T淋巴細胞亞群在心肌梗死后心肌修復中作用的研究進展

施雪斐，鄭宇昕2，高俊杰，李益萍，王肖龍

現代社會中，心血管疾病的患病率處于持續上升階段，目前，我國心血管疾病患病人數約2.9億，其中缺血性心臟病是導致心血管疾病死亡的主要原因[1]。急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是缺血性心臟病(ischemic heart disease，IHD)的主要臨床類型，其病理特征是心肌缺血性壞死。隨著溶栓及介入治療技術的發展，AMI的存活率明顯提高，但AMI后心室重構所致心力衰竭的死亡率則顯著增加[2]，因此，需要探索新的治療方法來限制AMI后心肌梗死面積，預防不良心室重構。近年來，T淋巴細胞亞群(簡稱T細胞)在心肌梗死過程中的作用受到重視，隨著心肌梗死后局部炎癥反應的相關機制不斷地被提出，T淋巴細胞亞群相關的細胞及其分泌因子在調節炎癥和介導心臟修復的關鍵作用得以證實。大量研究表明，在心肌梗死后機體產生了針對心肌自身抗原成分的適應性免疫應答，T淋巴細胞亞群浸潤梗死灶和遠端心肌，修復梗死心肌。本研究通過檢索國內外近20年內的相關文獻，對T淋巴細胞亞群參與梗死心肌修復過程中的作用做一綜述。

1 T淋巴細胞亞群概述

1.1 T淋巴細胞亞群的來源與分化 T淋巴細胞亞群來源于骨髓的淋巴樣干細胞。產生T細胞的中央器官是胸腺，在胸腺的誘導下分化、發育成熟為識別各種抗原的T細胞亞群，通過淋巴循環和血液循環分布到全身免疫組織器官之中，發揮細胞免疫及免疫調節功能。T細胞的再循環有利于廣泛接觸進入體內的抗原物質，加強免疫應答，較長期保持免疫記憶。為了有效識別抗原，T細胞的激活與遷移都受到趨化因子受體信號的調控，因此，T細胞的啟動位置被認為主要影響他們外周歸巢的模式。最近研究顯示，對于心肌而言，肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)及其受體c-Met傳導指示心肌細胞引流淋巴結中的T細胞表達趨化性細胞因子受體CCR4和CXCR3，使其特異性歸巢至心肌[3]。在抗原識別后，經克隆擴增的T細胞發育成組織歸巢效應細胞和不同的記憶T細胞亞群，組織常駐的記憶細胞在不同的器官包括心臟中得到越來越多的識別。

1.2 T淋巴細胞亞群的免疫調節作用 T細胞是調節組織修復和纖維化的重要因素，對組織修復的免疫活性研究表明，T細胞可以通過不同的方式影響纖維化進展和瘢痕形成。T細胞的活化影響著皮膚和骨骼肌傷口的愈合[4]、神經損傷的修復[5]、肺纖維化[6]、肢體再生[7]等。T細胞參與心肌梗死后的壞死組織清除及梗死修復[8-9]。心肌梗死后T細胞發生免疫激活，分泌的細胞因子參與炎癥反應，炎癥反應在心肌的損傷及修復過程中具有雙向調節作用[10]。相關的組織病理學研究發現，AMI病人的尸檢標本中，T細胞浸潤遠端和梗死周圍心肌區域，且梗死和非梗死冠狀動脈壁內均有活化T細胞[11]。此外，心肌梗死后心力衰竭病人的心臟局部也存在顯著的T細胞應答，心臟局部的T細胞具有克隆擴增和組織特異性的表型，分泌促纖維化及促凋亡因子參與不良心室重構，并能再次進入外周循環。所以，人體心肌損傷后T細胞被激活并調節局部炎癥活動。

1.3 T淋巴細胞亞群的分類 T細胞占總淋巴細胞的60%～80%，是淋巴細胞中數量最多、功能最復雜的一類細胞，不但負責細胞免疫、輔助體液免疫，還參與抗腫瘤、細胞內感染、移植排斥、延遲型超敏反應等。T細胞按功能和分子表型可分為CD4+T細胞和CD8+T細胞。對臨床研究而言，CD4+T細胞和CD8+T細胞的百分比變化、比值變化，均可用于判斷人體免疫功能是否紊亂。已知CD4+T細胞占T細胞的60%～65%，主要分化為輔助性T細胞1(helper T lymphocyte 1，Th1)、輔助性T細胞2(helper T lymphocyte 2，Th2)、輔助性T細胞17(helper T lymphocyte 17，Th17)和調節性T細胞(regulatory T cells，Treg)4種功能亞群。T輔助細胞(helper T lymphocyte，Th)主要合成和分泌細胞因子，對免疫應答起輔助和調節作用。Treg具有下調免疫應答的免疫抑制功能，可通過細胞接觸或分泌免疫抑制性細胞因子來抑制免疫效應細胞的活性。CD8+T細胞占T細胞的30%～35%，主要分化為細胞毒T淋巴細胞(cytotoxic T cell，Tc/CTL)，通過細胞毒作用特異性殺傷病毒等胞內感染病原體所感染的靶細胞和體內突變的細胞。

2 CD4+T細胞參與心肌梗死后炎癥反應

CD4+T細胞是已知功能最復雜的免疫細胞群體，CD4+T細胞在特定的細胞因子環境中被病原體激活后，可以極化為不同功能的細胞亞群。白介素-12(interleukin 12，IL-12)和γ-干擾素(Interferon-γ，IFN-γ)誘導Th細胞前體(Th cell precursor，Th0)向Th1亞群分化；而白介素-4(interleukin-4，IL-4)促進Th0向Th2亞群分化；轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)與白介素-6(interleukin-6，IL-6)聯合作用，促進Th0向Th17亞群分化，白介素-23(interleukin-23，IL-23)促進Th17細胞的擴增；TGF-β可促進Treg的分化。

2.1 CD4+T細胞參與修復梗死心肌的實驗證據 CD4+T細胞在心肌梗死后的自我抗原識別中被激活，浸潤到梗死和遠端心肌，在改善心肌創傷愈合過程中起關鍵作用。Jedrzej等[12]研究發現，CD4+趨化因子受體CCR7+T細胞在早期再灌注期間的特異性喪失，CD4+T細胞的缺失增加了梗死心肌細胞中Ly6-chigh單核細胞的數量[13]，認為CD4+T細胞對梗死心肌的浸潤機制，可能是誘導促炎性單核細胞的分化。此外，激活的CD4+T細胞表達了高水平的干擾素-C(interferon-c，IFN-c)，而IFN-chigh是Th1細胞產生的主要促炎細胞因子之一，誘導CD4+Foxp3+T細胞和調控CD4+Foxp3+T細胞的增殖。在心肌梗死后，由樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)產生的外泌體(exosomes，EXs)通過Th1信號通路的上調激活CD4+T細胞，可以促進愈合并改善心臟功能[14]。Maisel等[15]在AMI模型大鼠中觀察到心肌梗死區域與非梗死區域均發現CD4+T細胞的浸潤以及心肌炎，揭示心肌梗死大鼠體內出現了以細胞免疫應答為主的自身炎癥免疫反應。這些研究表明心肌梗死后通過自身抗原激活CD4+T細胞，這是傷口愈合的先決條件。

2.2 Th1細胞參與心肌梗死后的促炎作用 Th1細胞在炎癥早期被激活，具有纖維化和抗纖維化的雙向作用[16]。初始CD4+T細胞在IL-12和IFN-γ的誘導下分化為Th1細胞，分泌IFN-γ，參與細胞介導的免疫應答。IL-12是IFN-γ的T細胞非依賴性誘導所必需的，對于Th1和Th2細胞的分化有重要作用。IFN-γ通過促進巨噬細胞MHC Ⅱ類分子的表達，進而增強抗原遞呈能力。 Yoshizaki等[17]報道了Th1細胞的纖維化作用，其生物學效應主要由IFN-γ來實現，通常伴有明顯的炎癥細胞因子。而Gurujeyalakshmi等[18]則報道了IFN-γ可以顯著減少膠原蛋白沉積，并減弱博來霉素誘導的肺纖維化。Pasqui等[19]在臨床研究中發現心肌梗死病人體內的Th1明顯上升而Th2明顯下降。Th1產生的細胞因子能影響巨噬細胞的激活，調節M1型巨噬細胞的極化和功能，進而影響心肌修復。

2.3 Th2細胞參與心肌梗死后的促纖維化作用 Th2主要是促纖維化的細胞[20-21]，初始CD4+T細胞在IL-4的誘導下分化為Th2細胞，分泌IL-4、白介素-5(IL-5)和白介素-13(IL-13)，在不同的纖維化和瘢痕實驗模型上進行的一系列研究證實：促進了組織的纖維化進程[22]。從理論上說，Th2介導細胞外基質的重塑和新生膠原沉積過程關鍵蛋白的表達，包括蛋白膠原、基質金屬蛋白酶1和賴氨酸氧化酶3[23]。Th2細胞產生的介質除了直接作用于成纖維細胞外，也可以通過調節巨噬細胞表型來影響纖維化過程[24]。據Mills等[25]報道，IL-4和IL-13誘導M2型巨噬細胞形成一種可替代的活化結構，表現出一種促愈合，而非促炎作用。Engelbertsen等[26]研究表明，病人體內Th2的數量越多，血管壁的厚度越薄，患心肌梗死的風險越小。這些研究表明調節 Th1 和 Th2 細胞的分化可能是一種有效抑制過度炎癥反應及幫助心肌修復的方法。

2.4 Th17細胞參與心肌梗死后的促炎作用 Th17細胞影響組織修復和纖維化[27]。初始CD4+T細胞在IL-6、IL-23、白介素-21(IL-21)和TGF-β的共同誘導下分化為Th17，分泌白介素-17(IL-17)和白介素-22(IL-22)，參與炎癥反應和自身免疫性疾病。Wilson在心肌梗死大鼠模型中發現，Th17細胞通過分泌IL-17A和IL-17F誘導異丙腎上腺素增加心肌纖維化，IL-17A還能通過促進促炎性細胞因子的產生，中性粒細胞和巨噬細胞的持續浸潤，使得心肌纖維化[28]。Tapp 等[29]研究發現，心肌梗死病人體內Th1和Th17的水平明顯升高，且心肌梗死病人外周血中Th1和Th17細胞的比例與紐約心臟病協會(NYHA)心功能分級呈正相關。說明Th1和Th17作為兩類促炎細胞亞群影響心肌修復。

2.5 Treg細胞參與心肌梗死后的抗炎作用 Treg是一類負向調節免疫反應的細胞亞群，初始CD4+T細胞在白介素-2(IL-2)和 TGF-β共同誘導下分化為Treg細胞，通過分泌TGF-β和白介素-10(IL-10)來抑制炎性免疫因子的表達[30]。Treg可以減少梗死后的炎癥反應和不良心室重構[31]。 Treg不僅能夠通過抑制效應T細胞的增殖和功能來調節適應性反應，還能夠通過抑制巨噬細胞炎癥表型和中性粒細胞功能來抑制先天免疫反應。Leavy等[32]研究發現，Treg易在受傷的骨骼肌中聚集，并通過向局部干細胞發出信號來促進組織再生，證實Treg除了抑炎功能外，在不同的實驗條件下能影響傷口愈合。Treg在心肌梗死后心臟組織修復中發揮關鍵作用，通過不同的趨化因子介導的途徑被募集到梗死心肌區，調節梗死后炎癥反應和不良心室重構，保護心肌細胞免受細胞凋亡，促進心肌愈合[33-34]。Tang等[35]研究發現，CD28超抗體擴增內源性Treg細胞減輕心肌梗死后的不良心室重構，改善心肌修復。此外，張勇等[36]研究了外周血中Th17/Treg平衡在急性冠脈綜合征病人中的變化和意義，研究認為Th17/Treg平衡在調節和誘導組織炎性反應上的表現形式或許也像Th1/Th2平衡那樣存在相互拮抗的關系。

3 CD8+T細胞參與心肌梗死后炎癥反應

除了CD4+T細胞外，CD8+T細胞在心肌梗死后的免疫反應調控中也起著一定的作用。關于CD8+T細胞的調控作用， Curato等[37]研究發現在大鼠心肌梗死7 d后的梗死心肌周圍出現CD8+AGTR2+T細胞，產生高水平的IL-10，調節細胞因子來驅動抗炎癥反應，這與傳統的細胞毒性血管緊張素受體陰性的CD8+T細胞不同[38]。Skorska等[39 ]研究發現，AMI模型大鼠心肌梗死后CD8+AGTR2+T細胞的心肌移植在14 d內具有較強的心臟保護作用，顯著增加了動物生存期。在組織學分析中也顯示，梗死灶大小在CD8+AGTR2+T細胞移植后明顯降低，證實了在心肌修復中的功能意義。因此，CD8+AGTR2+T細胞亞群起到了有益的心臟保護作用。

4 中藥在心肌梗死后心肌修復中的作用

中醫學將 AMI 歸于“胸痹心痛”“真心痛”“厥心痛”“卒心痛”的范疇[40]。近年來，諸多研究證明中醫藥在一定程度上確實可以通過抗炎起到抑制心肌梗死后的心室重構、促進心肌修復的作用。陳穎等[41]通過觀察舒心通脈方對心肌重構小鼠T淋巴細胞亞群的影響，發現血清與心肌的CD4+T細胞含量、Th細胞檢測數值中藥干預后明顯優于治療前，表明舒心通脈方有抑制心肌重構的作用。王惠[42]通過檢測心肌梗死大鼠血清中的細胞因子發現，中藥組IL-10較模型組增多，IL-6較模型組減少，提示益氣活血藥可以減輕心肌梗死大鼠梗死邊緣區的炎癥反應，改善心臟功能。總之，中藥可以通過減少炎癥因子的釋放，輔助治療急性心肌梗死病人，改善機體免疫炎癥反應，抑制心肌梗死后心肌重構，最終改善心肌梗死病人的預后。

5 總結與展望

針對組織修復背景下的免疫活性的研究表明，T細胞對心肌梗死后梗死心肌的修復過程有著重要的調節作用。心肌梗死后，T淋巴細胞亞群發生免疫激活，通過特定的細胞因子極化為不同功能的細胞亞群，在一定條件下促纖維化和促炎，在另一方面又可以發揮抗纖維化和抑炎作用，這取決于激活環境。只有明確其在免疫炎癥反應中起到促進還是抑制作用，才能真正確立干預靶點，為確定心肌梗死免疫治療方法提供參考。目前為止，適應性免疫尤其是對心肌疾病的T淋巴細胞生物學的認識還處于起步階段，還需要進一步研究淋巴細胞如何在生理和病理情況下影響梗死心肌，為臨床治療心肌梗死提供新的路徑。