文章信息
- 贾贝田, 赵庆云, 蔡雨孜, 王丽, 边育红
- JIA Beitian, ZHAO Qingyun, CAI Yuzi, WANG Li, BIAN Yuhong
- 中药调节树突状细胞免疫功能研究进展
- Research progress of immunoregulatory effects of traditional Chinese medicine on dendritic cells
- 天津中医药, 2018, 35(12): 956-960
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 35(12): 956-960
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2018.12.22
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文章历史
- 收稿日期: 2018-08-20
2. 天津市第二人民医院, 天津 300192
树突状细胞(DCs)是体内功能最强大的抗原递呈细胞,紧密连接先天性免疫应答和适应性免疫应答[1]。DCs分两种阶段:未成熟阶段和成熟阶段[2]。未成熟DCs(imDCs)由骨髓进入外周组织,经抗原刺激后分化为成熟DCs[3-4]。以DCs为中药作用靶点[5-7],采用药物促进DCs成熟分化以及提高其提呈抗原能力治疗癌症[8],或者干预DCs成熟和诱导耐受型DCs治疗自身免疫性疾病、移植排斥[9]日益受到人们关注。因此研究中药干预DCs在疾病中的作用,将有助于揭示中药治疗疾病的机制以及新药的开发。
1 中药干预DCs对肿瘤的治疗作用临床研究发现肿瘤患者DCs功能缺陷与肿瘤的发生发展密切相关[10]。1)在DCs分化方面:黑色素瘤源性因素通过促进STAT3和MAPK信号通路超活化,抑制祖细胞向DCs细胞分化[11];细胞因子TGF-β1抑制骨髓来源的前体细胞向DCs细胞分化;分化抑制因子-1(Id1)过表达通过下调参与DCs分化的关键分子和抑制CD8 T细胞增殖导致全身性免疫抑制[12]。2)在DCs成熟和功能方面:研究发现肿瘤微环境中浸润的DCs不能有效的处理和提呈Ag[13-14],且其表面共刺激分子的表达以及免疫刺激性因子(如IL-12)的分泌也降低[15-16]。最近研究表明,在肿瘤微环境中,microRNA miR148-a在DCs中表达显著上升,且其通过抑制DNA甲基转移酶(DNMT1)表达减弱TLR介导的细胞成熟[17]。以上研究表明肿瘤微环境中树突状细胞的免疫抑制是肿瘤治疗的潜在目标,改变肿瘤的微环境,促进DCs分化与成熟, 提高DCs的抗原提呈能力是治疗肿瘤的重要靶点。
研究发现枸杞多糖可通过TLR2/TLR4介导的NF-κB通路诱导DCs成熟,并分泌IL-12p40[18];黄芪多糖除促进鸡骨髓来源的DCs表面分子CD40和CD80的表达增高外[19],还可上调DCs膜表面与抗原递呈相关的CD36、IL-27的表达,下调IFI16的表达,对增加DCs的免疫活性,促进DCs的成熟与分化有显著的影响[20]。另外,在抗原递呈阶段,灵芝多糖可以通过DCs基于干扰素-γ和颗粒蛋白酶B途径诱导CTL[21]。周雍明等[22]将肺瘤平膏处方根据药物功效分类不同拆分为益气方(黄芪、党参)、解毒方(白花蛇舌草、草河车、败酱草)、活血方(桃仁、三七),并制成含药血清,分别处理DCs,发现肺瘤平膏、活血药、益气药均可不同程度增强DCs刺激LPAK细胞杀伤肿瘤的作用。除此之外,复方扶正汤(人参、黄芪、女贞子、旱莲草等)亦可诱导急性髓细胞白血病完全缓解期患者骨髓来源单核细胞分化为mDCs,且显著激活T细胞杀伤人白血病细胞株K562细胞[23]。
2 中药干预DCs对炎症的治疗作用在炎症疾病中,DCs可通过递呈抗原,分泌各种炎性因子,诱导T淋巴细胞活化,参与炎症反应。如DCs通过受体TLRs4、7、8和9识别HSV-1的PAMPs激活CD4+T细胞,促进其产生IL-2、IL-17和IFN-γ, 同时诱导CD4+T细胞向Th1细胞分化,进而参与炎症反应[24];DCs在纤维细胞分泌的CCL2和CCL20作用下,向气道迁移,引起慢性炎症反应[25]。
近期研究发现了一种新型DCs,即炎性DCs。炎性DCs在形态、表型和迁移能力上与正常DCs大致相同,但是,炎性DCs在起源上与正常DCs有所差异[26]。正常DCs可由IL-4和GM-CSF诱导而成,而炎性DCs由骨髓来源的单核细胞只需经GM-CSF分化而来[27]。骨髓中的Ly6Chi单核细胞在趋化因子CCR2的作用下迁移至感染组织,分化为炎性DCs。这些炎性DCs可通过分泌TNF-α和NO清除致病原[28]并且迁移至淋巴结将抗原递呈给初始CD4+T细胞,促进Th1[29]、Th2[30]及Th17[31]细胞分化。
2.1 慢性乙型肝炎研究表明,慢性乙型肝炎(CHB)患者存在不同程度的免疫耐受[32]。CHB患者DCs不能被诱导成熟,其功能低下,共刺激分子表达降低,不能有效激活T细胞,T淋巴细胞亚群失衡,造成多种辅助和调节等细胞功能异常,导致机体不能有效清除入侵的HBV,致疾病慢性化[33-34]。进一步研究发现,与健康人相比,慢性HBV患者体内存在高比例的CD4+、CD25+调节性T细胞,该细胞通过抑制DCs成熟以及IL-2基因在CD4+、CD25-应答T细胞中的转录抑制T细胞的激活,导致不能有效产生HBV特异性免疫应答,从而使HBV持续感染患者[35]。故促进DC成熟,增强其激活T淋巴细胞能力是治疗CHB的重要靶点。
川牛膝多糖可促进树突状细胞表面CD40、CD80、CD86、MHC-I和MHC-II表达,并上调MHC-I和MHC-II的mRNA水平[36];白术多糖可促进DC表面HLA-DR、CD86、CD83和CD80表达和IL-12、TNF-α的分泌,上调TLR4的表达,降低DCs的吞噬能力[37]。说明川牛膝多糖和白术多糖在抗病毒免疫中可能存在重要作用。孙雪华等[38]给CHB患者连续服用补肾冲剂(巴戟天15 g,甜苁蓉15 g,枸杞子15 g,生地15 g,青皮15 g,田三七15 g,苦参15 g)6个月后,发现患者DCs表面分子CD86、CD80、CD14、CD11C以及HLA-DR的表达显著增高,并促进细胞因子IFN-γ的分泌,抑制IL-10的产生,且治疗后,治疗组患者血液中的谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、γ-谷氨酸转肽酶以及HBV DNA含量均显著降低。
2.2 支气管哮喘支气管哮喘的主要发病机制之一是Th1/Th2以及Th17细胞表达水平失衡[39-40]。DCs可通过递呈抗原,分泌不同的细胞因子,激活T淋巴细胞,影响Th0细胞的分化方向,DCs在IL-12的作用下,诱导Th0细胞向Th1细胞分化;在高水平IL-4低水平IL-12的作用下,诱导Th0细胞向Th2细胞分化[41]。有研究表明,在支气管哮喘急性发作期和缓解期,Th1、Th1 /Th2、IFN-γ的表达水平低于对照组;Th2、Th17、IL-4、IL-17表达水平高于对照组[42]。
研究发现氧化苦参碱可通过降低哮喘小鼠肺和脾脏中DCs的数量缓解哮喘气道炎症,为氧化苦参碱治疗哮喘提供重要依据[43]。黄芪多糖具有通过调节DCs表型来缓解大鼠哮喘症状的作用[44]。杨静宜等[45]在五虎汤治疗小儿哮喘实验中,通过Thomas法分离、培养并诱导治疗组及对照组的婴幼儿外周血DCs,并与健康儿童的T淋巴细胞共同培养后,ELISA法检测血清中IL-4和IL-5的浓度,结果显示治疗组IL-4和IL-5的浓度较对照组明显降低,说明五虎汤可通过抑制哮喘患儿Th2细胞细胞因子IL-4和IL-5的分泌,调节Th1/Th2的失衡;张丽等[46]在射干麻黄汤干预小鼠哮喘模型中发现射干麻黄汤可通过降低DCs数量,抑制其识别递呈抗原功能,进而抑制肺泡中嗜酸粒细胞的浸润及Th2细胞因子的分泌,以此减轻哮喘的症状。
3 中药干预DCs治疗自身免疫性疾病的作用 3.1 类风湿性关节炎研究表明,DCs通过呈递滑膜自身抗原和活化T细胞分泌INF-γ、IL-17等炎症因子发起或促进关节炎症的持续进展[47-48],imDCs与RA患者来源的耐受性DCs均低表达MHCⅡ、CD40、CD83及共刺激分子CD80、CD86,同时低水平分泌促炎因子IL-1β、IL-6、IL-23以及TNF-α[49]。已在小鼠胶原诱导性关节炎模型中证实,利用基因修饰诱导产生的耐受性DCs可以明显抑制IL-12的分泌,从而抑制T细胞向Th1方向分化,使其分泌免疫活化细胞因子IFN-γ减少,但不影响免疫抑制性细胞因子IL-10的分泌,有效地抑制关节炎的发生[50-51]。通过诱导耐受性树突状细胞,重建T细胞耐受,可以特异性、持续抑制免疫反应,改善关节炎症,避免目前传统药物的不良反应[52],使RA达到长期缓解。
王竹等[53]分别用不同浓度梯度的青藤碱处理DCs,Elisa法检测上清液中细胞因子含量,发现青藤碱可下调DCs对细胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-6以及IL-12的分泌,上调细胞因子IL-10的表达,且青藤碱在作用浓度为20 μg/mL时,效果做优。另外,余克强[54]发现经青藤碱干预后的DCs,其趋化因子受体CCR5、CCR7的蛋白和mRNA表达显著降低,其分泌的CXCL9、CXCL10含量也降低。故猜测青藤碱是通过抑制趋化因子对DCs的趋化作用,减少趋化因子的分泌来治疗RA。田昱平等[55]发现经桂枝附子汤加味治疗后的寒湿阻络型RA患者,其类风湿关节炎疾病活动度指数(DAS28)明显降低,患者的红细胞沉降速率(ESR)、C反应蛋白(CRP)、类风湿因子(RF)水平较治疗前均下降,腰椎、股骨颈骨密度水平较治疗前明显升高。表明桂枝附子汤可有效缓解RA症状,改善骨质疏松,值得临床推广。
3.2 银屑病银屑病是一种以T淋巴细胞为主的免疫系统异常活化的慢性复发性自身免疫性疾病[56]。研究表明,DCs的异常活化是银屑病发病的上游环节,在银屑病皮损处可发现大量成熟DCs,这些DCs分泌大量炎性因子,如TNF-α、IFN-γ、IL-12、IL-23等,其中IL-12和IL-23是T辅助细胞的始动者,可引发一系列免疫反应[57-60]。在银屑病中,基质细胞也可调节DCs产生IL-23,进而促进Th17细胞分化[61]。故抑制DCs成熟,减少促炎因子的释放,上调抑炎因子的分泌是治疗银屑病的重要方法。
刘京生等[62]用凉血活血方(生槐花30 g,白茅根30 g,生地30 g,紫草根15 g,牡丹皮15 g,茜草根15 g,丹参15 g,鸡血藤30 g,板蓝根30 g,白藓皮15 g)干预银屑病患者DCs后,发现DCs表面CD86的表达及刺激混合淋巴细胞增殖的能力均有一定的抑制,Th1型细胞因子的产生显著性降低,而Th2型细胞因子产生增加;王明星等[63]用咪喹莫特诱导小鼠银屑病模型,用凉血解毒汤(土茯苓30 g,生槐花15 g,生地15 g,紫草10 g,赤芍10 g,白茅根30 g,苦参10 g,金银花15 g,草河车9 g,白鲜皮10 g)进行干预,发现凉血解毒汤可明显降低皮损PASI评分及表皮厚度、减少炎性反应细胞的浸润,抑制皮损中TLR7通路相关蛋白的表达,降低皮损处细胞因子IL-23、IL-1β的分泌,下调TLR7、TLR8、IL-23及IL-12p40 mRNA的表达。由此得出,凉血解毒汤可抑制DCs活化,改善皮损处T淋巴细胞和DCs的浸润,有效缓解皮损症状。
4 总结与展望中药可通过调节DCs成熟以及细胞因子的分泌发挥其促进或抑制免疫应答的作用。一方面,一些中药可通过增强DCs表面共刺激分子、MHC分子的表达以及促炎因子的分泌增强免疫应答,表明中药可以作为DCs疫苗佐剂促进特异性抗原引起的免疫应答;另一方面,有些中药可通过抑制DCs成熟和促炎因子的产生,促进抗炎因子IL-10的分泌,增强调节性T细胞的增殖进而改善自身免疫性疾病或者过敏性炎症反应,表明中药可以作为耐受性佐剂参与特异性抗原引起的免疫耐受。除此之外,中药亦可通过TLR4、NF-κB、JNK和MEK-ERK信号通路调节DCs成熟和细胞因子的分泌。
以上研究表明,中药在治疗疾病方面有很多优势,具有多环节、多靶点、综合调节的特点,而随着中药在预防和治疗疾病方面的广泛使用,我们可基于DCs研究中药对疾病的治疗作用,为中药的研发和临床应用提供新的视角,为新的治疗手段提供新的思路,为中药国际化提供新的着力点。
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2. Tianjin Second People's Hospital, Tianjin 300192, China