上海第二医科大学新华医院上海市儿科医学研究所(200029)
李庆生综述吴圣楣应大明审校
摘要对新生儿免疫细胞的研究丰富了人们对新生儿免疫特征的认识。新生儿 t细胞功能低下,尤其产生部分细胞因子(如 iFN-γ、 iL-4等)的水平低下,新生儿 b细胞自身分泌免疫球蛋白不足,其他免疫细胞如中性粒细胞、单核-巨噬细胞等也有许多不同于成人的特征。
关键词细胞免疫婴儿,新生
免疫系统的不同组成部分(如体液、细胞、吞噬细胞、补体系统)是在胎儿时期发育的,出生时并没有完全发育成熟。新生儿免疫系统在数量上及功能上均不同于较大儿童及成人。由于这一原因,一直认为新生儿免疫系统是人们研究了解体内个体发育的窗口。最新的研究表明,新生儿淋巴细胞是有免疫活性的。新生儿 cD4+ t细胞对蛋白质抗原的反应同成人并无实质上的区别。采用传统的免疫耐受方案可触发新生鼠活跃的以释放 tH2为主的免疫反应[1]。本文就近年来新生儿细胞免疫研究中的一些最新发现作一综述。
t淋巴细胞
一、新生儿 t细胞的表型新生儿 t淋巴细胞与成人有一定的差异。 cD38( t10)是一种不成熟的细胞表型,存在于胸腺细胞中,成人外周血 t细胞中甚少表达 cD38,脐血 t细胞却有75%~95%的表达。 cD3+ t细胞与抗 cD45RA单抗共同标记后可分为三个亚类: cD45RA+高度阳性细胞( cD45RAbri+ cD3+ t细胞)、 cD45RA+低度阳性细胞( cD45RAdim+ cD3+ t细胞)及 cD45阴性细胞( cD45RA- cD3+ t细胞)。新生儿 t、 b细胞的百分比与成人无明显的差异, cD45RAbri+ cD3+ t细胞在 cD3+ t细胞中的百分比高于成人,而 cD45RAdim+ cD3+ t细胞在不同年龄间无差异[2]。 demeure[3]发现抗 cD3单抗激活新生儿 cD4+ t细胞后的第6天,其 cD45RO的表达已有明显提高,而 cD45RA的表达显著下降[3,4]。
二、新生儿 t细胞活化后的免疫应答新生儿出生时细胞免疫功能部分已成熟。疫苗如卡介苗,在生后早期是致免疫的。通过 t细胞受体( tCR)可使脐血 t细胞被正常激活,并能出现正常的增殖反应。在原发性混合白细胞培养中,脐血单个核细胞产生异源性细胞毒活性低于成人[5]。
新生儿 t细胞的激活随被激活的途径不同而有不一致的结果。 hassam等[6]发现,抗 cD2单抗刺激下,新生儿 t细胞增殖程度明显低于成人,且检测不出 iL-2。抗 cD2单抗联合抗 cD28单抗极大地提高了新生儿 t细胞增殖的程度及 iL-2mRNA表达的水平,类似刺激下的成人 t细胞增殖反应却无显著的改变。在混合淋巴细胞反应中,脐血单个核细胞对异源性细胞刺激后的反应低下。脐血单个核细胞 hLA-DR及细胞间粘附分子-1( iCAM-1)的水平也低于成人[5]。在辅助细胞的存在或不存在的条件下,观察新生儿及成人的 cD45RA+ t细胞与有丝分裂原、细胞因子一起培养后的增殖反应,发现新生儿 cD45RA+ t细胞对 iL-4、 iL-4结合抗 cD2单抗及 iL-4结合植物血凝素( pHA)的刺激特别强烈,而成人的 cD45RA+ t细胞在类似的刺激条件下无反应。新生儿 cD45RA+ t细胞对 iL-4的高敏感性表明这种 t细胞的活化反应是一种抗原非依赖性的,这种特征有助于促进新生儿阶段的 tH2免疫反应。这同时表明新生儿 t细胞的免疫感受态水平不同于成人[7]。
抗原的剂量是影响新生儿 t细胞活化后免疫应答反应的另一因素。 sarzotti等[8]发现,给新生鼠接种小剂量的 cas-Br-M鼠白血病病毒诱发了一种起保护作用的细胞毒 t淋巴细胞( cTL)反应,给予大剂量的同种病毒只能诱发新生鼠出现一种起不到保护作用的 tH2免疫反应,并不能诱发 cTL反应。
在有关免疫应答负调节机制的研究中,发现新生儿脐血 cD4+ t细胞、 cD8+ t细胞及 cD45RA+ cD4+ t细胞、 cD45RO+ cD4+ t细胞中表达 fas( cD95)阳性细胞明显低于成人。活化 cD4+ t细胞、 cD8+ t细胞中的 fas配体( cD95L)表达也低于成人。凋亡的基因 bcl-2、 bcl-2/ bax表达亦以新生儿为低。相反,新生儿 t细胞中的 bcl-xL表达却高于成人。新生儿 t细胞比成人 t细胞更容易出现通过 tCR活化的 t细胞死亡( aICD)[9]。这一结果与先前 adkins等对新生鼠的研究结果不一致,后者发现新生鼠 t细胞受原发性刺激后易出现凋亡,但对再次刺激后的凋亡有一定的抵抗反应,但其意义尚不清楚[10,11]。
b淋巴细胞
出生后, b淋巴细胞前体进入一完全不同于 t淋巴细胞的成熟阶段。同 t细胞类似,随 b细胞的成熟,其表面特异的表面蛋白即免疫球蛋白( ig)分子也发生了相应的变化。在成人,约80%的外周血 b细胞合成并在其膜表面同时表达 igM及 igD。其他的 b细胞仅含有一种同种型,即 igA或 igG,但在新生儿的外周血中,甚少见膜表面单一表达 igG或 igA的阳性 b细胞。不成熟的 b细胞的受体与抗原结合后,如新生儿脾脏中及骨髓的 b细胞并不能出现增殖或分化,甚至有可能出现功能的失活或细胞的死亡。
体外新生儿 b细胞的一大特点是受有丝分裂原刺激后不能由 igM转换为 igG及 igA。用流式细胞仪检测了脐血 b细胞膜 ig的表达,在去除来源于血浆中的 ig后,没有发现有表达膜 igG或 igA的脐血 b细胞[12]。定量 pCR检测单个核细胞中 igγ链对μ链 mRNA表达的比例也证实了上述结果。不仅如此,新生儿 b细胞受多糖类抗原( t细胞依赖性抗原)活化后的反应有明显的缺陷。右旋糖酐结合的抗 ig抗体联合 iL-4及 iL-5刺激下的新生儿 b细胞分泌 igM的水平明显低于成人,但右旋糖酐结合的抗 ig抗体联合重组的 cD40配体( cD40)或联合脂多糖( lPS)可以使新生儿 b细胞分泌 igM的水平达到成人的水平,并同时诱发新生儿 b细胞释放 igA。这表明予以适当的刺激,新生儿 b细胞受 t细胞依赖型抗原激活后也可分泌 ig[13]。
新生儿 b细胞 ig类别转换功能低下的确切机制尚未完全阐明。可能涉及的因素包括:(1)活化的新生儿 t细胞表达 cD40L的水平低下[14]。但随后的研究发现,抗 cD3单抗活化的新生儿 t细胞也可表达 cD40L,且这种表达类似于成人记忆 cD4+ t细胞。相反,用佛波酯结合钙离子导入剂仅诱导了新生儿 t细胞表达极少量的 cD40L的表达[15]。(2)新生儿产生部分细胞因子的水平低下。 ig同种型转换不仅需要 t及 b细胞之间的相互接触,如 cD40及 cD40L间作用,还需要 tH产生的细胞因子的作用。新生儿 t细胞活化后产生细胞因子的种类或数量均低于成人[5,16]。
b细胞活化时信号传递是由 b细胞表面抗原受体( bCR)介导的, bCR与抗原交叉联结后导致几种蛋白酪氨酸激酶( pTK)活化。抗原与新生鼠的 bCR结合后并不能出现类似成熟 b细胞的增殖及抗体释放。进一步的研究发现,新生鼠 b细胞表达 src家族中的 p59fyn、 p55fgr1的水平明显低下。对从骨髓来源的新生鼠 b细胞检测也发现表达 p59fynp55fgr1缺陷。于生后4周时,脾脏 b细胞开始大量表达 p59fyn及 p55fgr1。与其相对应的是被抗原激活后出现的有增殖反应的 b细胞的出现。这提示新生儿出生一定时期后,其 b细胞信号传递过程中的 pTK才能完全发育成熟[17]。
嗜中性多形核白细胞
新生儿和婴儿的嗜中性多形核白细胞( pMNL)及其它吞噬细胞的吞噬功能明显不足。最一致的表现是炎症阶段对细菌的胞内杀伤力以及多形白细胞的趋化性降低。从患有重症新生儿肺炎的新生儿肺泡内可发现大量的β溶血性链球菌,但通常只见较轻的炎症反应。类似的情况也见于这些微生物侵袭中枢神经系统时。这其中的重要原因就是新生儿的 pMNL不能够地穿透进入感染的部位。新生儿期的 pMNL在受到趋化因子刺激后并不能改变体积或形状,而成人的中性粒细胞能迅速形成伪足并伴有体积的显著增大。新生儿 pMNL不形成伪足及单向移动的缺陷被认为是新生儿期罹患细菌感染的一重要原因。在趋化因子的作用下,新生儿 pMNL释放细胞游离钙离子的水平明显低于成人[18]。新生儿 pMNL功能低下的确切机制尚未完全阐明,但所有这些均与疾病播散速度的加快及疾病消退的减慢有密切关系。
单核-巨噬细胞
新生儿单核-巨噬细胞不仅吞噬功能及对抗原的加工与提呈能力低于成人,且游走至炎症部位及细胞免疫反应均延迟减弱,对病毒的杀伤力亦低。
多数脐血及成人表达高荧光强度的 cD14( cD14bright),而约有15%的单核细胞表达低荧光强度的 cD14( cD14dim)10。 lPS至少可通过 cD14依赖性途径及 cD14非依赖途径触发单核-巨噬细胞反应。体外研究发现, lPA刺激下的成人两条途径均正常发挥效应,新生儿仅通过 cD14依赖性途径发生反应。进
