徐艷霞,羅 嘉 綜述,蔣紅梅 審校
(1.東莞康華醫(yī)院生殖中心 523080;2.貴州醫(yī)科大學,貴陽 550025)
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·綜述·
γδT細胞在移植免疫中的作用研究
徐艷霞1,羅嘉1綜述,蔣紅梅2審校
(1.東莞康華醫(yī)院生殖中心523080;2.貴州醫(yī)科大學,貴陽 550025)
γδT細胞;移植免疫;排斥反應;免疫耐受
1986年Brenner等[1]在應用TCR基因序列編碼的肽段所制備的抗體實驗中發(fā)現(xiàn)γδT細胞。1988年有學者驗證了γδT細胞表面分子的存在,1990年驗證了γδT細胞的成熟途徑。隨著科學技術的發(fā)展,人們對γδT細胞的來源、分布及生物學特點有了一個較清晰的認識。γδT細胞是T細胞群的一個特殊的亞群,與αβT細胞在免疫反應中互相補充。γδT細胞不僅可作為免疫應答效應細胞,而且還可作為免疫應答調(diào)節(jié)細胞,廣泛參與了抗感染免疫、抗腫瘤免疫、自身免疫以及移植免疫等免疫過程。γδT細胞在移植免疫中的作用機制相關的文獻報道較少,本文就γδT細胞生物學特性及其在移植免疫中的作用機制做一綜述。
1.1γδT細胞的TCRγδTCR是由γ鏈和δ鏈組成。人類γδTCR的γ鏈基因由5個J區(qū)、14個V區(qū)和2個C區(qū)基因組成,位于7p14-p15。γδTCR的δ鏈基因由3個D區(qū)、8個V區(qū)、1個C區(qū)和3個J區(qū)基因組成,位于14號染色體[2]。TCRγ、δ鏈的δ鏈基因和γ鏈基因片段組成和αβT細胞TCR的α和β鏈相似,但其高變區(qū)胚系基因片段庫明顯少于α鏈和β鏈[3]。γδTCR由兩條糖基化肽鏈組成的異質(zhì)二聚體,可分為胞外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū),表面抗原結(jié)合部位CDR1、CDR2和CDR3結(jié)構(gòu)類似免疫球蛋白的互補決定區(qū),因此認為γδTCR對抗原的識別類似于免疫球蛋白。
1.2γδT細胞的表型及分布大部分γδT細胞表達CD3+CD4-CD8-,少數(shù)低表達CD3+CD4+,而極少數(shù)表達CD3+CD8+。γδT細胞和αβT細胞一樣也表達CD2、CD3、CD5、CD7、CD11b、CD16、CD25、CD28及CD45等。外周血γδT細胞較αβT細胞高表達CD45RO,低表達CD25和CCR7;PBMCs中γδT細胞較臍帶血PBMCs中CD45RO表達升高,CD45RA與CD25降低[4]。根據(jù)δ鏈人類γδT細胞分為δ1和δ2兩個亞群,δ1亞群主要分布在黏膜和皮下組織中(如皮膚、泌尿道、肺、小腸等),提示在黏膜免疫中發(fā)揮重要的作用;δ2亞群主要存在于外周血中,占T淋巴細胞的0.5%~10.0%[5],提示γδT細胞在固有免疫中發(fā)揮著重要的作用[6]。
1.3γδT細胞的抗原識別研究發(fā)現(xiàn)γδTCR可直接結(jié)合結(jié)核分枝桿菌低分子多肽抗原,從而誘導TCRγδ產(chǎn)生功能性聚集[7]。γδT細胞不需抗原遞呈可直接識別未經(jīng)處理的蛋白及非蛋白抗原[8],并且不受MHC限制而識別多肽抗原和磷酸鹽抗原[9],對熱休克蛋白具有特殊的親和力[10],抗原也無須被處理為小分子肽段就可以以完整形式被識別。γδT細胞不識別多肽-MHC分子復合物,但對某些MHC-Ⅰ類分子所提呈的抗原可產(chǎn)生應答,對抗原的識別方式更類似于免疫球蛋白。有研究報道γδT細胞識別經(jīng)典的MHC-Ⅰ、Ⅱ類分子作為抗原,而不是抗原遞呈分子被識別[9-12]。γδT細胞的抗原譜與αβT細胞沒有重疊[11],包括MHC-Ⅰ類分子、CD1C、HSP、細菌超抗原等。
γδT細胞是防止細菌病原體感染的第一道屏障。近年來研究表明,γδT細胞具有專職性抗原遞呈細胞的特性,不僅大量表達專職性抗原遞呈細胞的表型分子,而且能夠誘導初始αβT細胞的增殖、分化,并輔助B細胞的免疫應答[12-13],在啟動特異性免疫應答的過程中起重要作用?;罨摩忙腡細胞具有多種生物學功能,既可以直接通過釋放生物活性物質(zhì)殺傷靶細胞,又可通過分泌多種細胞因子協(xié)調(diào)免疫反應,在移植免疫、抗感染免疫、抗腫瘤免疫以及自身免疫病等免疫過程中發(fā)揮著重要的作用[14]。
γδT細胞在移植免疫中所發(fā)揮的作用及機制目前尚存爭議。Malone等[15]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)大鼠肝移植后發(fā)生急性排斥反應時γδT細胞頻率明顯上升。Maeda等[16]在小鼠骨髓移植前5 d用抗TCRγδ單抗去除體內(nèi)的γδT細胞,小鼠成活率顯著升高;將γδT細胞在輻照前24 h輸注給γδT細胞缺陷的小鼠,出現(xiàn)嚴重的移植物抗宿主病(GVHD),病死率明顯增高,表明γδT細胞加劇急性GVHD的發(fā)生。在同種同型小鼠原位氣管移植的模型中[17],γδT細胞等固有免疫細胞可被激活,γδT細胞可通過分泌促炎細胞因子白細胞介素(IL)-17A,激活氣管上皮細胞、成纖維細胞和單核巨噬細胞等釋放多種細胞因子和趨化因子,引起巨噬細胞和中性粒細胞聚集,加劇炎性反應,引起組織損傷。提示γδT細胞可通過分泌細胞因子參與移植后的炎性反應。γδT細胞與微生物產(chǎn)物接觸后,表現(xiàn)出專職抗原提呈細胞的功能,表達HLA-DR、CD80、CD86、CD40及CD1a等樹突狀細胞的特征性標志,引起CD4+CD8+αβT細胞強烈的免疫應答[18]。張溪等[19]在大鼠節(jié)段性異位小腸移植模型中也觀察到活化γδT細胞表現(xiàn)出與樹突狀細胞相似的細胞黏附功能,進一步驗證了γδT細胞在移植排斥反應中具有專職抗原遞呈細胞的特性。上述研究認為在移植排斥反應中γδT細胞不僅可以通過分泌炎性細胞因子,募集炎性細胞,加劇炎性反應,而且具有專職抗原遞呈功能,可加強同種異體刺激能力,引發(fā)CD4+CD8+αβT細胞強烈的免疫應答,加劇急性GVHD的發(fā)生。
然而Perko等[20]研究發(fā)現(xiàn)急性白血病兒童經(jīng)造血干細胞移植后腸道GVHD的發(fā)生率在γδT細胞數(shù)量增加組顯著降低,并且慢性GVHD患者體內(nèi)γδT細胞數(shù)量顯著減少,提示γδT細胞可降低腸道GVHD的發(fā)生率。Vodanovic-Jankovic等[21]研究發(fā)現(xiàn)小鼠γδT細胞可以抑制移植后排異反應,誘導免疫耐受的發(fā)生,有利于移植物的存活。γδT細胞除了作為效應細胞,還具有免疫調(diào)節(jié)功能,如人類胎盤的VδlT細胞具有產(chǎn)生IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β的能力,與胎盤免疫耐受有關[22]。Nagaeva等[23]研究也得到相同的結(jié)論。Okabe等[24]在大鼠術前供體特異性輸血誘導耐受的實驗中觀察到肝臟淋巴細胞γδT及輔助性T細胞2(Th2細胞)細胞因子顯著升高,誘導免疫耐受,抑制排斥反應的發(fā)生。余希等[25]研究發(fā)現(xiàn)肝移植術后發(fā)生急性排斥反應的患者外周血中γδT細胞百分比無明顯差異,而Vδ1T細胞百分比顯著低于穩(wěn)定組,Vδ2T細胞百分比顯著高于穩(wěn)定組,Vδl/Vδ2比值倒置,提示Vδl亞群可能參與移植物的免疫保護。以上研究認為γδT細胞可降低移植排斥反應的發(fā)生,誘導免疫耐受的形成,主要的機制是Vδl亞群類似Th2細胞,能夠產(chǎn)生IL-10和TGF-β等細胞因子,誘導對移植物的耐受。
綜上所述,γδT細胞作為一類特殊的T細胞亞群,有著特殊的分布及不同于αβT細胞的特性。γδT細胞參與了移植免疫,在移植免疫中的作用不同的研究結(jié)果也存在爭議,可能與γδT細胞亞群有關。γδT細胞可分泌促炎性細胞因子,發(fā)揮專職抗原遞呈功能,加劇排斥反應的發(fā)生;Vδl亞群可以產(chǎn)生IL-10及TGF-β,誘導免疫耐受。不同排斥反應中γδT細胞的各個亞群是否具有不同的功能,以及優(yōu)勢功能亞群發(fā)揮何種功能仍有待進一步的研究。γδT細胞在移植免疫中具體的抗原識別機制、信號傳導分子機制、免疫應答以及與其他效應細胞相互作用的確切機制等方面目前尚不清楚,仍需大量的研究,為提高器官移植成功率提供有力的理論依據(jù)。
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A
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2016-02-14
2016-04-20)