1型糖尿病与CD8+T细胞的相关性
摘要:随着人们生活方式的改变,1型糖尿病的发病率逐年增长。现如今1型糖尿病的发病机制仍未明确,而对其发病机制的研究主要集中在免疫学方面,特别是对其与CD4+T细胞的研究成为热点。纵观国内外研究资料,对1型糖尿病与CD8+T细胞的研究却少之又少。然而大量研究证明CD8+T细胞参与多种免疫性、炎症性疾病的发生,1型糖尿病的发病机制目前普遍接受的是器官特异性自身免疫性疾病,故对CD8+T细胞与1型糖尿病的研究,可完善1型糖尿病的发病机制,或许能为1型糖尿病的治疗提供新的方向。
关键词:1型糖尿病;CD8+T细胞
1 1型糖尿病β细胞损伤破坏的途径
1型糖尿病(Type 1 Diabetes mellitus,T1DM)是具有一定遗传基础,在多种环境因子触发下,由T淋巴细胞介导的自身免疫性疾病。自身反应性CD4+T辅助细胞(CD4+Th细胞)和CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CD8+CTLs)在MHC(Major Histocompatibility Complex)Ⅱ和Ⅰ类分子的背景下分别识别β细胞表面肽段,二者共同作用导致β细胞的死亡,从而引起自免疫性T1DM的发生。但β细胞正常情况下只表达MHCⅠ类分子,因此它们可能主要是被CD8+CTLs的活动破坏的。
CD4+Th细胞是构成机体免疫系统的主要细胞,初始CD4+T细胞接受抗原刺激后,在不同的条件下可分化成不同亚型的T细胞,执行不同的功能。CD4+Th细胞主要分为Th1、Th2、Th17效应细胞和 CD4+CD25+调节性T细胞(Tregs 细胞)。其中Th1细胞参与细胞免疫和迟发型超敏性炎症的形成。研究发现Th1型细胞因子IFN-γ、 IL-2和TNF-
α通过直接促进细胞凋亡和(或)上调选择性黏附分子的表达,导致了β细胞的破坏,促进1型糖尿病的发生[1]。Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子介导机体的体液免疫和超敏反应。Thl7细胞在β转化生长因子(transforming growth factor β, TGF-β)单独诱导下分化为Treg细胞,分泌TGF-β,参与免疫调节;在TGF-β和IL-6的共同诱导下分化为Th17,分泌IL-17参与炎症反应和自身免疫性疾病。而Tregs细胞则在维护机体免疫平衡中发挥重要作用。
1型糖尿病的病理特点是胰岛β细胞的损伤,它的具体过程和所涉及的免疫细胞至今未完全阐明,但是大量的研究表明CD8+T细胞在胰岛β细胞的损伤中起着重要作用。对人类T1DM的研究显示,在众多潜在效应细胞中,CD8+T细胞占有主导地位。通常,在胰岛炎中CD8+T细胞占到浸润性细胞总数的一半以上,并且β细胞表面大量表达MHCⅠ类分子[2]。逄曙光[3]等对NOD鼠的研究不仅证明了CD8+T细胞亚群促进淋巴细胞浸润胰岛,而且说明CD8+T细胞是通过与胰岛β细胞直接接触导致糖尿病的发生。外国学者实验研究进一步揭示,CD8+T细胞的细胞质颗粒包含的丝氨酸酯酶经通道转移到目标细胞内,通过肌动蛋白与肌球蛋白的分离、出泡、细胞损伤从而导致靶细胞膜的穿孔裂解[4]。这个过程提示CD8+T细胞通过释放穿孔蛋白导致靶细胞的损伤,以至于引起T1DM的发生。此外,也有人认为CD8+T细胞产生的细胞因子(如IFN-γ)对T1DM的发病起了一定的作用[5]。
Dotta F[6]等多位学者的实验证明在T1DM的胰岛和外周血中可以检测到病毒颗粒。可以确定的是在新发的T1DM患者胰岛炎中存在大量的致糖尿病性CTL[7]。目前资料表明通过病毒感染等环境因素诱发血管炎性渗出,可能是加快T1DM发展的重要因素。的确,感染肠道病毒的动物和人T1DM,随着自身免疫性疾病的发展,它们的血糖水平在急剧升高[8-9]。Michael B. A[10]等认为T1DM的发生可分为两步,第一步是起始事件促发T淋巴细胞适当的免疫反应;第二步是这种免疫反应活化了效应分子从而导致胰岛β细胞的损伤。反复的病毒感染与人类[11]和动物模型[12]T1DM的发生密切相关。第二步包括效应
细胞或分子对胰岛β细胞的破坏。尽管未完全阐明,但T1DM胰岛β细胞损伤的病因已经导致宿主自身免疫反应。
2 结论
自身免疫反应、宿主基因、细胞因子、趋化因子和病毒都对T1DM的发生、发展起着重要作用。目前自身免疫反应与T1DM已成为研究的热点,但研究的重点主要集中于CD4+T细胞亚群及其相关因子与T1DM关系的研究,而国内外对CD8+T细胞与T1DM的关系研究甚少,因此对CD8+T细胞与T1DM关系的研究不仅补充了T1DM免疫学发病机制的不足,而且有望对T1DM的治疗提供新的方向。
参考文献:
[1]Bending D,de la Pe na H,Veldhoen M,et al.Highly purified Th17 cells from BDC2. 5NOD mice convert in to Th1 like cells in NOD/SCID recipient mice [J] .Clin Invest,2009,119(3):565-572.
[2]Coppieters KT, Dotta F, Amirian N, Campbell PD, Kay TW,et al.Demonstration of islet-autoreactive CD8 T cells in insulitic lesions from recent onset and long-term type 1 diabetes patients[J].Exp Med,2012,209: 51-60.
[3]逄曙光,赵家军,刘子栋,等.CD8+T细胞在糖尿病中的作用[J].中国公共卫生,2007,23(7):840-842.
[4]Waters JB,Oldstone MBA, Hahn KM.Changes in the cytoplasmic structure
of CTLs during target cell recognition and killing[J].Immunol,1996,157:3396-3403. [5]Von Herrath MG, Oldstone MBA. Interferon-g is essential for destruction of b cells and development of insulin-dependent diabetes mellitus[J].Exp Med,1997,185: 531-539.
[6]Oikarinen S.Enterovirus RNA in blood is linked to the development of type 1 diabetes.Diabetes[J].2011,60(1):276-279.
[7]Coppieters KT,von Herrath MG.Histopathology of type 1 diabetes: old paradigms and new insights[J].Rev Diabet Stud,2009,6(2):85-96.
[8]Stene LC,et al.Enterovirus infection and progression from islet
autoimmunity to type 1 diabetes:the Diabetes and Autoimmunity Study in the Young(DAISY) [J]. Diabetes,2010,59(12):3174-3180.
[9]Serreze DV,Ottendorfer EW,Ellis TM,Gauntt CJ,et a;.Acceleration of type 1 diabetes by a coxsackievirus infection requires a preexisting critical mass of autoreactive T-cells in pancreatic islets[J].Diabetes,2000,49(5):708-711.
[10]Michael B.A.Oldstone,Kurt H.Edelmanna,Dorian B.McGavernet,et al. Molecular Anatomy and Number of Antigen Specific CD8 T Cells Required to Cause Type 1 Diabetes.Anatomy of Type 1 Diabetes[J].PLoS Pathog,2012,8(11):e1003044.
[11]Foxman EF,Iwasaki A .Genome-virome interactions:examining the role of
common viral infections in complex disease[J].Nature Reviews Microbiology,2011,9:254-264.
[12]Van Belle TL, Taylor P, Von Herrath MG. Mouse models for type 1 diabetes[J]. Drug Discovery Today Dis Models,2009,6: 41-45.
编辑/哈涛
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