周卿云 夏天嬌 劉甜甜 顧小萍 （南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院，南京210008）

阿爾茨海默?。╝lzheimer's disease，AD）是一種慢性神經(jīng)退行性疾病，隱匿起病且持續(xù)進(jìn)展，早期主要表現(xiàn)為記憶障礙、認(rèn)知障礙，晚期甚至喪失生活自理能力，主要的病理特征為細(xì)胞外β 淀粉樣蛋白（amyloid β，Aβ）聚集形成的老年斑以及細(xì)胞內(nèi)微管相關(guān)蛋白Tau 磷酸化形成的神經(jīng)纖維纏結(jié)［1-3］。AD 的發(fā)病機(jī)制眾多，主要包括Aβ 生成及代謝紊亂機(jī)制、Tau 異常磷酸化機(jī)制、神經(jīng)炎癥機(jī)制、膽堿能機(jī)制、氧化應(yīng)激機(jī)制等［2，4-7］。眾多研究提示，神經(jīng)炎癥機(jī)制在AD 的發(fā)生以及發(fā)展過(guò)程中起到重要作用。參與神經(jīng)炎癥的免疫細(xì)胞主要包括小膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞以及T細(xì)胞。小膠質(zhì)細(xì)胞具有“雙刃劍”的作用，一方面，小膠質(zhì)細(xì)胞可以吞噬清除Aβ 和Tau，另一方面，Aβ 激活小膠質(zhì)細(xì)胞，產(chǎn)生大量炎癥細(xì)胞因子和毒性介質(zhì)，形成神經(jīng)炎癥，并參與Tau的擴(kuò)散。肥大細(xì)胞被Aβ激活后，釋放炎癥介質(zhì)加重AD 神經(jīng)炎癥，破壞血腦屏障，招募外周巨噬細(xì)胞和T 細(xì)胞進(jìn)入腦中。巨噬細(xì)胞具有吞噬Aβ 的能力，也參與形成AD 神經(jīng)炎癥。此外，不同類型的T 細(xì)胞也在AD 發(fā)展中起到不同的作用。在這篇綜述中，討論了AD 涉及的主要免疫細(xì)胞類型，簡(jiǎn)述了它們?cè)贏D 中的作用，為探索AD 的發(fā)生機(jī)制以及AD的藥物研發(fā)提供思路。

1 小膠質(zhì)細(xì)胞與AD

小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的固有免疫細(xì)胞，具有監(jiān)測(cè)腦部微環(huán)境，調(diào)節(jié)突觸可塑性等功能。盡管只占大腦細(xì)胞總數(shù)約15%，小膠質(zhì)細(xì)胞在腦免疫炎癥中占據(jù)主導(dǎo)作用?；罨男∧z質(zhì)細(xì)胞可以分為M1 型和M2 型，分泌不同的細(xì)胞因子并發(fā)揮不同的作用。M1型小膠質(zhì)細(xì)胞可以分泌包括IL-1、IL-6、TNF-α 等促炎因子，并上調(diào)活性氧以及具有神經(jīng)毒性的NO等基因表達(dá)，這些細(xì)胞因子和毒性介質(zhì)引發(fā)神經(jīng)炎癥，損傷神經(jīng)元。M2型小膠質(zhì)細(xì)胞可以分泌包括IL-4、IL-10、TGF-β等抑炎因子以及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，抑制神經(jīng)炎癥，促進(jìn)損傷修復(fù)，起到保護(hù)性作用。

在正常情況下，小膠質(zhì)細(xì)胞可以吞噬多余的Aβ，并通過(guò)內(nèi)體-自噬-溶酶體系統(tǒng)清除Aβ，維持腦內(nèi)穩(wěn)態(tài)。然而在衰老等因素的作用下腦內(nèi)Aβ 產(chǎn)生過(guò)多或是清除不足，Aβ 濃度升高，隨后聚集形成寡聚體。吞噬和清除Aβ，離不開(kāi)小膠質(zhì)細(xì)胞的多種受體。小膠質(zhì)細(xì)胞能夠通過(guò)細(xì)胞表面受體，包括SCARA1、CD36、CD14、α6β1 整聯(lián)蛋白，CD47 和Toll樣受體（TLR2、TLR4、TLR6 和 TLR9）與 Aβ 結(jié)合［8］。2 型髓系細(xì)胞觸發(fā)受體（triggering receptor expressed on myeloid cells 2，TREM2）是一種特異高表達(dá)于小膠質(zhì)細(xì)胞的受體。TREM2 過(guò)表達(dá)可以上調(diào)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬基因表達(dá)，增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Aβ 的吞噬能力［9］。此外，TREM2 的水解產(chǎn)物 sTREM2 可以增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞的增殖、遷移以及對(duì)Aβ 的攝取和降解能力，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)性作用［10］。與TREM2 一樣，小膠質(zhì)細(xì)胞表面受體CD33 也與AD 的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。CD33 可能在TREM2 的上游發(fā)揮作用，有研究表明，通過(guò)敲除CD33 基因或是通過(guò)藥物降低CD33 表達(dá)，可以增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Aβ 的吞噬能力，改善小鼠的認(rèn)知功能［11-12］。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶2（transglutaminase 2，TG2）和 MFG-E8（milk fat glob?ule EGF factor 8 protein）均參與小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Aβ 的吞噬過(guò)程，有研究表明，小膠質(zhì)細(xì)胞以Aβ/MFG-E8/TG2 復(fù)合物的形式，通過(guò)VR（vitronectin receptor）受體吞噬Aβ。小膠質(zhì)細(xì)胞在Aβ的誘導(dǎo)下會(huì)吞噬神經(jīng)元，導(dǎo)致認(rèn)知能力受損，這一過(guò)程是通過(guò)蛋白激酶C和NADPH 氧化酶進(jìn)行的，抑制蛋白激酶C 或NADPH氧化酶可以減少神經(jīng)元丟失，改善認(rèn)知功能障礙［13］。小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬Aβ 后，通過(guò)自噬-溶酶體系清除Aβ，然而Aβ 寡聚體可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶酶體主要轉(zhuǎn)錄因子的核轉(zhuǎn)位等途徑導(dǎo)致自噬-溶酶體系功能障礙［14］。

隨著AD 的進(jìn)展，Tau 相關(guān)病理表現(xiàn)從內(nèi)嗅皮層擴(kuò)散至海馬區(qū)。Tau 病理變化通過(guò)錯(cuò)誤折疊的Tau“種子”在神經(jīng)元間傳播，小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Tau 病理變化的傳播和發(fā)展具有直接作用［15］。體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)證明，小膠質(zhì)細(xì)胞可以內(nèi)化Tau，趨化因子CX3CL1/CX3CR1 軸在小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)化Tau 的過(guò)程中起重要作用［16］。Tau 與 CX3CR1 結(jié)合后可觸發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Tau 的內(nèi)化。在AD 晚期，CX3CL1/CX3CR1軸功能受損，小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Tau的內(nèi)化能力下降，進(jìn)一步加重Tau病理變化。此外，小膠質(zhì)細(xì)胞還通過(guò)修飾肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架，參與對(duì)Tau 寡聚體的吞噬及清除［17］。小膠質(zhì)細(xì)胞可通過(guò)外泌體分泌傳播Tau，抑制外泌體的合成可減輕Tau 病理變化［18］。目前多數(shù)研究提示：Aβ 首先出現(xiàn)導(dǎo)致AD 發(fā)生，繼而出現(xiàn) Tau 異常磷酸化，然后 Aβ 與 Tau 共同促進(jìn)AD的進(jìn)一步發(fā)展［1］。除了Aβ以外，載脂蛋白E、內(nèi)吞系統(tǒng)以及膽固醇代謝可通過(guò)以不依賴于Aβ 的方式影響Tau病理變化的發(fā)展［1］。

Aβ是AD神經(jīng)炎癥的始動(dòng)因子，Aβ結(jié)合激活小膠質(zhì)細(xì)胞，M1型小膠質(zhì)細(xì)胞釋放多種炎癥細(xì)胞因子和神經(jīng)毒性介質(zhì)，進(jìn)而產(chǎn)生神經(jīng)炎癥，激活主要的Tau 激酶使得Tau 磷酸化增加，加重Tau 病理變化的產(chǎn)生和擴(kuò)散［19］。TREM2 通過(guò)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的炎癥反應(yīng)可以減少Tau 的磷酸化，延緩Tau 病理變化的發(fā)展［20］。神經(jīng)炎癥損傷神經(jīng)元，并進(jìn)一步導(dǎo)致其他趨化介質(zhì)和細(xì)胞因子的釋放，使得小膠質(zhì)細(xì)胞受到持續(xù)激活，形成慢性不可逆的炎癥［21］。M1型小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的IL-1和IL-6可以影響淀粉樣前體蛋白的合成，使得Aβ 生成增加。此外，IL-1 還可以促使Tau 磷酸化增加，加重神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成。通過(guò)調(diào)節(jié)促炎信號(hào)通路（如NLRP3 炎癥小體），可促使小膠質(zhì)細(xì)胞由M1 型轉(zhuǎn)變?yōu)镸2 型，有望成為AD 的治療思路［8］。動(dòng)物研究表明，循環(huán)中高水平的糖皮質(zhì)激素可以提高小鼠腦中的Aβ和Tau水平，糖皮質(zhì)激素受體抑制劑可以減少小膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和活化，減輕炎癥反應(yīng)，可能是延緩AD 發(fā)生發(fā)展的有效治療策略［22］。持續(xù)的神經(jīng)炎癥會(huì)損傷小膠質(zhì)細(xì)胞的代謝功能，使得小膠質(zhì)細(xì)胞的代謝從氧化磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)樘墙徒?，使用IFN-γ 可以改善受損的代謝功能，增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬能力［23］。此外，激活小膠質(zhì)細(xì)胞的α7煙堿乙酰膽堿受體（α7nAchR），通過(guò)一系列膽堿抗炎通路，也可以減輕神經(jīng)炎癥反應(yīng)，減少對(duì)神經(jīng)元的損傷，起到保護(hù)神經(jīng)的作用［24］。

2 巨噬細(xì)胞與AD

巨噬細(xì)胞是免疫系統(tǒng)的重要組成部分，參與人體的特異性免疫以及非特異性免疫。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，巨噬細(xì)胞根據(jù)其位置分布分為三類：脈絡(luò)叢、腦膜和血管周圍巨噬細(xì)胞。在AD 中，Aβ 激活小膠質(zhì)細(xì)胞，進(jìn)一步產(chǎn)生神經(jīng)炎癥，可導(dǎo)致血腦屏障的通透性升高，并招募外周巨噬細(xì)胞進(jìn)入腦中［25］?；罨木奘杉?xì)胞可以分為 M1 型和 M2 型，參與調(diào)控神經(jīng)炎癥。作為具有吞噬能力的免疫細(xì)胞，巨噬細(xì)胞也參與Aβ 和Tau 的吞噬及消除。研究巨噬細(xì)胞與Aβ，Tau 以及神經(jīng)炎癥之間的關(guān)系，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力，促進(jìn)巨噬細(xì)胞從M1 型轉(zhuǎn)變?yōu)镸2型，有望為AD的治療提供策略。

腦血管周圍巨噬細(xì)胞位于腦血管周圍空間，參與吞噬和清除Aβ。一方面，腦血管周圍巨噬細(xì)胞聚集在Aβ 沉積的區(qū)域周圍，上調(diào) SRB1（scavenger re?ceptor class B member 1）的表達(dá)，吞噬Aβ，具有保護(hù)炎癥作用。另一方面，Aβ 介導(dǎo)的CD36 激活腦血管周圍巨噬細(xì)胞，釋放活性氧，加重氧化應(yīng)激，具有損傷性作用［26-27］。氧化應(yīng)激可以顯著降低巨噬細(xì)胞對(duì)Aβ的吞噬能力，具有抗氧化作用的姜黃素可以改善巨噬細(xì)胞的受損的吞噬能力［28］。此外，巨噬細(xì)胞的吞噬效率低下與ApoEε4 等位基因的存在有關(guān)，ApoEε4等位基因是增加AD的風(fēng)險(xiǎn)因子之一［28］。骨橋蛋白（osteopontin，OPN）是骨髓來(lái)源的髓細(xì)胞高度表達(dá)的一種細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的遷移、通訊和對(duì)腦損傷的反應(yīng)。研究表明，OPN 可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞清除Aβ 的能力，上調(diào)具有高吞噬和抗炎作用的巨噬細(xì)胞表型，而抑制OPN 表達(dá)則降低了巨噬細(xì)胞對(duì)Aβ的攝?。?9］。

M1 型巨噬細(xì)胞可以分泌多種促炎細(xì)胞因子以及毒性介質(zhì)，參與形成AD 的神經(jīng)炎癥。M2 型巨噬細(xì)胞可以釋放抑炎因子，具有神經(jīng)保護(hù)作用。M2型巨噬細(xì)胞還可以促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞極化為M2 型，減輕神經(jīng)炎癥，改善認(rèn)知功能障礙［30］。通過(guò)調(diào)節(jié)NL?RP3 炎癥小體，可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞由M1 型轉(zhuǎn)化為M2 型。NLRP3 炎癥小體也參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的糖酵解代謝過(guò)程［31］。Aβ 激活 NLRP3 炎癥小體，導(dǎo)致IL-1β 等炎癥介質(zhì)的釋放。司他夫定（stavudine，D4T）是一種核苷逆轉(zhuǎn)錄酶，研究表明D4T 可以減少NLRP3 相關(guān)的炎癥，并可通過(guò)刺激巨噬細(xì)胞自噬清除Aβ，改善認(rèn)知障礙［32］。

3 其他免疫細(xì)胞與AD

3.1 肥大細(xì)胞與AD 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，肥大細(xì)胞主要分布于血管及腦膜周圍。尸檢研究發(fā)現(xiàn)AD患者腦中Aβ 斑塊周圍聚集許多肥大細(xì)胞，可能是AD 神經(jīng)炎癥促使神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生肥大細(xì)胞趨化劑，吸引肥大細(xì)胞至Aβ 斑塊周圍［33］。Aβ 可以激活肥大細(xì)胞，肥大細(xì)胞活化后，一方面通過(guò)CD47/β1整合素膜復(fù)合物快速脫顆粒，釋放炎癥介質(zhì)加重AD 神經(jīng)炎癥，并激活小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥。另一方面，肥大細(xì)胞活化后可以破壞血腦屏障，招募外周免疫細(xì)胞如巨噬細(xì)胞及T細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，促進(jìn)AD 發(fā)展［34］。使用馬西替尼抑制肥大細(xì)胞分化及脫顆粒，可以改善AD 患者的認(rèn)知功能障礙［35］。此外，肥大細(xì)胞中的線粒體解偶聯(lián)蛋白（uncoupling proteins，UCPs）可能也與 AD 的發(fā)病機(jī)制有關(guān)［36］。

3.2 T細(xì)胞與AD 血腦屏障受損后，外周的T細(xì)胞可以進(jìn)入AD 患者腦中。T 細(xì)胞包括CD4+T 細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。Aβ刺激小膠質(zhì)細(xì)胞釋放IL-1β 和TNF-α，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生趨化因子CX?CL8，T 細(xì)胞表達(dá)趨化因子受體 CXCR2，CXCR2 在結(jié)合CXCL8 后T 細(xì)胞完成跨內(nèi)皮屏障的遷移。T 細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞存在相互作用，一方面，T 細(xì)胞可通過(guò)分泌IFN-γ，改變小膠質(zhì)細(xì)胞表型，提高小膠質(zhì)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力和吞噬活性。另一方面，小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬 Aβ 并提呈給 T 細(xì)胞，進(jìn)一步激活 T 細(xì)胞［37］。CD4+T 細(xì)胞包括 Th1、Th2、Th17 等多種亞型，Th1 細(xì)胞導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞活化和Aβ 沉積增加，還可以通過(guò)激活巨噬細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞，進(jìn)一步加重AD。Th2細(xì)胞具有保護(hù)性作用，可以抑制Th1，延緩AD的進(jìn)展。淫羊藿苷（icariin，ICA）通過(guò)調(diào)節(jié)CD4+T 淋巴細(xì)胞發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，有望成為抗AD 進(jìn)展的藥物［38］。調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞在 AD 中的作用存在著不同的觀點(diǎn)，有的研究認(rèn)為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可以阻止AD的進(jìn)展［39］。也有研究發(fā)現(xiàn)抑制調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞可以緩解AD的進(jìn)展［40］。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在AD中的作用差異可能是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同所致。

4 總結(jié)與展望

在AD 的發(fā)生及發(fā)展過(guò)程中，免疫細(xì)胞起著重要作用。參與神經(jīng)炎癥的免疫細(xì)胞主要包括小膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T 細(xì)胞等。小膠質(zhì)細(xì)胞是腦中的巨噬細(xì)胞，正常生理狀態(tài)下的小膠質(zhì)細(xì)胞起著神經(jīng)保護(hù)作用，及時(shí)清除Aβ和Tau保護(hù)神經(jīng)元免受傷害，而持續(xù)受到Aβ 刺激時(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞過(guò)度激活，形成慢性不可逆的神經(jīng)炎癥。增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的吞噬能力，促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞由M1 型轉(zhuǎn)化為M2 型，抑制神經(jīng)炎癥，可以改善AD 認(rèn)知功能障礙。肥大細(xì)胞活化后加重AD神經(jīng)炎癥，血腦屏障通透性增高，外周巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞進(jìn)入腦中，加重AD 進(jìn)展。抑制肥大細(xì)胞脫顆粒，保護(hù)血腦屏障，調(diào)節(jié)T 細(xì)胞發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)性作用，可以緩解AD 進(jìn)展。充分理解免疫細(xì)胞在AD 中的作用可以為AD的預(yù)防及治療提供思路。