中山医科大学第三附属医院传染科(510630)
姚集鲁审校
摘 要 TH细胞在细胞免疫和体液免疫过程起重要的辅助作用,根据其分泌的细胞因子谱的不同,可将其进一步分为几个功能亚群,后者的发展受其细胞因子网络的调节。新近的研究表明IFN对细胞因子网络有着复杂的效应,IL-12可能通过诱导IFN而在抗病毒过程中起重要作用,经细胞因子类型调控TH亚群,可能为治疗病毒性肝炎提供一条新途径。
关键词:细胞因子;细胞因子网络;病毒性肝炎
对肝炎病毒抗原的免疫应答是清除病毒和疾病的根本因素,T细胞的应答可以清除感染细胞,并造成不同程度的肝损伤。T细胞的功能主要是由其所释放的细胞因子介导的[1,2],依据不同的细胞因子分泌谱划分T细胞亚群,对细胞因子的网络性的认识更为深入,对与免疫应答密切相关的疾病的发病机制、免疫治疗策略有了新的认识。
TH细胞亚群的划分及其细胞因子网络的构成
T细胞在免疫系统中起核心调节作用,CD4+的TH细胞在细胞免疫和体液免疫应答过程中有着重要的辅助作用。根据其分泌的细胞因子谱的不同,TH细胞又可进一步分为几个功能亚群。小鼠产生白介素(IL)-2,干扰素(IFN)-γ和肿瘤坏死因子(TNF)-β的TH细胞称为TH1亚群;而产生IL-4,IL-5,IL-6,IL-9,IL-10和IL-13的则是TH2亚群。人TH1和TH2细胞的细胞因子生成模式与小鼠相似,但IL-2,IL-6,IL-10和IL-13的产生不象小鼠那么严格地由单一亚群产生。其他几种细胞因子,包括IL-3,TNF-α,粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和趋化因子家族(CK)则TH1和TH2细胞均可产生。有些T细既产生Ⅰ型也产生Ⅱ型细胞因子,该亚群称为THO细胞,THO分泌Ⅰ型和Ⅱ型细胞因子的不同组合,又可分为THO(分泌IL-2,IL-4);THOB(分泌IL-2,IL-4和IFN-γ)。而那些产生大量转换生长因子(TGF-β)的T细胞则被称为TH3细胞[2,3]。
其它非CD4+的T细胞也可能存在细胞因子分泌谱不同而区分亚群,如CD8+的T细胞也可依据分泌IFN-γ或IL-4分为Tc1和Tc2。虽然TH1和TH2细胞是其相应Ⅰ、Ⅱ型细胞因子的主要来源,但许多其它免疫细胞和非免疫细胞也产生这些细胞因子,并参与相应的免疫应答[3,4]。
TH1和TH2细胞因子的功能效应
TH1细胞的效应细胞因子IFN-γ有两个主要功能:①激活巨噬细胞,增强其杀灭微生物的能力;②刺激产生与高亲和力的Fcγ受体和补体蛋白结合的IgG抗体(参与调理和吞噬颗粒微生物的抗体)。两种TH1细胞因子INF-β和IFN-γ可聚集并激活炎性白细胞,所以TH1细胞的主要功能是诱发吞噬细胞介导的抗感染免疫。以其为主的免疫应答常与炎症和组织损伤有关,典型的如迟发型超敏反应(DTH)。此外,某些TH1细胞有获得性的溶细胞能力;而TH1细胞因子,尤其是IL-2和IFN-γ能促进CD8+的T淋巴细胞分化为活化的细胞毒细胞。
TH2细胞的代表性细胞因子是IL-4和IL-5,IL-4是B细胞转化为产生IgE细胞的主要诱导因子,是IgE依赖的、肥大细胞介导反应起始的关键;IL-5激活嗜酸粒细胞。TH2细胞对B淋巴细胞有极好的辅助作用,它刺激产生高水平的IgM抗体的非补体结合的IgG同种型(小鼠为IgG1,人类为IgG4)。值得注意的是,TH2细胞因子具有抗炎症的作用。IL-4和IL-3能对抗IFN-γ激活巨噬细胞的作用,IL-10能抑制大量巨噬细胞的应答,而TCG-β(一些TH2细胞和许多其他类型细胞产生)具有抗分化和抑制白细胞活化的作用。TH2网络的激活抑制了急、慢性炎症,包括DTH反应。表明TH2网络有一个重要的生理功能,它不仅是免疫应答的效应者,也是重要的调节者。TH2细胞在免疫应答中出现限制了伴随TH1介导的保护性免疫引起的病理损伤[4]。
细胞因子与TH细胞的发生发展
TH1和TH2都是从同样的前T细胞发育而来,IL-12是诱导TH1细胞因子产生的主要因素。激活的巨噬细胞、树突细胞以及许多微生物产物,如内毒素、某些病毒成分,胞内菌(李斯特菌、分枝杆菌)以及原虫(弓型虫)刺激IL-12的产生并诱导TH1为主的免疫应答。IFN-γ也可促进TH1细胞的发展,是由于激活巨噬细胞增强IL-12的分泌,另外还可维持功能性IL-12受体在CD4+细胞上的表达。IFN-γ可能还具有较弱的、不依赖IL-12的诱导TH1细胞的效应。
TH2细胞从前T细胞发展是由IL-4诱导的,T细胞激活的初期就产生少量的IL-4,并随着激活的T细胞数量增加而增加。当IL-4增加至一定的临界数量,就启动了TH2的分化。
总之,TH亚群的发展受其细胞因子网络的调节。其一,每一种亚群产生的细胞因子作为自分泌的生长因子;其二,两个亚群产生的细胞因子交互调节,如TH1细胞产生的IFN-γ扩大了TH1的发展,并且限制了TH2的增殖,而TH2细胞产生的IL-10则阻碍TH1细胞的激活。这一细胞因子介导的自我放大和交互调节的网络使得T细胞的应答沿着某一路径和方向进行[3~5]。
对IFN-α治疗病毒性肝炎作用机制的新认识
IFN-α是临床治疗上应用得最为广泛的细胞因子,早期的研究认为IFN-α是通过抗病毒蛋白而发挥其效应的,却长期忽略了IFN-α作为一个免疫调节分子的作用。新近的研究表明IFN-α是一个多功能的免疫调节细胞因子,对细胞因子网络有着复杂的效应[6]。
IFN-α与细胞因子网络的相互作用 IFN-α刺激TH1细胞因子产生的同时减少TH2细胞因子产生。IFN-α促使产生IFN-γ的CD4+TH细胞增殖,并且拮抗IL-4抑制IFN-γ产生的效应。因此,IFN-α在免疫应答中使T细胞的分化趋向TH1起了重要的作用。这一点对治疗病毒感染和以TH2应答为主的疾病尤为重要[6]。
IFN-α的抗炎症效应 慢性乙型和丙型肝炎的观察显示促炎性细胞因子是慢性炎症的关键,IL-1是典型的促炎症的细胞因子。在乙型肝炎病毒转染的U937细胞系中IL-1β上调HBV的复制,因而认为IL-1β可能是肝炎病毒的生长因子[5]。已有研究发现IFN-α能减少IL-1和佛波醇肉豆蔻乙酸酯(phorbol myristate acetate,PMA)诱导的IL-1的合成。并增加循环IL-1受体拮抗物(IL-1Ra)的数量[6]。
另一个典型的促炎症细胞因子是IFN-α。Larrea等[7]报告,他们观察的丙型肝炎病人血清TNF水平均升高,且肝脏和单个核细胞TNF mRNA也增加,经IFN治疗后,所有的治疗反应者循环中已测不到TNF,肝脏和单核细胞的mRNA也下降到正常水平。因此,IFN-α对慢性乙型和丙型肝炎的抗病毒效应之一可能与干扰了IL-1/IL-1 ra的合成TNF的表达及产生有关。
IFN-α治疗对肝炎病人TH细胞因子的影响 Cacciarelli等[8]对IFN治疗慢性丙型肝炎病人血清中TH1和TH2细胞因子的变化的研究显示,治疗前病人血清中的IL-2、IFN-γ和IL-4、IL-10是增加的,尤其以IL-4、IL-10为甚。在为时24周的IFN-α治疗过程中,IL-4、IL-10呈现下降的趋势,在第24周时IL-4的降低有统计学意义。且IL-4和IL-10的降低与HCV rNA的下降是平行的,相反,TH1细胞因子IL-2、IFN-γ仅发生微小变化。故认为在HCV感染者IFN-α降低病毒负荷的免疫调节功能是下调了TH2细胞及其细胞因子的产生。Kakumu等[15,16]也发现慢性丙型肝炎和肝硬化病人在IFN治疗前,血清IL-10也升高,而在治疗期间IL-10则下降,并与血清转氨酶下降平行。
IL-12在HBV清除过程中的重要作用
一些临床和动物实验结果表明,IL-12的产生和效应在HBV清除过程中可能起着核心作用。RossolTFFU[9]首次研究了慢性HBV感染血清中IL-12和IL-12p40的水平以及感染过程中的动力学变化。对接受IFN治疗的33例病人的分析显示,治疗有反应者(10/33)在治疗前的血清IL-12异二聚体水平显著高于治疗无反应者(23/33);IL-12p40的水平则无差异。在治疗期间或治疗后的追踪期,治疗反应者血清IL-12升高的水平都达到了治疗前的2.5;而无反应者只有1例达到治疗前的2.5倍。Kakumu等[15]观察也显示了类似的结果。
Cavanaugh等[10]最近对转基因鼠的研究显示重组鼠的IL-12可激发HBV特异的细胞毒T淋巴细胞通过非溶细胞的过程抑制转基因鼠肝脏的HBV复制,并且显示出IL-12的这种抑制效应可以扩展到肝脏以外的部位(如脾脏)。作者认为,在IL-12给药后,在肝脏和脾脏诱导了IFN-γTNF-α以及IFN-αβmRNA
