B調節細胞與自身免疫型1型糖尿病的關系

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B調節細胞與自身免疫型1型糖尿病的關系

解麗然,劉煜*

(吉林大學第二醫院 內分泌科,吉林 長春130041)

1型糖尿病(T1DM)分為2種亞型：自身免疫型(1A)和特發型(1B)。一直以來1A型糖尿病被認為是一種T，B淋巴細胞共同介導的胰島β細胞選擇性破壞的自身免疫性疾病。B淋巴細胞通過分泌抗體、提呈抗原、產生細胞因子以及與其他淋巴細胞相互作用等途徑在1A型糖尿病的發生，發展中發揮重要作用。最近研究表明，自身免疫病小鼠的部分B淋巴細胞通過分泌白細胞介素10(IL-10)或其它細胞因子等對免疫應答和炎癥反應有負向免疫調節作用，這部分B淋巴細胞被命名為調節性B淋巴細胞(Bregs)。目前有研究發現Bregs與糖尿病自身免疫性調節相關。Bregs的發現及作用機制的闡明，為IA型糖尿病發病機制及潛在治療手段提供線索。本文主要綜述了B淋巴細胞及Bregs與1A型糖尿病的關系。

1B淋巴細胞與1A型糖尿病

IA型糖尿病是一種主要由T淋巴細胞介導的胰島β細胞破壞為主的自身免疫性疾病，是遺傳易感的個體在飲食、化學物質及微生物感染等環境因素作用下觸發自身免疫反應，引起自身抗原免疫耐受喪失、免疫調節失衡、胰島自身反應性T淋巴細胞克隆活化及Th1、Th2 細胞及其產生的細胞因子失衡，啟動、維持和加速自身免疫性胰島炎，最終導致糖尿病的發生。B淋巴細胞參與1型糖尿病的發病機理首次是在NOD小鼠品系中發現的，通過誘導編碼Igμ鏈的基因突變[1]或者用抗IgM抗體治療在這類品系小鼠中表現出對1型糖尿病的保護作用[2]。B淋巴細胞在IA型糖尿病中的作用較為復雜，目前尚無定論。B淋巴細胞在1A型糖尿病的致病性作用

1.1產生自身抗體目前，自身抗體的檢測已經成為預測及診斷T1DM的重要輔助手段。主要的T1DM自身抗體有胰島素自身抗體(IAA)，谷氨酸脫羧酶抗體(GADA)，胰島細胞抗體(ICA)，鋅轉運體-8抗體(ZnT8A)蛋白以及酪氨酸磷酸酶抗體(IA-2A)等。有研究發現自身抗體可通過潛在增強效應性T細胞的作用來促進胰島β細胞的自身免疫反應，進而促進T1DM的發生[3]。2002年，Greeley等進行的研究表明自身抗體從NOD鼠母親到后代的轉移可以顯著減少幼鼠自身免疫型糖尿病的發生[4]。在德國的一項研究中，對T1DM易感兒童疾病的發展進行多年追蹤檢測，發現自身抗體從糖尿病母親轉移給后代實際上減少了后代患T1DM的風險[5]。并且父親患糖尿病的后代比母親患糖尿病的后代更易發生T1DM[6]。自身抗體在T1DM中的致病機制比較復雜，目前尚未了解清楚。

1.2抗原加工呈遞作用：大多數研究表明，B淋巴細胞的致病作用主要是在于它們作為抗原呈遞細胞的能力[2]。B淋巴細胞表達抗原特異性受體(B cell receptors，BCR)，這賦予了B淋巴細胞高效率呈遞特異性抗原表位的能力。研究表明B細胞只表達有限種類免疫球蛋白的小鼠糖尿病的發病率減少[7]，而當小鼠中大部分的B細胞表達抗胰島素BCR時，糖尿病發病率增加并且病情較重[8]。對CD4+T細胞來說 B細胞是高效率的抗原提呈細胞。B細胞表達的抗原特異性受體，可以使其高效的從特異性抗原提呈多肽，成倍的增加其抗原提呈的能力[9]。因此從這個方面來講，當抗原總數比較少時B淋巴細胞可能是極其重要的抗原提呈細胞[10]，它主要通過呈遞自身抗原給T細胞來誘導炎性反應。Yang M[11]等發現，表達成熟B淋巴細胞的大鼠可自發產生Th1細胞自身免疫，而缺乏成熟B淋巴細胞的大鼠則不發生Th1細胞的自身免疫。對初診T1DM患者進行尸檢時發現其炎癥胰島內除了有CD8+T細胞、CD68+巨噬細胞和CD4+T細胞外還有B淋巴細胞的浸潤[12]。在對缺乏B淋巴細胞的NOD鼠研究中，不僅發現CD4+T細胞浸潤減少，同時也發現CD8+T細胞減少。這種現象是由于B淋巴細胞作用于CD4+T細胞進而導致了CD8+T細胞的減少還是B淋巴細胞直接作用于CD8+T細胞使其減少仍然不確定。最近的研究表明在脾中發現的邊緣區B淋巴細胞(MZB)，包括CD21hiCD23loIgMhi，CD1dhiCD19hi在T1DM中可提呈胰島自身抗原，可能在啟動初始CD4+T細胞活化中有重要的作用[13]。除了在脾中預期位置，NOD小鼠的胰淋巴結和胰腺中也發現了MZB細胞。這些MZB細胞可以加工和提呈胰島素，有證據顯示它們可能是胰淋巴結中主要的自身抗原呈遞細胞[2]。

1.3分泌細胞因子：研究表明，B淋巴細胞的致病作用與細胞因子的產生相關。B淋巴細胞可以產生多種細胞因子并且按功能可分為不同的種類。促炎性細胞因子的產生可以促進持續的免疫反應，活化的B淋巴細胞可以產生腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細胞介素6(IL-6)等促進自身分化及增強免疫反應。目前還有一些證據表明有部分B淋巴細胞調節亞群可以產生轉化生長因子β1(TGF-β1)和IL-10[14]，有研究表明IL-10有抑制自身免疫的作用。在膠原誘發性關節炎(CIA)動物模型中證實B淋巴細胞產生的IL-10可以預防關節炎；類似的，B淋巴細胞產生的IL-10在實驗性自身免疫性腦脊髓膜炎(EAE)的恢復中起重要作用。最近的一個研究發現糖尿病患者體內的B淋巴細胞當被Toll樣受體(Toll-like receptors,TLR)激動劑刺激時可產生更多的促炎性細胞因子和更少的IL-10[15]。目前多數研究著眼于調節性T細胞及其在自身免疫病中的作用，然而，對B淋巴細胞亞群的研究及其在自身免疫病中潛在的治療能力逐步成為研究的熱點。

因此，B淋巴細胞在糖尿病中的作用復雜并且不同B淋巴細胞亞群分工不同。一方面，效應性B淋巴細胞在自身免疫性糖尿病中的發病機理中起重要作用。而另一方面，調節性B淋巴細胞亞群可以反向調節，發揮免疫抑制作用。

2B調節細胞與T1DM

如上文所述，很多研究提出了B淋巴細胞是促進β細胞損傷和破壞的致病因素。然而，對小鼠炎癥性腸病和膠原誘發性關節炎模型的可重復性及深入的研究表明，并不是所有的B淋巴細胞都致病，一些B淋巴細胞亞群與傳統的B淋巴細胞的功能不同，可以作為免疫抑制細胞發揮免疫調節作用，這些B淋巴細胞亞群即Bregs。

2.1　Bregs的來源與活化

B淋巴細胞分為B1細胞和B2細胞兩種亞群。B1細胞來源于肝臟，在胸膜、腹膜和腸粘膜組織中有較多表達。B1細胞可以分為B1a細胞(CD11b+CD5+)和B1b淋巴細胞(CD11b+CD5-)。B2細胞來源于骨髓，主要集中在次級淋巴器官。不成熟的B2細胞發育成過渡性的B淋巴細胞1型(CD24hiCD21-B220+)及2型(CD24hiCD21+B220+)，過渡性B淋巴細胞2型可以分化為脾臟和淋巴結中反復循環的成熟濾泡B淋巴細胞(FOB)和脾臟中無柄的的邊緣區B淋巴細胞(MZB)。在獲得性免疫介導的疾病中，FOB可以通過BCR與自身抗體和/或CD40/CD40L的相互作用分化形成“獲得型”Bregs；在炎癥性疾病中，MZB在脂多糖(LPS)和TLR激動劑的刺激下可以分化形成“固有型”Bregs。Mauri和他的同事們確定了人類外周血中存在可產生IL-10的未成熟B淋巴細胞亞群，有CD19+CD24hiCD38hi表型。Iwata近期的研究確定了在人類外周血中存在有免疫抑制作用的CD1d+CD5+IL-10+B淋巴細胞，但是它們存在的數量非常少[16]。Yanaba及同事的研究指出能分泌IL-10的B淋巴細胞亞群還包括CD1dhiCD5+CD19hi等表型[17]。這些通過產生IL-10來發揮免疫抑制作用的CD1dhiCD5+B淋巴細胞亞群被稱為B10細胞，B10細胞在Bregs中被研究的最為廣泛。

Bregs細胞主要源自脾臟過渡2型(T2-MZP)B淋巴細胞[18]。這些T2-MZP B細胞處于發展中的未成熟階段，在與外界環境相互作用之后激發自身反應。TLRs識別病原體之后激活T2-MZP，分泌了第一波IL-10，炎癥反應刺激自身反應性T細胞激活，來自CD40，BCR，CD80，CD86的激活信號將Bregs細胞完全激活，進而釋放大量的IL-10，刺激CD4+T細胞轉化為FoxP3+/CD4+/CD25+Treg細胞[18]。最終，Bregs釋放入外周，表達不同的基因型[18]。

最近有研究表明小鼠和人類體內Bregs的發展是相似的。B10前體細胞在與CD40配體相互作用后或者在LPS和CpG寡核苷酸的刺激下，可以發展為Bregs[19]。小鼠Bregs發展的另外一個關鍵因素是BCR的特異性和親和度，CD19敲除后導致BCR信號通路受損的小鼠Bregs的數量減少約70-80%，同時CD19高表達和CD40L信號通路增強的轉基因小鼠B10細胞數量是增加的[19]。并且CD22表達減少也導致了B10細胞數量的減少。基質相互作用因子1(STM1)和2(STM2)是B10細胞產生IL-10的關鍵因素，Kalampokis的研究表明當缺乏這兩種分子時即使在BCR刺激存在的情況下仍然導致了IL-10分泌的減少[19]。然而，CD1d，MHCⅠ類分子和MHCⅡ類分子對Bregs的發展卻不是必需的。T細胞缺乏小鼠與野生型小鼠相比Bregs的數量增加了5倍，這有可能是因為T細胞抑制了Bregs的成熟[19]。另外，在小鼠多發性硬化癥模型中研究發現B10細胞成熟為功能性IL-10分泌效應細胞從而抑制體內的自身免疫病需要IL-21和CD40依賴的T細胞同源交互反應[20]。B10前體細胞與TLR4或TLR9的相互作用可以促進IL-10的分泌。和T細胞一樣，MyD88因子與Bregs的發展相關但并不重要，但是它在誘導Bregs產生大量IL-10細胞因子的過程中起了關鍵作用[19]。

2.2　Bregs的作用及機制

調節性B淋巴細胞可以通過分泌細胞因子來發揮免疫調節作用，主要有IL-10和TGF-β1。IL-10可以直接作用于T細胞，不依賴于其對抗原呈遞細胞(APC)的抑制，IL-10抑制CD4+T細胞的增殖和細胞因子合成，抑制Th1細胞的分化，還可以抑制Th2細胞產生促炎性細胞因子，減少炎癥因子的釋放，減輕炎癥反應[21]。IL-10作為免疫抑制因子可以減少細胞表面MHCⅡ類分子的表達，下調腫瘤壞死因子從而抑制免疫應答[22]。TGF-β1作為目前已知最強的一種免疫抑制因子，可以對多種免疫細胞及細胞因子的產生起到抑制作用[23]。把體外LPS刺激活化形成的產生TGF-β1的B淋巴細胞轉移到NOD鼠體內，可誘導效應T細胞凋亡，抑制糖尿病的發展[24]。但是產生TGF-β1的Bregs在體內可能不進一步擴增。

Bregs還可以通過與其他細胞的直接作用來發揮其調控機制。如，有關于炎癥性腸病的研究表明，活化的Bregs可以通過CD40和B7與活化的T細胞上的CD40L和CD28結合，抑制Th2細胞分化，減輕疾病的嚴重程度[25]。能與Bregs相互作用的細胞主要有抗原特異性自身反應性T淋巴細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞及T調節細胞(Treg)等[25]。在對T細胞的調節中，Bregs一方面可以誘導激活Treg，另一方面還可以抑制自身反應性T淋巴細胞的活化和Th細胞的分化。此外，Bregs還可以抑制其他細胞如APC、NKT淋巴細胞活性，并表達凋亡配體，介導自身反應性B、T細胞的凋亡等[26]。

2.3　Bregs與T1DM

有研究證明將NOD小鼠B淋巴細胞在體外用交聯抗-IgM抗體激活后，在疾病的早期階段注射回NOD鼠體內可以阻礙和抑制T1DM的發展[27]，但給小鼠輸注活化的NOD-IL-10-/-B細胞則不能減少1型糖尿病的發生和胰島炎，所以B淋巴細胞需要通過分泌IL-10對T1DM起預防作用。體外用脂多糖刺激后的B淋巴細胞可上調Fas配體及分泌TGF-β1來抑制免疫[24]。最近，有研究表明在體外和體內T1DM抑制性樹突狀細胞可以直接刺激這些在NOD和C57BL/6小鼠體內新型Bregs的增殖，機制為Bregs上的CD40與樹突狀細胞上的CD40L結合(N.Giannoukakis,M.Trucco)。樹突狀細胞的產物IL-12p40，可以通過增強免疫抑制性環境來增強Bregs的功能。研究表明TLR信號可以維持樹突狀細胞的免疫抑制活性，Giannoukakis等推測TLR信號可以促進CD40L和CD22配體在樹突狀細胞的高水平表達，并通過研究觀察到其潛在的機制是樹突狀細胞可以直接增強Bregs的頻率[28]。這些結果提示，樹突狀細胞對Bregs的作用可能會間接降低人類患T1DM的風險。綜上所述，Bregs有可能是1型糖尿病診斷及治療的新靶點。通過對Bregs表型和功能方面進展的了解，以及對它們個體發育、與其他細胞種群之間的應答及相互作用的研究，我們認為對Bregs免疫抑制功能的探索會促進炎癥反應和自身免疫性疾病尤其是T1DM的靶向療法的發展，從而尋找新的更安全更有效地生物療法和細胞療法。

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(收稿日期：2014-07-22)

作者簡介：解麗然，女，吉林大學第二醫院內分泌科碩士研究生；劉煜，女，教授，吉林大學第二醫院內分泌科主任，指導教師，本文通訊聯系人。

文章編號：1007-4287(2015)07-1240-04

*通訊作者