T细胞、T细胞亚群、 调节性（或抑制性）T细胞在艾滋病康复中的研究

　      T细胞、T细胞亚群、 调节性（或抑制性）T细胞在艾滋病康复中的研究

T淋巴细胞

　　即胸腺依赖淋巴细胞（thymus dependent lymphocyte）。亦可简称T细胞。来源于骨髓的多能干细胞（胚胎期则来源于卵黄囊和肝）。目前认为，在人体胚胎期和初生期，骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内，在胸腺激素的诱导下分化成熟，成为具有免疫活性的T细胞。成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居，并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环，发挥细胞免疫及免疫调节等功能。T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质，加强免疫应答，较长期保持免疫记忆。T细胞的细胞膜上有许多不同的标志，主要是表面抗原和表面受体。这些表面标志都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子。

　　T细胞是相当复杂的不均一体、又不断在体内更新、在同一时间可以存在不同发育阶段或功能的亚群，但目前分类原则和命名比较混乱，尚未统一。按免疫应答中的功能不同，可将T细胞分成若干亚群，一致公认的有：辅助性T细胞（Helper T cells , Th），具有协助体液免疫和细胞免疫的功能；抑制性T细胞（Suppressor T cells , Ts），具有抑制细胞免疫及体液免疫的功能；效应T细胞（Effector T cells , Te），具有释放淋巴因子的功能；细胞毒T细胞（Killer T cells , Tc），具有杀伤靶细胞的功能；迟发性变态反应T细胞（Td），有参与Ⅳ型变态反应的作用；放大T细胞（Ta），可作用于Th和Ts，有扩大免疫效果的作用；处女或天然T细胞（Virgin or Natural T cells），他们和抗原接触后分化成效应T细胞和记忆T细胞；记忆T细胞（Tm），有记忆特异性抗原刺激的作用。T细胞在体内存活的时间可数月至数年。其记忆细胞存活的时间则更长。

　　T细胞，是由胸腺内的淋巴干细胞分化而成，是淋巴细胞中数量最多，功能最复杂的一类细胞。按其功能可分为三个亚群：辅助性T细胞、抑制性T细胞和细胞毒性T细胞。它们的正常功能对人类抵御疾病非常重要。到目前为止，有关T细胞的演化以及它与癌症的研究取得了不少进展。

　　造血干细胞又称多能干细胞，是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。其最大特点是能自身复制和分化，通常处于静止期，当机体需要时，分裂增殖，一部分分化为定向干细胞，受到一定激素刺激后，进一步分化为各系统的血细胞系。其中淋巴干细胞进一步分化有两条途径。一些干细胞迁移到胸腺内，在胸腺激素影响下，大量增殖分化成为成熟淋巴细胞的一个亚群，被称之为T淋巴细胞。T细胞的“T”字，是采用“胸腺”的拉丁文第一个字母命名的。第二个细胞群在类似法氏囊的器官或组织内受激素作用，成熟并分化为淋巴细胞的另一个亚群，被称为B淋巴细胞。B细胞的“B”字，是采用“囊”的拉丁文第一个字母命名的。法氏囊是鸟类特有的结构，位于泄殖腔后上方，囊壁充满淋巴组织。人和哺乳动物无法氏囊，其类似的结构可能是骨髓或肠道中的淋巴组织（集合淋巴结，阑尾等），亦有法氏囊作用。

　　T细胞不产生抗体，而是直接起作用。所以T细胞的免疫作用叫作“细胞免疫”。B细胞是通过产生抗体起作用。抗体存在于体液里，所以B细胞的免疫作用叫作“体液免疫”。大多数抗原物质在刺激B细胞形成抗体过程中；需T细胞的协助。在某些情况下，T细胞亦有抑制B细胞的作用。如果抑制性T细胞因受感染、辐射、胸腺功能紊乱等因素的影响而功能降低时，B细胞因失去T细胞的控制而功能亢进,就可能产生大量自身抗体，并引起各种自身免疫病。例如系统性红斑狼疮，慢性活动性肝炎、类风湿性关节炎等。同样，在某些情况下，B细胞也可控制或增强T细胞的功能。由此可见，身体中各类免疫反应，不论是细胞免疫还是体液免液，共同构成了一个极为精细、复杂而完善的防卫体系。

T细胞亚群

1. 根据TCR分类

2.根据CD抗原分亚群

                                         TH1

          CD4^＋细胞亚群  T辅助细胞（Th）                                        

                                        TH2

                                         T迟发型超敏反应细胞（TD） 

          CD8^＋细胞亚群  T细胞毒细胞（Tc，CTL）

T辅助细胞

TH细胞亚群的比较

各种Th细胞亚群分泌的细胞因子

细胞因子对Th细胞亚群分化的调节作用

两群Th细胞之间的相互作用

具有抑制功能的T细胞

细胞毒T细胞

Tc细胞识别带有抗原的靶细胞

Tc细胞与靶细胞间的相互识别

 调节性（或抑制性）T细胞（Treg）这一概念在1970s提出，但由于一直缺乏特异性分子标记而未受重视，直至其特异性转录因子Foxp3的发现才成为新的研究热点。事实上能起到调节作用的细胞类型很多，其中很大一部分在天然免疫应答中发挥重要作用(表1)。机体对抗外来微生物的免疫应答中往往涉及一种或多种调节性细胞[1]。Treg主要分两类，一类是由胸腺产生的天然CD4+CD25+Treg，其进入外周后需要与外周自身抗原接触才能进一步成熟,成为功能性Tregs.另一类Treg是由外周CD4+T细胞在特定条件下如粘膜给药、反复抗原和IL-10刺激和特异性外来抗原刺激后被诱导产生的[2]。目前这两类CD4+Treg细胞在感染免疫中的相互关系还无定论。传统意义上的调节性T细胞多为CD8+T细胞，近年来也有研究证实在微生物免疫中CD8+Treg可行使调节功能，部分CD8+Treg亚型是由抗原特异性的CD4+T细胞诱导而来的[3,4]。
本文主要就不同Treg亚型在病毒感染免疫中所起的作用及其特性做一综述。
表1：Treg不同亚型
表型 FOXP3
CD4+CD25+ +
CD4+CD25-(Tr1) -
CD8+ CD28- 未确定
CD8+ CD122+ 未确定
LAG-3+ CD4+ +
NK-T 未确定
Th3 未确定
CD4-CD8- -
Qa-1 restricted CD8+ 不确定
1.诱导产生的Treg细胞
1.1 Tr1 Tr1是在1990s命名的一类主要分泌IL-10的CD4+ T细胞，因其可在体外调节Th1细胞免疫应答而得名，又依其分泌的细胞因子称为 “IL-10 Treg”。其后一系列在体实验表明在慢性寄生虫（曼氏血吸虫）、细菌(百日咳杆菌结核分枝杆菌)和病毒(鼠白血病病毒、HCV和EBV)感染时均可检测到Tr1细胞[5～7]。Tr1是由外周成熟CD4+T细胞在特定条件下诱导分化来的,也可由天然CD4+CD25+Treg细胞分化而来。在IL-10存在下，反复抗原刺激或经粘膜刺激可诱导成熟CD4+T细胞转化为Tr1，其特征是CD4+ CD45RBlow、分泌高水平IL-10、低水平IL-2、中等水平TGF-β且不表达转录因子Foxp3 [8]。诱导Tr1产生的抗原均来源于慢性感染，可抑制免疫应答造成的组织损伤。
1.2 Th3 除Tr1外，Th3是另一类CD4+Treg细胞，主要由口服抗原诱导产生。如上文所述Tr1也可由抗原粘膜刺激产生，但二者的不同点在于Th3主要分泌TGF-β作为效应因子。TGF-β也是CD4+CD25+Treg细胞发挥作用的主要效应因子。体内和体外实验均证实经TGF-β处理的Foxp3- T细胞可转化为具有调节功能的Foxp3+ T细胞[9,10]。目前Th3和天然性CD4+CD25+Treg的关系尚不清楚。
1.3 CD8+调节性T细胞 在感染性疾病中CD8+Treg发挥重要免疫调节功能。已有研究表明在HIV和Theiler’s virus感染中CD8+Treg通过分泌IL-10或TGF-β抑制免疫应答[3]。有动物在体实验证实CD8+Treg可特异性识别表达非经典MHC–I分子Qa-1b的CD4+T 细胞，发挥调节功能从而减轻实验性变应性脑脊髓炎损伤[11]。另有研究表明HSV感染可激活Qa-1b限制的CD8+Treg，使其发挥免疫抑制作用减轻HSV感染诱发的自身免疫反应所造成的眼部病理损伤[12]。目前值得探讨的是，在慢性炎症性损伤中CD8+Treg是否与其它类型调节性T细胞协同作用减少机体免疫损伤的发生，以及其相互作用机制是怎样的。
1.4 诱导产生的CD4+CD25+Treg细胞 在外周，通过TCR和TGF-β刺激，可使CD4+CD25-T细胞转化为具有抑制功能的CD4+CD25+Treg细胞，其和天然CD4+CD25+Treg细胞相同是通过细胞-细胞接触方式作用的。另有实验表明天然CD4+CD25+Treg细胞可通过“感染免疫耐受”机制训导外周CD4+CD25-T细胞转变为具有抑制功能的CD4+CD25+T细胞。而上述具有抑制功能的细胞均表达Foxp3[13，14]。在Friend retrovirus（FV) 慢性感染小鼠模型中FV诱导产生的特异性CD4+CD25+Treg可选择性抑制静止CD8+T细胞转变为活化状态的CD8+T细胞，发挥免疫抑制效应，但不影响其增殖及相应活化分子的表达[15]。
2.非诱导产生的Treg细胞
2.1 NK-T细胞 NK-T细胞(natural killer T cells)是免疫细胞中具有特定表面标志的细胞亚群,它既不同于T、B淋巴细胞,又有别于NK细胞。可同时表达T细胞和NK细胞的某些表面标记,为一独立细胞群。识别由MHC–I分子CD1d提呈的特异糖酯类分子 [16]。有研究表明NK-T细胞可减轻机体在自身免疫病和抗肿瘤炎症反应中的组织损伤。目前NK-T细胞在病毒感染炎症反应中所起的作用尚未阐明。在HSV感染模型中，去除NK-T细胞可使病毒载量增加[17]。据此可推测 NK-T细胞可能通过抑制其它调节性细胞如天然Treg发挥免疫调节功能。
2.2 天然Treg细胞 机体内天然产生的CD4+CD25+Treg来源于胸腺，约占人或小鼠外周CD4+T细胞的5～10%。这类细胞缺失将导致自身免疫性疾病的发生。天然CD4+CD25+Treg对TCR刺激无反应,一旦被激活即可以抗原非特异形式抑制CD4+和CD8+T细胞活性。这种抑制作用不受MHC限制,而是依赖其分泌的细胞因子如IL-10和TGF-β，以及细胞间直接接触和一些分子如吲哚胺2，3-加双氧酶发挥免疫调节作用[18]。另有一些细胞表面分子如CTLA-4、GITR都与Treg活性有关,但由于它们也同时表达在其它细胞表面如激活的CD4+T细胞而不具特异性。2003年一系列研究小组均证实转录因子Foxp3在静止和激活的Treg细胞均特异性表达,且Foxp3是Treg细胞发育和功能的重要开关 [19,20]。表达Foxp3的基因缺失将导致严重的自身免疫性疾病[21]。
2002年有关硕大利什曼原虫的研究掀开了天然Treg细胞对微生物感染免疫调节的序幕[22]。本研究中用硕大利什曼原虫感染的小鼠进行研究,发现感染后CD4+CD25+Treg细胞迅速聚集到感染的真皮组织，抑制机体有效清除病原体的免疫作用；移除这些Treg细胞后可明显增强免疫效应，机体完全清除硕大利什曼原虫。但是这种完全清除效应导致伴随免疫丧失，即导致同种病原体再次感染。该研究同时发现，CD4+CD25+Treg细胞是正常动物体内业已存在的细胞亚群，它们在一定程度上通过限制对感染部位免疫应答的敏感性来抑制过度免疫应答，导致病原体长期存在[22]。其后一系列关于病毒(猫免疫缺损病毒、HIV 、CMV、 HSV和HCV等)、细菌（单核细胞增多性李氏菌、缠绕杆菌属、幽门螺旋杆菌等）、原虫(约氏疟原虫、肺囊虫等)和霉菌（白色念珠菌）的研究均证明天然Treg细胞在抗微生物免疫调节中占重要地位[23～25]。
第一个有关天然Treg细胞和病毒感染关系的研究是鼠单纯性疱疹病毒（HSV）[26,27]。实验显示天然Treg细胞可明显减低感染局部免疫应答强度；移除天然Treg细胞后可使效应性T细胞和记忆性T细胞免疫应答强度增加30～40%，同时体液免疫应答强度也相应增加。实验表明天然Treg细胞可明显减弱机体的免疫应答强度，导致病毒长期潜伏感染。在鼠HSV感染模型中可观察到Treg细胞在病毒感染早期即可诱导激活，其机制可能有：Treg细胞减弱特异性免疫应答强度；阻碍效应性T细胞向病毒高滴度组织迁移；在感染局部抑制效应性T细胞分泌的细胞因子；抑制体液免疫等，从而达到抑制机体抗病毒免疫应答的作用。在相继的一些研究中如HCV、CMV和HIV均证实上述结论。
3.调节性T细胞对机体的作用
在上文提到的硕大利什曼原虫感染模型中，天然Treg细胞使机体具有抵抗病原再次感染的能力，并且减轻了机体在免疫炎症反应中造成的组织损伤[22，28]。这一观点在肺囊虫、缠绕杆菌、间日疟感染小鼠模型中均得到证实[29，30]。在小鼠HSV眼部感染模型中，移除Treg细胞后小鼠角膜的免疫病理损伤大大加重[26]，这一研究说明在病毒感染中Treg细胞可减轻与效应性T细胞相关的组织免疫损伤。在猿猴免疫缺陷病毒模型中显示，感染早期病毒复制和特异性免疫应答将过早的诱导各类Treg细胞，包括产生IL-10的Tr1，产生TGF-β的Th3和CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞。这些Treg细胞发挥免疫抑制效应，抑制效应性T细胞杀伤功能，且Treg细胞数量和抗原特异性的CTL数量呈负相关，即随着感染的进行，诱导出的Treg细胞数目增多，CTL却逐步减少，导致免疫缺陷病毒持续感染[31]。
在鼠HSV感染模型中，神经节炎症反应在感染后迅速出现并持续数周[32]。这一炎症反应主要是由抗HSV的特异性CD8+T细胞介导的，由于CD8+T细胞是免疫应答激活标志，一般认为CD8+T细胞介导的免疫应答将持续存在直至病毒清除。但实验表明，HSV感染造成的神经节炎性反应在激活炎症免疫应答后并没有转变为隐性感染，而是部分形成噬菌体有效感染[33]。这就表明被感染的神经元细胞并没有像预期的那样表达“MHC-肽”复合物，无法被激活的CD8+效应性T细胞识别并杀伤[34]。这使人们联想到是否CD8+效应性T细胞的杀伤被Treg细胞抑制？目前已有前期研究表明天然Treg细胞出现在神经节炎症反应细胞周围，其所起作用以及相关机制有待后续实验证实。

4.掌控调节性T细胞活性
由上文可知Treg细胞在机体对抗外来微生物免疫应答反应中起正反两方面作用。一方面Treg细胞限制免疫应答强度和效力，可以减轻免疫反应造成的组织损伤，但却可能导致外来抗原不能有效清除；另一方面移除Treg细胞将引发自身免疫性疾病或慢性感染复燃。所以如何找到一个恰当切入点发挥Treg细胞的调节功能至关重要。目前已有一些措施如利用非促有丝分裂的抗-CD3抗体和TGF-β可选择性激活和诱导生成Treg细胞，抑制免疫病理损伤， [9，35]。另在HBV、甲型流感病毒和牛痘病毒研究中发现，利用抗-CD25-Ab(PC61)清除CD4+CD25+Treg细胞可显著增强抗原特异性CD8+T细胞抗病毒免疫反应强度[36，37]。

5.结语
Treg细胞能够有效抑制CD4+、CD8+效应性T细胞功能，这对感染性疾病和炎症的进展有至关重要的意义。目前的研究显示Treg细胞和微生物抗原在某种意义上是一种互利关系，如在鼠硕大利什曼原虫感染以及逆转录病毒HIV和HCV感染中，微生物抗原均诱导Treg细胞数目和活性增加；而Treg细胞则减弱免疫强度，使微生物抗原不被清除[1]。另一方面Treg细胞可保护机体免受过度免疫应答时所造成的组织损伤。所以Treg是控制免疫应答的中心环节。因此如何提高Treg细胞数量和活性治疗自身免疫性疾病和抑制移植排斥反应；以及如何降低Treg细胞数量和活性增强机体免疫应答，清除外来病原是今后研究的重点。

获得性免疫缺陷综合征（艾滋病，AIDS）或人体免疫缺陷病毒（HIV）感染时，T淋巴细胞受损（抑制型TS细胞增多，辅助型TH细胞减少、功能不足），容易继发感染。

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