转化生长因子β：参与结核病致病的免疫分子

转化生长因子：参与结核病致病的免疫分子转化生长因子TGF-不仅在结核病开展过程中产生过量而且在结核分支杆菌感染的活动性病灶部位表达。TGF-可以抑制T细胞的激活及其功能，其中包括一些重要的细胞因子如白细胞介素2IL-2、干扰素IFN-等的产生。TGF-和其他细胞因子如肿瘤坏死因子TNF-具有协同作用，可以形成具有结核病特征的组织破坏。TGF-过量产生引起结核病的免疫病理改变提示，TGF-的抑制剂可以作为活动性结核病感染过程抗结核化疗的辅助治疗。一、TGF-的免疫功能1TGF-抑制T细胞的免疫应答：TGF-抑制淋巴细胞的增殖及其功能可以与环胞霉素-A相媲美，T细胞的分化状态在决定其对TGF-应答方面起着至关重要的作用1。已被激活或进入细胞周期的成熟T细胞对TGF-的抑制增殖效应非常敏感，相反，未成熟或静止T细胞可以抵抗TGF-的抑制增殖作用。D+4T细胞或D+8T细胞对TGF-的抑制活性存在不同的敏感性。TGF-主要通过下调IL-2介导的增殖信号来抑制有丝分裂原或抗D3抗体激活的T细胞增殖。TGF-对T细胞激活早期的影响是促进T细胞生长停滞、G1期细胞的积聚和增加其对凋亡的敏感性。TGF-可以通过与其它分子的协同作用诱导细胞凋亡，在髓性白血病细胞1中TGF-通过抑制BL-2基因的表达快速地诱导这些细胞的生长停滞和凋亡2。TGF-可以消除干细胞生长因子SF对肥大细胞的抗凋亡效应；TGF-下调人类主要组织相容性抗原HLA-DR的表达，不仅可以减低单核细胞产生白细胞介素1IL-1及肿瘤坏死因子TNF-，而且可以降低白细胞介素1受体IL-1R及白细胞介素-1受体拮抗剂IL-1Ra的表达3。TGF-不仅可以拮抗IL-1对靶细胞的作用，而且可以抑制受刺激的T细胞产生IFN-。虽然结核分支杆菌及其有效成分PPD可以诱导单核巨噬细胞产生TGF-，但是结核分支杆菌胞壁的糖肽脂仅能诱导TGF-的产生而不能诱导单核巨噬细胞产生IL-1、TNF-和白细胞介素10IL-104,5。所以，人们推测结核分支杆菌感染病灶的细胞因子可能存在TGF-的过度表达6,7。事实也是如此，在结核病患者的结核结节中，其浸润的单核巨噬细胞可以过度表达TGF-。另外一些证据提示活动性肺结核患者对结核分支杆菌抗原存在细胞免疫抑制现象，1725的患者对PPD迟发性皮试反响消失，大约60的患者T细胞应答功能低下，这些细胞免疫抑制现象既与TGF-有关，又与肺结核病的严重程度亲密相关8。2TGF-引起巨噬细胞去活化：TGF-导致巨噬细胞去活化的机制是直接抑制反响氧或反响氧中间产物的产生和间接拮抗IFN-、TNF-对巨噬细胞的作用。反响氧及反响氧中间产物在单核巨噬细胞抗菌作用中非常重要，并且可以被IFN-、TNF-上调。反响氧中间产物如一氧化氮N在结核分支杆菌中可能起着重要作用。在鼠巨噬细胞中N的产生受诱导性N合酶iNS的调节，TGF-可以降低iNSRNA的表达和iNS蛋白的翻译。在人巨噬细胞中逆转N的产生也与TGF-有关9。二、结核分支杆菌及其有效成分诱导的免疫效应结核分支杆菌及其有效成分是单核巨噬细胞产生细胞因子的有效诱导剂。结核分支杆菌PPD可以直接刺激单核巨噬细胞产生IL-1、TNF-和白细胞介素-2受体IL-2R10,11。结核分支杆菌的谷氨酰胺合成酶可以诱导TNF-的产生，结核分支杆菌分支酰转移酶或30kD抗原可以增强单核巨噬细胞产生细胞因子。虽然细胞因子IL-2、IFN-在结核分支杆菌感染的宿主免疫应答中起着非常重要的作用，但是两者在活动性肺结核患者中存在明显的缺陷。IL-2是结核分支杆菌反响性T细胞克隆扩增的关键因素，IFN-可以激活单核巨噬细胞吞噬结核分支杆菌。除了IL-2产生和T细胞应答功能低下外，结核病患者外周血细胞IL-2R的表达也明显下降。与T细胞应答功能低下相反，细胞因子网络麻木可能导致一些细胞因子的过量表达。几项研究结果提示活动性结核病患者血清中的TNF-、IL-1、IL-6的表达均被上调，同时显示这些患者的单核巨噬细胞可以过度表达TGF-。体外用结核分支杆菌及其有效成分刺激这些单核细胞可以促进TGF-的产生。抗TGF-抗体或TGF-的天然抑制剂通过拮抗TGF-的作用可以纠正结核分支杆菌诱导的T细胞应答功能低下12。活动性结核病患者的单核巨噬细胞培养上清可以显著抑制PPD诱导T细胞产生IFN-和IL-2，这些结果提示活动性结核病患者的单核巨噬细胞所产生的TGF-可能是以活性形式存在。另有证据证实活动性结核病患者和安康PPD皮试阳性者的外周血单核巨噬细胞体外应用PPD刺激培养后，两者产生IL-10的程度相似，抗IL-10抗体可以纠正结核病患者的T细胞功能低下13。结核病患者的细胞免疫麻木是否涉及IL-10和TGF-的互相作用并不清楚，但是结核分支杆菌及其有效成分在体内可以诱导结核病患者单核巨噬细胞过量表达TGF-，对IL-10和抑制T细胞免疫应答功能已经理解很多。三、TGF-导致的组织损坏在体外实验体系中，IFN-和TNF-可以适度增加人单核巨噬细胞抗结核分支杆菌活性，这些细胞因子在结核性胸膜炎患者体内成功地抑制结核分支杆菌复制14。与TNF-和IFN-相反，TGF-可以促进结核分支杆菌的胞内生长。TGF-的中和抗体或天然抑制剂可以降低结核分支杆菌胞内生长。在单核巨噬细胞中，TGF-可以下调IFN-、TNF-的产量和活性，也可以降低反响氧中间物产量12。当TGF-添加到结核分支杆菌浸染的单核细胞培养体系中，IFN-及TNF-对结核分支杆菌胞内生长杀菌效应就会被中和。TGF-所致的巨噬细胞去活化在重度感染结核病患者中是最强的。过量TGF-不仅可以引起结核分支杆菌感染的慢性过程，而且可以导致广泛组织破坏、空洞形成和纤维化的结核病病变特征。尽管结核分支杆菌的某些成分可以直接激活一些细胞蛋白酶引起组织损伤，但结核分支杆菌诱导的病变主要由细胞因子介导。TGF-，TNF-是结核分支杆菌及其有效成分诱导病变的主要细胞因子。TGF-对上皮细胞具有毒性，可以降低型气道细胞外表蛋白的产生，促进纤维化活性和纤维胶原酶的产生，也能增加具有组织毒性的反响氧中间物的产生。TGF-是上皮和内皮细胞生长的强抑制剂14，它既可以促进基质胶原的产生和贮存，又可以增加巨噬细胞胶原酶的产生。结核分支杆菌及其有效成分可以刺激其感染部位新颖募集的单核巨噬细胞过量表达TGF-15，进一步趋化单核细胞和中性粒细胞浸润结核分支杆菌感染部位，增加胶原酶及弹性蛋白酶的产量，所以，TGF-的过度表达不仅与结核病患者的T细胞应答功能低下、巨噬细胞去活化相关联，而且与结核分支杆菌引起的组织损伤和广泛纤维化亲密相关16。腹腔内注射TGF-的小鼠可以出现恶变质和普通纤维化。在几种纤维化肺病中如特发性肺纤维化、肉瘤样并博莱霉素诱导的肺纤维化，运用原位杂交和免疫组化技术证实这些病变组织可以过量表达TGF-。实验性博莱霉素诱导的肺纤维化组织中TGF-暂时性升高与其病情开展分期相关。在肾小球肾炎的大鼠模型中，TGF-可能参与其病理改变，全身应用抗TGF-抗体或天然抑制剂可以减轻它的尿蛋白排出和逆转其病变过程。因此，TGF-的组织程度在慢性纤维化病变的形成过程中起着非常重要的作用10。由于TGF-可以在结核分支杆菌感染部位过量表达，被认为是引起结核病免疫病变的中心分子。四、TGF-抑制剂免疫调变的可能作用活动性结核病患者体内过量表达的TGF-可以抑制T细胞免疫应答，导致巨噬细胞去活化和组织损伤，所以有人认为TGF-的抑制剂可以作为结核病化疗的免疫佐剂。两种TGF-天然抑制剂得克因derin、灭活相关肽LAP具有潜在调变TGF-的作用17。得克因是一种小相对分子质量的糖原，可以与TGF-的生物活性中心结合，阻断TGF-的活性。在肾小球肾炎的大鼠模型中，得克因的应用可以降低尿蛋白，显著地改善组织病变。LAP是TGF-的灭活相关肽，它具有结合和灭活TGF-的才能。重组LAP已经应用于可以过度表达TGF-的转基因鼠，实验结果提示LAP可以阻断TGF-对肝细胞的增殖效应。已有实验证明得克因和LAP应用于结核病患者可以恢复T细胞的免疫应答才能，改善单核巨噬细胞的免疫效应功能。因此，得克因和LAP可望作为免疫治疗佐剂应用于结核病患者的临床治疗，尤其是对难治性结核病患者特别适用。参考文献1AhujaSS,Paligianni,YaadaH,etal.effetftransfringgrthfatr-nearlyandlateativatineventsinhuanTells.JIunl,1993,150:3109-3119.2Selvakuaran,LinHK,iyashitaT,etal.IediateearlyupregulatinfbaxexpressinbyP53butntTGF-1:aparadigfrdistintappttipathays.ngene,1994,9:1791-1799.3Bgdan,PaikJ,VdvtzY,etal.nstrastingehanissfrsuppressinfarphageytkinesreleasebyTGF-andIL-10.JBilhe,1992,267:23301-23306.4YuanY,LeeRE,BesraGS,etal.Identifiatinfageneinvlvedinthebisynthesisfylprpanatedyliaidsinybateriutuberulsis.prNatlAadSiUSA,1995,92:6630-6634.5AungH,TssiZ,isnieskiJJ,etal.Indutinfnytesexpressinfturnersisfatralphabythe30kDaalphaantigenfybateriutuberulsisandsynergisithfibrnetin.JlinInvest,1996,98:1261-1268.6TssiZ,YungTG,AverillLE,etal.IndutinfTGF-bypurifiedprtEinderivative(PPD)fybateriutuberulsis.InfetIunl,1995,63:224-228.br7HirshS,HussainR,TssiZ,etal.rssdulatryrlefrTGF-intuberulsis:suppressinfantigendrivenIFN-prdutin.PrNatlAadsiUSA,1996,93:3193-3198.8BarnesPF,LuS,AbrasJS,etal.ytkineprdutinatthesitefdiseaseinhuantuberulsis.InfetIunl,1993,61:3482-3489.9RihEA,KnuthK,HailtnBD,etal.ybateriutuberulsis-stiulatedexpressinfinduiblenitrixidesynthaseandprdutinfnitrixidebyhuanalvelararphages.inpress.10TssiZ,GgateP,ShiratsuhiH,etal.EnhanedprdutinfTGF-bybldnytesfrpatientsithativetuberulsisandpresenefTGF-intuberulusgranulatuslunglesins.JIunl,1995,54:465-473.11allisRS,FujiaraH,EllnerJJ,etal.DiretstiulatinfnytereleasefIL-1byybaterialprteinantigens.JIunl,1996,56:193-196.12HirshS,JerrldJE,BlinkhrnR,etal.InvitrrestratinfTellrespnsesintuberulsisandaugentatinfnyteeffetrfuntinagai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