Toll样受体与免疫排斥国际免疫学杂志2006年7月第29卷第4期InternationalJournalofImmunolo~,July2006,V o1.29,No.4性受体表达水平的因素的进一步研究;编码抑制性受体的基因的遗传多态性对疾病易感性影响的研究等等.参考文献1ParhamP.NKcellreceptors:ofmissingsugarandmissingself.CurtBiol,2000,10(5):R195,197.2YoungbIT,UhrbergM.KIRexpressionshapescy【0t0xicrepertoires:a developmentalprogrmnofsurviva1.Tren~Immtmol,20O2,23(2):71-75.3StebbinsCC,WatzlC,BilladeauDD,eta1.Vavldephosphorylation bythetymsinephosphataseSHP.1asamechanismforinhibitionof cellularcytotoxicity.MolCellBiol,2003,23(17):6291-6299.4LeibsonPJ.Theregulationoflymphocyteactivationbyinhibitoryreceptors.CurtOpinImmunol,2004,16(3):328-336.5RavetchJV,BollandS.IgCFcreceptors.AnnuRevImmunol,2001,19:275-290.6PritchardNR.SmithKG.Bcellinhibitoryreceptorsandautoimmunity. Immunology,2003,108(3):263-273.7DavisRS.EhrhardtGR.LeuMC,eta1.AnextendedfamilyofFcreceptorrelatives.EurJImmunol,2005,35(3):674-680.8TamirI,StolpaJC,HelgasanCD,eta1.TheRasGAP—bindingproteinp62dokisamediatorofinhibitoryfcgammaRIIBsignalsinBcells.Immunity,2000,12(3):347-358.9ChambersCA,KuhnsMS,EgenJG,eta1.CTLA-4?mediatedinhibition inregulationofTcellresponses:mechanismsandmanipulationintumorimmunotherapy.A|1IluRevImmund.2001,l9:565-594.10CoHinsA V,BrodieDW,GilbertRJ,eta1.Theinteractionpropertiesof costimulatorymoleculesrevisited.Immunity.2002,17(2):201-210.Toll样受体与免疫排斥张临友修殿辉杨宝峰?209?l1SchwartzJC,ZhangX,NathensonSG,eta1.Strncturalmechanisms ofcostimulation.NatImmunol,2002,3(5):427-434.12EgenJG.KuhnsMS.AllisonJP.CTLA-4:newinslghtsintoits biologicalfunctionanduseintumorimmunotherapy.NatImmunol,2o02,3(7):611_618.13UedaH,HowsonJM,EspositoL,eta1.AssociationoftheT—cell regulatorygeneCTLA4withsusceptibilitytoautoimmunedisease. Nature,2003,423(6939):506-5l1.14OkazakiT,1waiY,HonjoT.Newregulatoryco?receptors:inducible12o—stimulatorandPD一1.CurtO0inImmunol,2002,14(6):779-782.15OkazakiT,MaedaA,NishimuraH,eta1.PD-1immunoreceptor inhibitsBcellreceptor—mediatedsignalingbyrecruitingsrehomology2-domain—containingtyrosinephosphatase2tophosphotyrosine.Proc NatlAcadSciUSA,2001,98(24):13866—13871.161waiY,TerawakiS,IkegawaM,eta1.PD一1inhibitsantiviralimmunity attheeffectorphaseintheliver.JExpMed,2003,198(1):39-50.17WatanabeN,GavrieliM,SedyJR,eta1.BTLAisalymphocyte inhibitoryreceptorwithsimilaritiestoCTLA-4andPD-1.Nat Immunol,2003,4(7):670-679.18SicaGL.ChoiIH,ZhuG,eta1.B7.H4,amoleculeoftheB7family,negativelyregulatesTcellimmunity.Immunity,2003,18(6):849-861.19PrasadDV,RiehardsS,MaiXM,eta1.B7SI,anovelB7familymemberthatnegativelyregulatesTcellactivation.Immunity,2003,18(6):863.873.20RileyJL.JuneCH.TheCD28family:aT?cellrheostatfor therapeuticcontrolofTcellactivation.Blood.2005.105(1):13-21.(收稿日期:2005一O9—03)摘要随着Toll样受体(TLR)的发现,固有免疫应答如何调控适应性免疫应答已成为研究的热点.许多研究结果表明,微生物分子触发的病原体相关分子模式(PAMP)和TLR可以被内源性配体激活,并在哺乳动物体内表达.这些"危险信号"在器官移植后对于缺血再灌注损伤的发生,移植器官功能的影响及存活时问都起着重要的作用.关键词TLRs;免疫排斥文章编号1673—4394(2006)04—0209—04中图分类号R392.11文献标识码A TLRandRejectionZHANGLi??youXIUDian?-huiYANGBao?-feng (TheSecondClinicalCollegeofHarbinMedicalUniversity,Haerbin150086,China) AbstractRecently.withthediscoveryoftheToll?likereceptors(TLR),theroleofinnate作者单位:150086,哈尔滨医科大学附属第二医院胸外科修殿辉(硕士研究生);哈尔滨医科大学(杨宝峰)通讯作者?2l0?网际免疫学杂志2006年7月第29卷第4期InternationalJournalof immuneresponsesinthecontrol0adaptiveimmunityhasbecomeanewarea0tinterest. Emergingevidencesuggeststhatrespondingtopathogen—associatedmolecularpatternsof microorganisms,TLRcanbeactivatedbyendogenousligands,andexpressedbymammalian cells.These'dangersignalsmayparticipateinischemia—reperfusion—relatedorgandamageand subsequentlyinfluencethefunctionandsurvivaloftransplantedgrafts.KeywordsToll—likereceptor;Rejection随着免疫抑制剂的研发和应用,器官移植已经成为治疗终末期器官衰竭患者的有效方法.如何阻断免疫排斥的发生,保证患者长期生存是非常重要的.总的来说,人们对于移植免疫的理解是免疫系统可以区分自体及异体信号.然而,很多新发现的现象却无法通过这个理论找到答案,例如为什么肾移植中MHC不匹配的供体肾功能往往比MHC匹配的肾功要好?为什么肺移植的存活率低于肾移植…?对特异性病原体和抗原的识别可以触发免疫应答.长久以来,人们相信这种功能是由适应性免疫系统完成的.这个理论由Medzhitov和Janeway提出的,他们认为固有免疫可能参与识别自体及异体编码的信号.Matzinger提出的"危险信号"模型表明免疫系统可以识别破坏信号并产生应答而无视其来源】J.随着在哺乳动物体内内源性TRLs以及其配体表达的发现,它们在免疫排斥反应中的作用越来越成为大家关注的热点.1TRLs与免疫系统哺乳动物的免疫系统由固有免疫系统及适应性免疫系统组成.适应性免疫系统是一个仅能在脊椎动物中观察到的高度复杂的系统,它是由抗原特异T细胞和B细胞介导的.近l0年来,适应性免疫系统一直是器官移植研究的焦点.固有免疫系统在几乎所有的多细胞有机体中是抵抗致病微生物的第一道防线.最近,在细胞表面发现的一类被称为TLRs的受体分子引起了科研人员的极大兴趣j.激活的TLRs可以诱导细胞活素类物质,趋化因子的释放,并且可以增加细胞膜表面炎性应答的发生J.Toll最初被发现是一种决定果蝇背腹侧的分化基因(dTol1)编码的跨膜受体蛋白,Toll功能缺失的果蝇显示对真菌感染的易感性,表明Toll样受体具有介导抗真菌感染信号转导的功能.果蝇细胞内Toll受体与哺乳动物细胞内IL.1受体非常相似,被称作Toll/IL一1受体同源区(TIR)(图1).它们有着细胞内共图1Toll样受体及其细胞内信号传导通路示意图国际免疫学杂志2006年7月第29卷第4期InternationalJournalofImmunology,July2006.V o1.29.No.4同的传导通路,诱导NF.KB等转录因子的激活,还可以诱导炎性反应及免疫应答.随着果蝇Toll的发现,人们开始致力于研究人同源染色体Toll小体,并发现TLR4可以识别细菌脂多糖(LPS).后来的研究发现许多蛋白质在结构上也属于TLR4l3J.现在,"TLR家族"包括11个成员.TLRs是依靠识别病原相关的分子模式(PAMP),经过一系列信号传导启动针对病原体的固有免疫应答.TLRS的表达分析发现,大部分组织至少表达一种TLR,而有些则表达全部,其中所有的淋巴组织都有TLRs的表达l4J.TLRs存在于抗原递呈细胞(APC)表面,包括巨噬细胞,单核细胞,树突状细胞(DC)和自然杀伤细胞(NK),同样也存在属于固有免疫系统的细胞,如中性粒细胞,肥大细胞,嗜碱粒细胞和嗜酸粒细胞J.DC前体的不同亚型及同一类型DC成熟的不同阶段都可以表达不同水平的TLRs.TLRs还可以表达于内皮细胞及上皮细胞,可以在许多组织细胞检测到PAMP区域,它们都参与免疫应答的调节¨J.大多数TLRs都属于跨膜蛋白,包括较大的胞外区及胞内TIR区域.TLR信号的传导途径需要接头蛋白MyD88的辅助,这种蛋白可以接合TIR区域并进而激活下游蛋白信号,最后激活NF.KB和AP.1等转录因子,促使炎性免疫应答的表达_6J.参与TLR 信号传导的还有其它的一些结合体(TIRAP,TRIF和TRAM),例如TIRAP参与TLR2和TLR4的传导通路,TRIF参与TLR3信号传导等(图1).2TLRs和排斥反应器官移植的首要目标是保证移植物的长期存活.尽管可以应用很多新的免疫抑制药物,但是免疫排斥依然是导致移植器官衰竭的主要原因.急性免疫排斥通常发生于器官移植后6个月内,并直接危及移植肺,肾和心脏的存活.而晚期移植器官失活通常是由于慢性免疫排斥导致的慢性器官衰竭, 这可能是由同种抗原依赖和非同种抗原依赖共同介导的.临床上,慢性排斥使移植物功能逐渐降低,并最终导致器官衰竭.尽管有一定的生理学理论可以联系,但是不同器官移植后表现出的病理学表现却有所不同:肾移植后肾小球和肾小管的萎缩,心脏移植后冠状动脉硬化,肝脏移植后胆管萎缩和肺移植后细支气管炎.这些病理学上的改变仍然是制约器官移植物功能长期维持的主要原因.有效的适应性免疫应答不仅包括MHC相关抗原的表达,还包括APCs信号的表达.Schnare等猜测APCs表面TLRs的表达可以调节这些信号,并通?211?过这种途径控制抗原特异性的免疫应答激活.大多数TLRs信号通过一种普通的编码蛋白即MyD88传导.由卵白蛋白(OV A)介导MyD88基因敲除鼠免疫,然后应用同样的抗原激活,抗原特性q3al细胞应答就会被破坏.相反,Th2免疫应答不会受到影响.IL.1和IL.18信号的传导也需要MyD88的参与.Caspase.1蛋白酶(又称作ICE)在IL.1B和IL? 18成熟及活化的过程中是不可缺少的.在与ICE基因敲除的鼠对照研究发现,Thl抗原特异性免疫应答仅发生于MyD88缺失的个体中,而ICE缺失的鼠中却不发生.这项研究强有力地证明了MyD88作为TLR信号传导通路的关键蛋白,是固有免疫与适应性免疫之问的桥梁.为了检测器官移植后排斥反应中,TLR/MyD88是否是固有免疫和适应性免疫的桥梁,Goldstein等应用皮肤移植模型证明了在MyD88基因敲除鼠中, 极少的抗原不匹配同种异体移植物发生了排斥反应J,而排斥反应可以因为抗原预处理的野生脾细胞,其它供体野生细胞或受体APCs而恢复J.进一步研究表明,MyD88缺失鼠产生对同种异体移植物无排斥现象与器官移植两星期后固有免疫和适应性免疫系统淋巴液中的DC减少有关,也与抗移植物T细胞产生的减少有关J.另外,Thl损坏的MyD88鼠表现出的对同种异体移植物的免疫应答与HY匹配而产生的同种异体移植物无排斥现象有关.这些研究都表明了适应性同种异体免疫可以被固有免疫系统所控制,而TLRs通过MyD88在抗原不匹配同种异体移植物的排斥中起重要作用.为了检测TLR.MyD88途径在成年MHC不匹配的同种异体移植物排斥反应的重要性,Goldstein等进一步研究了鼠皮肤及心脏移植.他们发现,如果受体或者受体与供体同时缺失MyD88,心脏移植后排斥反应发生的时问较晚,而皮肤移植后则没有明显的区别J.MyD88的缺失并不破坏在急性排斥过程中DC表达协同刺激分子的能力,也不影响移植后异体APCs细胞的功能及衍生于受体排斥器官的APCs刺激异体T细胞活化的功能J.在MyD88缺失的鼠中,由于完全MHC不匹配的移植物缺乏保护,表现出异型抗原依赖的免疫应答依然是移植物识别及耐受的主要因素.此外,研究发现固有免疫系统控制适应性免疫应答是相当复杂的.MyD88缺失的鼠始终表现出抗原特异性Thl免疫应答激活障碍,而不是Th2_1.很多方面可以表明Th2免疫应答对于急性排斥的发生起重要作用¨.一些新近?2l2?国际免疫学杂志2006年7月第29卷第4期InternationalJournalofImmunolo~,July2006,V o1.29,No.4的研究发现也证实了MyD88依赖的途径和其它一些TLR信号传导通路.成熟Dc细胞表面的TLRs可以识别不同微生物PAMP区域.另外,TLRs还可以识别来自于被破坏细胞或组织中释放的配体,活化的TLRs及其配体的激活可以诱导DC成熟,成熟的DC将抗原传递给幼稚T细胞.IL.12可以诱导rrhl细胞的活化及IFN-等细胞因子的释放(图2).器官移植中固有免疫系统与适应性免疫之问的联系需要进一步的深入研究,进而阐明这两种系统的机制.图2TLRs通过DC调节适应性免疫应答示意图3TL如何在排斥反应中发挥作用?尽管MyD88缺失可以明显地阻断MHC不匹配移植器官排斥反应,但在这个过程中真正起作用的TLRs类型还不清楚.Goldstein等发现TLR2的鼠与野生型鼠相比有细微的但是却很明显地延长HY 不匹配的皮肤同种异体移植物存活时问的现象,但TLR4'鼠却没有这种现象j.坏死细胞器主要通过TLR2诱导NF—KB的活化,在TLR2和TLR6同时存在的情况下NF-KB的活化被明显地放大_l.因此,内源性配体诱导的信号传导可能由TLRs家族的活化而被调节及增强,这也可能是TLRs在器官移植中作为固有免疫及适应性免疫调节点的证据. Samstein等应用皮肤移植模型检测TLR4在移植物排斥中的作用.他们用两种TLR4缺失的不同种系的鼠(C3H/HeJandC57/BL10ScNCr),结果发现TLR4功能障碍并不会延迟成年及未成年MHC不匹配鼠皮肤移植后排斥反应的发生_1引.两种人细胞活素类TLR4(Asp299Gly和Thr39911e)相关地对LPS反应功能缺失的现象已经被描述.应用等位基因多聚酶连锁反应鉴别法,Palmer等研究了147例肺移植患者和他们的供体者两种TLR4多态现象.在移植后6个月299TLR或399TLR多态性受体中急性移植物排斥反应的发生显着降低(TLR4突变体29%发生排斥反应,WT患者56%发生排斥反应).相反,在供体基因型多样性的情况下,排斥反应的发生没有明显的区别.这些临床观察得到的结论似乎与Samstein等在动物实验中得到的结论相反引.然而,这也许会反映出肺与其它器官,人类和动物模型研究,未控制急性排斥反应和临床上应用免疫抑制药物后排斥反应的发生之问的区别.肺移植后急慢性排斥反应的发生要远远高于其它实质器官移植,其中可能的一条原因是肺通过呼吸道与外界环境相通.因此,肺内TLR尤其是TLR4会更多的暴露于PAMPs中(如LPS)并被其激活.固有免疫系国际免疫学杂志2006年7月第29卷第4期InternationalJournalofImmunology,July2006,V o1.29,No.4统介导的炎性免疫应答可以依次的改变适应免疫的活性,间接的影响移植耐受¨.相反,在动物研究中,供体器官常常是采自健康的成年动物,这些动物很少受外界环境因素的影响.因此,虽然转基因鼠的研究没有明确地说明TLR4在移植排斥中的作用机制,但TLR4及其它TLRs在临床上的重要作用是不可否认的.研究TLRs在移植中的作用对于临床工作是非常重要的.4结语在器官移植的不同阶段以及慢性排斥反应的发生,固有免疫与适应性免疫系统之间都存在着复杂的密不可分的联系,而在不同的器官及临床阶段特殊的分子机制会起不同的作用.然而,TLRs和它们的内源性配体在诱导移植器官损伤的作用机制还需要进一步的研究.相信应用改进的转基因动物,分子工具及新的治疗方法可以引导我们如何在器官移植后避免排斥反应的发生,提高移植器官的存活率.参考文献1MatzingerP.Thedangermodel:arenewedsenseofself.Science.2002,296(5566):301-305.2MedzhitovR,JanewayCA,Jr.Decodingthepatternofselfandnonseffbytheinnateimmunesystem.Science,20O2,2%(5566):298-300.3TakedaK,KmshoT,AkiraS.Toll?likereceptors.AnnuRev Immunol,2003,21(13):335-376.4钱程,安华章.Toll样受体在适应性免疫中的作用与相关机制研究进展.《国外医学》免疫学分册,2005,28(2):16.19.51wasakiA,MedzhitovR.Toll-likereceptorcontroloftheadaptive immuneresponses.Natimmunol,2001.2(10):947-950.?213?6TakedaK,AkiraS.TLRsignalingpathways.SeminImmunol,2004, 16(1):3-9.7SchnareM,Ba~onGM,HoltAC,TakedaK,AkiraS,MedzhitovR. Toll-likereceptorscontrolactivetlonofadaptiveimmuneresponses. NatImmunol,2001,2(10):947-950.8GoldsteinDR,TesarBM,AkiraS,eta1.CriticalroleoftheToll-like receptorsignaladaptorproteinMyD88inacuteallograflrejectlon.J ClinInvest,2003,111(10):1571-1578.9TesarBM,ZhangJ,LiQ,eta1.ThlimmuneresponsestofullyMHC mismatchedallograftsarediminishedintheabsenceofMyD88,aToll- likereceptorsignaladaptorprotein.AmJTransplant,2004,4(9): 1429.1439.10TsanMF,GaoB.EndogenousligandsofToll—likereceptors.J LeukocBiol,2004.76(3):514_519.11SaleemS,KoniecnyBT,LowryRP,eta1.Acuterejectionof vascularizedheartallograftsintheabsenceofIFNgamma. Transplantation,1996,62(12):1908—1911.12ZhaiY,ShenXD,O'ConnellR,eta1.Cuttingedge:TLR4 activationmediatesliverischemia/reperfusioninflammatoryresponse viaIFNregulatoryfactor3-dependentMyD88?independentpathway. JImmunol,2004,173(12):7115-7119.13SamsteinB.JohnsonGB.PlattJL.Toll?likereceptor--4andallograftresponses.Transplantation,2004,77(3):475.477.14PalmerSM,ButchLH,DavisRD,eta1.Theroleofinnateimmunity inacuteallograftrejectionafterlungtransplantation.AmJRespirCritCareMed,2003,168(6):628-632.15PalmerSM,BurchLH,DavisRD,eta1.RoleofToll?likereceptor-driven innateimmunityinthoracicorgantransplantation.JHeartLnngTransplant,2005,24(11):1721-1729.(收稿日期:2006—04—30)CD4CD25+调节性T细胞对B细胞免疫应答的抑制作用沈二霞吴长有摘要CD4CD25调节性T细胞(CD4CD25Treg细胞)主要来源于胸腺,在体内外抑制CD4或CD8T细胞的活化及增殖,是维持自身免疫耐受的重要机制之一.近来研究发现该调节性T细胞除了能够抑制T细胞的免疫应答外,还能够抑制B细胞免疫应答,包括抑制B细胞活化和抗体生成,从而抑制主要由抗体介导的自身免疫性疾病的发生.关键词CIMCD25Treg细胞;B细胞;抑制机制文章编号1673—4394(2006)04～0213—04中图分类号R392.11文献标识码A基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(973项目)(2001CB510007);广州市科技计划科技攻关引导项目(2005Z3一C7461);国家自然科学基金创新群体项目(30321004)作者单位:510080广州,中山大学基础医学院免疫学教研室热带病防治研究教育部重点实验室(博士研究生)通讯作者E—mail:changyou—wu@。
