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湖南医科大学附属第二医院皮肤性病科胡婷婷（综述）颜兰香陆前进（审校）
摘要当各种原因使患者出现T细胞DNA低甲基化时，可能导致白细胞功能相关抗原-1、白介素-6、Ha-ras等因子的过度表达，从而激活T细胞使之成为自身反应性细胞。通过这种自身反应性细胞与B细胞的相互作用，引起多克隆B细胞的活化，最终导致病理性自身抗体的产生及系统性斑班狼疮的发生。
关键词：斑班狼疮，系统性T细胞甲基化
系统性斑班狼疮（SLE）是一种病因未明、存在细胞及体液免疫功能异常的自身免疫性疾病。主要表现为：多种自身抗体的存在，高γ球蛋白血症，免疫复合物的形成，低补体血症等。由于B细胞产生的大多数病理性自身抗体都是T细胞依赖性的[1]，且B细胞功能受T细胞调节，故目前越来越倾向于认为原发性T细胞功能异常在SLE发病中起关键作用。已有众多资料显示SLE中确实存在T细胞功能失调[2]。其中包括发现人SLE及鼠SLE模型中存在T细胞DNA低甲基化[3]且T细胞甲基化抑制剂能诱发鼠红斑狼疮样自身免疫性疾病[4-7]。提示T细胞DNA低甲基化在SLE发病中起重要作用。现就这方面研究资料综述如下。
一、真核细胞DNA甲基化的生化特征
早在40～50年代人们发现在原核及真核细胞DNA中存在一些甲基化修饰的碱基对。[8]真核细胞DNA甲基化是指DNA合成后C-G碱基对中胞嘧啶残基5位上的甲基化，形成脱氧甲基胞嘧啶（dmc）[8]。不同真核细胞dmc的量有一定差异。dmc主要分布于染色体非活性转录的区域，而活性转录区域一般不存在甲基化 修饰的碱基对[8]。在体内，一些基因或基因组的启动子或5＇端附近常可发现CpG碱基对。此碱基对发生甲基化修饰后可抑制邻近基因的表达[8]。另外，细胞核内特殊蛋白如MeCP1、MeCP2可结合到甲基化序列上，导致此序列失活，并可能阻碍其他转录因子与该甲基化序列的结合，导致此段基因转录受抑[9]。使用DNA甲基化抑制剂后这些基因又可重新出现转录[10]，因此许多组织调节序列的低甲基化与基因转录增加有关。作为一种基因调节的方式，DNA甲基化在个体发育、免疫紊乱及肿瘤发生中都有重要作用[8]。当人类T细胞内发生DNA低甲基化时，可调节T细胞基因表达，出现各种T细胞功能异常，诱导T细胞自身反应性的发生[5]。
DNA甲基化的特征可以遗传。其机理是通过DNA甲基转移酶（DNA mTase）的催化作用使细胞在有丝分裂后仍能维持原来的甲基化特征[11]。DNA mTase作用于有丝分裂细胞的复制叉上，可识别C-G碱基对。如果模板链上存在甲基化的CpG二聚体，则DNA mTase催化S-腺苷甲硫氨酸上的甲基转移到新合成与子链相应的胞嘧啶残基上去，从而使细胞有丝分裂后仍能维持甲基化特征[11]。DNA mTase的表达及活性调节目前发展与以下4个方面有关：①在正常情况下，细胞生长周围可调节DNA mTase的表达及活性：静止期降低，S期增加[12]。②已有实验证实在鼠Y1细胞、P19细胞等细胞中Ras-Jun信号途径作用于DNA mTase启动子的Ap-1位点，可调节DNA MTase mRNA的水平及酶活性[10，13]。激活Ha-ras/MEK/MARK途径时，DNA mTase mRNA水平及酶活性增高[10，13]，而使用一种选择性MEK抑制剂98059阻断此信号途径后，DNA mTase mRNA水平降低约50%[13]。③反馈调节：已发现在人类T细胞中DNA甲基化可增加DNA mTase 表达。其机理可能为DNA MTase启动子的某些关键序列的胞嘧啶残基脱甲基化增加了DNA mTase的转录14]。另外，抑制T细胞DNA甲基化同时可增加Ha-ras及c-jun水平[14]，通过多条途径来调节DNA mTase水平。④有丝分裂原刺激物如PHA等刺激T细胞后，DNA MTase mRNA水平及酶活性增加[14]。因为已发现T细胞受刺激后，Ha-ras途径激活[15]。故其原理可能为通过Ha-ras途径的作用。
二、T细胞DNA低甲基化与SLE的关系
人们早已发现，在部分接受普鲁卡因酰胺或肼苯达嗪等T细胞DNA甲基化抑制剂治疗后，患者能发生一种以关节炎、浆膜炎及抗核抗体的产生为特征的IE样自身免疫性疾病[16]。这促使人们推测，药物诱导的DNA低甲基化可能与SLE的发生发展相关。1990年，Richardson等发现，在约半数的活动性LE患者中存在不同程度的T细胞dmc下降，且SLE患者的T细胞DNA mTase活性仅为正常人的1/3到1/2[3]。其后大量实验证明，用肼苯达嗪、普鲁卡因酰胺、5-氮杂胞苷等DNA甲基化抑制剂处理鼠或人克隆CD4+T细胞后，其新合成的DNA中dmc含量明显下降。这种T细胞无需抗原刺激，便可与自身HLA-D分子反应，成为自身反应性细胞[5，7]。将这种T细胞转入同系雌性小鼠体内可诱发狼疮样自身免疫性疾病[4，7]。出现免疫复合物沉积性肾小球肾炎、肺炎，类似原发性胆汁性肝硬化的肝损害及产生抗-dsDNA、抗-SSDNA及抗组蛋白的IgG抗体[5]。说明T细胞DNA低甲基化可能在SLE发病中起关键作用。SLE中T细胞DNA低甲基化的原因有人推测为：由于环境中存在一些因素能抑制DNA甲基化，如普鲁卡因酰胺、肼苯达嗪、紫外线等。当患者偶尔接触这些因素时，体内可出现T细胞DNA低甲基化，并通过DNA mTase维持这种低甲基化特征[3]。也有人推测可能为SLE患者中T细胞DNA mTase抑制因子水平增高[17]。另外，还有一些实验发现，在PHA刺激分裂的SLE患者的淋巴细胞中存在大量的低分子量DNA片段[18]，有人推测这种DNA代谢紊乱也可能与DNA低甲基化的产生有关。
三、T细胞DNA低甲基化在SLE发病中的可能作用机理
使用DNA低甲基化抑制剂处理激活人或鼠克隆CD4+T细胞后，发现这些自身反应T细胞除存在DNA低甲基化外，还有白细胞功能相关抗原-1的过度表达[3，6]、IL-6 mRNA水平增高[19]、巨噬细胞的溶解[20]、Ha-ras、C-Jun[14]水平增加等多种异常，提示T细胞DNA低甲基化可能通过多条途径在SLE发病中起作用。
（一）通过过度表达白细胞功能相关抗原-1起作用：实验发现，在SLE患者及T细胞DNA甲基化抑制剂所诱发的狼疮样自身免疫性疾病中，存在淋巴细胞功能相关性抗原（LFA-1）的过度表达[3，6]。目前已证实LFA-1的过度表达与DNA低甲基化相关[4]，也证实LFA-1的过度表达与T细胞的自身反应性成正比关系。转染CD18 cDNA的人克隆T细胞可过度表达LFA-1导致自身反应性出现[20]。而使用抗CD11a的抗体后可完全抑制T细胞DNA甲基化抑制剂所诱发的自身反应性[21]。直接转移CD18 t细胞入同系小鼠体内，可诱发与转移经DNA甲基化抑制剂处理后激活的克隆T细胞所诱发的同样数量的抗体和相似的肝、肾损害[20]。另外发现在自身免疫性的胆管、肝胆管损害区存在LFA-1及配体ICAM-1的过度表达[22]，LFA-1的过度表达可无需抗原递呈便牢固稳定TCR和Ia分子间在正常情况下很微弱的亲和力，从而使T细胞与自身MHC-Ⅰ发生反应，成为自身反应性细胞[23]。这种自身反应性细胞在体内可以与巨噬细胞的自身抗原反应，使巨噬细胞溶解，释放出DNA及组蛋白，导致自身抗体出现。巨噬细胞的溶解又降低了免疫复合物的清除率，致使免疫复合物在各器官沉积[20]。其次LFA-1分子尚可转导增强的激活信号，导致T细胞激活[24]。因此可推测DNA低甲基化可导致LFA-1过度表达，从而在SLE发病中起重要作用。但DNA低甲基化是否及如何使LFA-1过度表达尚有待进一步研究证明。另外，有证明表明，并非所有DNA甲基化抑制剂处理后的T细胞均有LFA-1的过度表达[20]，提示DNA低甲基化还有可能通过其他途径在SLE发病中起作用。
（二）通过过度表达IL-6起作用：SLE患者中存在IL-6增高，活动性SLE患者的周围血单核细胞中IL-6 mRNA水平也明显增高[4，19]。有实验发现抗IL-6单克隆抗体可抑制小鼠多克隆B细胞抗体的产生[25]。甚至有实验报道，抗IL-6抗体可阻止小鼠自身免疫的发生[26]。因此可认为IL-6在SLE发病中起较重要作用。而肼苯达嗪、普鲁卡因酰胺等DNA甲基化抑制剂处理后激活的克隆T细胞可分泌大量IL-6，刺激病理性抗体的产生[27]。提示DNA低甲基化抑制剂可能导致IL-6基因转录增加，最终促使自身免疫的发生。这可能为DNA低甲基化在SLE发病中起作用的另一重要途径。
（三）通过Ha-ras及C-jun等信号转导途径起作用：已发现肼苯达嗪、普鲁卡因酰胺等T细胞DNA甲基化抑制剂可增加Ha-ras及C-jun的mRNA水平[14]。通过Ha-ras/Raf-1 mEK/MAPK/P90rsk信号途径激活MAPK及P90rsk。MAPK及P90rsk能导致T细胞激活[15]，在SLE发病中起作用。
（四）其他途径：有试验认为，从溶解的巨噬细胞释放的低甲基化DNA能直接激活B细胞分化及产生病理性自身抗体，从而发生狼疮样自身免疫性疾病[28]。但也有人报道热处死后的DNA低甲基化T细胞并不能在体内引起自身免疫[4]。因此可认为T细胞DNA低甲基化在SLE发病中不起直接作用。
四、小结
