樹突狀細胞調控Th17／Treg平衡在動脈粥樣硬化中的作用

劉振明　綜述　胡何節，方征東　審校

樹突狀細胞調控Th17／Treg平衡在動脈粥樣硬化中的作用

劉振明綜述胡何節，方征東審校

摘要動脈粥樣硬化（AS）是一種慢性炎癥性疾病，大量的免疫細胞和炎癥因子參與其中。樹突狀細胞（DCs）作為人體內功能最強的抗原提呈細胞，是整個免疫應答的中心環節；其在刺激初始T淋巴細胞增殖、誘導初始的T細胞向各個細胞亞群的分化、調控各T淋巴細胞亞群之間的平衡等方面發揮著重要作用。本文擬對DCs在AS發生發展中的作用進行介紹和評價。

關鍵詞樹突狀細胞；T淋巴細胞；動脈粥樣硬化；免疫調控機制

2014－12－30接收

作者單位：安徽醫科大學附屬省立醫院普外科，合肥 230001

隨著世界人口老齡化的加劇，動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）性疾病越來越威脅到人類的健康，降低了人們的生活質量。研究［1］表明AS的發生、發展到轉歸是一種慢性炎癥反應的病理過程，大量的免疫細胞和炎癥介質參與其中。樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）是目前已知的體內功能最強的專職抗原提呈細胞（antigen-presenting cell APC），也是唯一能在體內直接激活初始T細胞的APC，其在誘導T細胞活化、刺激初始T淋巴細胞增殖、介導免疫耐受等方面發揮著重要作用［2］。該文擬對DCs調控T細胞亞群在AS的發生和發展中的作用做一綜述。

1 DCs的來源及其生物學特性

DCs在1973年首次從小鼠脾淋巴結中分離出來，因有特征性的樹突形態而得名［3］，根據表型和功能的不同，DCs分為髓樣樹突狀細胞（myeloid dendritic cells，mDCs）和漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cells，pDCs）兩個亞群。DCs起源于骨髓CD34＋造血干細胞，雖然分布在體內大多數組織器官，但在人外周血中數量較少，僅占外周單核細胞的約1%。DCs在機體受到各種應激刺激后產生，并以前體細胞的形式釋放進入外周循環到達全身靶組織；此時的DCs處于未成熟狀態，表面缺乏MHC-Ⅰ類分子和MHC-Ⅱ類分子、CD86／B7-2、CD80／B7-1、CD40等協同刺激分子，不能激活T細胞，但可通過胞飲、受體介導的內吞及吞噬等方式攝取外來抗原，具極強抗原加工和處理能力。DCs攝取抗原后，迅速通過淋巴管的內皮細胞移行至富含T細胞的淋巴組織，并在TNF-α、LPS等刺激分子的作用下逐漸發育為成熟的DCs；成熟DCs高水平表達MHC-Ⅰ類分子和MHC-Ⅱ類分子、協同刺激因子及黏附分子（CD54／ICAM-1、CD11a／LFA-1α），有較強激活T淋巴細胞活化的能力。

未成熟DCs主要分布于非淋巴組織，如肝、腎、心和皮膚等組織，而成熟DCs則分布在淋巴組織，如脾和淋巴結等部位。DCs有耐受性和免疫原性的雙重作用，正常情況下，體內絕大多數DCs處于未成熟狀態，不能激活T淋巴細胞，主要參與免疫耐受的過程；在接受抗原刺激后，逐漸發育為成熟狀態，激活T淋巴細胞，分泌炎癥因子IL-6、IL-12和IL-1β，參與免疫應答的過程。DCs的免疫原性和耐受性雙重功能主要與其表達共刺激分子相關。低表達或不表達共刺激分子，在體內能夠下調免疫應答和維持免疫耐受的細胞群叫耐受性DCs（tolerogenic dendritic cells；tolDCs），tolDCs主要表達CD11c、CD11b等特征性表面分子，低表達CD40、CD80、CD86等協同刺激分子和MHC-Ⅱ類分子。

2 T淋巴細胞在AS中的作用

早在1856年德國病理學家Vichow就提出AS是動脈內膜炎癥的觀點，1986年Ross在其損失應答學說的基礎上加以修改提出的炎癥理論，進一步明確了AS是一種慢性炎癥反應的過程。免疫過程一直被認為是炎癥反應的標志，研究［4］顯示T淋巴

細胞介導的免疫過程在AS發生、發展和轉歸的過程中發揮著重要的作用。T淋巴細胞可分為CD4＋T淋巴細胞CD8＋T淋巴細胞兩大亞群，初始的CD8＋T淋巴細胞活化后可分泌大量白介素、TNF-α、TNF-β等炎癥因子，進而激活巨噬細胞系統，直接或者間接的參與了AS發展。初始的CD4＋T淋巴細胞可分化為Th1、Th2和Th17輔助性T細胞和調節性T細胞（regulatory T cells，Treg），晚期的AS斑塊中存在大量的Th1細胞，分泌IFN-γ、IL-2、TNF-β、TNF-α等與細胞免疫有關的細胞因子。Th2細胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等與體液免疫相關的細胞因子。研究［5］表明，Th1細胞有促進AS發展的作用；而Th2細胞既促進AS產生，又抑制AS發展。

Th17是近年發現的CD4＋T細胞一個新的亞型，可表達IL-17和TNF-α等促炎性細胞因子［6］。研究［7］表明，有強大促炎效應的IL-17和TNF-α能夠通過多種途徑參與AS的形成和發展，并最終演進至晚期不穩定AS斑塊為特征的慢性炎癥免疫性疾病。Treg是CD4＋T細胞中的重要亞群，對于限制慢性炎癥，防止自身免疫性疾病發生，保持自身抗原耐受以及調節淋巴細胞增殖的穩態平衡都非常重要，被認為是負向調控免疫應答的最重要效應細胞［8］。作為一類有調節功能的細胞亞群，主要通過細胞間接觸或抑制性細胞因子作用于APC或者效應T細胞，從而發揮免疫耐受的作用［9］。Th17細胞與Treg有著密切的聯系，在分化發育和功能的發揮上均表現出相互抑制的作用。隨著對這兩群細胞關系的深入研究，Th17／Treg比率的平衡對維持正常免疫應答及防止自身免疫具有重要意義。研究［10］顯示，Th17／Treg比率的失衡可能促進小鼠AS的發生發展，目前此兩者之間的關系已成為免疫學的研究熱點。

3 DCs在Th17／Treg平衡中的調控作用

在外周免疫中，機體處于免疫耐受狀態還是免疫應答狀態取決于未成熟和成熟DCs之間的比例。研究［11］顯示在TGF-β作用下，初始的CD4＋T細胞可表達孤核受體γt（RORγt）和叉頭蛋白3（Foxp3）兩種轉錄因子；然而誘導初始T細胞向Th17分化還是向Treg細胞分化則取決于微環境中細胞因子的種類。由于tolDCs缺乏共刺激分子，在其呈遞抗原而活化初始的CD4＋T細胞時，TGF-β與TGF-β受體結合，使其下游的轉錄因子Smad3磷酸化，進而與Fox3增強子序列結合，誘導Fox3基因的表達。同時，在缺乏IL-6的情況下，TGF-β通過T細胞生長因子IL-2優先活化信號轉導激活子5（STAT5），STAT5與Fox3啟動子結合，誘導初始CD4＋T細胞向Treg分化，使機體處于免疫耐受狀態［12］。此外，tolDCs高表達的吲哚胺2，3-雙加氧酶使微環境中的色氨酸分解，在低色氨酸環境下，DCs能夠獲得更強的免疫耐受能力，表現為DCs表面的耐受性受體ILT3、ILT4表達上升，從而干擾APC表面NF-κB依賴性共刺激分子的表達，使T細胞失去活化能力，導致免疫耐受的形成［13］。

成熟DCs分泌的IL-6通過IL-6-gp130-STAT3途徑在初始的CD4＋T細胞向Th17細胞分化過程中發揮重要作用［14］。Yang［15］發現，IL-6可上調IL-23R的表達，IL-23與IL-23R結合啟動IL-23信號，在IL-6的協同刺激下激活STAT3，促進RORγt表達，誘導初始的CD4＋T細胞向Th17細胞分化。研究［16］表明IL-6誘導活化的T細胞分泌IL-21，分泌型IL-21的啟動子與STAT-3直接結合，促進RORγt表達，誘導初始的CD4＋T細胞向Th17細胞分化并分泌IL-21，形成STAT-3-Th17-IL-21為循環的IL-21自分泌環，在TGF-β存在的條件下，IL-21促進初始的CD4＋T細胞向Th17細胞分化，同時抑制其向Treg細胞分化［17］。此外，Kimura［18］在培養骨髓性樹突細胞（BMDC）時，含有LPS培養基中的BMDC可誘導未致敏的T細胞產生IL-17；而加入抗-gp130抗體或者IL-6基因敲除小鼠的BMDC后依然有IL-17表達；由此可以推斷，誘導初始的CD4＋T細胞向Th17細胞分化可能還存在非依賴IL-6-gp130-STAT3途徑，DCs可能對該途徑的調控起著重要作用。

4 DCs為AS的治療提供了新視角

AS發病機制可能與機體自身免疫細胞功能失衡，免疫耐受被破壞有關；靶向自身抗原的適應性免疫不平衡，APC對自身抗原異常提呈，導致針對自身抗原的效應T細胞異常活化［19］。DCs作為體內功能最強的APC，在AS的發生、發展及轉歸上發揮著重要作用。有文獻［20］報道，盡管在人和老鼠的正常動脈上也能發現DCs，但當這些血管發生AS時DCs在數量和分布上會發生很大的改變。此外，

Kawahara et al［21］發現AS的斑塊病變的進展程度和病變區域的DC信號有相關性，增加的DCs主要集中在晚期不穩定性斑塊區域。研究［22］同樣表明，人體AS血管中免疫原性DCs標志物CD83、CD1a的表達增多，而tolDCs的標志物CD11b、IDO表達減少。由此可見，DCs的免疫調節作用參與了AS的發生和發展。

5 結語

DCs通過多種機制參與調節T細胞亞群在體內的平衡，在介導機體免疫耐受和免疫應答過程中發揮重要作用。可以預見，深入研究DCs的免疫耐受機制與功能，如DCs信號轉導通路、炎癥因子與受體間的相互作用，將有助于進一步了解機體維持自身耐受、免疫耐受破壞參與AS的發病機制，并可能為治療AS提供潛在的干預措施和治療手段。

參考文獻

［1］ 王俊賢，陳建英．Th17介導炎癥反應在動脈粥樣硬化中的作用［J］．廣東醫學院學報，2011，29（5）：549－51．

［2］ 滕廣帥，邵宗鴻．樹突細胞與自身免疫性疾病關系的研究進展［J］．中華醫學雜志，2012，92（12）：859－61．

［3］ Steinman R M，Cohn Z A．Identification of a novel cell type in peripheral lymphoid organs of mice．I．Morphology，quantitation，tissue distribution［J］．J Exp Med，1973，137（5）：1142－62．

［4］ Galkina E，Ley K．Immune and inflammatory mechanisms of atherosclerosis［J］．Annu Rev Immunol，2009，27（1）：165－97．

［5］ Aukrust P，Otterdal K，Yndested A，et al．The complex role of T-cell-based immunity in atherosclerosis［J］．Curr Atheroscler Rep，2008，10（3）：236－43．

［6］ Bettelli E，Korn T，Kuchroo V K．Th17：the third member of the effector T cell trilogy［J］．Curr Opin Immunol，2007，19（6）：652 －7．

［7］ Niessner A，Sato K，Chaikof E L，et al．Pathogen-sensing plasmacytoid dendritic cells stimulate cytotoxic T-cell function in the atherosclerotic plaque through interferon-alpha［J］．Circulation，2006，114（23）：2482－9．

［8］ Ohnmacht C，Pullner A，King S B，et al．Constitutive ablation of dendritic cells breaks self-tolerance of CD4 T cells and results in spontaneous fatal autoimmunity［J］．J Exp Med，2009，206（3）：549－59．

［9］ 余曉洋，王彩虹，李小峰．樹突狀細胞對Th17／Treg免疫平衡調節的研究進展［J］．中華微生物學和免疫學雜志，2013，33 （3）：227－30．

［10］Xie J J，Wang J，Tang T T，et al．The Th17／Treg functional imbalance during atherogenesis in ApoE（-／-）mice［J］．Cytokine，2010，49（2）：185－93．

［11］Zhou L，Littman D R．Transcriptional regulatory networks in Th17 cell differentiation［J］．Curr Opin Immunol，2009，21（2）：146－52．

［12］張伯彬，尹 輝，古宏標．轉化生長因子-β參與CD4＋CD25＋調節性T細胞誘導的發育研究進展［J］．國際免疫學雜志，2011，34（2）：139－42．

［13］王紅祥．ILT及IDO在樹突狀細胞介導免疫耐受中的作用及機制［J］．國際免疫學雜志，2006，29（2）：96－100．

［14］Nishihara M，Ogura H，Ueda N，et al．IL-6-gp130-STAT3 in T cells directs the development of IL-17＋Th with a minimum effect on that of Treg in the steady state［J］．Int Immunol，2007，19（6）：695－702．

［15］Yang X O，Panopoulos A D，Nurieva R，et al．STAT3 regulates cytokine-mediated generation of inflammatory helper T cells［J］．J Biol Chem，2007，282（13）：9358－63．

［16］Wei L，Laurence A，Elias K M．IL-21 is produced by Th17 cells and drives IL-17 production in a STAT3-dependent manner［J］．J Biol Chem，2007，282（48）：34605－10．

［17］Dong C．Differentiation and function of pro-inflammatory Th17 cells ［J］．Microbes Infect，2009，11（5）：584－8．

［18］Kimura A，Naka T，Kishimoto T．IL-6-dependent and-independent pathways in the development of interleukin 17-producing T helper cells［J］．Proc Natl Acad Sci U S A，2007，104（29）：12099－104．

［19］Mallat Z，Gojova A，Brun V，et al．Induction of a regulatory T cell type 1 response reduces the development of atherosclerosis in apolipoprotein E-knockout mice［J］．Circulation，2003，108（10）：1232－7．

［20］Galkina E，Ley K．Immune and inflammatory mechanisms of atherosclerosis［J］．Annu Rev Immunol，2009，27：165－97．

［21］Kawahara I，Tsutsumi K，Nagata I．The role of the vascular-associated lymphoid tissue（VALT）network and neovascularization in atherosclerotic carotid plaque［J］．No Shinkei Geka，2013，41 （1）：5－13．

［22］鄧 瓊，胡何節．樹突細胞在動脈粥樣硬化病理機制中的雙重作用［J］．國際外科學雜志，2013，40（12）：831－4．

作者簡介：劉振明，男，碩士研究生；胡何節，男，主任醫師，教授，碩士生導師，責任作者，E-mail：huhejie＠hotmail．com；方征東，男，副主任醫師，博士，責任作者，E-mail：fangzhengdong＠126．com

基金項目：安徽省自然科學基金項目（編號：1208085MH151、1408085MH177）

文獻標志碼A

文章編號1000－1492（2015）04－0562－03

中圖分類號R 392．1；R 645．4