調節性T細胞與缺血性腦卒中危險因素的相關性

何洪真，呂佩源

(1.河北醫科大學 研究生學院，河北 石家莊 050017；2.河北省人民醫院 神經內科，河北 石家莊 050051)

腦卒中具有發病率高、死亡率高、致死率高的特點，嚴重影響人民群眾的健康和安全[1]。其中，缺血性腦卒中是腦卒中最常見的一種類型，約占腦卒中的85%[2]，腦卒中發生以后，局部腦組織缺血、缺氧從而導致神經元壞死，可觸發免疫反應和炎性細胞浸潤，并可介導繼發性腦損傷[3]。動脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥、心臟疾病等是腦卒中的危險因素，控制危險因素是腦卒中預防工作開展的主要內容。調節性T細胞(regulatory T cell，Treg)為CD4+T細胞的一個亞群，具有免疫抑制作用，與缺血性腦卒中及其危險因素密切相關。本文通過對Treg與缺血性腦卒中危險因素之間相關研究進行總結，以期為缺血性腦卒中的防治提供新思路。

1 Treg

Treg最初是在1995年由日本的Sakaguchi等[4]發現，是CD4+T細胞的一個亞群，在維持機體免疫動態平衡、預防自身免疫病等方面發揮重要作用[5]。根據來源和生物學特性，Treg可分為自然調節性T細胞(natural Treg，nTreg)和誘導產生的調節性T細胞(induced Treg，iTreg)兩種類型。nTreg來自于胸腺，并受胸腺微環境的嚴格控制，因而又稱為胸腺來源Treg(thymic-derived Treg)。iTreg來源于外周淋巴組織中的幼稚的CD4+T細胞，在轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、白介素-2(interleukin-2，IL-2)或其他藥物存在的情況下可在體外被抗原激活，又稱為外周Treg(peripheral Treg，pTreg)[6]。目前研究最多的是CD4+CD25+FOXP3+Treg細胞。CD4+CD25+FOXP3+Treg細胞主要來自骨髓中的祖細胞，在胸腺中發育，約占人和小鼠外周CD4+T細胞的5%～10%[7-8]。Treg參與抑制過度免疫反應，目前已經提出了Treg細胞4種常見的抑制模式：(1)Treg細胞特異性表面分子——細胞毒性T淋巴細胞表面抗原-4(cytotoxic T lymphocyte antigen 4，CTLA-4)通過下調CD80/CD86或改變TCR譜系從而上調Treg細胞的抑制功能；(2)高度表達在Treg細胞上的CD39和CD73通過促進腺苷形成參與Treg細胞介導的抑制作用；(3)Treg細胞上高表達的腫瘤壞死因子受體通過激活效應T細胞參與免疫抑制調節；(4)IL-10、IL-35、顆粒酶B、IL-9、TGF-β等也參與Treg細胞的抑制作用[9]。

2 缺血性腦卒中與免疫炎癥反應

近年來，人們對缺血性腦卒中的發病機制、診斷和治療的認識有了大幅度的提高。在腦缺血期間以及腦缺血發生后免疫炎癥反應與缺血性腦卒中所致的神經損傷密切相關[10]。腦卒中發生后，血腦屏障的完整性受損、通透性增加[11]，免疫細胞可通過血腦屏障，在缺血腦組織中浸潤。在試驗性腦缺血模型中，腦卒中發生后即刻，可見γδT細胞增多，數小時內可檢測到CD8+T細胞，24 h可見CD4+T細胞和NKT細胞浸潤[12]。由此可見，免疫炎癥反應參與了腦卒中的病理生理過程。

3 Treg細胞與缺血性腦卒中

腦卒中急性期大腦中的Treg細胞數極少，因此，Treg在缺血性腦卒中中的作用目前仍存在爭議。Mao等[13]通過臨床研究發現，腦卒中發生以后循環中Treg細胞數量迅速減少，而在隨后的數周逐漸增加。而國外一項研究顯示，在卒中發病后的3天，循環中Treg水平升高[3]。在缺血性腦卒中發生后第14天，CD4+T細胞主要由35% γ-干擾素(interferon-γ，IFN-γ)陽性輔助T細胞和30%～40% FOXP3+Treg細胞組成，且Treg細胞不斷增加[14]。Ito等[14]發現，在缺血性腦損傷慢性期，Treg在腦內積聚，并通過分泌細胞因子雙調節蛋白來抑制星形膠質細胞增生，從而改善神經功能。且在發病后48 h和72 h的外周血中Treg水平與3個月后良好的功能預后獨立相關[3]。重組組織型纖溶酶原激活劑(recombinant tissue plasminogen activator, rt-PA)靜脈溶栓是缺血性腦卒中發生后重要的治療手段，但rt-PA溶栓后血腦屏障完整性受損，免疫炎癥介質可通過受損的血腦屏障進入中樞神經系統。有研究證明，針對rt-PA介導的腦卒中小鼠血腦屏障損傷，Treg可以起到保護作用[15]。此外，腦Treg細胞表達5-羥色胺受體7，可提高環磷酸腺苷(cAMP)水平，而cAMP可促進Treg增殖，并增強其功能[16]。Klein等[17]也證明卒中后慢性期應用5-羥色胺或選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑可增加腦中Treg數量并改善神經癥狀。綜合以上結果，Treg細胞在缺血性腦卒中發生后急性期的數量及作用仍存在爭議，在慢性期可能與良好功能預后相關，但仍需進一步的試驗來確定Treg細胞的具體作用機制。

4 Treg細胞與缺血性腦卒中危險因素

動脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥、心臟疾病等是腦卒中的危險因素[18]。控制危險因素是腦卒中預防的重要工作內容。下面我們將從下述幾個方面分別描述Treg與上述危險因素之間的關系，以期可以為控制缺血性腦卒中危險因素提供新思路。

4.1Treg細胞與動脈粥樣硬化 目前，動脈粥樣硬化是一種血管壁慢性炎性疾病，其發病機制包括脂質浸潤、損傷反應、單核細胞浸潤和炎癥反應[19]。T細胞參與動脈粥樣硬化斑塊的形成，并在纖維帽中富集。動脈粥樣硬化斑塊中存在的大多數T細胞是CD4+T細胞[20]。一項法國的研究顯示Treg細胞在高脂血癥小鼠的動脈粥樣硬化形成過程中起到保護作用[21]。隨后，Foks等[22]的研究顯示，Treg細胞通過分泌白細胞介素10(IL-10)和轉化生長因子β(TGF-β)以及抑制促炎效應T細胞的增殖來發揮其動脈粥樣硬化保護作用。此外， Th17/Treg失衡在動脈粥樣硬化和不穩定斑塊的發生發展中重要作用，最近的一項臨床研究表明，他汀類藥物可改善冠心病患者Th17/Treg功能失衡[19]。由此可見，Treg細胞可抑制動脈粥樣硬化的發生發展。

4.2Treg細胞與高血壓 高血壓是缺血性腦卒中的主要危險因素，固有免疫和適應性免疫在高血壓和相關血管損傷的發生發展中起重要作用。有研究表明，CD4+CD25+Treg細胞在高血壓引起的血管功能障礙中起著重要的預防作用[23]。Radwan等[24]證明高血壓通過自噬功能障礙和凋亡機制可減少Treg細胞數量，進一步發現，將Treg細胞轉移至高血壓小鼠中，可改善其微血管功能。此外，Iulita等[25]的研究證明，Treg細胞可預防血管緊張素-Ⅱ誘導的高血壓中受損的腦血管反應，改善腦血流。總之，高血壓會導致Treg細胞減少，而Treg細胞可抑制高血壓病造成的血管功能障礙。

4.3Treg細胞與高膽固醇血癥 Gu等[26]通過前瞻性的隊列研究，發現低密度脂蛋白水平與缺血性腦卒中的發生率呈正相關。SPARCL和TST試驗表明，使用他汀類藥物進行積極降脂治療可明顯降低既往有缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發作病史的患者缺血性腦卒中發生[27-29]。一項2011年的報道顯示，長期的高膽固醇血癥會使Treg細胞減少，而在逆轉高膽固醇血癥后可減少動脈斑塊中Treg細胞的凋亡[30]。而在隨后利用血脂異常的小鼠模型研究發現，高膽固醇血癥促進了胸腺中FOXP3+Treg細胞的發育，并增加了其在外周循環的數量[31]。Apobtm2SgyLdlrtm1Her/J小鼠在膽固醇代謝方面更接近于人類，Rao等[32]利用該模型發現，高膽固醇血癥誘導的動脈粥樣硬化與脾臟的CD4+CD25+FOXP3+Treg細胞呈負相關。綜上，高膽固醇血癥與Treg細胞之間的作用機制仍未得出較為一致的結論，可能與實驗模型不同有關，仍需進一步的試驗來探討二者之間的關系。

4.4Treg細胞與心臟疾病 心房顫動、心臟瓣膜病、心肌梗死、心力衰竭等與心源性栓塞密切相關，早發現、早干預可預防缺血性腦卒中的發生。大量的來自實驗和臨床研究的證據表明，Treg細胞可能在預防心臟疾病方面發揮重要作用。Hu等[33]的研究顯示，Treg細胞可改善急性心肌梗死大鼠的心臟功能，減少心肌梗死體積并且可抑制心肌細胞凋亡，給予外源性Treg細胞治療后可改善心肌梗死。風濕性心臟病是一種自身免疫性的進行性破壞性瓣膜病。有研究顯示，慢性風濕性心臟病患者循環中Treg細胞明顯缺乏[34]。一項前瞻性的研究發現，在患者慢性心力衰竭的人群中，與非心房顫動患者相比，心房顫動患者Treg細胞比例明顯降低[35]。另外，一項臨床研究表明，射血分數降低的心臟衰竭患者Treg細胞明顯減少，且其死亡率與Treg細胞數呈負相關[36]。因此，Treg細胞在心臟疾病的病理生理過程中發揮重要作用，并且很可能具有保護作用，但仍需臨床前瞻性研究探討相關機制。

5 小結

腦卒中具有較高的發病率、死亡率、致殘率和復發率，給家庭和社會帶來沉重的負擔。rt-PA靜脈溶栓治療是目前唯一批準的治療缺血性腦卒中的唯一藥物[3]。然而，由于rt-PA的使用有嚴格的時間窗限制，且有出血的風險，其只適用于一小部分缺血性腦卒中患者。因此，臨床實踐中迫切需要新的、有效的治療方法。有關缺血性腦卒中與Treg細胞的相關研究很多，由于選取的動物模型不同，仍未得出相對一致的結論，因此限制了其作為治療腦卒中細胞療法的臨床應用。動脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥、心臟疾病等是缺血性腦卒中的危險因素，控制危險因素是腦卒中預防工作的重要內容。Treg在上述疾病的病理生理過程發揮重要作用，但目前仍未明確具體的作用機制，仍需要進一步的研究，以期為控制危險因素提供新療法從而預防腦卒中的發生。