慢性乙型肝炎中树突状细胞的免疫功能状态
乙型肝炎;慢性;免疫学
[摘要] 乙肝病毒(HBV)的清除依赖于强大的、多克隆的、特异的CD8+细胞毒性T细胞和CD4+T辅助细胞来对抗病毒表面抗原、核心抗原和P蛋白抗原。而且,效应T细胞通过分泌淋巴因子能够中止病毒复制而不损伤感染的肝脏细胞,这些效应T细胞需要APC用提呈的抗原、 MHC分子、共刺激分子共同激活,树突状细胞(DC)表达MHC 1类和2类分子,并能够在摄取抗原后上调细胞膜上的共刺激分子(CD40 、CD80 、CD86),只有DC能直接使初始型T细胞活化,促进Th1和Th2细胞分化,增强CTL细胞功能。有研究认为长期慢性的乙肝感染与不足的CTL细胞以及TH细胞分化比例不同有关,而这些情况均可能与DC功能损伤有关。
[关键词] 乙型肝炎;慢性;免疫学
DC In the Chronic Hepotitis B of Immunity Function Appearance
Abstract:The elimination of HBV depend on the strong,multiclone,special CD8+ cell toxicity T cells and CD4+ helper T cells to antagonize the surfaceantigen of virus,core antigen and P protein antigen .Furthurmore,effective T cells can stop the replication of virus through excreting lymph gene but not damaging infectious liver cells, the activation of these effective T cells need the presented antigen of APC,MHC molecules together with stimulated molecules.DC express MHC 1 and MHC 2, and ascending up the stimulated molecules of cell membrane after taking in antigen.Only DC can activate the naive T cells and promote the differentiation of Th1 and Th2and build up the function of CTL.Some research think the long chronic infection of Hepatits B is relataed with the deficient CTL and the different differentiation ratio of TH cells,all of the status is related with the damaged function of DC.
Key words:Hepatitis B; Chronic; Immunology
乙肝病毒(HBV)感染机体后,体内的CTL通过杀伤靶细胞和分泌细胞因子的非细胞毒机制抑制病毒复制,因此抗病毒T细胞免疫反应的强弱,很可能成为决定急性自限性感染或慢性感染的标志。在急性感染最终清除病毒的个体中,其对于HBV的CTL反应是多克隆、多特异性的,而在慢性感染的个体,对于HBV的CTL反应很弱、几乎测不到,机体对HBV形成一种免疫耐受状态而成为慢性迁延不愈。有研究认为长期慢性的乙肝感染与不足的CTL细胞以及TH细胞分化比例不同有关,而这些情况均可能与树突状细胞(DC)功能损伤有关。
1 CD4+和CD8+记忆性T细胞的特性和功能
当致病原侵入机体时,体内的免疫系统产生较强的针对此抗原的免疫反应清除致病原,进入免疫反应的后期,多数效应T淋巴细胞和B淋巴细胞逐渐凋亡,但是有部分淋巴细胞分化成为长寿命的记忆性细胞,再次遭遇抗原时,可以对抗原产生很强的次级免疫反应,通过杀伤感染的细胞和分泌细胞因子来消除致病原。根据表面标志及功能,分为CD4+和CD8+记忆性T细胞[1]。在免疫系统中T细胞占有极其重要的地位,T细胞不仅有效应功能,而且是机体调节免疫功能的主体,在清除HBV中,辅助性T细胞(helper T cell,Th)和CTL都起着至关重要的作用,T细胞的活化需要两个信号:第一信号来自T细胞受体识别APC表面的主要组织相容性抗原肽复合物;第二信号是由协同刺激分子相互作用提供的,包括CD 28/B7等,这两组信号都有APC参与作用,DC是其中最强的抗原呈递细胞,其表面丰富表达主要组织相容性复合物分子、协同刺激分子B7和粘附分子,分泌IL12,从而诱导初级免疫反应,活化初始型[2]。DC广泛的分布于全身各器官,可以从外周摄取抗原,将其处理后呈递给T细胞,诱导免疫反应,因此DC是免疫反应的启动者[3]。
2 DC的特性和功能
DC具有异质性,有人将其分为髓系和淋巴系两大类,但至今仍无非常明确的分类标准。不同的DC担负着不同的使命。胸腺髓质中的DC参与胸腺中的阴性选择,它呈递自身抗原与MHC的复合物给T细胞,然后使能够识别自身抗原并与之有较高亲合力的T细胞克隆失能。髓系DC对T细胞免疫反应可产生强烈的刺激作用,并可分泌IL12,调节T细胞和NK细胞功能,促进Th0朝Th1方向分化,显著影响Th1和Th2的平衡[4]。DC在外周性免疫耐受中也起重要作用。淋巴系DC倾向于促进Th2分化,并可递呈源自凋亡细胞的肽片段。据此,DC可通过递呈来自体细胞的自身抗原给T细胞而诱导对自身蛋白的耐受。迁移中的髓系DC,包括LC,在遭遇外源抗原后产生活性,移向淋巴器官启动免疫反应[5,6]。DC对B细胞的生长和免疫球蛋白的分泌有重要作用。两者虽同为APC,但DC有较高MHC及共刺激因子的表达并能大量产生IL12;DC通过Fc及多聚凝集素(multilectin)受体中和抗原,B细胞则有抗原特异性免疫球蛋白受体[7]。原始B细胞仅与间质内非郎罕型DC反应,在DC分泌的IL12作用下产生抗体;DC同时调控着B细胞所产生的免疫球蛋白的种类,IL10与TGFβ诱导IgA1的生成,IgA2的表达则严格依赖于B与DC的直接相互作用,这说明DC控制着黏膜的免疫[8]。滤泡型DC直接文持激活B细胞的活力、生长与分化,生发中心含有CD11c+DC,它可携带免疫复合物,有较强的刺激B细胞的能力,DC与B细胞间作用方式也遵循双信号原则,即DC上的特异性抗原被BCR接受产生第一信号,DC上CR2L与B细胞上CR结合,这对共刺激因子提供第二信号调控体液免疫[9]。近年来,越来越多的证据表明,由DC激活的细胞免疫特别是CTL介导的免疫反应,在机体抵御恶性肿瘤和传染性疾病中发挥着十分重要的作用,而且最近DC疫苗的临床Ⅰ期、Ⅱ期试验也取得了令人鼓舞的结果,显示出DC疫苗在恶性肿瘤等疾病中的巨大前景[10]。DC是体内最强的抗原呈递细胞,成熟的DC可高表达MHC分子、协同刺激分子和粘附分子从而刺激初始型T细胞诱导初级免疫反应,同时通过分泌IL12活化NK细胞,促进Th1型细胞因子IL2、IFNr的分泌,因此DC被认为是一种很强的天然佐剂诱导细胞毒性T细胞反应,在应用于抗感染和抗肿瘤免疫过程中发挥关键性的作用[11]。目前已知,DC发挥其功能并不是固定的、程序化的,而是随着外界环境信号的不同而变化,影响因素包括:具有抗炎症性质的细胞因子的作用(如IL10、TGFB)、致病原的性质等[12]。已知在麻疹病毒感染时,DC功能下降,不能刺激同种异体T淋巴细胞增殖。Chisari发现HBV转基因小鼠DC功能正常,HBsAg特异性CTL存在,仅功能上处于静息状态,如果将经细胞因子活化的DC回输小鼠则可以打破耐受,发挥抗病毒的CTL反应[13];相反的,Akbar[14]进行一系列实验证明HBV转基因小鼠DC的MHCⅡ(1a抗原)和CD86的表达及诱导T细胞增殖效率方面远低于正常小鼠。实验用无血清培养基AIMV体外培养慢性乙肝患者DC,并比较了慢性乙肝患者与正常人DC的差别:在细胞表型上,患者DC的CD80表达显著低于正常人DC,而HLA分子及其他协同刺缴分子无明显差别;在功能上,乙肝患者的DC可刺激T细胞增殖,但其增殖能力低于正常人DC。我们知道刺激T细胞反应需要协同刺激分子CD28B7提供第二信号系统,如果缺乏将导致T细胞无能。B7家族包含两种B71(CD80)和B72(CD86)分子,到目前为止,这两种信号的具体功能分工仍不十分明确,有实验表明,CD80信号促进Th1细胞的分化,诱导细胞免疫的发生,CD80基因敲除的小鼠有正常的免疫球蛋白超家族库,如果缺乏CD86分子体液免疫将受到破坏。实验发现慢性乙肝患者DC的CD80表达低于正常人,可能与抑制了T细胞活化有关,同时可以解释MLR实验中乙肝患者DC反应下降的情况。慢性乙肝患者DC功能降低,即不能有效的将抗原呈递给T细胞诱导特异的细胞毒反应,因此不能有效的杀伤感染细胞和抑制病毒增殖,导致乙肝慢性感染状态[15]。DC广泛的分布于全身各器官,可以从外周摄取抗原,将其处理后呈递给T细胞,诱导免疫反应,因此DC是免疫反应的启动者。Chisari[16]实验中发现HBV转基因小鼠不能对HBsAg产生免疫反应,但是当将DC回输给小鼠时,可以产生正常数量的针对HBsAg的CTL,研究表明HBV转基因小鼠对HBsAg的耐受是由于T细胞无能或T细胞忽略形成的而不是由于T细胞的缺失,DC给T细胞提供了活化必需的信号,因此产生了特异的CTL。我们将DC事先以HBV C区CTL表位多肽刺激,再将刺激后的DC与自身淋巴细胞孵育,诱导CTL的产生,实验结果显示诱导后的T细胞均可分泌较高水平的细胞因子,与正常志愿者无明显差别,而与其记忆性T细胞比较分泌细胞因子的水平有显著性提高。实验揭示慢性乙肝患者外周血经细胞因子活化的DC可以诱导特异的抗HBV的T细胞反应[17]。DC作为专职抗原呈递细胞在用于抗病毒免疫治疗的方面具有很大潜能,乙肝患者的DC虽然在功能上较正常人低,但仍能表达MHC和协同刺激分子,而且可刺激同种异体T细胞增殖,且与正常人一样,经过TNFa的刺激后可分泌大量的IL12,较未知加因子刺激时增加近10倍,IL12是DC分泌的一种关键性的细胞因它能够有效的诱导特异性的CTL的产生,因此TNF的应用是DC分泌的一种关键性的细胞因子,它能够有效的诱导特异性的CTL的产生,因此TNFα的应用是DC免疫治疗的重要环节。慢性乙肝患者DC还可以刺激抗原特异的CD4+和CD8+T细胞的活化,分泌必要的细胞因子,诱导抗原特异的免疫反应。经免疫表位多肽诱导的慢性乙肝患者DC可以在体外诱导特异性效应T细胞活化,并分泌对病毒清有重要作用的细胞因子[18]。因此理论上,将这种经诱导的DC回输至患者体内,可有望打破机体免疫耐受,清除体内的HBV。
3 小结
总之, DC是体内重要的一类抗原呈递细胞,与巨噬细胞、B细胞抗原呈递功能不同, 只有DC能够刺激初始型T细胞使之分化、激活,后者影响机体的细胞和体液免疫系统,因此,DC被认为是机体免疫反应的始动者。乙型病毒性肝炎是我国最重要的传染病之一,已有多项对DC生物学特征、与其他免疫细胞关系研究,临床医生评价DC在乙肝患者的功能、数量及临床意义,并有学者尝试应用体外激活的特异性乙肝病毒的DC回输治疗乙肝。Susanne Beckebaum等人[19]对慢性乙肝患者新鲜外周血中的PDC1与PDC2及培养后成熟DC1研究中发现:PDC2比例明显升高,PDC1比例明显下降,PDC1/PDC2比值不足正常人的1/2,经细胞因子诱导成熟的DC1表面共刺激分子CD80与CD86表达低于正常对照人群(P<0.006),分泌IL12水平下降,经MLR后IL10分泌量与正常人没有差别,但是INFγ产量减少,并发现有患者出现在培养DC细胞中出现乙肝病毒活动征象,用半巢式PCR方法发现其中2例患者于DC1中有乙肝病毒cDNA存在,并有明显病毒复制存在。研究还发现病毒复制患者的IL12水平最低、INFγ产量和CD80表达也最少,而在培养液中没有病毒颗粒的患者中(7/13),IL12和INFγ产生较多,CD80表达最高。利用非病毒性肝病(如酒精性肝硬化、原发性胆汁性肝硬化、自免性肝炎等)患者外周血培养评价DC功能表明这些患者DC细胞有正常的共刺激能力。这也说明慢性乙肝患者DC细胞功能减低并非因为肝病继发引起而是与乙肝病毒感染有关。DC不仅是宿主抵抗病毒的细胞,还可以作为载体使病毒传播和逃避免疫损伤[9]。
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