当前位置:首页 > 文献频道 > 临床内科学 > 文献详细

《心血管病学》

特异性免疫与动脉粥样硬化

发表时间:2011-12-27  浏览次数:357次

  作者:赵胜,刘伏元  作者单位:安徽医科大学附属省立医院心内科,安徽 合肥 230000

  【摘要】动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病,越来越多的资料显示特异性免疫反应在动脉粥样硬化的发生、发展中具有重要作用。本文就T/ B淋巴细胞在动脉粥样硬化中的作用研究进展作一综述。

  【关键词】 免疫,动脉硬化,淋巴细胞

  动脉粥样硬化(AS)的发病是多因素共同参与造成的。重要的危险因素包括:家族易感性,高胆固醇血症,高血压,肥胖,糖尿病,吸烟以及其他因素。近年来,越来越多的资料显示炎症和感染在AS的发生发展中具有重要作用,在AS病人的血管及血液中发现大量炎症的存在[1]。在整个AS的发生发展过程中,中型动脉和大动脉的局部内皮下出现炎症,而这种炎症被证明是由于特异性免疫反应细胞(T-lymphocytes,T淋巴细胞)和非特异免疫反应细胞——单核细胞组成。因此通过对免疫的调节以防止心血管疾病的发生也是目前的研究热点[2]。大量的实验研究显示特异性免疫在AS的损伤形成中有重要作用,本文就其在AS中的作用的研究进展作一综述。

  特异性免疫包括T淋巴细胞介导的细胞免疫和B淋巴细胞介导的体液免疫,二者在AS发生、发展过程中具有重要作用。

  1 T淋巴细胞在AS中的作用

  一系列人体和动物实验数据显示T淋巴细胞在AS损伤部位的扩增归因于一定数量限制的T淋巴细胞受体(T- cell receptor,TCR)易变性基因的选择性表达[3]。研究证明,在T淋巴细胞和B淋巴细胞均缺乏的小鼠和重度复合性免疫缺陷(severe combined immunodeficiency,SCID)小鼠的AS 损伤减少40%~80%[3,4]。在AS的发生、发展过程中,免疫细胞的活性与斑块的形成及不稳定性有着密不可分的关系,T淋巴细胞在整个AS形成过程中更起着关键性作用[2]。

  按细胞表面膜标志(CD)分子不同,可将T淋巴细胞分为CD4+和CD8+T细胞。CD4+ T细胞只表达TCRαβ,不表达TCRγδ,可识别12~20个氨基酸残基组成的抗原肽,并受自身肌球蛋白重链Ⅱ(MHC-Ⅱ)类分子限制。CD8+ T细胞主要是杀伤性T细胞(Tc)。CD8+T细胞能识别8~10个氨基酸组成的抗原肽,并受MHC-Ⅰ类分子限制。

  1.1 CD4+T淋巴细胞在AS中的作用

  近年研究显示激活的T淋巴细胞在急性冠状动脉综合症(ACS)的病理生理中具有重要作用。研究人员在ACS患者(11例)或慢性稳定型心绞痛患者(10例)采集动脉斑块和外周血液样本,运用CDR3(complementarydetermining region)谱分型(spectrating)分析技术检测其中的T淋巴细胞数量。定量聚合酶链式反应(PCR)显示在动脉斑块中T淋巴细胞有10倍的增加。采用谱分型分析技术发现有几种特异T淋巴细胞的克隆型只在ACS的不稳定斑块中扩增,提示在不稳定的斑块损伤中有一特异抗原驱动的T淋巴细胞扩增存在[5]。

  研究发现,化学趋化因子受体(C-C chemokine receptors 2,CCR2)缺乏的小鼠显示AS损伤形成明显减少,而CCR2受体在巨噬细胞和T淋巴细胞中有大量表达。趋化因子受体CXCR3能够产生活性的辅助T淋巴细胞(T helper type 1 lymphocyte,Th1)——这是在动脉粥样化病灶中发现的主要的T淋巴细胞。研究人员将载脂蛋白E(ApoE)(-/-)小鼠与CCR2(-/-) 或 CXCR3(-) 小鼠杂交,将ApoE(-/-) CCR2(-/-) 小鼠与 ApoE(-/-) CXCR3(-) 小鼠杂交以产生三个基因都敲除的小鼠,给予高胆固醇饮食10周,观察AS的发生发展情况,显示在腹主动脉有早期的动脉粥样损伤,而在颈动脉根部有中期的动脉粥样损伤。ApoE(-/-) CXCR3(-) 小鼠较ApoE(-/-) CCR2(-/-)和ApoE(-/-) 小鼠的AS损伤明显减少,这种减少与在AS的损伤部位抗炎因子的分泌上调如白细胞介素(IL)-10﹑ IL-18BP﹑内皮NO合酶和调节性T淋巴细胞数量的增加有关。这提示调节性T淋巴细胞在早期动脉粥样硬化中具有重要作用[6]。

  AS是与机体对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)的免疫反应有关。活性巨噬细胞和T淋巴细胞在斑块损伤部位的出现说明在疾病发生发展过程中有细胞免疫的发生。研究显示,将CD4+T淋巴细胞从ApoE(-/-)小鼠转移到有ox-LDL免疫缺陷的ApoE(-/-)小鼠能加速疾病的进程。为检验这种效应是否依赖于特异性疾病相关抗原,从对ox-LDL免疫的小鼠纯化CD4+T淋巴细胞并将其转移至ApoE(-/-)小鼠。结果显示CD4+T淋巴细胞能加速AS的进程[7]。此外,研究人员测量了93名艾滋病病毒(HIV)感染者和39名非感染者的高度相关的C-反应蛋白(hs-CRP),T淋巴细胞的活性,巨细胞病毒(CMV)-特异性T淋巴细胞反应,和颈动脉内膜厚度(IMT)。HIV感染者的平均年龄为48岁,85(91%)是男性。感染组的IMT中值比对照组高(0.95mm∶0.86mm,P<0.001),这种区别在控制其他危险因素后仍有意义;与对照组相比,感染组的hs-CRP中值显著升高(P=0.05),活性CD4和CD8 T淋巴细胞增多(P<0.0001),CMV-特异性干扰素(IFN)-γ ,CD8 T淋巴细胞反应增加(P<0.0001)。实验说明感染者较对照组的IMT增厚。巨细胞病毒-特异性T淋巴细胞反应与IMT增厚有独立的相关性[7]。Gur等研究还发现,淋巴细胞的DNA损伤可以作为预测胸主动脉IMT的独立指标,其在胸主动脉的粥样硬化发生过程中有一定作用[8]。

  特异性免疫反应根据发生部位的不同,对血管的效应也不同。免疫缺陷对主动脉的根部具有保护作用,而在胸主动脉和腹主动脉则没有这种保护作用[9]。将从有AS的ApoE(-/-)小鼠的CD4+T淋巴细胞转移至ApoE(-/-) SCID(-/-)小鼠可加重AS损伤的发展,这意味着CD4+T淋巴细胞有致AS的作用[10]。近年来研究发现淋巴细胞,尤其是CD4+ T淋巴细胞在高胆固醇血症的的小鼠AS病变的早期有重要促进作用。研究人员以ApoE(-/-)并且有遗传性缺乏特异性T淋巴细胞的雌性小鼠为研究对象。在18周和1年时分别测量在动脉窦及所有动脉壁的粥样硬化损伤情况。发现TCRγδ(+)T淋巴细胞发挥适度的作用,TCRαβ(+)T淋巴细胞发挥主要作用,它们的缺乏有效的抑制了早期和后期AS的发生发展。此外,CD4+T淋巴细胞的缺乏导致AS早期病变从胸主动脉降支到腹主动脉逐渐增加,这在1年期观察时仍然很明显。所以,CD4+T淋巴细胞的缺乏在低位的动脉中起着关键性的保护作用[10]。但是Zhou等[4]将有AS倾向的敲除ApoE(-/-)小鼠与有免疫缺陷的小鼠杂交。与具有免疫能力的小鼠相比,其后代的动脉脂肪条纹损伤下降73%,将CD4+ T淋巴细胞从ApoE(-/-)转移到有免疫缺陷的ApoE(-/-)损伤增加164%。实验证明,总体上CD4+ T淋巴细胞在AS中能引起、促进疾病的免疫反应。

  1.2 CD8+T淋巴细胞在AS中的作用

  CD8+T淋巴细胞在人体动脉粥样损伤斑块中的数量变化范围很大,很多与细胞毒素活性相关的T淋巴细胞是在这个亚群被发现的,这种活性是被表达蛋白酶体细胞的初生蛋白的肽片段激活的。研究发现,外来抗原在血管平滑肌的表达能通过CD8+T淋巴细胞导致细胞毒素的攻击[11]。在ApoE(-/-)小鼠,这种效应能显著加重AS的病情。然而可能是CD8+T淋巴细胞引起普遍的与AS相关的细胞凋亡[12],细胞凋亡也可能由巨噬细胞和平滑肌在致炎细胞因子的作用下产生的活性氧和含氮类活性成分引起[13]。因此,活性CD8+T淋巴细胞引起粥样斑块中的细胞凋亡。CD8+T淋巴细胞在分支杆菌感染引起的组织反应中有重要作用,但是它在AS中的作用仍然不十分清楚。

  2 B淋巴细胞在AS中的作用

  B淋巴细胞根据是否表达CD5分子,可分为B1细胞和B2细胞两个亚群,由于B1细胞属于非特异性免疫细胞,而B2细胞即通常所称的B细胞。这里主要讨论B2细胞。

  B淋巴细胞在AS中主要表现为对血管的保护作用。有高胆固醇血症的ApoE(-/-)小鼠对ox-LDL的体液免疫导致AS损伤面积减小并伴有抗ox-LDL的抗体IgM水平升高,这可能由B淋巴细胞引起[14,15]。Joseph等人的研究显示抗ox-LDL的抗体IgM能识别同类的氧化型的特异性表位,在结构和功能上保护机体对抗肺炎球菌的感染[16]。

  AS是体液免疫和分子免疫针对ox-LDL、特定微生物和抗原所产生的免疫反应。而局部免疫反应是由巨噬细胞和T淋巴细胞控制的。研究人员通过给敲除了ApoE的小鼠喂食富脂饮食,从而建立了AS模型。进而分析了B淋巴细胞在动脉损伤部位的作用。在早期动脉损伤出现脂肪条纹和完全动脉粥样硬化斑块中含有CD22+B淋巴细胞。这些细胞聚集在损伤组织的底部,在此处的其他细胞中有大量血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)表达,另外还有大量IL-6[17]、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IgM。这些都说明B淋巴细胞在AS模型的建立中有一定的作用。同时也提示这些因子在周边细胞分泌的VCAM-1的作用下聚集起来并产生抗体和炎性因子[14]。

  为了研究B淋巴细胞在AS中的作用,Major等[18]采用野生型B淋巴细胞缺乏型小鼠作为骨髓供体,培养出低密度脂蛋白受体缺乏型(low density lipoprotein receptor-deficient,LDLR(-/-))小鼠,这种小鼠体内的B淋巴细胞在数量上不及正常的1%,给这些小鼠饲以素食,其体内的总血清抗体和抗ox-LDL抗体明显下降。在总体B淋巴细胞缺乏的情况下在损伤灶附近及末梢动脉的B淋巴细胞有30%~40%的升高。实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和酶联免疫分析显示致动脉硬化因子IFN-γ和抗动脉硬化因子(IL-10,TGF-β)的胞浆mRNA及IL-4、 IFN-γ分泌细胞都出现下降。所有实验资料说明B淋巴细胞和/或其抗体具有保护血管对抗AS的作用,并且这种保护作用是通过B淋巴细胞的免疫调节实现的。

  综上所述,特异性免疫——T/ B淋巴细胞在AS的发生、发展过程中具有重要的作用,并且随着位置和疾病发展阶段的不同,免疫反应所产生的效果也不同。此外,CD8+T细胞在AS中的作用尚不明确,有待于进一步研究。

  【参考文献】

  [1]Stemme S,Hansson GK. Immune mechanisms in atherogenesis[J]. Annals of Medicine,1994,26(3):141-146 .

  [2]van Leuven SI,Kastelein JJ,Allison AC. Mycophenolate mofetil (MMF): firing at the atherosclerotic plaque from different angles[J]. Cardiovascular Research,2006,69(2):341-347.

  [3]Stemme S,Faber B,Holm J,et al. T lymphocytes from human atherosclerotic plaques recognize oxidized low density lipoprotein[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1995,92:3893-3897.

  [4]Zhou X,Nicoletti A,Elhage R,et al. Transfer of CD4+ T cells aggravates atherosclerosis in immunodeficient apolipoprotein E knockout mice[J]. Circulation,2000,102: 2919-2922.

  [5]De Palma R,Del Galdo F,Abbate G,et al. Patients with acute coronary syndrome show oligoclonal T-cell recruitment within unstable plaque: evidence for a local,intracoronary immunologic mechanism[J]. Circulation,2006,113(5):640-646.

  [6]Veillard NR,Steffens S,Pelli G,et al. Differential influence of chemokine receptors CCR2 and CXCR3 in development of atherosclerosis in vivo[J]. Circulation,2005,112(6):870-878.

  [7]Hsue PY,Hunt PW,Sinclair E,et al. Increased carotid intimamedia thickness in HIV patients is associated with increased cytomegalovirusspecific T-cell responses[J]. AIDS,2006,20(18) :2275-2283.

  [8]Gur M,Yilmaz R,Demirbag R,et,al. Lymphocyte DNA damage is associated with increased aortic intimamedia thickness[J]. Mutat Res,2007,617(1-2):111-118.

  [9]Dansky HM,Charlton SA,Harper MM,et al. T and B lymphocytes play a minor role in atherosclerotic plaque formation in the apolipoprotein E-deficient mouse[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1997,94: 4642-4646.

  [10]Elhage R,Gourdy P,Brouchet L,et al. Deleting TCR alpha beta+ or CD4+ T lymphocytes leads to opposite effects on sitespecific atherosclerosis in female apolipoprotein E-deficient mice[J]. American Journal of Pathology,2004,165(6):2013-2018.

  [11]Ludewig B,Freigang S,Jaggi M,et al. Linking immunemediated arterial inflammation and cholesterolinduced atherosclerosis in a transgenic mouse model[J]. Proc Natl Acad Sci USA,2000,97: 12752-12757.

  [12]Geng YJ,Henderson LE,Levesque EB,et al. Fas is expressed in human atherosclerotic intima and promotes apoptosis of cytokineprimed human vascular smooth muscle cells[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,1997,17: 2200-2208.

  [13]Geng YJ,Wu Q,Muszynski M,et al. Apoptosis of vascular smooth muscle cells induced by in vitro stimulation with interferon,tumor necrosis factor-α,and interleukin-1β[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,1996,16: 19-27.

  [14]Zhou X,Hansson GK. Detection of B cells and proinflammatory cytokines in atherosclerotic plaques of hypercholesterolemic apoE knockout mice[J]. Scand J Immunol,1999,50: 25-30.

  [15]Zhou X,Caligiuri G,Hamsten A,et al. LDL immunization induces Tcelldependent antibody formation and protection against atherosclerosis[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,2001,21: 108-114.

  [16]Shaw PX,Horkko S,Chang MK,et al. Natural antibodies with the T15 idiotype may act in atherosclerosis,apoptotic clearance,and protective immunity[J]. J Clin Invest,2000,105: 1731-1740.

  [17]Szekanecz Z,Shah MR,Pearce WH,et al. Human atherosclerotic abdominal aortic aneurysms produce interleukin (IL)-6 and interferongamma but not IL-2 and IL-4: the possible role for IL-6 and interferon-gamma in vascular inflammation[J]. Agents & Actions 4,1994,2(3-4):159-162.

  [18]Major AS,Fazio S,Linton MF. B-lymphocyte deficiency increases atherosclerosis in LDL receptornull mice[J]. Arteriosclerosis,Thrombosis & Vascular Biology,2002,22(11):1892-1898.

医思倍微信
医思倍移动端
医思倍小程序