单核巨噬细胞在梅毒免疫中的作用

周田田 连石 张海萍

·综述·

单核巨噬细胞在梅毒免疫中的作用

周田田 连石 张海萍

梅毒是苍白密螺旋体引起的一种慢性传染病。目前认为梅毒的表象和过程由迟发型超敏反应(DHC)的水平决定,强烈的DHC与成熟硬下疳时期机体清除自身感染的微生物有关,二期、三期梅毒中多种变化的症状是免疫反应未能彻底清除微生物的表现[1]。在一期硬下疳及二期损害中浸润细胞主要为淋巴细胞及浆细胞,可有巨噬细胞,巨细胞罕见。晚期活动性梅毒皮损内有大量的细胞浸润,有时有巨细胞。晚期心血管及中枢神经系统梅毒有相似的细胞浸润[2]。淋巴器官组织病理表现为持续的淋巴样组织增生,淋巴窦尤其是引流感染皮肤的区域充满增大淡染的巨噬细胞[1]。巨噬细胞在梅毒的三期病变中都能观察到,而其相关免疫学机制尚未完全阐明。研究者对巨噬细胞免疫学机制的了解正在逐步加深,对巨噬细胞在梅毒中的免疫学作用机制进行概述。

一、血管对单核细胞黏附的增加

Riley等[3]研究了致病苍白密螺旋体(Tp)激活培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的能力,研究表明,Tp诱发了细胞间黏附分子1(ICAM-1)和HUVEC表面促凝活性物质的表达。从Tp中提取的47 000脂蛋白刺激HUVEC后,其ICAM-1的表达也提高了,提示螺旋体膜脂蛋白在内皮细胞的激活中起到重要作用。Riley等[4]在2年后的研究中进一步发现,HUVEC激活后对淋巴细胞和单核细胞的黏附增加,这是单核细胞穿过血管内皮,进入组织分化为巨噬细胞,在局部引发梅毒早期免疫的第一步。

二、抗原对巨噬细胞的募集

Norgard等[5]报道了用合成的六脂肽作为天然密螺旋体脂蛋白的替代物激活免疫细胞。小鼠和兔皮下注射相当于梅毒螺旋体Tp47 000脂蛋白诱发了剂量依赖性皮炎：最初主要是嗜中性(小鼠)和异嗜性(兔)细胞浸润,继而主要由单核细胞组成的浸润。2001年Sellati等扩展了这一研究,他们在健康受试者皮内注射相当于梅毒螺旋体17 000和47 000脂蛋白N端的合成脂肽,检测炎症反应,通过流式细胞仪检测注射部位皮损疱液中的细胞分布。与外周血相比,疱液中单核巨噬细胞,皮肤淋巴细胞抗原阳性的记忆T细胞和树突状细胞较丰富[6]。上述研究表明,在复杂的组织环境中脂肽有招募巨噬细胞的能力,因此梅毒的发病机制中,梅毒螺旋体的17 000和47 000的脂蛋白可能在招募巨噬细胞中发挥了作用。

三、抗原对巨噬细胞的免疫逃避机制

可以在一期硬下疳中发现大量Tp。Th1免疫反应有利于巨噬细胞介导的吞噬作用杀灭螺旋体,但是仍然有少数Tp逃避免疫清除。Tp的免疫逃避机制大体可归结为：①致病梅毒螺旋体外层的囊样物质的屏障作用;②这种物质和致病密螺旋体的其他一些生物学属性可使其逃避巨噬细胞和其他吞噬细胞的吞噬;③不同种密螺旋体的抗原竞争引发了部分耐受;④梅毒螺旋体感染可能造成宿主免疫抑制性物质和可以抑制淋巴细胞、巨噬细胞和其他细胞正常功能的物质的产生[7]。

Lukehart等[8]检测皮损消退的不同时期,其中Tp有对调理素作用的反应和对体外巨噬细胞吞噬作用的易感性。研究提示,在大部分细菌被清除后仍持续存在的病原体对吞噬作用有抵抗力,梅毒螺旋体的某一亚群对巨噬细胞吞噬的抵抗力可能导致了免疫逃避,但这一研究并无确切证据。Noss等[9]在Toll样受体2(TLR-2)依赖的巨噬细胞MHC II类分子表达抑制研究中,证明梅毒螺旋体的脂肽合成物具有抑制巨噬细胞抗原提呈的作用,此作用可能与TLR-2依赖的巨噬细胞MHC II表达受抑制有关。Radolf等[10]在研究与转录相关的TP0262时发现,Tp适当的整体代谢过程的调节有利于逃避宿主的免疫。Weigel等[11]在研究Tp47 000主要脂蛋白免疫原的分子结构时发现,Tp的大多数结合蛋白类是锚定于胞质膜的脂蛋白免疫原,外膜仅含有限的表面暴露跨膜蛋白。这一独特的模型部分解释了病原体很强的逃避宿主免疫防御的能力。Moore等[12]也支持这一观点,但与巨噬细胞的关系尚不明确。

四、巨噬细胞的活化途径

1.TLR-2途径：TLR-2是巨噬细胞表面的革兰阳性菌肽聚糖和磷壁酸、某些细菌和支原体的脂蛋白和脂肽的受体,Lien等[13]发现,表达TLR-2的细胞能被存活可动的疏螺旋体刺激,提示天然的疏螺旋体感染与TLR-2对脂蛋白的识别相关。无TLR-2的中国仓鼠巨噬细胞对脂蛋白/脂肽刺激不敏感,证实了天然蛋白与配体结合在巨噬细胞激活中的作用。

2.CD14依赖的途径：CD14是单核-巨噬细胞表面细菌脂多糖(LPS)的受体,能够选择性识别感染时血浆中形成的脂多糖结合蛋白(LPS-LBP)复合物,使位于同一巨噬细胞表面的TLR4接受LPS的刺激,导致单核-巨噬细胞活化,使其吞噬和杀菌能力增强。Sellati等[14]使用未分化的THP-1细胞转染CD14及CD14缺陷BALB/c小鼠的腹腔巨噬细胞,观察根据梅毒螺旋体47 000脂蛋白N端合成的脂肽刺激单核细胞活化时CD14的作用,发现鼠抗人CD14抗体可以阻断47 000脂肽对成熟THP-1细胞的活化(剂量依赖性IL-8浓度的降低),证实了CD14依赖性信号途径的存在。

五、Th1型细胞对巨噬细胞免疫学功能的影响

Leader等[15]用芝加哥系Tp感染兔睾丸,测定皮损中不同T淋巴细胞群的相对丰度、Th1/Th2相关细胞因子,发现感染达峰值时主要是CD4+T细胞,睾丸炎消退期间CD8+T细胞比例升高,IFN-γ和IL-10 mRNA的最高水平分别出现在第11天和18天,为抗梅毒螺旋体免疫反应早期Th1占优势的假说提供了进一步证据。Arroll等[16]在研究兔梅毒感染过程中,T细胞对一组Tp抗原应答时发现,试验诱导了IL-2和IFN-γ的表达,而未检测到IL-10 mRNA,表明梅毒感染中对Tp抗原的T细胞应答偏向于Th1型。Van Voorhis等[17]使用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测13例一期和二期梅毒皮损中的细胞因子mRNA,发现一期和二期皮损中均含编码IL-2,IFN-γ,IL-12p40和IL-10的mRNA,所有皮损中未检测到编码IL-4的信使,13例中10例未检测到编码IL-5或IL-13的mRNA,这些发现与Th1占主导的局部细胞反应激活了巨噬细胞一致。

六、血清调理素对巨噬细胞吞噬和杀伤病原体的影响

Baker-Zander等[18]检测由VDRL抗原免疫诱导的兔血清、亲和层析纯化的兔VDRL抗体血清以及正常血清中巨噬细胞对Tp的摄取率,发现前两种增强了对Tp的吞噬作用。研究指出尽管VDRL抗体有调理素功能,但不能促进巨噬细胞介导的杀螺旋体作用。Shaffer等[19]也认为抗兔梅毒螺旋体的免疫球蛋白IgG促进了巨噬细胞的吞噬作用,而未提及IgG是否有促进巨噬细胞杀伤螺旋体的作用。

Baker-Zander等[20]曾将密螺旋体和巨噬细胞以1∶200的比例分别和加热的10%免疫血清、正常血清共同孵育。孵育2～10 h后,在正常兔的多个部位皮下注射这些混合物,10 h后在与免疫血清共同孵育的混合物注射部位中,只有7%(1/14)的注射部位出现了皮损，而与正常血清共同孵育的混合物注射部位90%(9/10)出现了皮损(P＜0.001),认为巨噬细胞对受调理素作用的密螺旋体的杀伤作用增强。

综上所述,在梅毒的免疫反应中,巨噬细胞从进入组织中被激活到发挥免疫学作用都有其完整的分子学机制,与细胞免疫和抗体有错综复杂的相互作用机制,目前对巨噬细胞的研究有两个局限性,第一是实验大都停留在对动物巨噬细胞的研究中,第二是研究方向杂乱,还未形成对巨噬细胞作用机制的系统性研究。对人巨噬细胞在梅毒免疫中的作用机制的研究将有重要意义。

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2013-08-12)

(本文编辑：吴晓初)

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2014.05.023

100053北京,首都医科大学宣武医院皮肤科

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