慢性炎症的评价

健康   2024-11-02 09:48   上海  

系统性的慢性炎症,是人类各种恶行疾病的重要病理生理学基础(万病之因)。持续暴露于内部和外部应激因素,会导致慢性巨噬细胞激活、初始免疫细胞衰竭、T细胞库减少,并影响其他免疫细胞,Franceschi等人在2000年左右提出了炎性衰老概念,认为是免疫系统应对各种外部应激源的能力下降以及促炎状态的加速。

评价慢性炎症,除了检测特定的细胞因子,反应细胞功能的表面标志物的可溶性分子,可能更加有价值,如sCD163、sCD28、sCD80和sCTLA-4。
sCD163
CD163是一种糖基化膜蛋白,在所有巨噬细胞和至少10-30%的单核细胞上表达。
CD163是SRCR(B scavenger receptor cysteine-rich)家族的成员,由9个细胞外SRCR蛋白结构域、短跨膜片段和短胞质尾巴组成。
CD163也是一种血红蛋白(Hb)清道夫受体,haptoglobin-Hb的内吞作用,还具有其他功能,包括红细胞粘附、对细菌存在的免疫感知以及与TNF样弱凋亡诱导剂(TWEAK)结合。
肿瘤坏死因子(TNF-α)、干扰素(IFN-γ)和趋化因子CXCL4(血小板因子4)的存在降低了CD163的表达,表明CD163可能主要由M2巨噬细胞表达。


CD163可以在裂解酶TNF-α 等的作用下被释放(脱落),形成一种被称为可溶性CD163(sCD163)。sCD163水平与膜结合的CD163 水平呈负相关。
健康个体的血浆中sCD163的水平为0.73-4.69 mg/L,中位数为1.87 mg/L。
sCD163和非膜结合产物的功能与细胞因子相似,它们抑制T淋巴细胞的激活和增殖,特别是CD4+ T细胞。
sCD163作为巨噬细胞活化标志,在促炎细胞因子作用下升高,抑制免疫细胞激活,可以作为潜在的炎性衰老的标志物,但尚需临床大规模数据研究以确认其诊断价值。
sCD28

CD28是一种T细胞表面受体,可增强TCR的转录作用,并作为初始T细胞激活的共刺激定向受体。

CD28在95%的CD4+ T细胞和50%的人CD8+ T细胞中表达,但在衰老和CMV感染的过程中,CD28+ T细胞的数量减少。

CD28可以与抗原提呈细胞上的受体CD80(B7-1)和CD86(B7-2)结合,以激活T细胞。

CD28与其配体的结合也会触发抗凋亡,增加细胞因子的分泌,特别是IL-2的分泌,增加细胞粘附,阻止T细胞无能的诱导,并触发生发中心的形成。

CD28缺失导致T细胞增殖受损、免疫球蛋白类别的改变、生发中心的形成和Th2细胞反应受损。

CD28在初始T细胞中含量丰富,但在高分化的T细胞中,CD28的数量显著显著降低了。

T细胞的激活通过与膜结合的CD28结合而发生的,随后膜型CD28脱落,称为可溶性CD28(sCD28)。

可溶性CD28来源于脱落的表面膜受体或选择性的mRNA剪接。sCD28在多种自身免疫性疾病中均有升高,主要源于表面膜受体的脱落。

sCD28在多种疾病中发挥作用,特别是自身免疫性疾病、恶性肿瘤和慢性感染。这三种类型的疾病有一个共同的发病机制,即慢性低级别炎症。因此sCD28可能在炎症过程中发挥作用,包括免疫衰老。sCD28水平与CD28+ T细胞数量之间也存在很强的负相关关系。在免疫衰老中,可能会观察到sCD28水平的升高。

sCD80

CD80是一种在活化的单核细胞、B细胞和树突状细胞表面表达的共刺激因子。CD80与CD28结合,激活T细胞。

APC刺激CD80的表达;然而,少量的CD80在非活性单核细胞上表达。可溶性CD80(sCD80),来源于剪接的mRNA或细胞表面CD80脱落释放到循环中。

sCD80的剪接形式由灭活的单核细胞和B细胞表达。CD80可抑制肿瘤细胞PD-L1介导的免疫抑制。与CD80一样,sCD80具有同样很强的PD-L1结合能力,因此sCD80抑制了PD-L1的功能。

此外,sCD80还能够结合CD28和CTLA-4。当它与CD28结合时,sCD80激活T细胞。然而,当它与CTLA-4结合时,既不会导致T细胞抑制也不会导致激活,这表明此时CTLA-4是一种诱饵受体,没有T细胞抑制的生物学功能。一项研究发现,sCD80水平的增加会导致活性T细胞产生IFN-γ的增加。

在24%的健康个体中发现sCD80水平为15µg/L。然而,与健康人群相比,SLE和白血病患者的sCD80水平显著升高。

在自身免疫性疾病、慢性感染和恶性肿瘤中,血液中sCD80水平升高。在肾脏疾病中,未观察到血液中sCD80水平的升高,但尿液中的水平升高。

在慢性炎症条件下,sCD80水平的升高是由过量的T细胞激活引起的。

sCTLA-4

CTLA-4或CD152是一种经典的免疫检查点。CTLA-4与CD28同源,可以与相同的配体结合,即APC上的CD80/CD86。CTLA-4与CD28竞争与CD80和CD86的结合。

然而,与普遍的观点相反,CTLA-4与CD80/CD86的结合对T细胞没有抑制作用;相反,CTLA-4作为一个诱饵来阻止T细胞的激活。

体外,当IFN-γ刺激下,单核细胞分泌可溶性形式的CTLA-4。在体内,sCTLA-4是由选择性剪接的mRNA形成的,或来自于脱落的膜结合的CTLA-4。此外,sCTLA-4也可以由T细胞产生,特别是Treg。在淋巴结、脾脏、CD4和CD8 T细胞、B细胞和单核细胞中已检测到sCTLA-4转录本。

一些研究发现,在自身免疫性疾病中,如Graves病、桥本甲状腺炎、重症肌无力、SLE、I型糖尿病、系统性硬化症和自身免疫性胰腺炎疾病,sCTLA-4水平升高。sCTLA-4可以干扰CD80或CD86与CTLA-4的相互作用,从而阻断CTLA-4负调控信号。有研究显示对甲氨蝶呤治疗有应答的患者,sCTLA-4升高。

参考文献

Franceschi C, Bonafè M, Valensin S, Olivieri F, De Luca M, Ottaviani E, et al. Inflamm-aging: an evolutionary perspective on immunosenescence. Ann N Y Acad Sci. 2000;908(1):244–54
Austermann, J.; Roth, J.; Barczyk-Kahlert, K. The Good and the Bad: Monocytes’ and Macrophages’ Diverse Functions in Inflammation. Cells 2022, 11, 1979. https://doi.org/10.3390/ cells11121979
Malik AE, Slauenwhite D, McAlpine SM, Hanly JG, Marshall JS and Issekutz TB (2024) Differences in IDO1+ dendritic cells and soluble CTLA-4 are associated with differential clinical responses to methotrexate treatment in rheumatoid arthritis. Front. Immunol. 15:1352251. doi: 10.3389/fimmu.2024.1352251


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