Tc17细胞在慢性阻塞性肺疾病肺部炎症中的作用
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中国呼吸与危重监护杂志2013年5月第12卷第3期http://www.circcm.conl
Tel7细胞在慢性阻塞性肺疾病肺部炎症中的作用
李宇张建全钟,J、宁褚淑媛
广西医科大学第一附属医院(广西南宁530021)
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由吸烟诱发,以
气流持续受限为特征,与CD4 T细胞及CD8 T细 胞密切相关的由炎症及自身免疫反应引起的疾 病¨J。CD8 T细胞发挥效应及其所受调节的机制
是COPD炎症持续放大且戒烟后也不能缓解的关
键,对其在COPD炎症中免疫作用及机制的研究有 助于突破COPD抗炎治疗和免疫调节治疗的难点,
对遏制甚至逆转COPD炎症发展进展过程具有重要 意义。Tcl7细胞是近年发现的一种分泌前炎症细胞
因子IL一17的CD8 T细胞亚群,其分泌IL-17、IL-21、
IL-22等细胞因子,与肺部炎症、哮喘、类风湿性关节
炎等炎症免疫性疾病关系密切。在COPD的肺部炎 症中,Tel7细胞很可能是连接CD4 T细胞和CD8
T细胞的另一条重要途径,共同参与COPD的炎症 和免疫方面的机制。
一、Tel7细胞的生物学活性及生理作用
早在1998年,Shin研究小组曾经连续两篇报道 证实人外周血单核细胞(PBMCs)在离子霉素和乙
酸肉豆蔻佛波醇(PMA)的刺激下,分离后得到的
CD8 T可产生IL一17,从而首次证实IL-l7可由 CD8 T细胞产生 此后,在小鼠和人类体内均发现
这种可以产生IL,l7的CD8 T细胞 引,随着研究 开始逐渐增多,2006年由He等_6 首先报道的
CD8 T淋巴细胞的一个新亚群——Tcl7细胞,以分
泌IL一17、IL.2l等为特征。 Tel7细胞主要分布在肺、消化道黏膜等 J,通
过多种方式发挥其生物学作用,包括分泌促炎因子、
促进气道中性粒细胞的募集和激活等。在肿瘤组织 中,rrcl7细胞可转化为能够分泌INF一^y的Tcl7/INF.
细胞从,增强T细胞、中性粒细胞和巨噬细胞在肿 瘤部位的聚集,分泌CCL3、CCIA、CCI5及CXCL9
等趋化因子,吸引Thl、Tel在肿瘤局部的聚集,从而 发挥抗肿瘤的作用[81。TGF—B和IL-6是Tel7细胞
DOI:10.7507/1671-6205.20130077 基金项目:国家自然科学基金(编号:81160010) 通信作者:张建全.E-mail:jqzhang2002@*ina.corn ・综述・
初始分化的关键细胞因子_9 J,ROR ̄/t是Tel7细胞 分化的特征性转录调控因子l1o 3,TGF.B和!L-6能够
协同作用促进ROR-yt的表达,诱导Tc0细胞向Tel7 细胞分化。缺乏TGF.B或者IL-6受体抗体的存在, 均可以阻断Tel7细胞的分化 ,IL-23、IL.1 B等能
维持其增殖状态。
二、Tel7细胞相关因子在COPD慢性炎症中的
作用 最近的研究显示,肺功能正常吸烟者和吸烟
COPD稳定期患者肺动脉的炎性细胞主要以CD8 T
淋巴细胞增加为主,且以COPD患者炎性细胞浸润 更加明显,提示肺功能正常吸烟者和吸烟COPD稳
定期患者肺动脉炎症是以CD8 T淋巴细胞增加为
特征的同一性质炎症,二者是一个连续、渐进的过 程¨ 。活化的CD8 T细胞分泌前炎症因子,上调
基质金属蛋白酶及多种生长因子的表达,释放自身
抗原,促使炎症反应级联放大,组织破坏,气道重构,
导致COPD持续发展。而且CD8 T淋巴细胞数量
与气流受限及肺气肿的严重程度正相关,在戒烟后 数年,这些活化的CD8 T淋巴细胞数目仍不断增 加,因此,CD8 T细胞在COPD中发挥炎症效应细
胞的作用,对肺部上皮细胞,内皮细胞具有破坏作 用,且炎症反应一直持续存在和发展 。
IL一17主要由淋巴细胞产生,IL.17家族有6个
成员IL-17A—IL一17F和5个受体IL-17R~ IL-17RE t4],IL.17R在各种细胞上均有广泛表达。
有研究表明,在COPD患者的小气道、肌化小动脉、
肺泡壁和支气管肺泡灌洗液中发现IL.17显著增
高,且IL—l7与FEV1%pred和FEV1/FVC呈负相
关¨ 。IL一17通过刺激T细胞、巨噬细胞、粒细胞和
纤维原细胞等细胞分泌一系列细胞因子,如 IL 、 IL一8、TNF—o【和前列腺素E2等细胞因子,诱导中性 粒细胞募集和激活,另外,IL.17还促使巨噬细胞分 泌CCL20、MMP.12等_1 。Shen等_】 在烟草烟雾暴
露的小鼠腹腔注射抗IL—l7抗体后,小鼠肺组织匀 浆和支气管肺泡灌洗液中IL.17明显减少,小气道
炎症明显减轻。IL.1
7促进气道上皮细胞表达 Chin J Respir Crit Care Med,M 2013。Vo1.12,No.3 http://www.circcm.corn
CXCLIO与CD8细胞结合,诱导CD8及Thl细胞并
释放IFN. ,IFN一^y驱动的Tel型免疫应答参与了 COPD的发病u引。因此CD8 IL.17 T细胞与肺部
气道炎症、肺小动脉重构、肺组织破坏和气流受限密
切相关。 IL-21是近年来被发现的四螺旋束细胞因子,主 要由活化的T细胞和NKT细胞分泌。Casey等¨
发现Thl7细胞分泌的IL-21能够促进原始的CD4 T淋巴细胞向特定的类型分化。Yi等 证实在急
性病毒感染中IL-21能够影响CD8 T淋巴细胞的 质量和记忆效应。Novy等 发现IL-21的存在对
牛痘病毒感染中CD8 T淋巴细胞的存活及发挥功 能至关重要。IL.2l可以促进CD8 T细胞分化为独
特的表型,且能维持CD8 T细胞的活性,发挥它的
细胞毒性作用。研究表明,IL-21缺乏会影响急性病 毒感染后的CD8 T细胞的质量和应答,而当IL-21
存在的情况下,CD8 T细胞在效应和记忆阶段获得 IL-2的生物学效应始终是降低的 J。而Barker 等 驯发现,与稳定期COPD相比,急性加重的
COPD患者血清中IL-21是显著下降的,且IL一2l的 水平与AECOPD需要住院的人数和吸烟史呈负相
关,但与年龄、性别、FEV 、CRP及目前吸烟状态关
系不大。Tel7细胞通过分泌IL-21参与CD8 T细 胞介导的炎症免疫效应,活化的CD8 T细胞则通过
表达大量的穿孔素及颗粒酶B促使肺实质细胞发
生凋亡,导致肺气肿的形成。 三、Tel7细胞与Thl7细胞之间的相互关系
Thl7是联系固有免疫与适应性免疫的桥梁。
已有研究表明,Thl7细胞通过分泌IL_l5、IL一17和 IL-21等细胞因子,在多种自身免疫性疾病的发生发
展中起重要作用。近年来发现,COPD患者的气道 黏膜中表达IL.17A、IL-22、IL-23的细胞较正常者增
加,Thl7细胞及其相关因子与吸烟COPD患者气道 病理积分、肺血管重建、肺气肿、肺功能改变密切相 关 ]。香烟刺激后小鼠肺内Thl/Tc1分泌的IFN一 、
Thl7分泌的IL.17较正常组增加,提示Thl7可能和 Th1/Tc1一样,参与肺泡的破坏。
Thl7细胞主要分泌前炎症细胞因子IL一17,在
香烟诱导的肺气肿动物模型中,IL一17在肺泡灌洗液 中的表达增高.在COPD患者肺组织中IL一17的表
达高于正常对照,并与CD8 T细胞的表达正相
关 。IL.17可能通过与CD8 T细胞表面的 IL一17R相结合,促进CD8 T细胞的表达,释放穿孔
素及粒酶B等,导致肺气肿。研究发现,CD8 IL-17 T细胞分泌的IL.17能够趋化募集中性粒细 胞等炎症细胞,Tel7细胞作为CD8 T细胞的一个
亚群,很可能在COPD/肺气肿炎症中既具有效应作 用,又对CD8 T炎症放大具有正向调节的作用,进
而发挥促进炎症持续放大的作用 。
Thl7细胞能够自分泌IL.2l,且IL-21也能促进 Th17的分化_29 J,在香烟慢性刺激的小鼠CD8 T细
胞培养实验中发现,IL.21可以显著上调CD8 T细 胞分泌穿孔素及粒酶B的水平。研究表明,CD8
IL一17 也能分泌IL-21,IL-21能够调节CD8 T细胞 的分化和效应,可以诱导CD8 T细胞高表达IL.17
受体,因此Tel7可以受到自身和Thl7细胞的调节, 提示Tcl7细胞在COPD炎症中具有对CD8 T正向
调节的作用。 四、展望 Tel7细胞是一种新的CD8 T细胞亚群,通过
分泌IL.17、IL-21等在COPD肺部炎症发挥作用。
IL-21能够调节卟17和CD8 T等细胞的分化,通过 IL-21、IL一17可以使Tel7、Thl7细胞相互联系,共同
参与COPD的肺部炎症反应。另外,免疫失衡是近
年来的研究热点,其中Thl/Th2,,I’}l1/Tc1及Thl7/ Treg的关系在COPD炎症机制中得到了广泛关注与
证实。随着慢性炎症的进展,Thl7和Tel7细胞可 能过度增强Treg细胞的功能,引起严重的中性粒细 胞炎症反应,导致上皮细胞的损害 j。但Tel7细
胞在COPD炎症中的作用尚不明确,与Treg细胞的 关系需要进一步的探索与研究。
Tel7可能是联系CD4 T、CD8 T细胞的一个
重要枢纽,介导免疫调节反应。Tel7细胞在香烟诱 导小鼠肺气肿的发生中发挥重要作用,对其作用机
制及相关调节因素的研究,可以进一步了解CD8 T 细胞在COPD/肺气肿炎症持续放大中的具体机制,
为突破COPD抗炎治疗和免疫调节治疗的难点提供
新的思路。
参 考 文 献
1 邱诗林,钟小宁.免疫反应在慢性阻塞性肺疾病和肺气肿发生 及发展过程中的作用.中华结核和呼吸杂志,2010,33:298—300. 2 Kondo T,Takata H,Matsuki F.Cutting edge:Phenotypic characterization and differentiation of human CD8 T cells producing IL一17.J Immunol,2009,182:1794-1798. 3 Inflekofer AM,Banerjee A,Takemoto N,et a1.Anomalous type 17 response to viral infection by CD8 T cells lacking T—bet and eomesodermin.Science,2008,321:408-41 1. 4 Tajima M,Wakita D,Noguehi D,et a1.IL-6-dependent spontaneous proliferation is required for the induction of eolitogenic IL・17-producing CD8 T cells.J Exp Med,2008,205:1019—1027. 5 Kryczek I,Wei S,Gong W,et a1.Cutti
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