細胞分泌的胸腺素α1可以誘導T細胞的成熟、提高T細胞的數量和能力，進而增強宿主防御機制。Wang等 ［36］的實驗結果表明胸腺素α1可以增強SAP患者抗感染能力、減少感染率、避免抗炎過程中免疫功能的損失。在AP發展過程中，表達IL-22的CD 4 +T細胞數量減少，然而IL-22受體A1(IL-22RA1)的表達上調，有研究表明功能異質性的CD 4 +IL-22 +T細胞可以對AP小鼠發揮保護作用 ［37］，IL-22的應用可以減輕AP小鼠的胰腺和肺損傷。在實驗模型中，SAP晚期后遺癥的T細胞功能缺失部分歸因于IL-2受體和IL-2表達的減少，可以通過外源性應用重組IL-2逆轉 ［38］。

3.適當應用免疫抑制劑: Th細胞的抑制有助于減少細胞因子的聚集及改善胰腺微循環，緩解AP的病情，因而，適當、短期的應用免疫抑制劑被一些研究證實為是針對AP時一種安全、有效、經濟的治療方案 ［39］。

四、展望

如上所述，AP，尤其是SAP是一個促炎、抗炎平衡機制紊亂的過程，也是一個典型的SIRS和CARS的過程，其發病、進展的機制尚不清楚，而對于AP時CD 4 +T淋巴細胞作用的研究也沒有形成一個完整的體系，且主要集中于動物模型，不一定適用于人類的AP。免疫治療尤其是針對細胞因子的一些治療則需要注意的是，細胞因子的調控網絡復雜而精細，此相關治療應用于臨床仍需大量的研究，但相信隨著對AP尤其是SAP免疫炎癥機制研究的深入，AP的免疫治療在未來具有廣闊的應用前景。