劉 青,呂輝洋 綜述,羅 莉△ 審校
(1.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院風濕科,烏魯木齊 830011;2.新疆醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院超聲診斷科,烏魯木齊 830000)
Breg與自身免疫性疾病的研究進展
劉青1,呂輝洋2綜述,羅莉1△審校
(1.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院風濕科,烏魯木齊830011;2.新疆醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院超聲診斷科,烏魯木齊830000)
[關鍵詞]免疫系統(tǒng)疾病;Breg;關節(jié)炎,類風濕;紅斑狼瘡,系統(tǒng)性
1Breg的發(fā)現及分類
1.1Breg的發(fā)現過程早在20世紀50年代,有研究表明缺乏B細胞的小鼠會出現與自身免疫性疾病相關的癥狀;1974年首次證明了B細胞可抑制遲發(fā)型超敏反應,該實驗的研究對象為豚鼠脾臟;1996年Wolf等[1]分別用遺傳性B細胞缺陷的小鼠和野生型小鼠建實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalo-myelitis,EAE)小鼠模型,結果表明遺傳性B細胞缺陷的小鼠體內誘導的EAE更易惡化,而后者部分有自愈的傾向,該研究最先提出了Breg的存在。早在1997年,Mizoguchi通過對炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)模型的研究,第一次指出Breg為一類具有免疫調節(jié)特性且與分泌免疫球蛋白無關聯(lián)的B細胞亞群。5年后,Mizoguchi在IBD模型中發(fā)現CD1d的B細胞亞群可分泌 IL-10,且可抑制疾病進展,同時首次開始使用Breg 這個術語。2008年,Yanaba等通過對CHS(contact hypersensitivity)小鼠模型的研究,鑒定了一類CD5+CD1dhi調節(jié)性B細胞亞群,這些B細胞可抑制T細胞的增殖及其介導的炎性反應,同時存在抗原特異性。
1.2Breg的分類及表型根據B細胞的來源、表面標志及存在器官的不同,把B細胞分為兩個譜系:Bl和B2。其中Bl細胞主要源自胎兒肝臟,在胸膜、腸黏膜及腹膜中表達較多。B1細胞又包括B1a細胞(CD11b+CD5+)和B1b細胞(CD11b+CD5-)。B2細胞主要源自骨髓,在次級淋巴器官中表達較為豐富。隨著發(fā)育階段的進展,不成熟的B2細胞逐漸發(fā)育成“半成熟”的過渡性B細胞,成熟濾泡性B細胞(FOB,CD24+CD21+B220+),邊緣性B細胞(MZB,CD1dhighCD21high)。根據表型的不同可將 Breg分為多種:過渡2型邊緣帶前(transitional 2 marginal-zone precursor T2-MZP)Breg,(AA4+CD21highCD23+CD24highIgMhighIgD+CD1d+) MZBreg(CD21highCD23+IgMhighIgD-CD1dhigh)和分泌IL-10的B10細胞(CD19highCD1dhighCD5+)等[2]。與此同時,Mizoguchi等[3]指出Breg還可劃分為固有型和適應型。固有型Breg大部分來源于腸系膜淋巴結,可在脂多糖等炎性腸病代謝產物的誘導下,通過Toll樣受體途徑分化為適應型Breg,進而發(fā)揮免疫抑制效應。隨著對Breg研究的進一步深入, Ding等[4]于2011年發(fā)現了表達較為廣泛的Brl表型:T細胞免疫球蛋白域及黏液域蛋白1(TIM-1)。最近研究表明,與Treg的亞型(Tr1、Tr3、FoxP3+)相對應,Breg亦有 Br1、Br3 、BFoxP3+亞型[85]。其中分泌TGF-β的Breg為Br3(表面標志有CD19+CD25high[5-6]、CD5+CD19+[6-7])及BFoxP3+(表面標志有CD5+CD19+FoxP3+[7-8]),分泌白細胞介素-10(IL-10)的Breg為1型調節(jié)性B細胞(regulatoryBcell1,Brl)[9],相當于Trl。在EAE小鼠模型的疾病恢復的過程中,Brl通過分泌IL-10發(fā)揮了負性調節(jié)作用[10]。隨后,在野生型(WT)小鼠脾臟內發(fā)現了Brl的主要亞群,其表型為CDldCD5+CDl9,且僅分泌IL-10[11]。
隨著研究領域的擴展,2009 年 Paul等第一次對人體內的Breg 進行表型研究,發(fā)現其可能的表型為CD19+CD24highCD38high,這群B細胞經CD40刺激后可抑制Th1細胞的分化,研究證實這一功能的產生與其分泌的 IL-10有關[4]。隨著對SLE患者的進一步研究,一年后Paul等首次明確了人體Breg的細胞表型為CD19+CD24highCD38high。
2Breg的生物學效應
Breg是細胞因子 IL-10 及TGF-β來源的主要細胞[12],很多報道證實Breg的調節(jié)作用與這兩種抑制性細胞因子的分泌有關。在小鼠的體內外實驗中均已發(fā)現Breg抑制免疫應答的途徑:通過分泌 IL-10 減少細胞表面類MHCⅡ分子的表達,從而降低腫瘤壞死因子等細胞因子的表達[13]。而Breg只有在炎癥環(huán)境下才大量分化。在正常小鼠脾臟中,Breg產生的IL-10很難被檢測到,但當研究人員把這群B細胞轉至B細胞TCRa被敲出的小鼠中,發(fā)現該群小鼠產生大量IL-10。Breg只有在被激活的條件下才能發(fā)揮生物學效應。固有免疫和適應性免疫的多種細胞得以證實,活化的Breg通過上調的表面抗原間接改變Treg,使T細胞介導的炎癥轉化為自限性炎癥,從而抑制自身免疫。Breg 的激活除需炎性微環(huán)境,還需細胞因子的刺激。B細胞激活因子(BAFF) 是腫瘤壞死因子的家族成員之一,在B細胞成熟及其發(fā)揮功能中起關鍵作用。研究證實,BAFF可使小鼠MZB細胞分化為分泌IL-10的表型為CD1dhighCD5+的Breg細胞[14]。在缺乏α-半乳糖神經酰胺(α-GC)的條件下,CD4+iNKT細胞或CD4-CD8α-iNKT細胞可促進B細胞向Breg的分化,并且CD4-iNKT細胞可促進IL-10的分泌[15]。
Breg與Treg之間的相互作用逐漸受到重視。最新研究發(fā)現,Breg可誘導Treg細胞的產生[16],且Breg對Treg的調節(jié)作用主要依靠細胞間直接接觸。Breg 可增加Foxp3和CTLA-4在 Treg上的表達,而ODN-CD40L刺激能增強Breg的這種功能[17]。在EAE小鼠模型中,Breg在疾病早期起到免疫調節(jié)作用,Treg在疾病后期發(fā)揮重要作用。另有研究發(fā)現,作為僅產生IL-10獨立亞群的B10細胞,可通過分泌IL-10,負性調節(jié)DC細胞、T細胞及巨噬細胞的活化,主要在疾病初期影響機體免疫[18-19]。
3Breg與自身免疫病的關系
3.1器官非特異性自身免疫病模型
3.1.1Breg與類風濕關節(jié)炎(RA)RA是病因未知的常見致殘性疾病,其特征在于自身抗體的產生過剩,如類風濕因子(RF)、抗環(huán)瓜氨酸肽(抗CCP)抗體。多年累積的證據表明免疫狀態(tài)的改變在疾病的發(fā)病過程發(fā)揮中心作用。以往通常承認T細胞在RA中的作用,后來B細胞在RA中的作用逐漸被重視。實驗證實,RA患者中Breg細胞的數量減少且伴有功能的減弱。膠原誘導關節(jié)炎(CIA)被廣泛用于研究人類RA。Carter等[20]通過對野生型B細胞小鼠及IL-10-/-細胞小鼠的比較發(fā)現,后者CIA加重,Thl及Thl7細胞分泌的細胞因子增多,Treg分泌的IL-10減少。IL-10主要由Breg分泌,通過減少RA滑膜組織中淋巴細胞浸潤和破骨細胞激活,而減輕關節(jié)腫脹,抑制疾病發(fā)展,發(fā)揮免疫調節(jié)功能[21]。
3.1.2Breg與系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)SLE是由B細胞介導的非器官特異性自身免疫性疾病,該病以體內高滴度抗雙鏈DNA抗體為主要特點,可累及全身多個系統(tǒng),如皮膚、造血及淋巴器官、關節(jié)、腎臟、肺、漿膜、心血管系統(tǒng)等。SLE的常用動物模型有Palmerston North(PN)小鼠和lupus小鼠。與正常對照組相比,由SLE分離出的CD19+CD24highCD38high[22]缺乏抑制CD4+T細胞產生致炎因子[22]的作用。有研究報道,在患有系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)的人群中,這類細胞產生IL-10 的能力大大降低。同時發(fā)現,處于靜止狀態(tài)的SLE患者體內的記憶性B細胞減少,且所有B細胞CD19的表達均降低。
3.2器官特異性自身免疫病模型
3.2.1Breg與炎性腸道疾病(IBD)IBD是一種以腸道炎癥及腸黏膜損傷為主要特點的自身免疫性疾病。主要包括兩類,第一類稱作克羅恩病(CD),通過Thl途徑介導;第二類稱為潰瘍性結腸炎(UC),通過Th2途徑介導。B細胞成熟功能缺陷小鼠(μMT)回交T細胞受體α(T-cell receptor-α)敲除小鼠可自發(fā)結腸炎。μMT 和TCRα雙敲除小鼠比僅敲除 TCRα的小鼠發(fā)病早,且癥狀更嚴重。通過TCRα-/-小鼠單克隆結腸上皮細胞自身抗體混合物及免疫球蛋白可有效減緩TCRα-/-uMT小鼠結腸炎的發(fā)生,這一現象提示B細胞產生的自身抗體有抑制炎癥的作用[23]。此外,體外用LPS刺激后的B 細胞可上調 FasL,同時分泌大量TCRα-β[24]。近來研究發(fā)現,在IBD中,腸系膜淋巴結(mesenteric lymphoid node,MLN)的 Breg通過招募Treg和抑制性 NKT 細胞發(fā)揮作用,且MLN相對于IBD小鼠適應性,抑制功能更強[25]。Mishima等[26]指出患有回腸炎的小鼠由腸系膜淋巴結B 細胞分泌的TCR-β及IL-10水平降低較為顯著。
3.2.2Breg與多發(fā)性硬化(MS)MS是一種以T淋巴細胞介導為主的中樞神經系統(tǒng)(CNS)疾病。MS的最常用的動物模型為EAE,常采用髓磷脂少突膠質細胞糖蛋白(MOG)誘導建立[27]。與健康人相比,多發(fā)性硬化癥患者中的Breg細胞明顯減少,且Breg的比例會伴隨疾病的惡化進一步降低[28]。加拿大學者Rafei等將一類被IL-15和集落刺激因子(GM-CSF)融合而成的新物質刺激后分化為可分化的Breg細胞的B細胞轉移至EAE小鼠體內,結果發(fā)現,這類可分泌IL-10的Breg細胞可明顯減輕EAE的發(fā)病。隨后,Matsushita等將MOG敏化的B10細胞過繼轉移給野生型小鼠,再次證明了Breg可以降低EAE的發(fā)生率。
4展望
就目前對于Breg的研究可知,Breg在控制自身免疫性疾病方面發(fā)揮重要作用。Breg細胞數量的變化,將對免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定造成直接影響,進而導致RA等自身免疫性疾病。目前已根據Treg的分類,推測出Breg的集中亞型,伴隨研究的深入,越來越多的Breg亞型將被認識。Breg在自身免疫性疾病中的研究愈發(fā)成熟,但是大多研究者都只依靠Breg分泌的IL-10和TGF-β及Breg的表型,來推斷RA,SLE等自身免疫性疾病,從而有針對性的對患者行生物治療的以彌補最主要的缺陷-抗藥性抗體[29]。筆者認為未來可以將研究范圍擴至Breg與治療自身免疫性疾病藥物,Breg在自身免疫性疾病治療中的作用可作為下一步的研究重點。
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doi:·綜述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.02.040
基金項目:新疆維吾爾自治區(qū)高??蒲杏媱澘茖W研究重點項目(XJEDU2013120);新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金資助項目(2015Z121C042)。
作者簡介:劉青(1986-),住院醫(yī)生,在讀碩士,主要從事類風濕疾病的診斷與治療研究。 △通訊作者,E-mail: 442334051@qq.com。
[中圖分類號]R593.2
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671-8348(2016)02-0259-04
(收稿日期:2015-08-03修回日期:2015-09-16)