樹突細胞在動脈粥樣硬化中的作用

尹玉潔　馬柳一　位　庚　劉　煥賈振華，2(河北醫科大學河北以嶺醫藥研究院國家中醫藥管理局重點研究室，河北　石家莊　05007)

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樹突細胞在動脈粥樣硬化中的作用

尹玉潔馬柳一位庚劉煥1賈振華1，2
(河北醫科大學河北以嶺醫藥研究院國家中醫藥管理局重點研究室，河北石家莊050017)

〔關鍵詞〕樹突細胞;動脈粥樣硬化;調節性T細胞;胞葬作用

1河北省中西醫結合醫藥研究院2河北醫科大學附屬以嶺醫院

第一作者:尹玉潔( 1989－)，女，碩士，主要從事心腦血管疾病研究。

研究指出動脈粥樣硬化( AS)是一種自身免疫性疾病，巨噬細胞、樹突細胞( DCs)和T細胞等介導的免疫反應，促進AS的病程進展〔1〕;其他因素還包括肌成纖維細胞的累積、細胞外基質的蛋白擴張，尤其是蛋白聚糖、膠原和彈性蛋白。炎癥環境、內質網應激及氧化應激最終會導致內膜細胞凋亡，若凋亡的細胞不能迅速有效被鄰近吞噬細胞吸收，則成為二次壞死，連同觸發主細胞的壞死，形成壞死核心〔1〕。繼而隨著細化纖維瘢痕，形成脆弱的斑塊表型，而后者常導致斑塊破裂及管腔血栓形成，是引起急性心肌梗死、不穩定型心絞痛、心臟驟停及中風斑塊形成的主要來源。

DCs是唯一有望服務于先天性和適應性免疫系統的接口，且能有效地激活記憶性T細胞。在人類和小鼠〔2〕血管壁中對DCs的識別引起了人們對于DCs在急性和慢性血管疾病中所起的作用的關注，包括AS。DCs的抗原呈遞、活化T細胞、分泌細胞因子、轉化為泡沫細胞并參與胞葬的功能均表明DCs對AS的發病機制有很大影響。本文將著重總結DCs在AS發病機制中的起源和功能，并探討將DCs應用于治療AS的新策略。

1血管壁中DCs的識別和描述

淋巴組織的DCs已被歸類為經典的DCs和漿細胞DCs。非淋巴組織如人類和小鼠的AS斑塊也有DCs的表型識別，由于表型細胞表面標志物的重疊性質、其起源表達標志的差異性以及表型細胞的可塑性，AS斑塊內DCs表達較混亂。例如，DCs在淋巴組織中的經典標志物CD11c，也可以通過炎性微環境如AS的巨噬細胞來表達。因此可以同時使用多個細胞表面標記物來確定DCs，例如CD11chi，MHC－IIhi，CD11b±，F4/80±，CD103±，DEC－205±，Clec9a±以及Mertklo/－。近來，轉錄分析增加了其他標記物的使用，如Flt3、c－Kit、CD272，和CD26，但這些只能由傳統的DCs表達，而非組織的巨噬細胞〔3〕。然而使用多個標志物的方法有以下缺陷: ( 1)細胞表面標志物通過流式細胞分析，需要酶從組織分離出細胞，例如一些蛋白在酶促消化過程中容易受到切割和降解〔4〕。( 2)由于實驗的性質，無法準確在血管壁或AS斑塊中定位DCs的不同亞群。

2動脈壁上DCs的起源

已經明確DCs存在于人類和小鼠的動脈壁，且在AS易發部位分布密集。這些區域高剪切應力的血流量可能參與DC的募集，具體的分子機制、趨化因子受體及非AS主動脈的前體尚不清楚。Choi等〔5〕證明，正常主動脈DCs主要位于內膜并且被分為至少兩個不同生長亞群，CD11c+CD11b－CD103+及CD11c+CD11b+CD103－DCs。Flt3－/－小鼠主動脈壁的CD103+亞群在注射DC生長因子Flt3L后表達增加，表明CD103+是從經典的Flt3L依賴型DC前體衍生而來的。與之相反，CD11b+CD103－亞群依賴于單核細胞相關生長因子( M－CSF)，在高脂血癥引起的AS模型中，這兩個亞群在內膜的分布數目迅速擴大，占據內膜DC的最大比例。有研究顯示，DCs是從Ly6clo〔6〕和Ly6chi〔7〕單核細胞衍生而來的，表明單核細胞來源的DC對AS病程中DCs數量的增多起主要作用。實驗觀察Cx3cr1－/－小鼠DCs病變的積累減少，表明CX3CR1對DC募集發揮重要作用〔8〕。而CX3CR1需通過單核細胞附著至血管壁，因此Cx3cr1－/－小鼠內膜DCs的減少可能主要是由單核細胞募集減少、抑制DC的分化引起的，需進一步的研究來了解AS病變中參與DCs募集的具體趨化因子受體。pDCs是AS病變的另一DC亞群，數量少于經典DCs，來源于所謂的通用DC前體，不同于經典DCs的是，其表達低水平的CD11c、組織相溶性復合物( MHC－Ⅱ)及高水平的PDCA－1、SiglecH。最近的一項研究表明DCs亞群CCL17+DC在健康的血管壁上并無表達，作為DC成熟的標志物存在于AS病變中，特別是高水平的MHC－Ⅱ、CD40、CD80及CD86的表達。

3 DCs在AS病變中的作用

3. 1 DCs在脂質吸收和脂質代謝中的作用AS病變中吞噬脂質形成泡沫細胞的亞群可能是從DCs演變的，DCs內在脂蛋白轉化為泡沫細胞的機制可能包括受體介導的內吞作用、清道夫受體介導的攝取、DCs從循環至血管腔直接攝取和富含膽固醇的胞葬作用。CD11c－DTR小鼠在注射白喉毒素血管DCs減少，從而降低脂質在新生病灶的累積，表明DCs是AS早期病變脂質沉積的重要介質〔9〕。

在病變早期，DCs除了能夠進行脂質吸收，還可能在其他節點參與調節全身膽固醇水平。西方飲食喂養的Ldlr－/－和Apo－/－小鼠的壽命的實例上看，DCs的增強是由抗凋亡蛋白Bcl－2的CD11c特異性基因轉錄完成的，極低密度脂蛋白( VLDL)和低密度脂蛋白( LDL)膽固醇水平降低〔10〕。反之，在CD11c－DTR小鼠注射白喉毒素后，DCs出現急性消融導致Ldlr－/－和Apoe－/－小鼠的血漿膽固醇水平升高。DCs可能通過腸、糞便排泄來影響膽固醇吸收，以調節全身膽固醇水平。

3. 2脂質對于DC功能調節的作用在細胞功能對脂質沉積影響的評估研究中，巨噬細胞一直占據主導地位，認為膽固醇囤積會促進巨噬細胞“激活”。Spann等〔11〕的體外實驗研究顯示，巨噬細胞引起的膽固醇囤積能夠通過激活轉錄因子( LXR)而促進抗感染反應。其他脂質沉積對巨噬細胞產生的影響也可能適用于DCs外排膽固醇，促進清除病變的細胞外脂質。

針對脂質是如何具體影響DCs功能的，研究顯示LDL和氧化LDL通過上調共刺激分子和炎性細胞因子誘導DC成熟，從而影響DCs的遷移和對T細胞的刺激功能，值得注意的是，高脂血癥條件下，DCs的T細胞刺激功能正常〔12〕，但其從外周組織向淋巴器官轉移的功能是嚴重受損的。AS病變過程的具體含義: ( 1)遷移功能障礙可能會影響DCs的抗感染功能，如膽固醇外泄、凋亡細胞清除、向T細胞的抗原呈遞，至關重要的是在AS斑塊內會誘導T細胞的自我耐受和自身抗原修復; ( 2)成熟DCs可促進炎性細胞因子的局部分泌，增強單核細胞和T細胞募集; ( 3) DCs抗原呈遞引起的T細胞特異性抗原活化會導致局部炎癥加重; ( 4)成熟DCs分泌的膠原酶和基質金屬蛋白酶會促進膠原蛋白和細胞外基質降解，保護纖維帽變薄和形成易損斑塊表型。

高脂血癥條件下，DCs遷移功能受損可能是由于遷移趨化因子受體( CCR7)上調不足，觀察將病變主動脈外科植入膽固醇水平正常的動物，依舊導致AS疾病的發生，CD11chi細胞高水平表達CCR7。在外科主動脈移植模型中，CCL19和CCL21通過配體CCR7相結合能夠防止疾病的消退，表明遷移依賴CCR7來表達。在小鼠最近的研究中，他汀類藥物治療導致疾病回歸也與病灶細胞CCR7表達水平升高有關〔13〕。因此應通過實驗研究和模型改進來探索在AS病變過程中CCR7調控的機制和影響。

3. 3 DC成熟、抗原呈遞及AS DCs未成熟前，具有捕獲抗原的功能，但尚未表達高水平的MHC－Ⅰ/Ⅱ及T細胞共刺激分子CD80、CD86和CD40。TLR介導活化后，DCs轉化為成熟狀態，下調幾種模式的抗原捕獲，特別是巨噬細胞，上調MHC－Ⅰ/Ⅱ、CD80、CD86和CD40，并遷移到引流淋巴結節點T細胞抗原表達。人類和動物研究都表明在病變進程中成熟DCs的積累存在于AS斑塊。這與之前描述的高脂血癥條件下DC遷移功能缺陷是一致的。在AS病變過程中DC的成熟與促炎細胞因子的分泌以及以抗原特異性方式激活幼稚T細胞有關〔14〕，而壞死細胞分離出的DNA和RNA片段以及膽固醇結晶也可能參與DC的成熟。早期研究表明T細胞CD80－/－CD86－/－小鼠的AS病變是減輕的，而成熟DC恰恰上調這兩個共刺激分子。因此表明DC成熟和對T細胞的抗原呈遞都是促AS因素，然而CD80－/－CD86－/－與嚴重的全身性T細胞( Treg細胞)缺損有關，CD74－/－與外周T細胞數目的顯著降低有關，而后者是AS的第二大影響因素。這種情況下，可以通過DC特異性阻斷物MyD88( Cd11cCre+Myd88fl/fl)抑制DC成熟來減少DCs的抗原呈遞和激活T細胞的功能。

DC介導的T細胞活化還涉及到抗原在AS中的角色，包括DCs的抗原采集位點和DC－T細胞的相互作用位點。假設最重要的受損抗原是氧化LDL、Hsp60、Hsp65和β2糖蛋白Ⅰ，病變的DCs通過巨吞、清道夫受體介導的攝取及對包含死亡細胞抗原的胞葬來捕獲以上和(或)其他抗原，隨之在MHC－Ⅰ和MHC－Ⅱ模塊進行處理和呈遞。循環系統、周圍組織DCs及淋巴組織DCs可以捕獲和呈遞循環AS中相關抗原，如氧化LDL。

3. 4 DCs對維持Treg細胞穩態的作用Treg細胞是AS病變中已明確的T細胞亞群，通過抑制促AS的輔助T細胞( Th1)細胞反應〔15〕及抗感染細胞因子轉化生長因子( TGF)－β和白細胞介素( IL)－10來抑制內皮細胞和巨噬細胞的活化，從而抑制AS病變中的炎性反應。目前認為AS主要有胸腺衍生的天然性免疫應答及適應性或誘導型調節性T細胞的免疫應答。Treg處于富含CpG的甲基化狀態，而Treg特異性去甲基化FoxP3基因是適應性Treg最精確的標志物。

近來證明，MyD88對AS病變過程中DC的成熟、產生保護性的Treg細胞應答也起關鍵性作用〔16〕。DC成熟階段Teff和由幼稚T細胞發展而來的Tregs的發展都需要通過CD80/CD86的上調來共刺激〔17〕。Treg分泌的TGF－β抑制了巨噬細胞產生的MCP－1，從而抑制炎性Ly6chi單核細胞進入AS內膜。以上數據表明在AS早期，DC介導的T細胞的活化是由Treg的應答主導的。DC介導的T細胞激活可能轉移至引流淋巴結這一非炎性環境，表達低水平的γ－干擾素( IFN－γ)和IL－12，可能促進Treg的發展。與之相反，在AS發展階段，DC的遷移功能存在缺陷，在此炎性環境下會呈現抗原呈遞，引起強烈的共刺激信號和促AS的Teff細胞的發展。

DCs的特定亞群能夠優先激活Treg細胞或特異性限制其發展。耐受性DCs CD103+在病變過程通過依賴Flt3－Flt3L并與其相互作用而促進Treg的發展，而Flt3－/－Ldlr－/－小鼠耐受性DCs的缺失導致主動脈Treg、IL－10分泌的減少，上調促炎性因子TNF－α和IFN－γ，加重AS病程進展。腸道CD103+DCs又是Treg細胞分化的有效誘導劑，CD103+DCs分泌TGF－β、視黃酸〔18〕和細胞因子的能力對外周Treg分化起關鍵作用。肺CD103+DCs通過CCL22的分泌促進循環Tregs的增多。因此可以提出一個可能性:血管CD103+DCs能夠利用TGF－β/視黃酸和CCL22來誘導外周Tregs分化，促使循環胸腺來源的天然Tregs參與AS早期病變。CCL17+DCs在AS病變中則充當抑制Treg的角色〔19〕，作用于T細胞上的CCR4阻止幼稚T細胞分化為Treg，并促進Tregs細胞凋亡。總之，在AS病變中DCs 對Treg細胞平衡發揮核心作用。

3. 5 pDCs在AS病變中的作用pDCs已在人類和小鼠AS斑塊中描述過，在構成總內膜DC亞群中僅占據一小部分，但是pDCs能夠有效分泌Ⅰ型IFN－a和IFN－β，已證明IFN－a表達水平與人體斑塊漏洞呈正相關，并能誘導血管平滑肌細胞凋亡〔20〕，促進纖維帽變薄，使得DCs與TLR配體相結合，誘發促炎性細胞因子的產生〔21〕。

3. 6 DC的胞葬作用在抗原捕獲、炎性反應、壞死核心形成中的潛在作用DCs抗原捕獲及隨后的T細胞活化機制可能包括巨吞飲、受體介導的內吞作用、吞噬作用和胞葬作用。胞葬作用是由吞噬細胞以非炎性方式進行識別和清除凋亡細胞的過程，AS早期病變的未成熟經典DCs以及CD103+DCs都具有胞葬作用。攝取抗原蛋白質或脂質后，表達MHC－Ⅰ或MHC－Ⅱ激活抗原特異性T細胞或誘導T細胞耐受。假設DC胞葬介導的抗原呈遞引發臨界的病毒和自身免疫性疾病的免疫應答。

DC胞葬可以通過抑制炎癥及DC成熟對斑塊產生重要影響。DC介導的對病變凋亡細胞的胞葬會防止二次細胞壞死，二次細胞壞死是促炎癥信號，會加速AS病變發展及壞死核心形成〔22〕。在AS斑塊形成過程中，巨噬細胞的胞葬在抗感染和預防壞死核心方面發揮著關鍵的作用〔23〕。在AS斑塊形成過程，成熟DCs會喪失胞葬的功能，繼而引起局部炎性反應、促進細胞外基質降解和壞死核心的形成〔22〕。

3. 7 DC疫苗的新策略AS是慢性炎癥免疫性疾病，具有細胞和體液免疫兩種自身免疫性方式，使得疫苗越來越成為一種可行的治療方法。已經明確DCs在細胞和體液免疫活化中的中心作用，近來專注于開發針對AS的DC疫苗接種策略。例如靜脈內注射外源性氧化LDL負載DCs導致小鼠頸動脈斑塊表型穩定〔24〕。舉一反三，DCs負載ApoB100蛋白協同免疫抑制細胞因子IL－10進行治療，可能是由于保護性Treg細胞應答，包含DCs的致耐受性ApoB100注射劑延緩AS病程進展，減少系統性炎癥反應，還可以減少人類ApoB100轉基因Ldlr－/－小鼠的CD4+T細胞的病變浸潤〔25〕。臨床研究亦表明在AS的治療過程中基于DC的疫苗接種能顯著促進保護性Treg細胞應答。因此，尋找新的方法來明確AS病程中與T細胞反應的特異性抗原，以便設計有效的免疫抑制疫苗是非常必要的。

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〔2015－03－26修回〕

(編輯袁左鳴)

通訊作者:賈振華( 1975－)，男，博士生導師，主要從事心腦血管疾病研究。

基金項目:國家重點基礎研究發展計劃( 973計劃)資助項目( NO2012CB518606 ) ;河北省杰出青年科學基金( H201506063)

〔中圖分類號〕R543

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202( 2016) 02-0475-04;

doi:10. 3969/j. issn. 1005-9202. 2016. 02. 108