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编号:10401706
Th1Th2细胞分化研究的进展
http://www.100md.com 《中华实用医药杂志》 2003年第4期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)04-0318-02

    外周T细胞是不均一群体,按T细胞受体(TCR)的类型可将T细胞分为TCRγδ+T细胞和TCRαβ+T细胞。TCRαβ+T细胞又可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞。通过研究一系列已建立的小鼠CD4+T辅助细胞克隆分泌细胞因子的类型,辅助T细胞(helper T cell,Th)对于机体的特异性免疫和非特异性免疫,以及对细胞和体液免疫均有重要的调节作用,1986年Mossan等提出,小鼠CD4+T细胞按细胞因子产生的模式和生物学功能,有两种极不相同的亚群,分别称为Th1和Th2。尔后发现,Th1和Th2细胞由共同的前身细胞分化而来,前身细胞兼有两者的特性,称为Th0细胞。1991年Meggi等证明,人类CD4+T细胞和小鼠相似,也有Th1和Th2之分。在多数免疫反应中,T辅助细胞并不产生典型的Th1或Th2细胞和因子,而主要是由Th0细胞分泌的混合型细胞因子。但在疾病的状态下,Th0细胞受特异性抗原的刺激时,一方面向Th1方向转化,另一方面向Th2方向转化。近年研究发现 [1] ,Th1/Th2平衡失调参与多种疾病过程,如肿瘤免疫,移植免疫及变态反应。目前多数研究资料来源于抗原特异性T细胞克隆和T细胞分泌的细胞因子的测定,对疾病状态下CD4+T细胞亚群的改变难以进行准确的判断。现将Th1/Th2细胞分化研究的进展综述如下。
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    1 现代Th1/Th2细胞模式

    正常状态下,体内Th1和Th2可同时产生Th1型和Th2型细胞因子。一般认为,Th细胞前体(Th cell precursor)在抗原刺激下,分化为中间阶段的Th0,Th0可同产生Th1和Th2型细胞因子 [2] 。在不同因素的作用下,Th0选择性向Th1或Th2细胞分化,这些因素包括在抗原提呈水平的细胞因子微环境、细胞膜表面分子、抗原的种类和剂量 [3] 、抗原提呈细胞及其它一些水平面的调控因子。Th1主要分泌IL-2、IFN-γ和TNF-β等Ⅰ类细胞因子,通过促进CTL、NK细胞及巨噬细胞活化和增殖,介导细胞毒效应,在抗细胞胞内病原体(包括病毒,细菌及寄生虫等)感染中发挥重要作用。Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等Ⅱ类细胞因子,其主要功能在于刺激B细胞增殖,并产生抗体,参与体液免疫 [1]

    2 局部微环境细胞因子对Th1/Th2细胞分化的影响及机制
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    在诸多影响Th1/Th2细胞动态平衡的因素中,微环境中细胞因子的种类是影响Th细胞分化的关键因素。在参与Th细胞分化的多种因素中,IL-12、IL-4对Th1/Th2细胞分化起关键性作用。IL-12有很强的促进Th1细胞分化作用,并抑制IL-4介导的IgE合成。IFN-γ能放大IL-12依赖的Th1细胞分化,抑制Th2细胞增生。相反,IL-4和IL-10可促进Th2细胞分化,抑制Th1分泌相应的淋巴细胞因子。IL-4,IL-10和IL-13抑制Th1细胞增生,主要是通过下调IL-12来完成的 [4] 。Szabo等 [5] 报道,Th1细胞特异性表达IL-12Rβ2亚单位,而Th2细胞几乎不表达。从DO11.10TCR转基因小鼠分离的MEL-14hiCD4+T淋巴细胞,在抗原存在的条件下进行培养,其中加入IL-2、IL-4或加入IL-4、IL-12抗体,使其产生Th1或Th2细胞亚群,然后采用Northern blotting分析IL-12R的表达情况,Th1细胞亚群均表达IL-12Rβ1及IL-12Rβ2mRNA,但Th2细胞仅表达IL-12Rβ1而不表达IL-12Rβ2。从而提供了一种鉴别Th1细胞和Th2细胞的表面标志,且有可能通过改变β2亚单位的表达,控制Th细胞亚群的分化。
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    Pernis等 [6] 研究报道,Th1和Th2细胞中IFN-γ诱导的信号转导因子(STF-IFN-γ)的活化状态不同,关键在于IFN-γ同其受体亚单位相结合的不同,IFN-γ受体由α和β两条链组成,IFN-γ与两条链α、β的结合都是活化和诱导IRF-1(interferon regulatory factor-1)的表达所必需的,用流式细胞仪检测的结果表明,Th1、Th2细胞表达等量的IFN-γRα链,但以Northern blot检测mRNA时,只有Th2细胞有IFN-γRβ链的表达,而Th1细胞没有。用RT-RCT方法证明Th1确无β链的表达。因此,Th1不能接受IFN-γ的抑制信号而活化STF-IFN-γ,从而逃避了IFN-γ的抑制效应,故可以增殖,而Th2正好相反。

    3 抗原对Th1/Th2细胞分化的作用

    不仅MHC-Ⅱ类分子及其所结合的抗原肽能影响Th细胞的分化,而且抗原的剂量、浓度、性质、结构等因素也有影响。如纯蛋白衍生物(purified protein derivative,PPD)诱导的多为Th1细胞,而TESS则诱导Th2细胞的分化。另外,低剂量抗原时,主要的抗原提呈细胞(APCs)是树突状细胞(如果抗原是微生物,则APCs为巨噬细胞)。它们分泌IL-12以促进CD4+T细胞向Th1细胞分化;高剂量抗原经APCs提呈后不分泌IL-12,因此向Th2分化或诱导一种免疫耐受(无免疫)状态 [7] 。不同浓度的抗原也可通过结合CD4+T细胞表面不同的受体转导不同的信号而影响Th1/Th2细胞的分化,如抗原结合T细胞受体(TCR)后可通过活化Ras/丝裂原蛋白乳酶途径诱导Th2细胞分化 [8] 。Pfeifˉfer [9] 报道,若抗原肽与MHC-Ⅱ类分子牢固结合,诱导Th1类细胞;若微弱结合,则诱导Th2类细胞。Milich等 [10] 报道,在HBV转基因鼠的研究中发现:HBcAg倾向诱导Th1细胞分化,HBeAg倾向诱导Th2类细胞分化。
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    4 抗原提呈细胞的影响

    抗原提呈细胞(APC)在Th1和Th2的分化过程中起重要作用 [11] 。以单核-巨噬细胞为主的抗原提呈细胞通常驱动T细胞向Th1发展,以细胞提呈过敏原为主的抗原提呈细胞通常驱动T细胞向Th2发展。低浓度的过敏原也同样能引起高水平IL-4的产生。在小鼠利什曼病模型中,巨噬细胞提呈抗原诱导Th1细胞分化和激活,B细胞提呈抗原则诱导Th2细胞分化和激活。Loke等 [12] 报道,在线虫感染小鼠后,小鼠发生Ⅱ型变态反应,APC起了重要作用,能促进Th2细胞分化。提示APC在寄生虫感染所致的变态反应中,对Th2细胞分化偏移起了重要作用。

    5 T细胞表面分子的影响

    5.1 CD30 CD30抗原属于TNF(肿瘤坏死因子)受体超家族成员,最早作为Reed-Stembery细胞的特异性标记物,也见于活化的T细胞和B细胞。CD30和CD30配基的相互作用提供了T细胞增殖的共刺激信号。Prete等 [13] 报道,Th2细胞可选择性地表达CD30抗原,后来在不同的疾病状态下的研究也提出类似的结论。与Th1/Th0细胞克隆相比,Th2细胞克隆T细胞高表达CD30;诱导Th2反应的抗原可明显上调CD30的表达,而诱导Th1细胞反应的抗原无此作用。
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    5.2 IL-18R Xu等 [14] 报道,IL-18R选择性地在小鼠的Th1细胞上表达,而在Th2细胞上不表达。实验发现:不管是长期培养的Th细胞克隆或是新形成的Th细胞克隆,Th1细胞稳定表达IL-18R。而Th2细胞始终不表达IL-18R,抗IL-18R抗体在体内外均有抑制Th1细胞功能的作用。IL-18R基因缺失小鼠表现为Th1细胞活性的丧失。

    5.3 LAG-3 Annunziato等 [15] 报道,淋巴细胞活化基因(Lymphocyte activationgene-3,LAG-3)属于免疫球蛋白超家族成员,LAG-3基因编码CD4样跨膜蛋白可优先表达于Th1细胞,IFN-γ可上调其表达。

    6 激素及药物的影响

    糖皮质激素可增强Th2细胞活性,而脱氢表雄甾酮(dehydroepiandro-sterone,DHA)可增强Th1细胞的活性。病毒唑是一种抗病毒药,Hultgren等 [16] 在HBeAg或HBcAg转基因鼠的研究中发现,病毒唑能促进其PBMC分泌IL-2和IFN-γ,提示病毒唑能调节Th1/Th2细胞亚群的平衡。Lamm等 [17] 报道,大蒜新素能刺激淋巴细胞增殖及增强巨噬细胞吞噬作用,刺激释放IL-2、IFN-γ等细胞因子。Ghazanfari等 [18] 报道,大蒜新素能增强Th1细胞的分化并发挥免疫效应。
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    综上所述,Th1/Th2细胞分化的调节机制是多因素的,网络性的。深入研究细胞分化的调节机制,不仅有助于探讨某些疾病的发生机制,而且对于许多疾病的防治也有重要意义。(致谢:本文承蒙华中科技大学同济医学院儿科方峰教授审阅,特此致谢!)

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    (收稿日期:2003-02-14)

    作者单位:435006武钢大冶铁矿医院儿科

    武钢灵乡铁矿医院

    华中科技大学同济医学院儿科

    (编辑使 臻), 百拇医药(徐翼)