一、脓毒症免疫抑制与适应性免疫紊乱
脓毒症是重症监护病房的主要死亡原因之一,其发生发展的核心机制在于机体免疫功能紊乱。最新临床研究显示,脓毒症早期促炎反应阶段即出现淋巴细胞数量减少,包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和树突状细胞等。尸检发现,脓毒症患者脾脏、淋巴结及循环血中CD4阳性和CD8阳性T细胞耗损数量远大于炎性细胞浸润量,表明适应性免疫细胞耗竭导致的机体免疫麻痹是脓毒症病理生理过程的重要特征。T淋巴细胞免疫无反应性一直被认为是脓毒症免疫功能异常的标志,表现为外周血T细胞凋亡、T细胞计数下降及T细胞分化异常。
二、调节性T细胞在脓毒症中的作用
调节性T细胞是一类具有负性免疫调节功能的成熟T细胞亚群,通过抑制效应细胞增殖及免疫活性,对不恰当的免疫应答进行调控。CD4阳性CD25阳性Treg是目前研究最为深入的天然Treg,特征性表达CD25,其最为重要的免疫调节机制是免疫抑制和免疫无应答。在脓毒症病理生理初始阶段,细胞因子的瀑布式释放引起全身炎症反应综合征,为平衡亢进的炎症反应,Foxp3阳性的Treg细胞免疫抑制作用增强,但在脓毒症后期产生强大的免疫抑制作用。研究表明,Foxp3信使RNA在脓毒症患者组呈现高表达特征。脓毒症时,固有免疫和适应性免疫系统细胞均存在明显凋亡,而Treg细胞较少发生凋亡,因此Treg细胞比例相对增高,会抑制CD4阳性和CD8阳性细胞的活化和增殖,导致已处于免疫抑制状态的患者进一步免疫麻痹,意味着更高的死亡风险。
三、IL-7蛋白及其受体的分子特征
IL-7蛋白是一种多效性细胞因子,相对分子质量约为25000的糖蛋白,主要由胸腺和骨髓基质细胞分泌,树突状细胞、角质细胞、巨核细胞及淋巴组织微循环上皮细胞也具有分泌功能。IL-7蛋白主要通过结合细胞膜表面相应高亲和力受体发挥生物学效应。IL-7受体包括α链和γ链,α链为胸腺基质淋巴蛋白的受体,是IL-7受体的特异性组分,而γ链为多种细胞因子所共有。IL-7蛋白通过CD127和CD132受体复合物激活Janus激酶信号,进一步转录活化蛋白5和磷脂腺肌醇3激酶,提高抗凋亡蛋白表达,进而提高T细胞发育分化能力及成熟T细胞的存活能力。IL-7受体在T细胞及骨髓祖细胞上均有丰富的表达。
四、IL-7蛋白的生物学功能
IL-7蛋白具有广泛的免疫效应,在正常人体内对T细胞发育、增殖及稳态调节起关键作用。当T细胞离开胸腺后,IL-7蛋白持续信号介导的抗凋亡及协同刺激反应对外周T细胞的存活至关重要。该蛋白参与胸腺细胞分化成熟,是所有淋巴样细胞发育、增殖及稳态平衡调节所必需的细胞因子,也是CD4阳性和CD8阳性T淋巴细胞及记忆性T淋巴细胞稳态扩增必需的细胞因子。此外,IL-7蛋白还是树突状细胞发育及单核细胞活化的重要协同因子,可增加活化的树突状细胞,诱导单核-巨噬细胞分泌多种细胞因子。IL-7蛋白还可通过增加抗凋亡的Bcl-2家族成员,减少脓毒症诱导的免疫细胞凋亡。
五、IL-7蛋白对免疫细胞的调控作用
IL-7蛋白是维持CD4阳性和CD8阳性T淋巴细胞稳态平衡的最重要细胞因子,其持续信号介导的抗凋亡及协同刺激反应对幼稚CD4阳性和CD8阳性T淋巴细胞的生存及稳态扩增不可或缺。在正常人群中,外周血IL-7蛋白浓度与T细胞膜表面IL-7受体α表达水平及外周血T细胞数量呈负相关性。脓毒症患者中Treg细胞水平明显升高,CD127也是CD4阳性CD25阳性Treg细胞的一种特异性表面标志物,且CD127的低表达与Foxp3的高表达存在良好的相关性。脓毒症患者IL-7蛋白和IL-7受体的平衡遭到破坏,淋巴细胞数量极度减少,IL-7蛋白生成明显下降,适应性免疫细胞膜表面IL-7受体表达也同时出现下降,IL-7受体低表达可进一步减少IL-7蛋白的激活。
IL-7蛋白在脓毒症适应性免疫紊乱中的研究进展-南京优爱(UA BIO), 重组蛋白专家