免疫細胞在急性腎損傷中的作用研究進展

廖進，于泓

(遵義醫學院附屬醫院，貴州 遵義563000)

免疫細胞在急性腎損傷中的作用研究進展

廖進1，于泓2

(遵義醫學院附屬醫院，貴州 遵義563000)

免疫反應與急性腎損傷的發生發展息息相關，雖然作用機制未完全明確，但初步的研究發現，多種免疫細胞參與了急性腎損傷相關免疫炎癥反應，包括中性粒細胞、樹突狀細胞(DC)、巨噬細胞、自然殺傷細胞(NK)、T淋巴細胞、調節性T細胞及NKT細胞等，DC、T淋巴細胞、調節性T細胞在其中起的作用最為重要。DC既是抗原提呈細胞(APC)，也是重要的免疫細胞，未成熟DC進入腎組織后可通過分泌細胞損傷因子直接損傷腎臟，而成熟DC可通過表達共刺激分子等，激活T細胞反應而損傷腎臟；T淋巴細胞表面的共刺激分子與APC表面的配體結合，可加重或減輕急性腎損傷；調節性T細胞是具有免疫抑制功能的細胞，通過抑制T細胞的活化、增殖而對急性腎損傷起保護作用。

免疫細胞；急性腎損傷；樹突狀細胞；T細胞；調節性T細胞

免疫反應(包括天然免疫反應和獲得性免疫反應)在急性腎損傷(AKI)的發病機制中發揮了重要作用。AKI發生后多種免疫細胞被激活，包括中性粒細胞、樹突狀細胞(DC)、巨噬細胞、自然殺傷細胞(NK)、T淋巴細胞、調節性T細胞及NKT細胞等。近年來研究發現，DC、T淋巴細胞、調節性T細胞在其中起重要作用。現將免疫細胞在急性腎損傷中的作用綜述如下。

1 DC

DC是一組具有特異形態、結構和功能的抗原提呈細胞，同時也是重要的免疫細胞，按來源可以分為髓樣DC和淋巴樣DC，腎臟DC(KDC)屬于髓樣DC(MDC)，由骨髓中的巨噬細胞和DC前體細胞分化而來，主要分布于腎小管間質，既參與腎內炎癥反應，又與腎臟損傷修復有關。細菌感染(特別是革蘭陰性菌)和缺血缺氧均是AKI發生的重要危險因素。脂多糖(LPS)是存在于革蘭氏陰性菌外膜外層一種重要的內毒素，可導致強烈的免疫炎癥反應。動物實驗發現[1]，小鼠靜脈注射LPS，4 h后KDC開始從腎臟間質向腎臟淋巴結遷移，48 h時在腎淋巴結中達峰值，而且KDC也可向腎臟髓質遷移。Dong報道等[2]，給予小鼠LPS靜脈注射后，KDC遷移至腎臟髓質，促進抗原特異性T細胞增殖，加強免疫炎癥反應。Mancino等[3]的研究顯示，適度低氧可抑制DC的分化和成熟標記(CD80、CD83、CD86、MHCⅡ等)的表達，進而抑制DC對T細胞的刺激能力；而長時間低氧可促進DC成熟并誘導T細胞反應。KDC在不同成熟狀態可通過不同的方式參與免疫炎癥反應。未成熟狀態下，DC表現出高吞噬能力，相對低表達MHCⅡ和共刺激分子，刺激T細胞增殖能力弱，在炎癥狀態下經黏附分子及趨化因子的調節進入腎臟炎癥組織，合成分泌細胞損傷因子作用于腎臟固有細胞，導致腎臟的免疫炎癥損傷。而成熟DC上調表達共刺激分子和黏附分子，誘導初始T細胞反應，啟動并調節細胞毒T淋巴細胞(CTL)反應而參與腎臟免疫炎癥反應[4]。DC-SIGN是DC表面C型凝集素的膜蛋白，基本不表達于正常腎組織，而在腎炎早期即以腎小管上皮細胞為主于腎小管間質中表達上調。DC-SIGN陽性DC在腎炎早期以腎間質為主分布聚集，均與腎小管間質病變程度呈正相關。DC-SIGN的干預可抑制DC成熟及其刺激T細胞的能力，也能抑制DC誘導的T細胞增殖，故DC-SIGN及其介導的DC可能通過啟動腎小管間質局部炎癥及免疫反應，參與腎臟炎性防御及免疫損傷[5～7]。研究發現黏附分子介導DC遷移聚集，參與了缺血再灌注急性腎損傷的病理損傷過程[8]。Dong等[9]報道在缺血再灌注損傷后KDC分泌腫瘤壞死因子等細胞因子，在損傷前清除DC可減輕腫瘤壞死因子的表達。有研究提示缺血再灌注損傷前去除DC可減輕腎損傷及功能障礙，對腎臟起保護作用[10]。

2 T淋巴細胞

T淋巴細胞是目前急性腎損傷研究的熱點，在急性腎損傷早期T細胞即可進入腎組織參與免疫炎癥反應。Ysebaert等[11]研究缺血再灌注損傷，發現缺血后1 h腎組織內可有T細胞浸潤。T淋巴細胞活化需要兩個信號的參與，第一信號是T細胞表面的TCR-CD3 復合物與抗原提呈細胞(APC)上的抗原肽-MHC復合物的特異性結合；第二信號是T 細胞上的共刺激分子與APC 表面的配體結合的共同作用，它決定著T細胞是分化、增殖為效應細胞，還是進入無反應狀態，提示通過控制共刺激信號可增強或終止T細胞活化，從而控制免疫炎癥反應。共刺激分子對包括CD40/CD40L、B7∶CD28/CTLA-4、ICOS/B7RP-1等，目前主要的、研究較多的共刺激分子對是B7: CD28/CTLA-4。陳恕求等[12]研究T細胞在小鼠腎缺血再灌注損傷中的作用，結果提示T淋巴細胞是缺血再灌注損傷導致急性腎損傷的重要病理生理學因素。Rabb等[13]研究缺血再灌注腎損傷，發現缺血48 h后，CD4+/CD8+T淋巴細胞基因敲除小鼠與未敲除基因小鼠相比，腎功能有明顯改善，中性粒細胞浸潤減少。研究報道，霉酚酸酯，一種選擇性淋巴細胞抗增殖劑，可減輕腎移植所致的缺血再灌注損傷[14]。FTY720，一種新型免疫抑制劑，可通過改變淋巴細胞對趨化因子歸巢信號的反應，減少炎癥部位中淋巴細胞的數量而減輕腎缺血再灌注損傷[15]。

CTLA-4也稱為CD152，與CD28同為CD28家族成員，CTLA-4和CD28均為I型跨膜糖蛋白，屬于免疫球蛋白超家族，兩者結構相似，在DNA序列上同源性達70%。CTLA-4只表達于活化的T細胞表面，且表達量為CD28的2%～3%，是主要的負性共刺激分子，即抑制T細胞的活化，以此減輕免疫炎癥反應，從而減少急性腎損傷。CTLA-4可能根據表達水平的不同通過兩種機制抑制T淋巴細胞，一是釋放抑制信號，二是拮抗CD28與B7的結合[16]。CD28表達于靜止或激活的T細胞，是主要的正性共刺激分子，即刺激T細胞活化、增殖為效應T細胞，從而增強免疫炎癥反應，進而加重急性腎損傷。兩者均可與B7家族成員結合， B7家族成員中最早發現的是B7-1和B7-2，B7-1也稱為CD80，B7-2也稱為CD86，均屬于免疫球蛋白超家族。兩者均以單體形式表達于APC表面，在未受抗原刺激的APC中幾乎不表達，但經活化后兩者的表達明顯上調。B7與T細胞上的CD28和CTLA-4互為配受體，CTLA-4與B7的結合力高于CD28達20倍以上，CD28與B7-1的親和力高于B7-2，而CTLA-4與B7-1的親和力高于CD28，因此CTLA-4優先與B7-1結合。在Th1參與的免疫反應中，B7-1起關鍵作用，因CTLA-4與B7-1親和力強，故其較CD28競爭力強，當APC細胞表面表達較低水平的B7分子時，CTLA-4可先與B7分子結合抑制T細胞的活化。研究發現，用CTLA-4單抗阻斷CTLA-4與B7的結合，可使T細胞增殖、活化能力顯著增強[17]。還有研究報道，用CTLA-4Ig阻斷T細胞CD28-B7共刺激通路可抑制T細胞的浸潤和活化，對缺血再灌注腎損傷發揮保護作用[18]。Odobasie等[19]用抗CD80抗體及抗CD86抗體同時治療抗腎小球基底膜腎炎小鼠，發現可減輕腎小球CD4+T細胞和巨噬細胞的聚集，減少新月體形成和蛋白尿，而單獨使用二者之一則沒有此作用。

3 調節性T細胞

調節性T細胞(Tregs)是T細胞中一類具有免疫抑制功能的細胞，在AKI中起抗炎作用，減輕腎臟的損傷程度，促進腎臟的修復。Tregs同時表達CD4和CD25表面抗原，分為兩類，一類是天然產生的自然調節性T細胞(nTreg)，另一類是誘導產生的適應性調節性T細胞(iTreg)。nTreg來源于胸腺，在胸腺內通過陰性選擇發育成熟，占外周血CD4+T細胞的10%～20%，可通過分泌IL-10、TGF-β及細胞與細胞間的接觸發揮作用。iTreg是由抗原刺激誘導外周CD25+T細胞而產生，可能通過抑制IL-2的表達產生免疫抑制微環境而發揮作用的。Tregs表面有一些較特異的分子，如CTLA-4、Foxp3、CD127、CD103、CD25等。許多實驗證實Tregs參與自身免疫性疾病、炎癥性疾病、腫瘤、過敏性疾病以及器官移植抗排斥反應等。研究發現，在順鉑誘導的AKI、阿霉素誘導的腎損傷及抗腎小球基底膜腎炎等中Tregs通過抗炎作用減輕了腎損傷并促進其修復[20～22]。Tregs的抗炎作用機制可能通過分泌IL-10、TGF-β等直接抑制T細胞活化；也可通過APC間接抑制T細胞激活；還可通過Tregs表達的CTLA-4與APC表面的CD80或CD86結合抑制T細胞活化、增殖。Kinsey等[23]發現將野生型小鼠和Foxp3基因敲除小鼠的淋巴結轉移至T細胞和B細胞缺陷小鼠體內，前者使其產生FoxP3陽性Tregs并減輕缺血再灌注導致的腎損傷，結果表明Tregs調節腎臟損傷是通過抑制IL-10介導的先天免疫系統。Mahajan等[24]發現在阿霉素誘導的腎損傷中，抗TGF-β抗體可去除Tregs對腎臟的保護作用，提示TGF-β在Tregs的保護作用中發揮了重要作用。Lai等[25]發現小鼠缺血再灌注腎損傷后，應用鞘氨醇激酶抑制劑可使Tregs增加并遷移至損傷處而保護腎臟，這是通過CTLA-4下調DC表面的共刺激分子而實現的，若阻斷CTLA-4則作用消失。Monteiro等[26]在缺血再灌注損傷前除去小鼠體內Tregs，與野生型小鼠相比，在72 h時尿素氮水平和腎臟評分有明顯差異，提示去除Tregs可加重腎臟損傷。Gandolfo等[27]使用缺血性急性腎損傷的鼠模型，發現在3 d和10 d后有Treg進入腎臟，而缺血性損傷使用抗CD25抗體1天后Treg開始耗竭，增加了腎小管損傷，在3 d和10 d時分別通過增強浸潤性T淋巴細胞因子的產生和TCRβ+CD4+T細胞產生腫瘤壞死因子-α而減少腎小管增殖，當初始損傷后1 d輸注CD4+CD25+Treg，3 d時TCRβ+CD4+T細胞INF-γ分泌降低。

急性腎損傷是臨床治療的難題，血液透析治療主要是從循環中清除溶質以改善預后，但此法是等待腎臟的自身修復，治療時間長、費用高、效果欠佳。免疫細胞在急性腎損傷中作用的發現給我們提供了新的思路，目前有許多研究致力于開發以免疫細胞為靶點治療AKI的藥物，雖然暫無藥物應用于臨床，但這將是治療AKI的希望所在。

[1] Roake JA, Rao AS, Morris PJ, at al. Dendritic cell loss from nonlymphiod tissues after systemic administration of lipopolysaccharide,tumor necrosis factor,and in-terleukin 1[J]. J Exp Med, 1995,181(6):2237-2247.

[2] Dong X, Swaminathan S, Bachman LA, et al. Antigen presentation by dendritic cells in renal lymph nodes is linked to systemic and local injury to the kidney[J]. KidneyInt, 2005,68(3):1096-1108.

[3] Mancino A, Schioppa T, Larghi P, et al. Divergent effects of hypoxia on dendritic cell function[J]. Blood, 2008,112(9):3723-3734.

[4] 陳楠.樹突狀細胞：腎臟疾病干預調節的新靶標[J].中華腎臟病雜志，2006(10)：587-588.

[5] 周同，張玉梅，李曉，等.樹突狀細胞C型凝集素DC-SIGN在人腎炎組織和腎小管上皮細胞表達[J].細胞生物學雜志，2006,28：752-756.

[6] 周同，孫桂芝，張玉梅，等.抗P-選擇素凝集素-EGF功能域單抗對人樹突狀細胞成熟及功能抑制作用分析[J].細胞生物學雜志，2006,28：201-205.

[7] Geijtenbeek TB, Kwon DS, Torensma R, et al. DC-SIGN, a dendritic cell-specific HIV-1-binding protein that enhances trans-infection of T cells[J]. Cell, 2000,100(5):587-597.

[8] 周同，孫桂芝，張玉梅，等.抗黏附治療對大鼠急性腎損傷中 樹突狀細胞遷移聚集的影響[J].中國微循環，2003(5)：273-276.

[9] Dong X, Swaminathan S, Bachman LA, et al. Resident dendritic cells are the predo- minant TNF-secreting cell in early renal ischemia-reperfusion injury.Kidney Int, 2007,71(7):619-628.

[10] Li L， Okusa MD． Macrophages，dendritic cells， and kidney ischemiareperfusion injury[J]． Semin Nephrol， 2010，30(3):268-277．

[11] Ysebaert DK, De Greef KE, De Beuf A, et al. T cells as mediators in renal ischemia/reperfusion injury[J]. Kidney Int, 2004,66(2):491-496.

[12] 陳恕求，陳明，張古田，等.T淋巴細胞在小鼠腎缺血再灌注損傷中的作用[J].中國實驗動物學報，2007(1):21-24.

[13] Rabb H， Daniels FO， Donnell M， et al． Pathophysiological role of T lymphocytes in renal ischemia-reperfusion injury in mice[J]． Am J Physiol Renal Physiol， 2000，279(3)：525-531．

[14] Ysebaert DK, Greef KE, Vercauteren SR, et al. Effect of immunosuppression on damage,leukocyte infiltration,and regeneration after severe warm ischemia/reper-fusion renal injury[J]. Kidney Int, 2003,64(3):864-873.

[15] Suleiman M,Cury PM,Pestana JO,et al.FTY720 prevents renal T-cell infiltrationAfter ischemia/reperfusion injury[J].Transplant Proc,2005,37(1):373-374.

[16] Kroczek R,Hamelmann E.T-cell costimulatory molecules:optimal targets for theTreatment of allergic airway disease with monoclonal antibodies[J].J Allergy ClinImmunol,2005,116(4):906-909.

[17] Linsley PS. Distinct roles for CD28 and cytotoxic T lymphocyte- associated molecule- 4 receptors during T cell activation[ J] . J Exp Med, 1995, 182: 289- 292.

[18] Takada M, Chandraker A， Nadeau KC，et al. The role of the B7 costimulatory path-Way in experimental cold ischemia/reperfusion injury[J]. J Clin Invest, 1997,100(5):1199-1203.

[19] Odobasie D， Kitching AR， Semple TJ， et al． Glomernlar expression of CD8O and CD86 is required for leukocyte accumulation and injury in crescentic glomernlonephr-itis[J]． J Am Soc Nephrol， 2005，16(7)：2012-2022．

[20] Lee H， Nho D， Chung HS， et al. CD4+CD25+regulatory T cells attenuate cisplatin-induced nephrotoxicity in mice[J]. Kidney Int, 2010,78(11):1100-1109.

[21] Mahajan D， Wang Y， Qin X， et al. CD4+CD25+regulatory T cells protect against injury in an innate murine model of chronic kidney disease[J]. J Am Soc Nephrol， 2006，17(10):2731-2741.

[22] Wolf D， Hochegger K， Wolf AM， et al. CD4+CD25+regulatory T cells inhibit experimental anti-glomerular basement membrane glomerulonephritis in mice[J]. J Am Soc Nephrol， 2005，16(5):1360-1370.

[23] Kinsey GR， Sharma R， Huang L， et al. Regulatory T cells suppress innate immunity in kidney ischemia-reperfusion injury[J].J Am Soc Nephrol， 2009， 20(8)： 1744-1753.

[24] Mahajan D， Wang Y， Qin X，et al. CD4+CD25+regulatory T cells protect against injury in an innate murine model of chronic kidney disease[J]. J Am Soc Nephrol，2006，17(10):2731-2741.

[25] Lai LW， Yong KC， Lien YH． Pharmacologic recruitment of regulatory T cells as a therapy for ischemic acute kidney injury[J]． Kidney Int， 2012，81(10)：983-992．

[26] Monteiro RM, Camara NO, Rodriggues MM, et al. A role for regulatory T cells in renalacute kidney injury[J]. Transpl Immunol, 2009,21(1):50-55.

[27] Gandolfo MT, Jang HR, Bagnasco SM, et al. Foap3+ regulatory T cells participate In repair of ischemic acute kidney injury[J]. Kidney Int, 2009,76(7):717-729.

貴州省科技廳社發攻關項目(20113043)。

于泓(E-mail： 472623484@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.47.033

R692.5

A

1002-266X(2016)47-0104-03

2016-08-23)