T細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥病變中的凋亡

T細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥病變中的凋亡

由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)存在著血腦屏障等，因而曾被認(rèn)為是“免疫豁免”器官,但事實(shí)證明仍存在著免疫介導(dǎo)的損傷。因此，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)可能存在著多種因素協(xié)同參與從而使炎癥反應(yīng)快速而緩和消除。T細(xì)胞凋亡可能就是其中機(jī)制之一。T細(xì)胞的凋亡避免炎癥反應(yīng)過(guò)程中胞漿成分的釋放，從而提供了比較理想的、非炎癥性的機(jī)制使自身反應(yīng)性T細(xì)胞得以消除，對(duì)自身組織的損害也降低到最低限度［1］。本文就T細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中凋亡的機(jī)制及意義做一簡(jiǎn)要綜述。

1自身反應(yīng)性T細(xì)胞在CNS中的凋亡

許多實(shí)驗(yàn)證明：中樞神經(jīng)系統(tǒng)在炎癥時(shí)存在著細(xì)胞凋亡。其特點(diǎn)有二：凋亡的細(xì)胞主要是T細(xì)胞而非其它類型細(xì)胞；凋亡的T細(xì)胞主要是抗原特異性T細(xì)胞而非其它T細(xì)胞。

目前人們主要利用動(dòng)物模型對(duì)CNS中T細(xì)胞的凋亡進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)性變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎(EAE)是人類多發(fā)性硬化癥(multiplesclerosis,MS)的動(dòng)物模型。它可通過(guò)主動(dòng)免疫髓鞘堿性蛋白(MBP)或被動(dòng)靜脈注入抗原特異性T細(xì)胞的方法獲得。Pender等首先注意到EAE造成的Lowis鼠腦炎性損傷中，凋亡是細(xì)胞死亡的一種形式。在形態(tài)學(xué)研究基礎(chǔ)上，他們認(rèn)為凋亡細(xì)胞多數(shù)為少突膠質(zhì)細(xì)胞或淋巴細(xì)胞。后來(lái)，Pender等利用預(yù)先包埋技術(shù),Schmied等利用T細(xì)胞免疫化學(xué)和分子標(biāo)記技術(shù)，分別鑒定了T細(xì)胞的凋亡。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被動(dòng)免疫獲得的EAE模型中，T細(xì)胞占凋亡細(xì)胞總數(shù)的64％；并且早期很少觀察到T細(xì)胞的凋亡，但在動(dòng)物臨床癥狀恢復(fù)以后,T細(xì)胞凋亡比例增加至超過(guò)46％。主動(dòng)免疫得到同樣的結(jié)果［2］。另有實(shí)驗(yàn)證明,外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)中T細(xì)胞的凋亡明顯弱于CNS，而皮膚組織基本上不存在T細(xì)胞的凋亡［1］。這些說(shuō)明T細(xì)胞的凋亡在免疫特殊部位有其特殊的意義。

探討T細(xì)胞凋亡的機(jī)制，必須先了解凋亡的T細(xì)胞是抗原特異性的還是非抗原特異性的。為此，Pender等利用具有Vβ的T細(xì)胞抗原受體(TCR)的克隆誘發(fā)了EAE(Vβ為MBP誘導(dǎo)的T細(xì)胞表面抗原受體)。他們從EAE骨髓中分離和收集淋巴細(xì)胞，對(duì)其凋亡及TCR取用情況進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),凋亡細(xì)胞中Vβ+T細(xì)胞出現(xiàn)頻率比未凋亡細(xì)胞高7倍，并且未檢測(cè)到該亞群細(xì)胞在外周淋巴器官的再循環(huán)［3］。該結(jié)果證明,對(duì)MBP特異的Vβ+T細(xì)胞為T(mén)細(xì)胞凋亡的主要靶細(xì)胞。

2中樞神經(jīng)系統(tǒng)中T細(xì)胞凋亡的機(jī)制

以上結(jié)果有兩種可能的解釋：一是CNS通過(guò)抗原特異機(jī)制誘導(dǎo)T細(xì)胞的凋亡；二是CNS存在使T細(xì)胞凋亡的特殊環(huán)境。并且免疫特殊部位T細(xì)胞的凋亡是一個(gè)主動(dòng)而非被動(dòng)的過(guò)程。T細(xì)胞的凋亡是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，并有多種機(jī)制。

炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡Constantinescu等認(rèn)為未成熟的T細(xì)胞不能自由穿越血腦屏障而所有活化的T細(xì)胞均可通過(guò)血腦屏障，但僅有識(shí)別特異性中樞神經(jīng)抗原的細(xì)胞才能在中樞接受抗原提呈細(xì)胞所提呈的抗原而引起CNS內(nèi)免疫應(yīng)答所致的損傷［4］。過(guò)氧化氫和一氧化氮是炎細(xì)胞所釋放的炎癥介質(zhì),它們?cè)谘装Y損傷中起著重要的作用。Zettl等利用原位加尾及流式細(xì)胞分析的方法，檢測(cè)了過(guò)氧化氫和一氧化氮所引起EAE的CD4+T細(xì)胞凋亡情況，證實(shí)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的炎性介質(zhì)在造成組織損傷的同時(shí),可誘導(dǎo)MBP特異的T細(xì)胞凋亡，并且凋亡的細(xì)胞可釋放配體，如Fas/Apo1，使旁觀者T細(xì)胞凋亡，從而避免組織的損傷［5］。

活化誘導(dǎo)的T細(xì)胞凋亡(activationinducedcelldeath,AICD)活化的T細(xì)胞通過(guò)TCR/CD3復(fù)合物受到抗原的再次刺激而引起的T細(xì)胞凋亡，稱活化誘導(dǎo)的T細(xì)胞凋亡。AICD敏感的T細(xì)胞為T(mén)h1亞群。TCR誘導(dǎo)的AICD與Fas及FasL的相互作用有關(guān)。大量抗原存在時(shí)，該途徑被激活，受到再次刺激的T細(xì)胞轉(zhuǎn)錄并表達(dá)FasL基因。FasL可結(jié)合同一或相鄰細(xì)胞上的Fas受體，觸發(fā)一級(jí)聯(lián)的信號(hào)傳遞而引起細(xì)胞的凋亡［6］。另外，Dowling等證明具FasL的細(xì)胞存在于MS患者腦及其它CNS炎性疾病中［1］。這說(shuō)明CNS可能存在這一機(jī)制。

幾種特異的細(xì)胞和體液因素協(xié)同誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡由于T細(xì)胞的凋亡具器官特異性，可以設(shè)想局部細(xì)胞直接或間接通過(guò)可溶性因子導(dǎo)致T細(xì)胞凋亡。而且，局部細(xì)胞可能與全身體液因素協(xié)同輸送凋亡刺激信號(hào)。就CNS而言，星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞可能扮演重要角色。星形膠質(zhì)細(xì)胞可將自身抗原提呈給自身反應(yīng)性T細(xì)胞，但其并非全能的抗原提呈細(xì)胞，不能將T細(xì)胞完全活化。為此，Gold等研究了星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞的抗原提呈作用,發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞是一種非專職的抗原提呈細(xì)胞，在一定條件下抑制T細(xì)胞的活化。在T細(xì)胞活化后期，在T細(xì)胞-星形膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)物中加入糖皮質(zhì)激素，可明顯增加T細(xì)胞的凋亡。而且，由于用類固醇受體阻斷劑RU486可以阻斷胞漿類固醇受體，故認(rèn)為該種效應(yīng)具有特異性［7］。并且，缺少協(xié)同刺激因子的小膠質(zhì)細(xì)胞在抗原提呈時(shí)，可誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡通路的類似活化［1］。以上結(jié)果表明,CNS局部細(xì)胞可能給T細(xì)胞一個(gè)凋亡刺激,并且這個(gè)刺激受多種體液因素如內(nèi)分泌因素的影響。

細(xì)胞因子減少Zettl等在神經(jīng)源性的T細(xì)胞加入大劑量的外源IL-2，阻止了過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的T細(xì)胞凋亡，說(shuō)明IL-2的產(chǎn)生減少是過(guò)氧化氫誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡的一個(gè)機(jī)制［5］。此外Akbar和Salmon在研究后認(rèn)為：只有在IL-2持續(xù)存在的條件下，活化的T細(xì)胞才能進(jìn)行克隆擴(kuò)增和抑制凋亡，其作用機(jī)制是促進(jìn)凋亡抑制蛋白Bcl-2的表達(dá)；相反，IL-2的減少可使凋亡抑制蛋白Bcl-2的表達(dá)減少而使T細(xì)胞易于凋亡。并且，IL-4、IL-7和IL-15也有類似作用［8］。這說(shuō)明某些細(xì)胞因子的減少可能是CNS中T細(xì)胞凋亡的一個(gè)機(jī)制。

Parijs等在Fas和Bcl-2的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物后證實(shí),Fas和Bcl-2調(diào)節(jié)不同的凋亡通路，在T細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中起著不同的作用［9］。由此可見(jiàn)，以上幾種因素并不是單方面起作用的。

總之，T細(xì)胞的凋亡是一個(gè)復(fù)雜的、有多種因素協(xié)同參與的過(guò)程。并且由于CNS為“免疫豁免”部位，所以對(duì)CNS中T細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究有著特殊的意義。

3CNS炎癥時(shí)T細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)治療

CNS中炎性疾病的治療有3種策略：阻止炎細(xì)胞對(duì)CNS的破壞，加強(qiáng)損傷的神經(jīng)系統(tǒng)功能和修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)損傷的髓鞘。T細(xì)胞凋亡可消除造成臨床CNS炎性病變的炎細(xì)胞從而阻止其對(duì)CNS的破壞，故T細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)可用于治療CNS炎性疾病。

糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)凋亡免疫介導(dǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)的治療方案是降低炎癥和加快康復(fù)。目前主要依靠大劑量糖皮質(zhì)激素作為該種神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)的治療藥物，如用于MS的急性復(fù)發(fā)。McCombe等用流式細(xì)胞分析及碘化丙錠染色的方法對(duì)糖皮質(zhì)激素使Lowis鼠EAE模型的T細(xì)胞凋亡的情況進(jìn)行研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Vβ+T細(xì)胞和MBP反應(yīng)性T細(xì)胞均因凋亡而減少［10］。這說(shuō)明誘導(dǎo)炎性T細(xì)胞的凋亡是CNS炎癥時(shí)應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療的一個(gè)機(jī)制。

特異性抗原誘導(dǎo)凋亡已用于實(shí)驗(yàn)自身免疫失調(diào)的另一方法是抗原特異性治療。根據(jù)觀察，抗原與TCR的再結(jié)合將導(dǎo)致T細(xì)胞的凋亡。Racke等利用靜脈注射MBP的方法治療鼠的EAE，體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)T細(xì)胞是由于凋亡而被清除［11］。Liblau等認(rèn)為給藥途徑、抗原的劑量和性質(zhì)是決定其治療效果的關(guān)鍵因素［12］。但在某種條件下，它可能加重自身免疫病，因此對(duì)其還應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

4結(jié)論和展望

清除自身反應(yīng)性T細(xì)胞是終止CNS炎癥的有效機(jī)制。炎癥損傷部位中凋亡所致的T細(xì)胞死亡主要發(fā)生在“免疫豁免"部位，這與一般自身免疫損傷清除的機(jī)制有所不同。它可以解釋CNS自身免疫病的一些難于理解的特點(diǎn)：首先，凋亡過(guò)程可使神經(jīng)系統(tǒng)損傷處T細(xì)胞不能增殖；其次，T細(xì)胞凋亡可能首先清除引起臨床疾病的自身反應(yīng)性T細(xì)胞?？傊?，T細(xì)胞的凋亡是一個(gè)復(fù)雜的、有多種協(xié)同參與的、主動(dòng)自然發(fā)生的過(guò)程，它保護(hù)著CNS免于炎癥的損傷。因此，進(jìn)一步揭示CNS中T細(xì)胞凋亡的機(jī)制及規(guī)律將對(duì)CNS炎癥性疾患的治療提供新的途徑?！?/p>

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