嚴重創(chuàng)傷后淋巴細胞活化的研究進展

嚴重創(chuàng)傷后淋巴細胞活化的研究進展

根據(jù)大量研究，嚴重傷口可能導(dǎo)致中度細胞和單個細胞激活并分泌大量炎癥介質(zhì)。在傷口后的全身性炎癥反應(yīng)綜合征（ibs）和多器官功能障礙綜合征（obs）的發(fā)生和發(fā)展過程中，這種變化起到了非常重要的作用。但淋巴細胞在該過程中的作用尚未充分闡明。傳統(tǒng)的觀點認為,嚴重創(chuàng)傷可致淋巴細胞特別是T細胞的功能受抑,表現(xiàn)為:遲發(fā)性超敏反應(yīng)降低,混合淋巴細胞增殖反應(yīng)及有絲分裂原誘導(dǎo)的T細胞增殖反應(yīng)受抑,并伴有白細胞介素2(IL-2)和干擾素γ(IFNγ)生成減少,IL-2受體(IL-2R)表達降低,從而使機體的抗感染能力減弱。故尋求創(chuàng)傷后淋巴細胞功能受抑的逆轉(zhuǎn)措施正成為國內(nèi)外眾多學者探索的熱點。但另一方面,嚴重創(chuàng)傷也可激活淋巴細胞。早在80年代就有學者觀察到嚴重創(chuàng)傷后淋巴細胞的活化現(xiàn)象,但該現(xiàn)象曾一度被忽視。近來隨著對SIRS發(fā)生機理研究的深入,淋巴細胞的活化及其與SIRS的關(guān)系得以重視。本文就該方面的研究進展作一綜述。1嚴重傷口和嚴重傷口可激活的證據(jù)1.1精神引流劑對分離大鼠淋巴結(jié)的功能形態(tài)學研究已表明燒傷病人外周血中自發(fā)激活的淋巴細胞數(shù)量增加,在體外細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中可反映其自發(fā)增殖能力的自發(fā)淋巴細胞轉(zhuǎn)化活性(SBT)增強,表明燒傷后淋巴細胞在體內(nèi)已受到激活。Kataranovski等觀察了燒傷大鼠淋巴結(jié)細胞功能的變化,發(fā)現(xiàn)引流燒傷組織的淋巴結(jié)及遠端的淋巴結(jié)細胞的自發(fā)增殖能力均增強,以前者的變化更為明顯,且發(fā)現(xiàn)引流燒傷組織的淋巴結(jié)細胞對外源性補充的細胞因子的增殖反應(yīng)也明顯升高。Soop等發(fā)現(xiàn)外科大手術(shù)也可致SBT升高,其中非感染手術(shù)病人的SBT是健康對照者的2倍,發(fā)生感染的手術(shù)病人的SBT是非感染手術(shù)病人的17倍,是健康對照者的37倍,提示手術(shù)創(chuàng)傷特別是術(shù)后感染可致淋巴細胞活化。1.2u3000酸、灰、山梨酸鈉某品牌IL-2的生成及IL-2R的表達被認為是淋巴細胞特別是T細胞活化的必然結(jié)果。Teodorczyk-Injeyan等發(fā)現(xiàn),20例鈍性創(chuàng)傷病人中,有15例的血清sIL-2R(Tac)水平明顯增高,達750~3000U/ml(正常對照組為180~420U/ml)。所有的20例燒傷病人在傷后10~50天內(nèi)其血清sIL-2R水平明顯增高,最高可達5500U/ml,最終發(fā)生死亡的病人血清sIL-2R水平(4445±962)U/ml,明顯高于存活病人血清sIL-2R水平(2031±578)U/ml,存活病人出院時其血清sIL-2R水平降至(1009±104)U/ml。在被認為已發(fā)生免疫抑制的燒傷病人,其血清中IL-2和sIL-2R水平均明顯增高,但其外周血單個核細胞(PBMC)在體外經(jīng)有絲分裂原誘導(dǎo)的IL-2和sIL-2R的生成均明顯降低,二者間存在明顯的負相關(guān)關(guān)系。Walsh等觀察到非熱損傷病人外周血清IL-2和sIL-2R水平均明顯增加,其中發(fā)生膿毒癥的病人sIL-2R升高的程度比未發(fā)生膿毒癥的病人升高的程度更為明顯。1.3巴結(jié)細胞的誘導(dǎo)表達淋巴細胞的活化是其產(chǎn)生細胞因子的前提。燒傷大鼠淋巴結(jié)細胞在體外細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中SBT升高的同時,伴有IL-2特別是IL-1和IL-6的自發(fā)生成能力(未經(jīng)有絲分裂原誘導(dǎo))明顯增強,且與細胞增殖高峰一致。1.4pbmc表達Schluter等觀察到燒傷病人PBMC表達CD25增加,表明T細胞在體內(nèi)已高度活化。Walsh等發(fā)現(xiàn)非熱損傷病人PBMC表達CD25、CD69和CD71的T細胞數(shù)目明顯增加。CD69和CD25分別是T細胞早期和中期活化標志,創(chuàng)傷病人表達CD69和CD25的T細胞于傷后3天明顯增加,并持續(xù)到傷后2周,表明創(chuàng)傷體內(nèi)活化因素的持續(xù)存在。但T細胞晚期活化標志HLA-DR和CD38的表達未見增強。1.5細胞活化程度血清中sCD4和sCD8水平可分別反映CD4+和CD8+T細胞的活化程度。非熱損傷病人外周血清sCD4和sCD8水平明顯增加,其中發(fā)生膿毒癥的病人血清sCD4升高的程度比未發(fā)生膿毒癥的病人升高的程度更為明顯。2損傷小鼠和th1tnfKavanagh等應(yīng)用T細胞受體(TCR)轉(zhuǎn)基因小鼠首次探討了淋巴細胞活化與SIRS之間的關(guān)系。TCR轉(zhuǎn)基因小鼠的CD4+T細胞只對特定的抗原產(chǎn)生應(yīng)答,相反對其它抗原的刺激則缺乏應(yīng)答能力,該特性使得應(yīng)用TCR轉(zhuǎn)基因小鼠研究創(chuàng)傷/燒傷對原初CD4+T細胞(即未經(jīng)抗原刺激的CD4+T細胞)的影響成為可能。燒傷后1周內(nèi),TCR轉(zhuǎn)基因小鼠的原初CD4+T細胞發(fā)生活化,表現(xiàn)為對體外特定抗原(特異激活轉(zhuǎn)基因小鼠的TCR)刺激的增殖反應(yīng)及IL-2的生成能力正常,IFNγ生成明顯增加,但IL-4、IL-10的生成并無明顯改變。提示嚴重燒傷可致原初CD4+T細胞活化,其活化的結(jié)果表現(xiàn)的是增強的具有促炎作用的Th1型反應(yīng),相反,燒傷并未導(dǎo)致原初CD4+T細胞由Th1型向Th2型細胞轉(zhuǎn)變。在對TCR轉(zhuǎn)基因小鼠致傷的同時,如直接經(jīng)皮下注射特定抗原,可致動物在3天內(nèi)死亡率達100%,并發(fā)現(xiàn)傷后1天動物血清中炎癥性細胞因子(如IFNγ)的水平急劇增加。組織學檢查結(jié)果顯示,動物的肺臟損害明顯,表現(xiàn)為肺水腫、肺出血、肺不張。假傷組TCR轉(zhuǎn)基因小鼠經(jīng)注射特定抗原后全部存活且無明顯的不良后果。提示嚴重燒傷可作為一種強力“助手”(adjuvant)極大地增強了抗原對CD4+T細胞的激活作用,從而參與了SIRS的發(fā)生發(fā)展過程。已有證據(jù)表明,超抗原可激活比普通抗原多達數(shù)千倍的T淋巴細胞。Kell等對燒傷小鼠皮下分別注射15μg和10μg的細菌超抗原—葡萄球菌腸毒素A(SEA),發(fā)現(xiàn)其48小時的死亡率分別為94%和56%,但假傷組小鼠經(jīng)注射同等劑量的SEA后全部存活。對燒傷小鼠皮下注射1μg的SEA后,其血清中IL-2和TNFα水平均明顯高于注射同等劑量SEA的假傷組,燒傷小鼠在傷后2小時和24小時,其脾細胞在體外經(jīng)SEA誘導(dǎo)的IL-2、TNFα和IFNγ的生成均明顯增加,表明燒傷可上調(diào)或啟動早期的T細胞活化事件。T細胞的過度活化可引起致死性SIRS的形成。3嚴重傷口和嚴重移植的機制3.1失血性休克小鼠的脾淋巴細胞基礎(chǔ)ca2+濃度對檢測的影響細胞內(nèi)游離Ca2+濃度增高被認為是淋巴細胞活化的早期事件之一。Meldrum等報道失血性休克小鼠的脾淋巴細胞的基礎(chǔ)Ca2+濃度增高。但Sayeed并未觀察到膿毒癥損傷動物T細胞的基礎(chǔ)Ca2+濃度發(fā)生改變,相反,其T細胞經(jīng)有絲分裂原刺激后的Ca2+濃度增高受到抑制,且該變化同有絲分裂原誘導(dǎo)的T細胞增殖反應(yīng)降低相一致。3.2jat3酪氨酸通信節(jié)段油嚴重創(chuàng)傷可致體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生增多。Carballo等發(fā)現(xiàn)H2O2在體外可抑制人淋巴細胞酪氨酸磷酸酶活性,使轉(zhuǎn)錄因子STAT3酪氨酸發(fā)生磷酸化,進而發(fā)生核移位并與特異DNA序列相結(jié)合。以上表明氧化應(yīng)激可激活JAK-STAT信號通路。嚴重創(chuàng)傷后淋巴細胞活化是否與此有關(guān),尚不清楚。3.3創(chuàng)傷-失血性休克小鼠肝臟中stat1和nf-b的變化對于T細胞而言,NF-κB參與了IL-2、IL-6、TNFα、IL-2Rα等基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。Samy等發(fā)現(xiàn),創(chuàng)傷-失血性休克小鼠脾臟T細胞的轉(zhuǎn)錄因子STAT1和NF-κB發(fā)生活化,其中STAT1的活化與JAK1的磷酸化作用有關(guān),而NF-κB的活化則通過κB抑制蛋白(IκBα)的磷酸化和快速降解而介導(dǎo)。進一步研究發(fā)現(xiàn),創(chuàng)傷-失血性休克小鼠脾臟CD4+和CD8+T細胞的26s蛋白酶小體活性增強。由于蛋白酶小體是細胞蛋白降解的必需成份,且參與了核轉(zhuǎn)錄因子如STAT1、NF-κB活性的調(diào)節(jié),故認為,創(chuàng)傷-失血性休克小鼠T細胞中蛋白酶小體活性增強可能是STAT1、NF-κB表達增加的原因之一。4仍需解決的問題4.1創(chuàng)傷后細胞功能的變化盡管大量的研究已表明,嚴重創(chuàng)傷可致淋巴細胞功能受抑,但有關(guān)創(chuàng)傷后淋巴細胞活化及其機理的研究對這一傳統(tǒng)觀念提出了嚴峻挑戰(zhàn)。僅以“抑制”或“增強”二詞描述創(chuàng)傷后淋巴細胞功能的變化已經(jīng)過時。為了客觀、準確地反映創(chuàng)傷后淋巴細胞功能受抑與活化并存的雙相性改變,以“紊亂”、“異?！?、“失衡”、“障礙”等對之進行描述可能更加貼切,但是否恰當則有待商榷。4.2創(chuàng)傷后細胞功能變化創(chuàng)傷后淋巴細胞功能受抑與活化并存,這一似乎矛盾的現(xiàn)象存在以下幾種解釋:(1)?抗原競爭現(xiàn)象:有學者認為創(chuàng)傷后T細胞介導(dǎo)的免疫功能受抑并不主要是因為細胞活化能力的缺陷,而是由于在體內(nèi)過度活化后的衰竭、失敏或下向調(diào)節(jié)所致。亦即淋巴細胞在體內(nèi)一旦被活化,則對進一步的刺激產(chǎn)生耐受或抵抗,即所謂“抗原競爭現(xiàn)象”,從而表現(xiàn)為對進一步刺激的增殖能力受抑、細胞因子生成減少。(2)?細胞凋亡后的免疫抑制:細胞的長時間或過度活化可誘導(dǎo)凋亡的發(fā)生。嚴重燒傷、外科手術(shù)及膿毒癥病人的PBMC中發(fā)生凋亡的細胞數(shù)明顯增加,該變化可導(dǎo)致免疫抑制。(3)?Th1細胞向Th2細胞轉(zhuǎn)變:有證據(jù)表明,燒傷和創(chuàng)傷可致Th1型反應(yīng)降低,如有絲分裂原誘導(dǎo)的IL-2和IFNγ生成減少,與此同時可致Th2細胞的激活,表現(xiàn)為T細胞的IL-4和IL-10的生成增加。近來Ferguson等發(fā)現(xiàn)膿毒癥病人PBMC中Th1/Th2比例明顯降低。(4)?免疫應(yīng)答的時相性改變:Lederer認為嚴重創(chuàng)傷對免疫系統(tǒng)的啟動首先表現(xiàn)的是增強的具有促炎作用的Th1型反應(yīng)。而創(chuàng)傷數(shù)天后Th2型反應(yīng)可能是機體對創(chuàng)傷過度刺激的代償性抗炎反應(yīng),即所謂CARS(compensatoryanti-inflammatoryresponsesyndrome)的形成。但事實上,目前的研究均未能明確區(qū)分創(chuàng)傷后免疫功能由增強轉(zhuǎn)變?yōu)槭芤值臅r相點。相反,更多的文獻描述了創(chuàng)傷后淋巴細胞激活與功能受抑同時出現(xiàn)這一客觀事實。(5)?其他影響免疫應(yīng)答的因素:創(chuàng)傷的嚴重程度、部位、是否并發(fā)感染或腸源性內(nèi)毒素移位、機體對創(chuàng)傷反應(yīng)性差異等均可引起機體的免疫系統(tǒng)呈現(xiàn)多樣性的變化。此外不同來源(如外周血、動物脾臟、胸腺、淋巴結(jié))的淋巴細胞以及不同的淋巴細胞刺激劑(如刀豆素A、植物凝集素、抗CD3單抗)等均可致淋巴細胞功能的差異甚至出現(xiàn)完全相反的結(jié)果。由于創(chuàng)傷后免疫功能紊亂的確切特征及發(fā)生機理尚不清楚,故對于創(chuàng)傷后淋巴細胞功能呈雙相性改變的合理解釋有待進一步的研究。4.3創(chuàng)傷者的“激活”策略:對細胞的激活作用以往眾多學者基于“嚴重創(chuàng)傷可致淋巴細胞功能受抑”這一傳統(tǒng)認識,對于創(chuàng)傷后免疫功能的調(diào)理措施采取的是“激活”策略,如應(yīng)用免疫增強劑和細胞因子等,雖取得一定療效,但不乏相反的報道。而創(chuàng)傷對淋巴細胞的激活作用研究使人們對此“激活”策