羅一然, 關(guān)玉琪, 吳曉芬

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院綜合科,武漢 430030

根據(jù)“損傷反應(yīng)”假說(shuō)所提出的觀點(diǎn),動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis)一直被認(rèn)為是一種慢性進(jìn)行性血管炎癥疾病[1],其基本特征是血液中脂質(zhì)含量升高,攜帶或不攜帶膽固醇的低密度脂蛋白(LDL)逐漸聚集在血管內(nèi)膜,繼而引發(fā)了血管內(nèi)膜的炎癥反應(yīng)。并且LDL在經(jīng)過(guò)氧化修飾后形成氧化低密度脂蛋白(ox-LDL),其所獲得的內(nèi)源性損傷相關(guān)分子模式(DAMP)特性會(huì)促進(jìn)這一炎癥過(guò)程的發(fā)生[2],從而導(dǎo)致了第2階段免疫細(xì)胞的介入,包括單核巨噬細(xì)胞,CD4+T細(xì)胞(輔助性T細(xì)胞Th亞型和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞Treg亞型),CD8+T細(xì)胞,自然殺傷T細(xì)胞(NKT)和B細(xì)胞。其中對(duì)于CD4+T細(xì)胞來(lái)說(shuō),目前的觀點(diǎn)認(rèn)為,在動(dòng)脈粥樣硬化未發(fā)生前,Treg細(xì)胞亞群的保護(hù)作用占主導(dǎo)地位,而敲除主要組織相容性復(fù)合物MHC-Ⅱ的基因會(huì)阻礙抗原呈遞過(guò)程,從而減少Treg細(xì)胞數(shù)量而加重動(dòng)脈粥樣硬化[3-4]。在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生后,促炎癥的CD4+Th1亞群細(xì)胞會(huì)逐漸發(fā)揮更大的作用[5]。這就意味著脂質(zhì)代謝的失調(diào)和免疫系統(tǒng)參與的慢性炎癥過(guò)程共同促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成,并且在各種因素導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的過(guò)程中,免疫細(xì)胞所參與的炎癥過(guò)程已成為中心環(huán)節(jié)。免疫衰老,定義為“由免疫指標(biāo)或免疫系統(tǒng)的生物標(biāo)志物在較為穩(wěn)定的測(cè)量下所定義的一種狀態(tài),這種狀態(tài)在年輕人和老年人中有所差異,并且與明顯有害的臨床結(jié)局相關(guān)”[6]。與之相關(guān)聯(lián)的是,隨著年齡的增加,免疫衰老下的T細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)一些特征,這些特征會(huì)引起繼發(fā)性的慢性炎癥過(guò)程[7],其中CD4+T細(xì)胞亞群的免疫衰老改變或?qū)⒋龠M(jìn)這一過(guò)程,最終導(dǎo)致心血管系統(tǒng)不良事件的發(fā)生[8],包括動(dòng)脈粥樣硬化。需要注意的一點(diǎn)是,免疫衰老在定義中,是被形容為一種整體性的狀態(tài),在這種整體狀態(tài)下去考察免疫系統(tǒng)中細(xì)胞及其亞群的特征,這就會(huì)同其細(xì)胞衰老的特征有所區(qū)別,例如這些細(xì)節(jié)也將體現(xiàn)在對(duì)Th1免疫衰老的表現(xiàn)上,Th1細(xì)胞的細(xì)胞衰老并不能視作其免疫衰老的標(biāo)志,將在下文詳述。并且,識(shí)別免疫衰老背景下免疫系統(tǒng)的生物標(biāo)記物尚存在一定的難度[6],例如對(duì)于T細(xì)胞的免疫衰老,就缺乏顯著的細(xì)胞衰老層面的標(biāo)志[9]。目前主流觀點(diǎn)逐漸確認(rèn)的T細(xì)胞衰老的特征,也主要是其功能學(xué)及行為學(xué)上的特征,例如表觀遺傳的改變,幼稚/記憶T細(xì)胞比例失調(diào)等[8],這些大多是判斷性特征,輔助判斷CD4+T細(xì)胞及其亞群是否處于衰老的狀態(tài)而無(wú)法成為識(shí)別免疫衰老開(kāi)始的顯著標(biāo)志。又由于T細(xì)胞免疫衰老開(kāi)始的大致時(shí)間,無(wú)論是從個(gè)體層面還是細(xì)胞層面,在不同個(gè)體之間都存在極大的差異,例如與個(gè)體的遺傳、免疫系統(tǒng)的初始狀態(tài)、感染史等密切相關(guān)[6]。這就意味著,探尋T細(xì)胞及其亞群的免疫衰老開(kāi)始的標(biāo)志和時(shí)間,可能并不能像從細(xì)胞衰老角度出發(fā)而探查的那樣清晰,而是顯得較為模糊。因此對(duì)于其免疫衰老顯著標(biāo)志及時(shí)間的確定,仍待進(jìn)一步研究判斷。下文中“衰老”除特殊說(shuō)明外,均指“免疫衰老”。在影響動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展的CD4+T細(xì)胞亞群中,Th1細(xì)胞亞群和Treg亞群分別是較為突出的促進(jìn)和抑制動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展的細(xì)胞亞群,因此,聚焦衰老的Th1細(xì)胞亞群和Treg細(xì)胞亞群各自在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生過(guò)程中的角色,對(duì)預(yù)防乃至干預(yù)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和進(jìn)展有重要意義。結(jié)合近年文獻(xiàn)和研究,本文就Treg細(xì)胞亞群和Th1細(xì)胞亞群免疫衰老時(shí)的變化和在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用作一綜述。

1 輔助性T細(xì)胞1(Th1細(xì)胞)

T細(xì)胞產(chǎn)生并于胸腺發(fā)育,祖細(xì)胞經(jīng)歷雙陽(yáng)性階段和雙陰性階段,發(fā)展為單陽(yáng)性細(xì)胞(CD4+T/CD8+T細(xì)胞),此后,未定向分化的幼稚CD4+T細(xì)胞(Th0)轉(zhuǎn)移至二級(jí)淋巴器官,在識(shí)別MHC Ⅱ類(lèi)分子呈遞的抗原之后,經(jīng)歷克隆擴(kuò)增分化為不同的T細(xì)胞亞群。Treg細(xì)胞的發(fā)育也同樣經(jīng)歷這一過(guò)程,下文不再贅述。

1986年Mosmann等[10]的研究通過(guò)小鼠細(xì)胞因子分泌及免疫功能介導(dǎo)的不同,將CD4+T細(xì)胞大致分為T(mén)h1和Th2細(xì)胞兩種類(lèi)型。Th1細(xì)胞的發(fā)育主要依靠IL-12和T-bet啟動(dòng)下游信號(hào)通路調(diào)節(jié),同時(shí)聯(lián)合其他幾種細(xì)胞因子協(xié)同促進(jìn)Th1細(xì)胞的完全分化,包括STAT1,STAT4,Runx3相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子等。并且,Th1細(xì)胞在細(xì)胞外表達(dá)趨化因子受體CXCR3(即CD183),歸巢受體C-C基序趨化因子受體CCR5(CD195),共刺激分子CD28,并表達(dá)細(xì)胞內(nèi)特異性轉(zhuǎn)錄因子T-bet,分泌細(xì)胞因子白介素IL-2及干擾素IFN-γ[11]。

首先,衰老的CD4+T細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)一些特征,這些特征實(shí)際上會(huì)參與到Th1細(xì)胞的衰老。老年群體的CD4+T細(xì)胞相比于年輕群體的CD4+T細(xì)胞,雖然它們擁有更豐富的線粒體蛋白,但其氧化磷酸化(OXPHOS)過(guò)程出現(xiàn)了明顯受損,這就意味著衰老狀態(tài)下,其線粒體功能出現(xiàn)了障礙[12]。丙酮酸的轉(zhuǎn)運(yùn)在其中扮演了一個(gè)較為關(guān)鍵的角色。作為能量代謝中較為重要的中間產(chǎn)物,丙酮酸進(jìn)入線粒體會(huì)促進(jìn)OXPHOS,或者在胞質(zhì)中的糖酵解過(guò)程中轉(zhuǎn)化為乳酸[13],在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中,有一種轉(zhuǎn)運(yùn)載體,負(fù)責(zé)將丙酮酸轉(zhuǎn)移至線粒體,稱(chēng)為線粒體丙酮酸載體(mitochondrial pyruvate carrier,MPC),它有兩個(gè)亞基,其中一個(gè)亞基MPC1的缺失,則會(huì)影響丙酮酸的轉(zhuǎn)運(yùn)功能,強(qiáng)制性的將丙酮酸導(dǎo)向有氧糖酵解過(guò)程而減少OXPHOS[14],這就與衰老CD4+T細(xì)胞的線粒體功能障礙產(chǎn)生了關(guān)聯(lián),從機(jī)制層面上來(lái)說(shuō),導(dǎo)致衰老的CD4+T細(xì)胞MPC1缺失從而引起OXPHOS受損的原因,可能是來(lái)源于衰老過(guò)程中T細(xì)胞表觀遺傳的改變,這一部分仍待更直觀的實(shí)驗(yàn)證明。但是由于Th1細(xì)胞在能量代謝中依賴(lài)糖酵解過(guò)程,Treg細(xì)胞優(yōu)先選擇線粒體內(nèi)的OXPHOS作為能量來(lái)源[15],如果選擇性地將丙酮酸導(dǎo)向線粒體內(nèi)的OXPHOS過(guò)程,Th1細(xì)胞的功能會(huì)被抑制[16],反過(guò)來(lái),CD4+T細(xì)胞代謝模式極端偏向糖酵解過(guò)程,一方面有利于Th1細(xì)胞的分化,另一方面Th1細(xì)胞也會(huì)因?yàn)檫@種代謝模式更加活躍,從而以數(shù)量上和活動(dòng)上的優(yōu)勢(shì)更加積極地參與慢性炎癥的發(fā)生發(fā)展。這種情況下,Th1細(xì)胞所表現(xiàn)出的特征符合免疫衰老的定義,在老年人中表現(xiàn)出增殖活躍的狀態(tài)有別于年輕人,并且?guī)?lái)了慢性炎癥的廣泛發(fā)生,因此Th1細(xì)胞的衰老,反而是一種更加活躍、代謝更加旺盛的狀態(tài),區(qū)別于端粒縮短、生長(zhǎng)周期停滯等的細(xì)胞衰老。

Th1細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記物的分泌也從側(cè)面佐證了這一點(diǎn)。在小鼠實(shí)驗(yàn)中,敲除編碼線粒體轉(zhuǎn)錄因子的核基因TFAM之后,TFAM缺失小鼠的T細(xì)胞可以模擬出老年小鼠T細(xì)胞過(guò)早衰老的狀態(tài),考察其細(xì)胞因子的分泌情況,其中就顯示出了炎癥因子IL-6、IFN-γ、TNF-α和Th1細(xì)胞主調(diào)節(jié)因子T-bet的表達(dá)增加。這就意味著,Th1細(xì)胞在衰老時(shí)更加活躍的特性,不僅是體現(xiàn)在數(shù)量上,更多的是體現(xiàn)在Th1細(xì)胞的分泌功能上。在此層面上,已有實(shí)驗(yàn)證明,衰老相關(guān)分泌表型(SASP)相關(guān)介質(zhì),會(huì)引起Th1細(xì)胞和Th17細(xì)胞這兩種促炎表型的分化及分泌增加[17],印證了上述衰老相關(guān)代謝障礙所導(dǎo)致的分化傾向和分泌促炎因子增強(qiáng)的表現(xiàn)。

而上述的衰老變化,可能正是造成動(dòng)脈硬化的發(fā)生發(fā)展的核心因素——通過(guò)加重慢性炎癥帶來(lái)“有害結(jié)局”的方式。實(shí)際上,拋開(kāi)衰老因素,Th1亞群本身作為致炎表型,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化就有促進(jìn)作用。證據(jù)顯示近來(lái)腦卒中的患者相比于無(wú)癥狀的患者,具有更多的Th1細(xì)胞,并且,在斑塊來(lái)源的T細(xì)胞中可以檢測(cè)到歸巢受體C-C基序趨化因子受體5(CCR5)表達(dá)增加,而在動(dòng)脈粥樣硬化的小鼠中,Th1細(xì)胞會(huì)在淋巴結(jié)表達(dá)CCR5[5],這也證實(shí)了Th1細(xì)胞是斑塊中最突出的T細(xì)胞亞群。而Th1細(xì)胞參與動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制可能正與其分泌功能有關(guān),Th1細(xì)胞除了會(huì)分泌T-bet、CCR5,還會(huì)表達(dá)多種致炎因子,如IL-2、IL-3、腫瘤壞死因子TNF-α、IFN-γ等等。其中,已有大量證據(jù)證實(shí)IFN-γ的促動(dòng)脈粥樣硬化作用。IFN-γ主要通過(guò)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的極化及促進(jìn)氧化應(yīng)激[18]、調(diào)節(jié)心血管危險(xiǎn)因子[19]等機(jī)制促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化。結(jié)合上述Th1細(xì)胞衰老的活躍性變化,原本就會(huì)加劇炎癥發(fā)生的Th1細(xì)胞,在衰老時(shí)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的可能性大大增加。

綜上所述,Th1細(xì)胞在衰老時(shí),首先會(huì)因?yàn)镃D4+T細(xì)胞衰老所導(dǎo)致的線粒體障礙及能量代謝方式的偏向而獲得增殖和功能優(yōu)勢(shì),從而增加向其的分化,具體表現(xiàn)為T(mén)h1細(xì)胞數(shù)量及比例增加,伴隨著Th1細(xì)胞分泌功能的增強(qiáng),Th1細(xì)胞相關(guān)的致炎因子分泌增多,從而促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和進(jìn)展。

2 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg細(xì)胞)

經(jīng)典的Treg細(xì)胞亞群的特征是表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子叉頭盒蛋白P3(FoxP3)、IL-2受體亞單位α(IL-2 RA,也稱(chēng)為CD25,它是三聚體高親和力IL-2受體的一部分)和細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原CTLA4(即CD152)。Treg細(xì)胞的發(fā)育主要依靠TGF-β、IL-2的參與調(diào)節(jié),獨(dú)特表達(dá)的FoxP3聯(lián)合Smad3、Smad5、STAT5等輔助調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞的分化[20]。

衰老時(shí),通常考慮Treg細(xì)胞數(shù)量會(huì)受衰老影響而減少,整體功能減弱。實(shí)際上在小鼠實(shí)驗(yàn)中,雖然老年小鼠整體的免疫抑制功能相比于年輕小鼠仍然降低,但外周血中的Treg細(xì)胞所占比例升高,這意味著衰老會(huì)導(dǎo)致Treg細(xì)胞的功能降低[21],機(jī)體可能出于代償?shù)哪康亩蛊浞只壤?但仍不足以彌補(bǔ)其衰減的功能。Treg細(xì)胞比例升高和在衰老時(shí)積累的機(jī)制可能來(lái)源于其促凋亡分子Bim的表達(dá)降低,抗凋亡能力增強(qiáng)[22]。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)顯示,衰老Treg細(xì)胞同時(shí)顯現(xiàn)出高的衰老相關(guān)β-半乳糖苷酶(SA-β-GAL)活性,這是細(xì)胞衰老的標(biāo)志[23],伴隨有增殖能力的下降,其細(xì)胞衰老程度比起常規(guī)T細(xì)胞——Tconv細(xì)胞要更為嚴(yán)重[24],印證了其功能的嚴(yán)重下降。Tconv細(xì)胞包括一系列激活免疫反應(yīng)的T細(xì)胞,而Treg細(xì)胞則抑制免疫反應(yīng),兩者作用相反,這種情況意味著,衰老時(shí)兩者功能出現(xiàn)了失衡。這種失衡,導(dǎo)致在衰老狀態(tài)下,機(jī)體抑制慢性炎癥發(fā)生的能力不足,導(dǎo)致慢性炎癥發(fā)生的可能性增高,并且實(shí)際上衰老和慢性炎癥都會(huì)繼續(xù)損害Treg細(xì)胞的增殖能力和功能,雖然留存的Treg細(xì)胞比例升高,但其整體免疫抑制功能反而減弱,不足以彌補(bǔ)其受到的功能損害,可能會(huì)導(dǎo)致Tconv細(xì)胞繼續(xù)出現(xiàn)失控的激活和免疫老化,增加慢性炎癥發(fā)生的可能性,從而造成了一種惡性循環(huán)[24]。此時(shí),在對(duì)慢性炎癥的作用上,Th1細(xì)胞和Treg細(xì)胞屬于對(duì)抗的關(guān)系。

從Treg細(xì)胞的免疫抑制功能出發(fā),研究認(rèn)為,Treg細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化中通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝[25]、分泌IL-10和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β以及抑制促炎效應(yīng)T細(xì)胞的增殖發(fā)揮其動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用[26]。IL-10是一種抗炎細(xì)胞因子,在一項(xiàng)大型隊(duì)列研究中,心肌梗死患者的Treg細(xì)胞數(shù)量和Treg細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-10都低于穩(wěn)定型心絞痛患者或沒(méi)有冠狀動(dòng)脈疾病的患者[27];而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β在APOE-/-的小鼠中具有穩(wěn)定斑塊的作用[28]。IL-2復(fù)合物和抗CD3治療對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化小鼠的保護(hù)作用被歸因于Treg細(xì)胞數(shù)量相對(duì)于其他T細(xì)胞的增加[29]。這些證據(jù)都能顯示出其在動(dòng)脈粥樣硬化中的保護(hù)作用,結(jié)合Treg細(xì)胞衰老的表現(xiàn),可以得到的結(jié)論似乎是,Treg細(xì)胞衰老時(shí)數(shù)量增多并且IL-10的分泌增多,應(yīng)該成為對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的保護(hù)因素。

但實(shí)際上的答案可能是否定的。在上述這些早期研究中,IL-10的來(lái)源尚未確定,這就成為辨清這些現(xiàn)象的突破口。相關(guān)證據(jù)表明,伴隨著炎癥,在衰老個(gè)體中,IL-10的循環(huán)水平升高,并且在小鼠實(shí)驗(yàn)中,老年小鼠的IL-10升高,但I(xiàn)L-21缺陷的個(gè)體其IL-10因子也降低,而IL-21是T濾泡輔助(Tfh)細(xì)胞的細(xì)胞因子,這就意味著產(chǎn)生IL-10的T細(xì)胞帶有Tfh細(xì)胞的標(biāo)記[30]。有實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步闡明,在動(dòng)脈粥樣硬化中,高密度脂蛋白顆粒中的主要蛋白質(zhì)ApoAI會(huì)使Treg細(xì)胞失去FoxP3表達(dá)及其免疫抑制功能,其中的一部分轉(zhuǎn)化為T(mén)fh細(xì)胞,炎癥信號(hào)在其中也起到關(guān)鍵作用,而轉(zhuǎn)換后的“exTreg”細(xì)胞,也就是Tfh細(xì)胞,具有顯著的促動(dòng)脈粥樣硬化作用[31],綜合這些證據(jù),可以發(fā)現(xiàn)衰老時(shí)雖然Treg細(xì)胞數(shù)量的增多,但有一部分轉(zhuǎn)化成了Tfh細(xì)胞,細(xì)胞群內(nèi)形成了保護(hù)性因素與促進(jìn)性因素的對(duì)抗,最后由于促進(jìn)因素更強(qiáng)而使衰老Treg細(xì)胞表現(xiàn)出促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的作用。綜上所述,上述Treg細(xì)胞衰老與炎癥之間存在惡性循環(huán)。Treg細(xì)胞衰老時(shí),由于其免疫抑制功能下降,導(dǎo)致了兩個(gè)結(jié)果,第一,Tconv常規(guī)T細(xì)胞的促炎作用相對(duì)放大,引起慢性炎癥的廣泛發(fā)生從而加重動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生;第二,慢性炎癥的發(fā)生除了使Treg細(xì)胞數(shù)量和功能繼續(xù)衰減,并且還會(huì)使衰老的Treg細(xì)胞產(chǎn)生表型轉(zhuǎn)換的特征,并且轉(zhuǎn)換之后的Tfh細(xì)胞雖然分泌IL-10,但實(shí)際上促動(dòng)脈粥樣硬化亞群較強(qiáng)的作用超過(guò)了功能衰減的Treg細(xì)胞和IL-10所起到的保護(hù)作用。這也就解釋了為什么衰老的Treg細(xì)胞數(shù)量增加,IL-10分泌增加,但并沒(méi)有抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展,反而加重了其反應(yīng)。

Treg細(xì)胞在衰老時(shí)發(fā)生的表型轉(zhuǎn)換,使其對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的保護(hù)作用也發(fā)生了負(fù)向變化,那么Tfh細(xì)胞亞群是否是Treg細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化中表型變化的唯一結(jié)果?答案也是否定的。先拋開(kāi)衰老的因素來(lái)看,在動(dòng)脈粥樣硬化中,Treg細(xì)胞可以表達(dá)為各Th亞型的混合表型或重新分化為T(mén)h各表型的替代類(lèi)型[32],轉(zhuǎn)換后可能會(huì)具有單一表型,也可能出現(xiàn)混合表型,但它們的作用則表現(xiàn)出較為統(tǒng)一的促動(dòng)脈粥樣硬化作用。有研究表明,在非心血管疾病患者中,對(duì)于心血管疾病的誘發(fā)因素,如載脂蛋白B(ApoB)、極低密度脂蛋白(VLDL)和乳糜顆粒等,做出應(yīng)答的主要是Treg細(xì)胞群,而在CVD心血管疾病患者中,針對(duì)上述“抗原”的CD4+T細(xì)胞亞群呈現(xiàn)混合的效應(yīng)表型,除了表達(dá)Treg細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子FoxP3,還會(huì)表達(dá)Th17型轉(zhuǎn)錄因子RoRγτ(視黃酸受體相關(guān)孤兒受體γτ)或Th1型轉(zhuǎn)錄因子T-bet,這意味著在動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中,Treg細(xì)胞的表型除了存在向Tfh細(xì)胞轉(zhuǎn)換的可能性,還存在轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)h1、Th17混合表型細(xì)胞的可能性[33],實(shí)際上在衰老小鼠的體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了這一種細(xì)胞群,由未發(fā)生表型轉(zhuǎn)換的Treg細(xì)胞群和帶有Th1/Th17標(biāo)志的細(xì)胞群構(gòu)成,稱(chēng)為aTreg細(xì)胞群,它具有細(xì)胞毒性、消耗性且都具有促炎特性[34]。這就提供了衰老和慢性炎癥與動(dòng)脈粥樣硬化的另一種可能聯(lián)系,即隨著年齡的增加,一方面即為上述所論述的,衰老的Treg細(xì)胞群在多重因素作用下會(huì)發(fā)生表型轉(zhuǎn)換的特征,轉(zhuǎn)化成Th1、Th17、Tfh亞型參與動(dòng)脈粥樣硬化,并且它們的共同點(diǎn)是促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展;另一方面,未發(fā)生轉(zhuǎn)換的Treg細(xì)胞群可能并沒(méi)有發(fā)揮其保護(hù)作用,反而也會(huì)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化。

從上述結(jié)果可以看到,表型轉(zhuǎn)換是衰老的T細(xì)胞促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的核心途徑之一,而衰老的Treg細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換的具體機(jī)制,目前直接驗(yàn)證的結(jié)果較少。有研究顯示,在亞臨床動(dòng)脈粥樣硬化患者中,血液中Treg細(xì)胞數(shù)量與血漿低密度脂蛋白水平呈正相關(guān)[35]。同樣,在小鼠中,高膽固醇血癥會(huì)最先刺激Treg細(xì)胞的分化。這些結(jié)果提供了Treg細(xì)胞衰老參與動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制的切入點(diǎn),即在動(dòng)脈粥樣硬化中,早期可能存在一種被某種特異性抗原持續(xù)刺激、由Treg細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的保護(hù)性的自身免疫反應(yīng)(protective autoimmunity in atherosclerosis),當(dāng)Treg細(xì)胞受到某些原因例如衰老刺激,這種自身免疫反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)異常,導(dǎo)致TCR下游信號(hào)事件增加[4]。這種反應(yīng)可能是對(duì)炎癥加劇、Treg細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積累[36]或抗原特異性反應(yīng)所作出的應(yīng)答。在這種理論下,衰老的宏觀作用被凸顯了出來(lái),意味著存在這樣一種可能,即由某種特異性抗原刺激所產(chǎn)生的自身免疫反應(yīng),在年輕的Treg細(xì)胞的作用中屬于早期的保護(hù)性自身免疫反應(yīng),而在衰老的Treg細(xì)胞中,年齡的增加和外來(lái)抗原的不斷刺激,使得其最初的保護(hù)性反應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變成相反的作用。人和鼠的MHCⅡ類(lèi)四聚體裝載了序列相同的人和鼠的ApoB肽,證明了人和鼠的ApoB肽反應(yīng)性T細(xì)胞的存在[33]。致病的ApoB反應(yīng)性T細(xì)胞來(lái)源于Treg亞群細(xì)胞,隨著時(shí)間的推移,在其識(shí)別來(lái)自LDL-C核心蛋白ApoB的肽之后[37],Treg細(xì)胞會(huì)失去它們?cè)趧?dòng)脈粥樣硬化中的保護(hù)作用和免疫抑制的特性。ApoB+T細(xì)胞在患有動(dòng)脈粥樣硬化的小鼠和人類(lèi)中增加,并逐漸轉(zhuǎn)化為具有促炎特性和僅表達(dá)FoxP3的致病性Th1/Th17樣細(xì)胞,同上述衰老后表型轉(zhuǎn)換的結(jié)果類(lèi)似,這就意味著Treg細(xì)胞發(fā)生譜系的不穩(wěn)定可能正是由ApoB抗原引起的,表型轉(zhuǎn)換在其中起到橋梁作用,這也使得上述關(guān)于保護(hù)性免疫反應(yīng)隨年齡變化的假設(shè)在ApoB+T細(xì)胞的研究得到部分印證。衰老在長(zhǎng)期抗原的慢性刺激下會(huì)出現(xiàn)T細(xì)胞衰竭的表型,與之相對(duì)應(yīng),這些斑塊中的抗原特異性T細(xì)胞也表現(xiàn)出這一特征[38],表現(xiàn)出的強(qiáng)烈記憶表型,這也與衰老導(dǎo)致的幼稚/記憶T細(xì)胞比例失衡[8]有所關(guān)聯(lián)。根據(jù)這部分證據(jù)可以得出一種猜想,即隨著年齡的增加,在生命早期形成的克隆性分裂,可能會(huì)對(duì)生命中后期新產(chǎn)生的克隆性分裂的CD4+幼稚T細(xì)胞形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[39],而抗原特異性T細(xì)胞在年輕時(shí)就已經(jīng)受到ApoB/LDL抗原的刺激而建立了免疫應(yīng)答,產(chǎn)生了記憶T細(xì)胞,由于后續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),其功能在衰老過(guò)程中逐漸凸顯,總體上對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化起到了促進(jìn)作用。

綜上所述,Treg細(xì)胞亞群,在衰老時(shí)會(huì)表現(xiàn)出一些特征,通過(guò)慢性炎癥與動(dòng)脈粥樣硬化產(chǎn)生聯(lián)系。首先,衰老時(shí)的Treg細(xì)胞所占比例升高,但免疫抑制功能降低,會(huì)導(dǎo)致Tconv細(xì)胞的促炎作用增強(qiáng),間接的促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[24]。同時(shí),在衰老狀態(tài)下,常規(guī)表達(dá)FoxP3的Treg細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化中起保護(hù)作用,可能通過(guò)增強(qiáng)IL-10及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β起到抑制動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展及穩(wěn)定斑塊的作用[25,28]。但衰老狀態(tài)下的Treg細(xì)胞群,在慢性炎癥、慢性缺氧等情況的刺激下,Treg細(xì)胞表型會(huì)表現(xiàn)出可塑性,發(fā)生表型的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為表達(dá)BCL-6及IL-10的Tfh細(xì)胞亞群、表達(dá)T-bet及IFN-γ的Th1亞群和表達(dá)RoRγτ(視黃酸受體相關(guān)孤兒受體γτ)的Th17型,且具體表現(xiàn)為混合表型,這些最初具有免疫抑制功能的Treg細(xì)胞亞群保留但下調(diào)了FoxP3的表達(dá)而增加了其他表型的轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子Th1/Th17/Tfh的表達(dá)[40],意味著它們逐漸失去了免疫抑制功能,轉(zhuǎn)而獲得引起細(xì)胞毒性特征,這些混合表型細(xì)胞群可能會(huì)分泌更多的促炎因子(如IFN-γ),從而在整體功能上促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[31]。并且,在探索衰老的Treg細(xì)胞群表型轉(zhuǎn)換的機(jī)制上,其關(guān)鍵點(diǎn)可能正是ApoB反應(yīng)性T細(xì)胞,最初這種細(xì)胞可能介導(dǎo)的是一種保護(hù)性的自身免疫反應(yīng),在年齡增加的過(guò)程中,由于T細(xì)胞的衰老,導(dǎo)致該細(xì)胞群的生存優(yōu)勢(shì)突出,且由于Treg細(xì)胞譜系表達(dá)的不穩(wěn)而導(dǎo)致的Treg亞群FoxP3的表達(dá)和免疫抑制功能的丟失,造成了最初可能存在的保護(hù)性自身免疫反應(yīng)紊亂,從而加重了動(dòng)脈粥樣硬化。目前對(duì)于最初自身反應(yīng)性Treg細(xì)胞的保護(hù)性自身免疫反應(yīng),尚無(wú)實(shí)驗(yàn)證實(shí),針對(duì)衰老的Treg細(xì)胞所表現(xiàn)的特征與動(dòng)脈粥樣硬化之間通過(guò)慢性炎癥和表型轉(zhuǎn)換建立的聯(lián)系,亟待更直觀的實(shí)驗(yàn)來(lái)明確。

3 小結(jié)

隨著年齡的增加,免疫系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)一些變化,宏觀上表現(xiàn)為面對(duì)新抗原刺激時(shí)的反應(yīng)速度和處理能力變差,同時(shí)對(duì)自身免疫反應(yīng)和炎癥的促進(jìn)作用增強(qiáng)。對(duì)于CD4+T細(xì)胞亞群來(lái)說(shuō),衰老未必意味著衰竭,例如Th1細(xì)胞本身的促炎特性隨著年齡的增加在變強(qiáng),而Treg細(xì)胞作為機(jī)體發(fā)揮免疫抑制功能的載體,隨著年齡的增加,表現(xiàn)出增殖能力的下降,但同時(shí)也表現(xiàn)出表型轉(zhuǎn)換的活躍,這些特點(diǎn)加深了研究者對(duì)于免疫衰老的認(rèn)識(shí),并以慢性炎癥為中心點(diǎn)建立起橋梁,將衰老和特定事件結(jié)局如動(dòng)脈粥樣硬化聯(lián)系在了一起,并且在臨床方面,探究這兩種有代表性的促進(jìn)炎癥及抑制炎癥細(xì)胞的免疫衰老,為預(yù)測(cè)和干預(yù)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生提供了一個(gè)新的視角,即更加關(guān)注免疫衰老以作預(yù)防。第一個(gè)方向是通過(guò)影響細(xì)胞代謝過(guò)程從而干預(yù)免疫衰老對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的作用。二甲雙胍具有這種潛力。線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(TFAM)的缺乏會(huì)使T細(xì)胞線粒體功能障礙從而導(dǎo)致T細(xì)胞發(fā)生衰老而獲得致炎表型,在這個(gè)方向上,生長(zhǎng)分化因子-15(growth/differentiation factor 15,GDF15)被證實(shí)可以維持Treg細(xì)胞的免疫抑制功能,并對(duì)炎癥有保護(hù)作用[41],GDF15可由二甲雙胍誘導(dǎo)產(chǎn)生從而達(dá)到維持Treg細(xì)胞功能的目的,并且二甲雙胍也被證實(shí)可以增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞中的TFAM和線粒體的功能[42]。此外,也有研究通過(guò)雷帕霉素及NAD+改變了T細(xì)胞衰老時(shí)的代謝模式從而干預(yù)或逆轉(zhuǎn)衰老及炎癥的狀態(tài)[43]。第二種方向是通過(guò)穩(wěn)定衰老的Treg細(xì)胞基因表達(dá)而不引起其表型變化,從而減少促炎表型發(fā)揮作用。目前已知阻斷或敲除細(xì)胞周期依賴(lài)性激酶8或19(CDK8、CDK19),在炎癥狀態(tài)下也能穩(wěn)定Treg細(xì)胞的表達(dá)[44]。第三種方向則是靶向改變T細(xì)胞的衰老狀態(tài),例如通過(guò)CAR-T、CD3單抗或疫苗選擇性清除發(fā)生細(xì)胞衰老的T細(xì)胞[45]。但是,目前這些研究仍停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的層面上,缺乏穩(wěn)定的臨床應(yīng)用基礎(chǔ)及臨床試驗(yàn)證據(jù)。因此能否在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)更多的針對(duì)免疫衰老的新靶點(diǎn)和相關(guān)治療策略并真正轉(zhuǎn)化于臨床,仍然需要進(jìn)一步更深入的探索。