基于DC-Th轴探讨针灸治疗变应性鼻炎的免疫机制

2024-02-21 02:32朱思源周小红周海平徐玲玲
中华养生保健 2024年2期
关键词:细胞因子分化针灸

熊 俊 朱思源 张 政 李 军 周小红 廖 凯 周海平 徐玲玲

(1.江西中医药大学针灸推拿学院,江西 南昌,330004;2.江西中医药大学附属医院针灸科,江西 南昌,330006)

变应性鼻炎(AR)是由IgE介导、Th2主导,由肥大细胞和嗜酸性粒细胞及其他相关细胞参与的鼻黏膜免疫炎性疾病[1]。有研究表明,全球有10%~30%的人受此疾病的影响,且约4亿人患有AR[2]。《美国AR临床指南(2015年版)》[2]指出,“对于不接受药物治疗的AR患者,可以选择针灸”,这是针灸首次在国外被明确推荐为AR可替代的治疗手段。中国针灸学会也于2015年专门颁布了《循证针灸临床实践指南:过敏性鼻炎》。

针灸不仅能调节特异和非特异的免疫功能,还能对免疫细胞和免疫分子产生明显的影响,几乎涉及免疫系统的各个环节。同时,针灸可提高局部皮肤、外周血、淋巴器官、病变部位T细胞的数量,增加T细胞的转化率[3];也可以调控T细胞不同亚群的分化,即维持T细胞(Th1/Th2、Th17/Treg)的平衡。结合已有研究,DC不但在免疫反应的起始和放大方面起重要作用,而且能调节这些过程的进展,被认为是免疫耐受和Th1/Th2极化的关键媒介物。因此,针灸通过DC调控Th1/Th2、Th17/Treg分别向Th1、Treg方向漂移,从而抑制致炎因子的生成,增加抗炎因子的表达。本文总结了近年来针灸治疗AR的研究,从DC-Th轴角度探讨其内在机制。

1 AR发生发展的关键细胞Th及经典免疫失衡学说

普遍观点认为,AR发生发展的关键是Th2细胞大量增殖和产生过量特异性IgE,同时伴随着Th2细胞类因子表达增加,导致气道嗜酸性粒细胞的炎症反应。目前,Th1/Th2失衡理论主要用于解释AR气道炎症的发病机制[4]。

近年来对AR发生机制的认识由Th1/Th2细胞免疫失衡过渡为Th1/Th2/Th17/Treg细胞免疫失衡[5]。Th1、Th2、Th17、Treg及其代表性的细胞因子(IFN-γ、IL-4、IL-17)和转录因子Foxp3之间存在着相互调节关系[6-7]。RORγt是其关键的核转录因子[8]。有研究表明,TGF-β1是影响Th17细胞分化关键的细胞因子,同时也是Treg功能的重要调节因子,低浓度的TGF-β1和IL-6的协同作用能诱导RORγt的产生,而高浓度的TGF-β1能够上调Foxp3的表达。因此,Th0受外界变应原影响后向Th17或Treg的分化方向由RORγt/Foxp3的平衡决定[9]。

2 DC启动因子与Th免疫失衡

DC是最强的抗原呈递细胞(APC),也是目前发现的唯一激活初始T细胞(Th0)的APC。现已公认DC在诱导Th0向Th1或Th2分化中起重要作用,且DC为启动鼻黏膜变态反应的关键细胞。DC1诱导Th0分化为Th1,使其分泌大量IFN、IL-12等,参与免疫激发和细胞免疫反应。DC2则诱导Th2的分化,使其分泌大量的IL-4、IL-5、IL-10等介导体液免疫反应[10-11]。在体液免疫反应的后期,IL-4增强了Th1细胞的形成并抑制了Th2细胞的形成;而在Th1细胞免疫应答后期,IFN则保护DC2前体细胞,使其免于被IL-4和IL-10诱导凋亡,进而促使DC2分化成熟。IL-4和IFN分别通过对DC1前体的存活与成熟的负反馈调节来调控Th1/Th2的平衡[12]。由于AR发病时IL-10水平低下,不能促进DC2凋亡或使凋亡减少,也不能有效抑制Th0向Th2分化,加上IL-12水平的降低,使Th0向Th1分化减弱,造成AR发病时Th1/Th2偏移,即Th1向Th2过度分化,形成恶性循环,引起Th2功能亢进。因此在AR患者外周血中的DC1和DC2失衡是导致Th1/Th2失衡的根本原因,最终导致了AR的发生[13]。

3 DC-Th轴是AR发病的重要免疫轴

DC-Th轴在AR的发生中扮演着重要角色。Th细胞反应的第一步是通过APC摄取、加工抗原呈递给初始的T细胞。DC不仅在免疫反应的起始和放大方面起重要作用,还能调节这些过程的进程,被认为是免疫耐受和Th1/Th2极化的关键媒介物。同时有研究证明,单纯吸入OVA不能引起机体对变应原致敏的,而是引起免疫耐受,缓解气道炎症的IgE反应,且使嗜酸粒细胞(EOS)数量减少。LAMBRECHT B N等[14]研究发现,在缺乏DC动物的气道内,Th2细胞因子IL-4和IL-5的水平显著下降,IL-4和IL-5对EOS炎症的形成至关重要。而且,缺乏DC就没有变应原诱导的OVA特异性IgE水平的增高。以上研究进一步证明了DC在变应性气道炎症中的关键作用,见图1。

图1 变应性鼻炎“DC-Th”轴机制示意图

4 基于DC-Th轴针灸干预AR机制

我们认为在外界因素的刺激下,基于DC-Th轴针灸治疗AR的机制可总结为以下几种情况。(1)DC通过分泌IL-12以诱发产生IFN-γ,后者可抑制IL-4进而调节Th1/Th2平衡,且DC产生的IL-6可以诱导初始T细胞产生IL-4和Th2分化。(2)不同DC亚群表达不同的TLR,使之识别不同的TLR配体,进而激活核因子(NFκB),导致炎性细胞因子的释放,如IL-12、IFN-α、IL-6和TNF等,并上调表面协同刺激分子的表达。(3)Treg细胞/Th17细胞可以共享相同的信号通路并影响DC功能,分泌各种细胞因子如IL-10,TGF-β和IL-35以减少炎症。而针灸可能通过调控DC-Th轴上的AR发病机制,调节相关细胞因子的分泌,进而影响下游Th细胞的分化来达到防治AR的目的,见图2。

图2 基于DC-Th轴针灸干预AR机制示意图

4.1 调节Th1/Th2免疫失衡

陈莹[15]通过研究针刺后IL-4、IFN-γ等的含量变化,认为针灸可以纠正Th1/Th2的失衡。至于针灸对常年性AR患者血清免疫因子的影响,研究发现针灸治疗前后IFN-γ、IL-4水平与患者症状、体征的正负相关关系。针灸能够升高IFN-γ水平,降低IL-4水平,进而恢复Th1/Th2平衡。王雪[16]认为热敏灸可以减少AR大鼠血清中IgE含量,降低Th2相关促炎细胞因子含量,增加Th1相关抑炎细胞因子含量,从而调节Th1/Th2免疫失衡状态。通过穴位埋线调节AR大鼠血清Th细胞因子平衡状态,发现穴位埋线可调节大鼠血清sIgE、IL-4、IL-10和INF-γ水平,改善AR症状。其中,IFN-γ作为重要的抗炎因子是巨噬细胞活化必不可少的细胞因子,同时还能够抑制由IL-4诱导的IgE的生成。在影响Th1/Th2平衡的可溶性因子中,DC分泌的IL-12是诱发和维持产生IFN-γ的Th1细胞的关键细胞因子,IFN-γ也可以刺激IL-12的表达,形成正向反馈[14]。IL-12对AR发病的各个环节可能都有一定的调节作用。有研究指出,成熟的DC可以诱导Th1的反应,使IFN-γ的量明显增多,从而对Th1/Th2的平衡发挥作用。现有研究表明,骨髓来源的DC在体内分化成成熟DC,进而分泌IL-6等细胞因子,而DC产生的IL-6可以诱导Th0产生IL-4和Th2分化,调节Th1/Th2的比例。

4.2 抑制Toll样受体和NF-κB蛋白表达

Toll样受体(TLRs)主要表达于参与宿主防御功能的细胞,如DC、粒细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞等[17]。NF-κB位于TLR的下游信号通路中。张乃元[18]发现针刺治疗(大椎、双肺俞、双肾俞)AR大鼠可降低鼻腔灌洗液中白三烯C4和血清中IL-4的含量,还可抑制鼻黏膜TLR4和NF-κB蛋白表达。JUNG D[19]报道针刺或艾灸可通过减少AR大鼠鼻黏膜NF-κB、P物质(SP)、iNOS的表达以发挥抗过敏作用。

DC表达多种TLR,即TLR1-9。TLR在不同的DC亚群和DC的不同分化阶段表达有所差异。TLR识别并结合DC上相应的PAMP激活NF-κB,导致IL-12、IFN-α、IL-6、TNF等炎性细胞因子的释放,上调表面协同刺激因子的表达。基于DC-Th轴,DC可通过TLR诱导T淋巴细胞分化,不同DC亚群表达不同的TLR,使之识别不同的TLR配体。因此,不同DC亚群活化后表现出的效应也不相同。DC上TLR被激活后,可触发DC的成熟,进而导致细胞表面发生改变,增强抗原呈递,加强这些细胞将抗原呈递给T细胞并产生Th1反应的能力,这种功能机制对于细胞免疫至关重要。因此,TLR的激活不仅可以在天然免疫反应中发挥作用,还可以影响和调节适应性T细胞反应,从而改变Th1/Th2免疫平衡。

4.3 调节Th17/Treg免疫失衡

Treg细胞可以分泌和表达细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4),并影响DC的功能;还能分泌IL-10、TGF-β和IL-35等多种细胞因子,降低炎症反应[20]。Treg细胞也可以直接和DC相互作用,通过在DC周围生成一些聚集物的物理方式与初始T细胞竞争,并且通过这种方式来抑制DC的成熟。

Th17/Treg失衡在哮喘和AR等免疫性疾病的发病机制中起重要作用,针灸可以通过调节Th17/Treg平衡来缓解炎症反应[21]。刘敏[22]认为穴位埋线可以降低AR大鼠血清IgE含量以及鼻黏膜中IL-4、IL-17、TGFβ1含量;升高鼻黏膜IFN-γ含量,从而缓解AR炎症反应进程,调节AR大鼠鼻黏膜Th1/Th2,Th17/Treg免疫平衡。温通针法针刺AR大鼠的风池、印堂、迎香,10 d后大鼠血清中TNF-α水平及行为学评分较药物组显著降低。类似的其他气道疾病,如通过针刺哮喘模型小鼠,证实针刺不仅抑制气道炎症细胞因子分泌,减轻气道壁黏膜水肿,还能降低Th17的含量和升高Treg的含量,使二者比例趋于稳定的平衡状态。关于针刺对慢性阻塞性肺疾病大鼠的研究发现,电针能上调Treg型细胞因子IL-10含量,减少Th17型细胞因子IL-17的产生,并抑制相关因子TNF-α和干扰素-γ的表达。

5 讨论

AR临床治愈的根本在于调整紊乱的免疫反应机制,而不是暂时控制鼻超敏炎症反应后的症状[23]。AR属Th2主导的变应性疾病,是全身免疫炎症反映在鼻部的表现。DC在启动、调节和维持免疫系统中的免疫反应中起着核心作用。Th2的极化与DC细胞的异常功能有关,并且相信在局部过敏原刺激区域,髓质DC和浆细胞样DC都增加,但其分泌的IL-10与I型信号无论在局部还是在全身都减少,导致Th2/Th17的极化,进而引起AR的发生[24]。

研究已经证明,针灸可调控T细胞不同亚群的分化,即维持T细胞(Th1/Th2、Th17/Treg)的平衡,调控Th1/Th2、Th17/Treg分别向Th1、Treg方向漂移,从而抑制致炎因子(IL-2、IL-12、IFN-γ)的生成,增加抗炎因子(IL-10)的表达,降低血清中抗体IgE、白三烯B4和一氧化氮等物质,影响炎性信号分子(ERK、NF-κB、AP-1、p38等)的水平[25]。而针灸通过对DC作用来影响后续AR的免疫通路反应,且DC是免疫反应的始动者,对T细胞分化有重要影响,其功能和类型在很大程度上可以决定后续的获得性免疫应答的强度和类型。因此,“DC-Th轴”是针灸调控AR免疫炎症的核心环节。

另外一方面,非IgE介导的机制和神经免疫失调也对AR的发生和发展有重要影响[26]。例如,一些过敏原可以通过其酶活性诱导上皮细胞产生细胞因子和趋化因子,促进Th2反应;或削弱上皮连接的紧密性,破坏上皮细胞屏障功能,促进DC与过敏原的接触[27]。在AR的神经免疫机制方面,鼻黏膜感觉神经末梢受到炎症刺激后会分泌SP、血管活性肠肽(VIP)等多种神经肽,以SP为代表的鼻神经肽具有强烈的致血管扩张以及促炎作用,其在AR发病过程中的地位日益受到重视[28]。针灸治疗可以通过有效降低AR患者鼻神经肽的水平来改善鼻部症状。另有研究发现,针刺蝶腭神经节(蝶腭穴)为主的治疗方法也能显著降低AR患者升高的鼻神经肽(包括SP、VIP)[29]。

综上所述,针灸发挥作用的核心环节在于调节AR的免疫过程,引入“DC-Th”免疫轴能有效解释其防治机制,能为今后进一步深入研究指明方向。

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