曾園園,蔣超
(鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院,河南 鄭州)
卒中是我國第一致死原因,也是成年人后天致殘的主要原因,給社會和家庭造成沉重的經(jīng)濟負擔,其主要包括缺血性卒中和出血性卒中2種類型。樹突狀細胞(DC)作為固有免疫和適應(yīng)性免疫的啟動者,具有激活和誘導(dǎo)耐受T淋巴細胞調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的功能。卒中后損傷局部的DC激活且外周血中的DC遷移到損傷局部腦組織,共同參與免疫反應(yīng),影響卒中患者的預(yù)后。但目前有關(guān)DC與腦梗死關(guān)系的研究甚少,本文就DC與腦梗死關(guān)系的研究進展做一綜述。
DC對抗原具有很高的呈遞效率,是人體對抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答的重要細胞之一,在淋巴和非淋巴器官中由多種亞群組成,在進入外周血后僅有幾天到幾周的壽命,必須通過造血持續(xù)補充。DC主要起源于多能造血干細胞,傳統(tǒng)認為來源于髓系的DC又稱常規(guī)樹突狀細胞(cDC),主要包括cCD1和cCD2兩種亞型,而來源于淋巴途徑的DC又稱為類漿樣樹突狀細胞(pDC)[1]。但目前這種造血頂端的淋系和髓系之間的經(jīng)典二分法已經(jīng)被重新修正。在現(xiàn)代模型中認為常見的髓系祖細胞是巨紅系和髓系前體的混合物,而淋巴來源的多能祖細胞位于所有髓系和淋巴系的頂端。因此,不再需要考慮DC的明顯雙重淋系和髓系起源,因為DC是核心淋巴-髓樣通路的產(chǎn)物,在這一通路中,這兩種特性的DC均由新生的后代表達。不同亞型DC的分布范圍也是不同的。cCD1分布于血液、脾臟、扁桃體以及肝、肺、皮膚和腸道等;cCD2分布于血液、淋巴結(jié)、扁桃體、脾、皮膚、肝、腎、肺和腸道等;而pDC主要位于胸腺和淋巴結(jié)。不同亞型DC在體內(nèi)的分布可為其不同功能及特性的研究提供重要依據(jù)[2]。
人的組織和血液中cDC1數(shù)量約為cDC2數(shù)量的十分之一。與髓系cDC2相同,cDC1表達CD13和CD33,但低表達CD11c及較少表達CD11b和CD172。選擇cDC1時,不能根據(jù)CD11c高表達的髓樣cDC來排除它們。此外,不能根據(jù)CD141選擇cDC1,因為單核細胞和CD1c+cDC2在組織和體外獲得中等水平表達CD141。cDC1高表達吲哚胺2,3-雙加氧酶,不表達單核細胞和cDC2的標志物CD14、CD11b、CD172對選擇cDC1是非常重要的。XCR1趨化因子受體的表達是cDC1的另一個特征,其與活化T細胞及自然殺傷細胞密切相關(guān)。髓系cDC1可通過MHC Ⅰ 遞呈抗原,激活CD8+T細胞,并通過IL-12促進T輔助細胞1型(Th1)的激活。cDC1也是機體當病毒感染時Ⅲ型干擾素的主要產(chǎn)生者。研究表明,XCR1在調(diào)節(jié)外周Th1和激活T細胞的過程中起重要作用[3]。
cDC2是人類血液、組織和淋巴器官中髓系cDC的主要亞群,表達CD1c、CD2、FcεR1、SIRPA和髓系抗原CD11b、CD11c、CD13和CD33。單細胞基因表達研究的應(yīng)用,將人類血液中cDC2分為兩個亞群,一個是高表達CD5,CD1c,HLA-DQ和IRF4的DC樣亞群,另一個為表達CD14,CD32,CD36,CD163和部分高表達MAFB的單核細胞樣亞群。在一些情況下很難將cDC2與單核細胞來源的DC分離,這就需要更多的研究去識別不同亞型DC上更多的表面標記。cDC2在真菌識別中起重要作用。cDC2合成IL-12的能力強于cDC1,且其還分泌IL-23、IL-1、TNF-α、IL-8和IL-10,但分泌Ⅲ型干擾素的能力很低。此外,cDC2在體外具有激活Th1,Th2,Th17和CD8+T細胞的能力,表明其可促進體內(nèi)廣泛的免疫反應(yīng)。
pDC有一個偏心的核和豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體。pDC不表達髓系抗原CD11c、CD33、CD11b及CD13,但其保留了CD123和CD45RA的表達,當DC前體分化為髓樣cDC時,CD123和CD45RA的表達下調(diào)。pDC表達CD4的水平高于髓系cDC,此外,pDC的表面還有一系列與其產(chǎn)生及調(diào)節(jié)Ⅰ型干擾素的相關(guān)受體,主要包括其標記受體CD303、CD304、CD85k、CD85g及 表 征 抗 原FcεR1、BTLA、DR6和CD300A。pDC在機體病毒感染時可快速產(chǎn)生大量的Ⅰ型和Ⅲ干擾素。此外,pDC還可介導(dǎo)耐受T細胞產(chǎn)生從而進行免疫調(diào)節(jié)。pDC通過CD303或CD367將抗原提呈給T細胞,提示pDC具有啟動CD4T細胞的能力。體外實驗表明pDC對CD8T細胞具有交叉提呈抗原的能力。然而,一些用于研究pDC功能的制劑可能被髓系cDC前體污染,這些前體細胞具有更強向T細胞提呈抗原的能力,因此,需要進一步評估pDC的抗原提呈能力[4]。
在非應(yīng)激條件下,大腦中缺乏DC或介導(dǎo)抗原攝取和呈遞功能的對應(yīng)細胞。大腦的這一特性是中樞神經(jīng)系統(tǒng)保持其獨特免疫特性的主要原因之一。作為先天免疫和獲得性免疫之間的已知紐帶,DC是許多免疫反應(yīng)的關(guān)鍵細胞成分。然而,DC在腦梗死后調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫反應(yīng)的機制還沒有完全闡明。臨床研究表明循環(huán)系統(tǒng)中DC的數(shù)量與臨床分期和缺血梗死面積呈負相關(guān)。在永久性大腦中動脈閉塞的大鼠模型中也顯示出腦實質(zhì)DC與梗死體積之間的強相關(guān)性。Kostulas等[5]最先利用永久性大腦中動脈閉塞的大鼠模型證明DC在缺血梗死后腦實質(zhì)中的存在,并標明DC在缺血損傷后1 h就可在腦組織中檢測到。有研究證明DC占腦組織中浸潤的免疫細胞的很大一部分。此外,有研究表明腦缺血后顱內(nèi)DC增多與卒中患者的不良預(yù)后相關(guān)。Felger等[7]使用CD11c-GFP轉(zhuǎn)基因小鼠進行研究進一步為DC與腦梗死患者的不良預(yù)后相關(guān)提供了證據(jù)。雖然DC與中風患者不良預(yù)后相關(guān)的具體機制仍然未知,但目前考慮有兩種可能性。第一,梗死區(qū)的DC可刺激和激活T細胞,誘導(dǎo)持久的免疫反應(yīng),使中風預(yù)后惡化;第二,循環(huán)中DC的一過性減少可能與中風引起的免疫抑制相關(guān)。目前,還需更多的研究闡明DC與腦梗死之間的關(guān)系,為尋找治療腦梗死的新的方法提供方向。
研究表明,一些能夠減輕卒中后腦損傷的治療方法可減少缺血性腦組織中的DC的數(shù)量或DC的MHC Ⅱ表達。一種名為菲瑟汀的類黃酮的抗炎治療減少了腦缺血后的腦組織中CD11c+細胞的數(shù)量。在腦缺血誘導(dǎo)后使用針對髓鞘特異性T細胞受體配體的重組T細胞受體配體治療可以減少DC的數(shù)量并起到保護腦組織的作用,提示髓鞘抗原呈遞和T細胞自身反應(yīng)可能有助于中風后的腦損傷。既往研究表明,小鼠短暫性大腦中動脈閉塞后DC的遷移是由粒細胞集落刺激因子(G-CSF)介導(dǎo)的,抑制G-CSF后,小鼠梗死體積及梗死后炎癥均減輕。有研究表明,通過基因工程將高表達吲哚胺2,3-雙加氧酶的DC回輸給IgA腎病的小鼠,發(fā)現(xiàn)IgA腎病小鼠的腎組織中CD3+CD4+T細胞及CD3+CD8+T細胞的比例明顯降低,而調(diào)節(jié)性T細胞(Treg細胞)比例明顯升高。吲哚胺2,3-雙加氧酶的DC可通過消耗必需色氨酸、產(chǎn)生毒性代謝產(chǎn)物,促進Treg細胞分化,從而抑制效應(yīng)性T細胞,表現(xiàn)出免疫抑制效應(yīng)。腦梗死后Treg細胞發(fā)揮免疫抑制和神經(jīng)保護作用。這可以為腦梗死的治療提供新的方向。
DC可連接固有免疫和適應(yīng)性免疫,在腦梗死后的炎癥反應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用,與腦梗死患者的預(yù)后密切相關(guān)。但目前關(guān)于DC對腦損傷的機制是不清楚的,因此,還需更多的研究去了解DC參與腦梗死后腦損傷的具體病理生理機制,以期未來可以為腦梗死的臨床治療提供新的思路和治療靶點。