DOI: 10. 3969/j. issn. 1672-8521. 2015. 02. 018

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81000848）;首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項(xiàng)資助項(xiàng)目（首發(fā)2011-5002-01,首發(fā)2011-5002-02）

通訊作者：陸江陽(yáng),主任醫(yī)師(E-mail：lujy@263.net)

膿毒癥（sepsis）發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，一直缺少治療的明確靶點(diǎn)，使之成為危重病急救醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難點(diǎn)問(wèn)題。機(jī)體免疫功能抑制是膿毒癥發(fā)病的重要機(jī)制。樹突狀細(xì)胞（dendritic cells, DCs）損傷與膿毒癥免疫功能抑制密切相關(guān) [1-2]。近年來(lái)，以DCs為靶點(diǎn)的免疫調(diào)節(jié)治療研究為膿毒癥救治開辟了新的思路和方向。本文中對(duì)相關(guān)研究的新進(jìn)展綜述如下。

1　膿毒癥免疫病理學(xué)機(jī)制與DCs

1.1　膿毒癥免疫病理學(xué)機(jī)制　　創(chuàng)傷、休克、感染等原因引發(fā)的膿毒癥是危重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中致死的一個(gè)主要原因，具有高發(fā)病率、高病死率、救治難度大的特點(diǎn)，一直是世界危重病急救醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的棘手問(wèn)題。膿毒癥發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜。自20世紀(jì)70年代以來(lái)的30多年中，過(guò)度炎癥反應(yīng)一直被認(rèn)為貫穿于膿毒癥發(fā)病的始終，但基于失控性炎癥反應(yīng)學(xué)說(shuō)的實(shí)驗(yàn)性抗炎治療卻未改善膿毒癥的預(yù)后和降低病死率，甚至是以失敗告終。目前普遍認(rèn)為，機(jī)體為清除致病原而在膿毒癥早期分泌大量TNF-α和IL-1b等促炎因子，誘導(dǎo)強(qiáng)烈的全身性炎癥反應(yīng)（systemic inflammatory response syndrome, SIRS），繼而發(fā)生代償性抗炎反　應(yīng)（compensatory anti-inflammatory response syndrome, CARS），機(jī)體為清除膿毒癥的致病原而發(fā)生的強(qiáng)烈炎癥反應(yīng)，將通過(guò)內(nèi)在機(jī)制減輕這種過(guò)高的炎癥反應(yīng)狀態(tài)，而這種非正常的反向調(diào)節(jié)所形成的抗炎狀態(tài)/免疫抑制將會(huì)引發(fā)多種免疫功能障礙，形成無(wú)法避免的持續(xù)感染，最終導(dǎo)致多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome, MODS）和器官衰竭而死亡 [3]。

1.2　DCs　DCs是機(jī)體唯一能激活初始型T淋巴細(xì)胞的一種功能強(qiáng)大的專職性抗原提呈細(xì)胞，是T細(xì)胞免疫應(yīng)答的主要啟動(dòng)者，在調(diào)控免疫應(yīng)答或免疫耐受中起關(guān)鍵作用 [4]。DCs起源于骨髓造血干細(xì)胞，進(jìn)而由血液循環(huán)廣泛分布于機(jī)體外周組織器官，不同DCs亞群分化過(guò)程均有特定的信號(hào)通路參與調(diào)控。DCs對(duì)機(jī)體免疫反應(yīng)的監(jiān)控和調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，包括自身成熟、提呈抗原、產(chǎn)生細(xì)胞因子（IL-10、1L-12、TNF-α等）、體內(nèi)趨化遷移及誘導(dǎo)T細(xì)胞特異性免疫應(yīng)答，這一系列過(guò)程將激活天然性免疫應(yīng)答，誘導(dǎo)胸腺清除自身反應(yīng)性T 細(xì)胞，分化調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞，啟動(dòng)持久的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，進(jìn)而決定機(jī)體免疫反應(yīng)的類型和強(qiáng)弱 [5]。近年來(lái)，隨著關(guān)于膿毒癥動(dòng)物模型和臨床病例相關(guān)研究的不斷深入，DCs在膿毒癥免疫紊亂中的變化和作用備受關(guān)注。

2　膿毒癥免疫紊亂中DCs的變化和作用

2.1　DCs數(shù)量減少　動(dòng)物模型和臨床研究顯示，膿毒癥時(shí)淋巴或非淋巴器官中DCs出現(xiàn)耗竭，數(shù)量減少。在盲腸結(jié)扎穿孔（CLP）膿毒癥模型的12 h、24 h和36 h，脾臟和淋巴結(jié)CD11c +DCs數(shù)量較假手術(shù)組明顯減少，DCs數(shù)量減少伴隨著免疫紊亂的發(fā)生，可能參與了膿毒癥的免疫抑制過(guò)程 [4]。臨床也觀察到膿毒癥患者的外周臟器間質(zhì)DCs數(shù)量較未發(fā)生膿毒癥的外傷患者顯著下降 [6]。凋亡是DCs數(shù)量減少的主要原因。膿毒癥時(shí)大量DCs發(fā)生凋亡，導(dǎo)致成熟活化的DCs數(shù)量明顯減少，必將影響DCs抗原提呈和刺激T淋巴細(xì)胞增殖活化的免疫功能，進(jìn)而引發(fā)特異性免疫應(yīng)答障礙，出現(xiàn)免疫抑制狀態(tài) [2]。作為機(jī)體天然性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答反應(yīng)的重要橋梁，DCs的耗竭將會(huì)使機(jī)體的免疫應(yīng)答發(fā)生紊亂。DCs數(shù)量減少與膿毒癥的不良預(yù)后密切相關(guān) [2]。在感染引發(fā)的膿毒癥患者中，存活者的外周血DCs數(shù)量明顯高于最后死亡者;同時(shí)，外周血DCs數(shù)量也與患者的陽(yáng)性癥狀量表（SAPSⅡ）的評(píng)分值具有顯著的相關(guān)性 [6]。因此，保存DCs的數(shù)量可以成為一種提高膿毒癥生存率的治療方法。

2.2　DCs亞群的變化　膿毒癥時(shí)DCs發(fā)生了凋亡和耗竭，而不同DCs亞群也發(fā)生了具有特征性的變化 [2]。對(duì)CLP模型的研究發(fā)現(xiàn)，假手術(shù)組脾臟CD4 +CD8 -DCs亞群占72%，CD4 -CD8 +和CD4 -CD8 -DCs亞群分別占11%和15%；CLP 36 h模型動(dòng)物組的脾臟DCs各亞群比例發(fā)生了明顯變化，CD4 +CD8 -和CD4 -CD8 +DCs亞群比例分別降至49%和2%，而CD4 -CD8 -DCs亞群比例升高至47%，而且CD4 +CD8 -和CD4 -CD8 +DCs亞群的絕對(duì)數(shù)量明顯下降，但CD4 -CD8 -DCs亞群的數(shù)量無(wú)顯著變化，顯示膿毒癥主要導(dǎo)致脾臟CD4 +CD8 -和CD4 -CD8 +DCs亞群的選擇性耗竭 [7]。根據(jù)組織分布特點(diǎn)，淋巴器官中DCs分為具有活化B細(xì)胞功能的濾泡狀DCs（FDCs）和具有活化T細(xì)胞功能的指狀I(lǐng)DCs。臨床研究證實(shí)，膿毒癥患者脾臟FDCs和IDCs都發(fā)生了明顯的減少。CLP模型小鼠淋巴結(jié)FDCs和IDCs也發(fā)生了大量凋亡，二者在數(shù)量上的變化相同 [8]。

2.3　DCs免疫功能的變化　DCs對(duì)機(jī)體免疫反應(yīng)的監(jiān)控和調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，包括自身成熟（高表達(dá)MHC類分子和共刺激分子CD80、CD86、CD40）、提呈抗原、產(chǎn)生細(xì)胞因子（IL-10、1L-12、TNF-α）及誘導(dǎo)T細(xì)胞特異性免疫應(yīng)答等。臨床研究發(fā)現(xiàn)，單個(gè)核細(xì)胞的人白細(xì)胞DR抗原（HLA-DR）分子表達(dá)水平在嚴(yán)重膿毒癥早期顯著下降，死于膿毒癥的患者7 d后再次明顯下降或持續(xù)維持在低水平狀態(tài) [9]。在創(chuàng)傷失血膿毒癥模型中，脾臟DCs低表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體-Ⅱ（MHC-Ⅱ），而CD80 和CD86的表達(dá)水平并無(wú)顯著變化 [10]。利用多種膿毒癥模型的研究中發(fā)現(xiàn)， DCs的IL-12表達(dá)水平在多個(gè)組織器官中均出現(xiàn)明顯下降，膿毒癥早期產(chǎn)生的抑炎因子前列腺素E 2（PGE 2）、IL-10及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-b（TGF-b）是抑制DCs產(chǎn)生IL-12的重要原因。IL-12下調(diào)和IL-10上調(diào)會(huì)促進(jìn)Th細(xì)胞向Th2極化，抑制Th1極化，是導(dǎo)致膿毒癥免疫抑制的重要原因之一。DCs分泌的TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-4等其他細(xì)胞因子水平也在膿毒癥時(shí)發(fā)生變化，表現(xiàn)為TNF-α、IFN-γ和IL-6產(chǎn)生減少 [2]。利用創(chuàng)傷失血膿毒癥模型的研究顯示，DCs雖然也高表達(dá)共刺激分子，但其激活T細(xì)胞免疫反應(yīng)的能力仍然較對(duì)照組DCs低下 [10]。

3　以DC為靶點(diǎn)的膿毒癥免疫調(diào)節(jié)治療

3.1　DCs體內(nèi)擴(kuò)增　在膿毒癥過(guò)度炎癥影響下，DCs數(shù)量顯著減少，外周血單核細(xì)胞向DCs分化不足，天然性與特異性免疫之間的動(dòng)態(tài)平衡破壞，明顯減弱了DCs誘導(dǎo)清除病原體感染的免疫清除能力和對(duì)局部天然免疫應(yīng)答的激活，是產(chǎn)生膿毒癥后期機(jī)會(huì)感染和腫瘤發(fā)生的重要原因。利用免疫球蛋白樣酪氨酸激酶3配體（Flt3L）在體內(nèi)刺激小鼠和人骨髓造血祖細(xì)胞的增殖和分化，補(bǔ)充膿毒癥時(shí)DCs的減少和耗竭，可起到免疫治療作用，能夠顯著提高膿毒癥小鼠并發(fā)感染后的存活率，逆轉(zhuǎn)體內(nèi)發(fā)生的內(nèi)毒素免疫耐受 [11]。在膿毒癥休克模型研究中，F(xiàn)lt3L 補(bǔ)充治療雖然不能提高脾臟中能夠產(chǎn)生IL-12和TNF-α的DCs比例，但提高了IL-12和TNF-α的總量，明顯提高了DCs的絕對(duì)數(shù)量，在一定程度上增強(qiáng)了DCs的免疫功能，提高了膿毒癥的存活率 [11]。Toliver-Kinsky等 [12]通過(guò)Flt3L體內(nèi)擴(kuò)增DCs的方法降低了燒傷性膿毒癥模型的傷口感染及死亡率。后續(xù)研究進(jìn)一步表明，F(xiàn)lt3L對(duì)DCs的體內(nèi)擴(kuò)增作用能通過(guò)提高機(jī)體局部和全身特異性免疫應(yīng)答功能，有效預(yù)防燒傷膿毒癥機(jī)會(huì)感染的發(fā)生 [13]。筆者利用Flt3L在體內(nèi)擴(kuò)增肺DCs，可以明顯減輕嚴(yán)重膿毒癥伴發(fā)多器官衰竭模型的肺組織損傷，改善臟器功能，降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡率，起到了免疫調(diào)節(jié)治療作用 [14]。

3.2　DCs輸注　正常生理情況下，由多種前體細(xì)胞分化成為DCs是一個(gè)緩慢的過(guò)程。因此，輸注初始型DCs（即未受到膿毒癥過(guò)程損傷）補(bǔ)充膿毒癥DCs的減少和耗竭將會(huì)達(dá)到免疫調(diào)節(jié)治療的效果。利用小鼠膿毒癥動(dòng)物模型的研究顯示，補(bǔ)充更新肺DCs可以有效改善膿毒癥后期免疫抑制，減輕肺部繼發(fā)性感染的范圍和程度 [15]。Benjamin 等 [16]的研究亦表明，將來(lái)源于非膿毒癥小鼠的DCs輸注至膿毒癥小鼠體內(nèi)，能有效減輕膿毒癥肺曲霉菌感染。向CLP膿毒癥模型動(dòng)物肺內(nèi)輸注初始型骨髓DCs（BMDCs）和膿毒癥BMDCs，結(jié)果顯示初始型BMDCs可以明顯抑制膿毒癥后期的肺真菌感染，而輸注膿毒癥BMDCs未見到上述治療效果。DCs數(shù)量減少是膿毒癥后期免疫抑制的重要原因，與膿毒癥預(yù)后關(guān)系密切。向CLP膿毒癥模型小鼠體內(nèi)輸注同種異體骨髓DCs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Th1型細(xì)胞因子IFN-γ、IL-12p70水平升高，Th2型細(xì)胞因子IL-6、IL-10水平顯著降低，抑制性T細(xì)胞分化減少，CD4 +CD25 +Foxp3 +Tregs的增殖降低，顯示此方法可有效減輕膿毒癥免疫抑制，顯著提高膿毒癥動(dòng)物生存率 [17]。目前還不清楚輸注的初始型DCs是否能夠重新分布到膿毒癥機(jī)體，并永久改善膿毒癥的免疫抑制。這些研究進(jìn)一步表明膿毒癥不僅導(dǎo)致機(jī)體DCs數(shù)量減少，同時(shí)也明顯改變了體內(nèi)DCs的免疫應(yīng)答功能，形成免疫耐受狀態(tài)，這是造成免疫抑制的重要原因之一，但這些耐受性DCs可能對(duì)膿毒癥早期的過(guò)度炎癥反應(yīng)具有抑制或潛在的治療作用，這還需進(jìn)一步深入研究 [18]。

3.3　抗DCs凋亡　DCs凋亡在膿毒癥的發(fā)病機(jī)制中占有重要的地位。DCs大量凋亡必將影響抗原提呈和刺激T淋巴細(xì)胞增殖活化的免疫功能，也可以進(jìn)一步誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡，引發(fā)特異性免疫應(yīng)答障礙，出現(xiàn)免疫抑制狀態(tài) [19]。因此，抑制DCs凋亡，改善機(jī)體免疫功能，將會(huì)提高膿毒癥的生存率。TNF家族不僅可以調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，而且可以促進(jìn)細(xì)胞增殖和活化。TNF受體家族可以通過(guò)調(diào)節(jié)Bcl-2 和Bcl-2相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡。Gautier等 [20]研究顯示，TNF家族的新凋亡誘導(dǎo)配體TRANCE可以抑制鼠骨髓起源的DCs和人類單核細(xì)胞起源的DCs的凋亡，上調(diào)Bcl-xL的表達(dá)，加強(qiáng)DCs存活。CD40L下調(diào)B細(xì)胞中抗凋亡分子Bcl-xL的表達(dá)，抑制Ig介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。而且，CD40L下調(diào)人類CD34 +祖細(xì)胞起源的DCs中Bcl-2表達(dá)，抑制Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。通過(guò)TRANCE、CD40L調(diào)節(jié)DCs的凋亡而抑制膿毒癥反應(yīng)，相對(duì)改善了膿毒癥時(shí)機(jī)體的免疫功能 [20]。本課題組的研究顯示抗氧化劑N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）可以減輕酵母多糖誘導(dǎo)的嚴(yán)重膿毒癥模型小鼠肺DCs過(guò)度活化導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡，對(duì)肺DCs損傷具有保護(hù)作用，減輕了肺損傷，降低了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的死亡率 [21]。

3.4　調(diào)控DCs分化　機(jī)體發(fā)生膿毒癥時(shí)DCs分化過(guò)程出現(xiàn)障礙，表現(xiàn)為骨髓DCs前體細(xì)胞減少，同時(shí)分化為外周DCs的功能出現(xiàn)異常 [22]。單核細(xì)胞向DCs分化過(guò)程中發(fā)生的表觀遺傳學(xué)變化，可能是膿毒癥后期免疫功能紊亂的重要遺傳學(xué)特征，這些分化異常的DCs誘導(dǎo)T細(xì)胞的分化和功能也出現(xiàn)異常，這是機(jī)體免疫抑制產(chǎn)生的另一個(gè)重要原因 [23]。相關(guān)研究顯示，實(shí)驗(yàn)性膿毒癥發(fā)作6周后仍然能檢測(cè)出組蛋白H3K4甲基化，組蛋白甲基化是影響膿毒癥后DCs分泌IL-12下降的遺傳學(xué)因素，通過(guò)去甲基化可能會(huì)調(diào)控DCs分化及IL-12的分泌，達(dá)到治療膿毒癥的效果。移植骨髓源性調(diào)節(jié)性DCs（DCregs）也能在膿毒癥休克模型中起到顯著的治療作用。這些DCregs由骨髓細(xì)胞粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、IL-10和TGF-b聯(lián)合培養(yǎng)8 d，然后經(jīng)LPS刺激2 d，注入腹腔后可以降低內(nèi)毒素休克的致死率，而且DCregs與LPS之間呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系。DCregs降低膿毒性休克死亡率的保護(hù)效應(yīng)可能是抑制炎癥部位巨噬細(xì)胞活化、抑制淋巴細(xì)胞凋亡和抑制IL-10釋放引起的CD4 +T淋巴細(xì)胞的免疫功能低下所產(chǎn)生的 [18]。從表觀遺傳學(xué)方面調(diào)控DCs分化治療膿毒癥的研究剛剛開始，即使這些治療是有效的，但具體的靶點(diǎn)仍不十分清楚，因?yàn)槌薉Cs受到調(diào)控外，骨髓支持細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞同樣也參與了DCs的分化和成熟過(guò)程。

3.5　DCs功能修飾　DCs分泌細(xì)胞因子和活化淋巴細(xì)胞的功能受損是膿毒癥免疫抑制的另一個(gè)重要表現(xiàn)。因此，調(diào)節(jié)和修飾DCs功能是改善膿毒癥免疫功能的又一治療策略 [11]。國(guó)內(nèi)學(xué)者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在嚴(yán)重膿毒癥早期使用卡巴膽堿干預(yù)后，脾臟DCs 表面分子MHC-Ⅱ和CD86 表達(dá)降低，IL-12p70 分泌降低，顯示早期抑制DCs活化，可減弱炎癥反應(yīng)，防止膿毒癥的發(fā)生 [24]。研究表明，CLP模型小鼠經(jīng)過(guò)體外轉(zhuǎn)染表達(dá)IL-10的DCs預(yù)處理后，死亡率明顯下降；關(guān)于腺病毒轉(zhuǎn)染IL-10的DCs對(duì)膿毒癥小鼠的保護(hù)效應(yīng)，一種解釋是可能這種DCs向T細(xì)胞提呈抗原的功能低下，抑制了過(guò)度活化誘導(dǎo)的CD4 +T細(xì)胞凋亡效應(yīng)，另一種解釋是表達(dá)IL-10的DCs與靜息T淋巴細(xì)胞的相互作用誘導(dǎo)一種不同于Th1和Th2的T細(xì)胞亞群的分化，它們不能有效地調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)過(guò)程 [25]。炎癥因子高遷移率族蛋白1（HMGB1）的過(guò)度分泌是膿毒癥發(fā)生器官損傷及衰竭死亡的一個(gè)重要原因，通過(guò)siRNA干擾DCs的HMGB1分泌，修飾DCs的免疫功能，明顯降低了膿毒癥模型動(dòng)物的死亡率 [26]。

4　結(jié)語(yǔ)

膿毒癥免疫功能紊亂機(jī)制復(fù)雜，DCs數(shù)量減少及功能紊亂是膿毒癥免疫抑制的重要原因。近年來(lái)，以DCs為靶點(diǎn)的免疫調(diào)節(jié)治療研究為膿毒癥救治開辟了新的途徑和方向，目前研究仍停留在動(dòng)物模型研究層面上，真正應(yīng)用到臨床依然有較多問(wèn)題尚待解決。更重要的是，機(jī)體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)十分復(fù)雜，DCs的分化、成熟、遷移及與其他免疫細(xì)胞間的信息傳遞對(duì)膿毒癥的影響并未完全探明，以DCs為靶點(diǎn)的治療時(shí)機(jī)、劑量及安全性尚待進(jìn)一步深入研究與評(píng)價(jià)。