CD4+CD25+调节性T细胞与心血管疾病的研究进展
发表时间：2011-11-22 浏览次数：440次
作者：陈坷,马礼坤 作者单位：安徽医科大学附属安徽省立医院心内科，安徽 合肥 230001
【关键词】 T淋巴细胞,心脏,动脉粥样硬化
CD4+CD25+调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)由日本学者Sakaguchi在1995年首次报道[1]，是指一部分可以高表达IL-2受体的α链(CD25)分子的CD4+T细胞。已经证实CD4+CD25+Treg与肿瘤、感染、自身免疫病、过敏反应和移植免疫等相关。目前认为心血管领域中多种疾病与炎症反应和免疫反应相关，例如动脉粥样硬化、冠心病、病毒性心肌炎、扩张性心肌病、慢性心力衰竭和心脏移植等等。CD4+CD25+Treg与心血管疾病的联系也是目前探讨的热点，本文就此问题作一综述。
1 CD4+CD25+Treg简介
调节性T细胞是一组具有免疫抑制功能的T细胞亚群，CD4+CD25+Treg为其家族中最主要的一群。天然CD4+CD25+Treg来源于胸腺中的幼稚T细胞，细胞表面高表达CD25分子、细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4)、CD28分子等。它占正常人外周血CD4+T细胞的约5%～10%，是具有免疫负调节作用的T细胞亚群，在维持自身免疫耐受过程中有着不可替代的作用。它具有免疫无能性和免疫抑制性两大功能。其免疫无能性表现在对高浓度IL-2的单独刺激，固相包被或可溶性抗CD3单抗，以及抗CD3单抗、抗CD28单抗的联合作用呈无应答状态，也不分泌IL-2。当经T细胞受体介导信号刺激并有高浓度外源IL-2存在的情况下，CD4+CD25+Treg可活化并增殖，但其增殖程度较CD4+CD25-T细胞弱很多。CD4+CD25+Treg的免疫抑制性表现在经T细胞受体介导的信号刺激活化以后能够抑制CD4+和CD8+T细胞的活化和增殖。人们发现人和小鼠的foxp3基因结构高度同源，功能相似，foxp3基因突变者可以患免疫缺陷病，因此有的学者认为foxp3是CD4+CD25+Treg的特异性标记[2]。但是Morgan等[3]认为人的foxp3mRNA在CD25-的外周血单核细胞也可以表达，因此并不是所有foxp3阳性的细胞都是调节细胞。此外，还有学者认为具有免疫抑制功能的调节性T细胞主要是CD4+CD25highT细胞[4]，例如检测自身免疫功能亢进的系统性红斑狼疮患者的CD4+CD25highT细胞呈显著降低[5]，免疫功能低下的淋巴瘤患者则显著升高[6]。因此目前对于Treg的认识还相当局限，其具体调控机制尚未完全阐明。目前已经发现CD4+CD25+Treg在维持免疫负调节时与多种细胞因子相关，如转化生长因子(TGF)-β、白介素(IL)-2、IL-10等。当CD4+CD25+Treg功能受到过度抑制时，可以使免疫反应过强，造成组织过度损伤，而其功能过度增强时，会使免疫反应过度抑制，病原不能清除。
2 CD4+CD25+Treg与动脉粥样硬化、冠心病的关系
目前认为动脉粥样硬化(AS)、冠心病都与免疫反应有关。AS形成过程中，各种致病因素作用于血管内皮细胞，造成其损伤，损伤的内皮细胞更新、增生并分泌生长因子，从而激活动脉中膜的平滑肌细胞经窗孔迁入内膜。平滑肌细胞激活后增生，转化并分泌生长因子、合成细胞外基质，同时吞噬脂质，形成泡沫细胞。巨噬细胞吞噬泡沫细胞，也可同时摄入大量胆固醇转变为泡沫细胞。激活的巨噬细胞可以释放多种生长因子和细胞因子，激活T淋巴细胞，参与炎症和免疫反应。急性冠脉综合征(ACS)患者的细胞免疫是激活的，Th1淋巴细胞显著激活，导致斑块的不稳定性增加[7]，并且产生大量IL-2，促进Th1细胞和细胞毒性T细胞增殖，放大免疫效应。
Ait-Oufella等[8]在建立小鼠的AS模型时发现CD4+CD25+Treg可以明显地抑制AS的形成。Ford等[9]作了牙周微生物与AS、热休克蛋白的研究，结果发现粥样斑块的炎症病变处有多种细胞浸润，但是这些细胞都缺乏CD25的表型。还有学者在研究氧化低密度脂蛋白与AS的关系时发现，CD4+CD25+foxp3+Treg的上调可以改善AS[10]，因此CD4+CD25+Treg可能在AS的发生阶段已经参与了免疫的负调节。国外的两项临床试验中，对于稳定性心绞痛、不稳定性心绞痛(UAP)和急性心肌梗死患者的冠脉斑块作了免疫学检查，都发现随着斑块不稳定性的增加，CD4+CD25+Treg占T细胞的比率逐渐增加[11，12]。而ACS患者外周血中CD4+CD25+Treg的变化目前的报道较少。程翔等[13]研究了13例UAP和8例稳定性心绞痛患者，发现UAP患者的外周血中CD4+CD25+Treg占CD4+T细胞的比率减少。推测其原因可能是ACS患者细胞免疫激活，外周血CD4+CD25+Treg比例减少，打破了自身免疫平衡，从而对于病理性CD4+辅助性T细胞和CD8+杀伤性T细胞激活的抑制作用减弱，Th1/ Th2淋巴细胞比例失衡，最终使AS斑块的不稳定性增加。同时免疫系统的激活加重心肌自身免疫损伤，这与冠心病患者心力衰竭的发病机制有关。CD4+CD25+Treg的水平可以作为衡量冠脉斑块不稳定性的指标之一。
3 CD4+CD25+Treg与病毒性心肌炎、扩张性心肌病的关系
病毒性心肌炎主要病原是柯萨奇病毒B组2～5型和A组9型病毒，其它还有埃可病毒和腺病毒等。病毒感染后在心肌细胞内大量复制，破坏心肌细胞。同时，细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞对感染病毒的心肌细胞进行攻击，造成心肌坏死。心肌组织内人体白细胞抗原(HLA)-Ⅱ类抗原的异常表达是心脏自身免疫反应激活的表现，心肌细胞可能将自身抗原提呈给免疫系统，使之激活，导致自身免疫损伤。同时一些细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-1、干扰素-γ等在局部参与炎症反应，诱导细胞凋亡。目前认为病毒感染也与扩张性心肌病的发病有关。Fairweather等[14]在研究中发现补体受体缺乏的小鼠，由柯萨奇病毒B3诱导的心肌炎和扩张性心肌病明显增加，并且与巨噬细胞、IL-1β的水平以及免疫复合物沉积导致的自身免疫有关。
由于CD4+CD25+Treg具有免疫负调节作用，学者们对它与病毒感染的关系作了进一步探讨。Wei等[15]发现腺病毒介导的CTLA-4的基因转换可以减轻自身免疫性心肌炎的炎症反应，其可能的机制是CD4+CD25+Treg的上调。Huber等[16]指出表达TNF-α的转基因小鼠容易发展为扩张性心肌病。柯萨奇病毒B3有两种变异体，一种是H3，可以高度致心肌病变，而H310A1感染后则不易进展为病毒性心肌炎，原因可能是H310A1激活CD4+CD25+foxp3+Treg，从而抑制由TNF-α过度表达所导致的自身免疫反应。
4 CD4+CD25+Treg与慢性心力衰竭的关系
慢性心力衰竭进程中有炎症和免疫机制的参与，但是其具体过程尚不清楚。目前有的学者认为慢性心力衰竭患者存在两种途径的免疫激活，第一是心肌抗原直接刺激，第二是心肌损伤后新的抗原的暴露，从而诱发病理性的免疫应答，加重心肌的损伤，使心功能进一步恶化[17]。还有学者认为免疫反应随心衰的病因的不同而不同，炎症细胞因子和心肌胶原蛋白Ⅲ在缺血性心脏病患者显著升高，但各种原因所导致的心力衰竭患者其可溶性TNF-α受体Ⅱ的水平是心室重塑的独立危险因素[18]。
由于CD4+CD25+Treg可以抑制免疫反应，因此有学者推测它与慢性心力衰竭相关。Yndestad等[19]在2003年对19例慢性心力衰竭患者作了T细胞免疫表型和细胞因子的检测，发现心衰患者T细胞的CD25表型显著增加，从而推测T细胞的激活可能作为炎症反应的独立因素，与病因无相关性。抑制非必需的T细胞的激活可能作为将来心衰治疗的一个方向。但是此研究病例数较少，其结论值得推敲。程翔等[20]在42例慢性心力衰竭患者测定其CD4+CD25+Treg时发现，外周血中CD4+CD25+Treg比例减少，且与心功能有关，心衰严重者减少更为显著。此研究同样发现CD4+CD25+Treg与病因无相关性。Afanasyeva等[21]发现小鼠缺乏干扰素-γ容易产生心肌的炎症，进一步研究表明干扰素-γ敲除的小鼠有显著的收缩和舒张功能障碍，并且有更多的进展为扩张性心肌病和心功能不全的机会。在这些小鼠中CD4+CD25+Treg的上调受到了损害。
5 CD4+CD25+Treg与心脏移植的关系
目前临床中进行的心脏移植均为同种异型移植，移植后主要发生的排斥反应是宿主抗移植物反应。急性排斥反应与CD8+细胞毒淋巴细胞的细胞毒作用和Th1细胞的致炎作用有关，慢性排斥反应则为CD4+T细胞和巨噬细胞介导的慢性炎症。如何解决移植后排斥反应是困扰临床医师的关键问题，除了选择组织型别相配的供者外，最为普遍和广泛使用的方法就是使用免疫抑制药物。例如环孢菌素A、FK506、雷帕霉素等，但是由于这些药物为非特异性，即广泛的去除免疫系统的活性，因此受者极易发生感染。单克隆抗体可以特异性的清除对供者有攻击的T细胞克隆，减少感染的机会，因此可能是最佳的治疗措施。
抗CD25单抗可以阻断IL-2和IL-2R的结合，从而发挥抗排斥效应。美国食品与药物管理局(FDA)已经批准抗CD25单抗用于肾脏移植的急性排斥反应。在心脏移植方面，Xia等[22]在大鼠的心脏移植实验中发现抗CD25单抗同样可以延长移植物的存活时间，其原因是激活CD4+CD25+Treg的活性并改变细胞因子的mRNA表达。Li等[23]作了小鼠的心脏同种异型移植实验，结果采用作为供者的BALB/c小鼠的脾细胞加FK506喂养的小鼠移植后存活时间长，在移植后7天这些小鼠的脾脏中高表达CTLA-4的CD4+CD25+Treg显著增加。贾维胜等[24]在研究中也发现foxp3体外诱导产生的调节性T细胞可以延长小鼠异位心脏移植物存活时间，其能力与自然发生的CD4+CD25+Treg相当。因此，CD4+CD25+Treg对于抑止宿主抗移植物反应，诱导免疫耐受可能具有重要意义。
6 总结与展望
总之， CD4+CD25+Treg是一组具有免疫抑制功能的T细胞亚群，它在心血管疾病中的作用及其机制尚未完全明确。如何充分在临床中利用CD4+CD25+Treg，抑制有害的过度免疫反应，这将是我们研究的重点。此外，细胞免疫是否存在其它的免疫负调节机制、CD4+CD25+Treg如何分类、其具体作用机制如何、他汀类药物、甾体和非甾体类抗炎药物的抗炎机理是否与之有关等，都有待进一步探讨。
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