树突状细胞与支气管哮喘发病机制的研究进展

【关键词】  支气管哮喘；树突状细胞；发病机制

    树突状细胞（dendritic cell, DC）是免疫系统中重要的抗原提呈细胞（antigenpresenting cell, APC），作为免疫反应的始动者和调控者发挥作用。随着DC培养和分离技术的不断发展，研究人员发现DC在呈递抗原肽给T或B淋巴细胞过程中发挥着关键作用。如今，DC的功能越来越受到重视，它是非特异性免疫（innate immunity）与特异性免疫（adaptive immunity）的联系桥梁。支气管哮喘（bronchial asthma,简称哮喘）是一种气道慢性变态反应性疾病，DC在哮喘疾病中Th1/Th2失衡的形成机制中发挥着重要作用。

    1 DC的起源、分化与免疫学标记无论是人还是小鼠，DC均来自于骨髓CD34+多能干细胞，大约经以下4个阶段分化为成熟mDC：⑴骨髓中CD34+多能干细胞；⑵外周血中的前体细胞；⑶外周组织中未成熟DC；⑷次级淋巴组织中成熟DC［１］。DC分化发育经历不成熟和成熟两个阶段。正常情况下，人体内大多数DC处于未成熟状态，其高表达与吞噬有关的受体，不表达CD14，具有较强的摄取和处理加工抗原的能力，可参与诱导免疫耐受。成熟DC丧失了捕获和加工抗原的能力，有很强的抗原提呈能力，增加了共刺激分子的表达，特征性的标志主要是CD83和CD25，尤其是CD25被视为最成熟DC的标志。DC通过输出淋巴管和（或）血循环进入局部淋巴结，在迁移过程中，DC逐步成熟［２］。

    2 DC的分布与分类DC在体内广泛分布于机体几乎所有组织和器官，根据其分布部位不同可分为三类，即淋巴样组织DC、非淋巴样组织DC和循环DC。人肺中DC主要位于支气管上皮和上皮下组织以及支气管相关的淋巴组织中，在上皮中约30%的DC是CD1a+，支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid, BALF）、肺泡腔和肺泡壁仅含有少量DC。 DC具有异质性（heterogeneous），在人类外周血中主要存在两种功能不同的DC亚群，一类为髓系DC（DC1），另一种为淋巴系DC（DC2）。在DC亚群分类方面目前还没有统一标准，最新的分类是Bottomly等［３］提出的Ⅰ型和Ⅱ型DC的概念，Ⅰ型DC为CD1a+、CD1b+、CD1c+、CD1dlow、CD4low、CD11b+、CD11c+、CD13+、CD33+、CD45、RA-、CD45RO+、GMCSFα+、IL3Rαlow，其主要作用是通过分泌IL12促使Th0向Th1方向分化，通过IFNγ、IL2的分泌而介导Th1型细胞免疫；Ⅱ型DC为CD1a-、CD1b-、CD1c-、CD1d-、CD4-、CD11b-、CD11clow、CD13low、CD33low、CD45RA+、GMCSFRαlow、IL3Rα+，其主要作用是促使Th0向Th2方向分化，通过IL4、IL10的分泌而介导Th2型细胞免疫。同样，IL4、IL10也可以通过减少Ⅰ型DC前体细胞分化为Ⅰ型DC而反向调控Th1反应［４］。有研究［５］提出，不同DC亚群在体内可诱导不同的T细胞免疫反应，而且即使已经功能分化的DC，在不同微环境影响下，其功能也可发生改变或相互转换。

    3 DC与支气管哮喘支气管哮喘是在成人和儿童中有许多临床表型的复杂的综合征，它的主要特点包括可变程度的气流受限、气道高反应和气道慢性炎症。流行病学和大量的临床观察已经把IgE抗体与哮喘的严重程度相互关联起来，并发现IgE与气道对变应原（allergen）反应的始动及炎症维持也相关［６］。为了始动IgE的合成，吸入的变应原必须与分布于气道防线上的DC相遇，发生结合，然后DC迁移至引流淋巴结（draining lymph node），并在此提呈抗原给T或B细胞［７］。

    3.1 DC与初始T细胞（naive T cell）的激活 初始T细胞的激活需要两个信号，一是由APC呈递的MHCⅡ类分子结合的抗原肽与T细胞表面的TCRCD3复合物交联产生第一信号；二是由APC表面共刺激分子，如B7/CD28、LFA1/ICAM1、CD2/LFA3，提供第二信号。近年研究发现［８］，DC主要向T细胞提供三个信号，即抗原特异性信号、协同刺激信号、诱导和分化（或极化）信号。第三信号即极化信号主要包括IL4、IL12及PGE2等细胞因子，也包括DC表面分子、各种抗原、感染组织和免疫相关的因素。

    3.2 DC与辅助性T细胞（T helper cell）的分化 CD4+T淋巴细胞根据其表面标志不同而分为Th1和Th2两个亚群，其中Th1细胞分泌IL2、IFNγ、IL12、IL18等细胞因子，主要介导细胞免疫；Th2细胞分泌IL4、IL5、IL10、IL13、GMCSF等细胞因子，主要介导体液免疫。在正常情况下，Th0细胞按照一定的比例分别向Th1和Th2方向分化，二者处于相对平衡，从而维持机体正常的免疫状态。目前研究倾向于认为哮喘的免疫学发病机制为Th1/Th2之间的比例失衡，其中Th2细胞数目增多和功能亢进［９］，而DC的类型甚至成熟状态在决定Th0细胞向Th1或Th2细胞方向分化过程中起着关键作用。

    3.2.1 DC分泌的细胞因子 DC分泌的一些可溶性细胞因子可以促进Th0分化为Th1或Th2，其中IL12是影响Th0分化方向的关键因子［１０］。IL12是激活固有免疫系统如自然杀伤细胞（NK cell）产生IFNγ和诱导Th1反应所必需的细胞因子，与巨噬细胞产生的IL18一起，DC产生的高水平IL12在IFNγ条件下可促使Th0细胞向Th1分化，而低水平的IL12在IL4条件下可促使Th0细胞向Th2分化。现已明确许多因素如炎症反应产生的补体C5a、微生物DNA中去甲基CpG基序、dsDNA、细菌细胞基质成分等都可使DC产生IL12增多，从而使Th0更易向Th1分化［１１］。

    3.2.2 DC表面协同刺激分子的表达 Lambrecht等［１２］研究发现，T细胞表面共刺激分子CD80、CD86的受体CD28缺乏时，气道DC不能诱导Th2反应。CD86可启动Th0分化为Th2细胞，若阻断CD80/CD86与配体CD28的作用，则可抑制Th2型细胞因子的表达。Bour等［１３］研究表明，B7CTLA4信号可下调Th1类细胞的增殖反应，增强Th2类细胞的活化。

    3.2.3 Toll样受体（Tolllike receptors, TLRs）：TLRs是一种属于Ⅰ型跨膜蛋白的天然免疫模式识别受体，分为TLR1～10几种类型［１４］。近年来发现，TLRs可通过转接蛋白MyD88和含Toll/IL1R同源区结构域的转接蛋白(TIRAP)/MyD88转接样蛋白（Mal）两个信号转导通路调控相关基因的激活，促进DC在抗原刺激和细胞因子作用下发育成熟，导致MHCⅡ类分子、共刺激分子高表达及前炎症细胞因子分泌。TLRs与相应配体结合，可以诱导信号通路激活，促进转录因子T细胞表达的T盒（T box expressed in T cells,Tbet）和GATA连接蛋白3（GATA binding protein3, GATA3）的表达［１５］。

    3.3 DC在诱导免疫耐受中的作用 有研究认为，哮喘患者体内Th1/Th2偏移只是一种“表面”的现象，其深层的原因是机体对变应原的“免疫耐受”机制异常和/或缺陷。调节性T细胞（Treg）在诱导免疫耐受方面发挥着重要作用，外周耐受可以通过提高Treg细胞应答和（或）诱导T细胞无能或删除来实现和维持［１６］。Yamazaki等［１７］研究得出CD4+CD25+Treg可在没有外源性细胞因子的环境下，由DC辅助而发生扩增，同时需要B7共刺激信号来协助来实现其功能。并研究证实，当初始T细胞与抗原结合时，DC处于不成熟状态，此时DC只表达第一信号，不表达第二信号，此时DC可以导致Treg或抗原特异性T细胞凋亡。

    4 展望DC的研究极大地促进了对于哮喘免疫学发病机制的研究，为哮喘发病机制的阐明和治疗方案的改进开辟了一条新的道路。目前针对DC的DNA疫苗已开始构建，针对DC信号转导途径和相关细胞因子的药物也正在研制之中，随着对DC在哮喘中作用机制的深入了解，哮喘的防治指日可待。

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作者单位：1 滨州医学院2005级研究生 滨州市 256603；2 滨州医学院教务处