综述:调节性 T 细胞与内皮细胞的相互作用

《Nature Reviews Immunology》:Regulatory T cell and endothelial cell crosstalk

【字体: 时间:2025年04月02日 来源:Nature Reviews Immunology

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  这篇综述聚焦于调节性 T(Treg)细胞和内皮细胞的相互作用。Treg细胞在免疫平衡中至关重要,其迁移依赖内皮细胞。二者存在双向信号交流,影响血管通透性等。文中探讨了相关机制,并探索在自身免疫病、移植和癌症中的潜在治疗策略,值得一读。

  

调节性 T 细胞与内皮细胞相互作用的研究进展

调节性 T(Treg)细胞在维持免疫监视和免疫耐受过程中发挥着核心作用。它们能够从淋巴器官迁移至血液,随后进入组织,还能从组织进入引流淋巴结。在这一系列过程中,血液和淋巴管的特异性内皮细胞起着关键的 “把关人” 作用。当 Treg细胞穿越单层内皮细胞时,会与内皮细胞进行双向的信号交流,并通过促进血液和淋巴内皮细胞的结构改变,来调节血管的通透性。反过来,血液和淋巴内皮细胞也能够调节 Treg细胞的再循环和驻留。下面将深入探讨 Treg细胞与内皮细胞相互作用的细胞和分子机制,以及针对这些相互作用在自身免疫疾病、移植和癌症治疗中的潜在策略。

Treg细胞与内皮细胞相互作用的细胞机制

Treg细胞的迁移是其发挥免疫调节功能的重要前提。从淋巴器官进入血液循环时,Treg细胞首先要与血管内皮细胞接触。在这个过程中,Treg细胞表面表达的特定黏附分子,如整合素家族成员等,会与内皮细胞表面相应的配体结合,介导 Treg细胞黏附到内皮细胞上。这种黏附是 Treg细胞穿越内皮细胞屏障的第一步。
当 Treg细胞与内皮细胞紧密接触后,便开始穿越内皮细胞层,这个过程称为跨内皮迁移。在此期间,Treg细胞与内皮细胞之间会发生一系列复杂的细胞行为变化。内皮细胞会出现局部的结构调整,例如细胞间连接的重塑,以允许 Treg细胞通过。同时,Treg细胞会分泌一些细胞因子和趋化因子,这些物质不仅可以促进自身的迁移,还能对内皮细胞的功能产生影响。
Treg细胞穿越内皮细胞进入组织后,与组织中的内皮细胞继续相互作用。此时,内皮细胞能够为 Treg细胞提供生存和功能维持的微环境信号。例如,内皮细胞可以分泌某些生长因子和细胞外基质成分,影响 Treg细胞的存活、增殖和功能状态。而 Treg细胞则可以调节内皮细胞的功能,维持血管的稳定性,防止过度的炎症反应对血管造成损伤。

Treg细胞与内皮细胞相互作用的分子机制

在分子水平上,Treg细胞与内皮细胞之间的相互作用涉及多种信号通路。Treg细胞表面的某些受体与内皮细胞表面配体结合后,会激活 Treg细胞内的信号转导途径。例如,Treg细胞表面的趋化因子受体 CXCR4 与内皮细胞分泌的趋化因子 CXCL12 结合,激活 PI3K-Akt 等信号通路,促进 Treg细胞的迁移和存活。
内皮细胞也会受到 Treg细胞分泌的因子的影响,激活自身的信号通路。Treg细胞分泌的转化生长因子 -β(TGF-β)可以与内皮细胞表面的 TGF-β 受体结合,激活 Smad 信号通路,进而调节内皮细胞的基因表达,影响其增殖、分化和血管生成相关的功能。同时,Treg细胞分泌的血管内皮生长因子(VEGF)也能与内皮细胞表面的 VEGF 受体相互作用,调节血管的通透性和内皮细胞的迁移。
此外,细胞间的黏附分子和共刺激分子在 Treg细胞与内皮细胞的相互作用中也起着关键作用。如 ICAM-1(细胞间黏附分子 1)和 VCAM-1(血管细胞黏附分子 1)等,它们在内皮细胞表面表达,与 Treg细胞表面的相应配体结合,不仅介导细胞间的黏附,还参与细胞内的信号传递,影响细胞的功能和行为。

Treg细胞与内皮细胞相互作用在疾病中的意义

在自身免疫疾病中,Treg细胞与内皮细胞的异常相互作用可能导致免疫失衡。正常情况下,Treg细胞能够抑制过度的免疫反应,维持免疫稳态。但当二者相互作用出现异常时,Treg细胞可能无法有效发挥免疫抑制功能,使得免疫系统错误地攻击自身组织。例如,在类风湿关节炎中,关节部位的血管内皮细胞与 Treg细胞的相互作用失调,导致炎症细胞大量浸润关节组织,引发关节的炎症和损伤。
在器官移植领域,Treg细胞与内皮细胞的相互作用对移植物的存活至关重要。移植后,受体的免疫系统会识别移植物为外来物并发动免疫攻击。Treg细胞可以通过与移植物血管内皮细胞的相互作用,抑制免疫细胞的浸润,减轻免疫排斥反应。研究发现,增强 Treg细胞与内皮细胞之间的有益相互作用,能够提高移植物的存活率,改善移植效果。
在癌症方面,Treg细胞与肿瘤血管内皮细胞的相互作用具有复杂的影响。一方面,Treg细胞可以抑制抗肿瘤免疫反应,帮助肿瘤细胞逃避免疫监视,促进肿瘤的生长和转移。肿瘤血管内皮细胞能够为 Treg细胞提供生存和活化的微环境,使其在肿瘤组织中积累。另一方面,靶向 Treg细胞与内皮细胞的相互作用,有可能打破肿瘤的免疫逃逸机制,增强抗肿瘤免疫。例如,阻断 Treg细胞向肿瘤组织的迁移,或者干扰其与肿瘤血管内皮细胞的相互作用,可能成为新的癌症治疗策略。

针对 Treg细胞与内皮细胞相互作用的治疗策略

基于 Treg细胞与内皮细胞相互作用在多种疾病中的重要意义,开发针对这一相互作用的治疗策略具有广阔的前景。在自身免疫疾病的治疗中,可以通过调节 Treg细胞与内皮细胞之间的信号通路,增强 Treg细胞的免疫抑制功能。例如,使用小分子抑制剂或生物制剂,调节 Treg细胞表面受体与内皮细胞配体之间的相互作用,促进 Treg细胞向炎症部位的迁移,抑制过度的免疫反应。
对于器官移植,通过干预 Treg细胞与内皮细胞的相互作用,可以减轻免疫排斥。可以采用细胞治疗的方法,体外扩增具有免疫调节功能的 Treg细胞,然后回输到受体体内,增强其与移植物血管内皮细胞的相互作用,抑制免疫排斥反应。同时,开发针对内皮细胞表面分子的抗体或药物,调节内皮细胞与 Treg细胞的相互作用,也有望提高移植物的存活率。
在癌症治疗中,靶向 Treg细胞与肿瘤血管内皮细胞的相互作用是一个新兴的研究方向。可以设计药物阻断 Treg细胞表面的趋化因子受体与肿瘤血管内皮细胞分泌的趋化因子之间的结合,阻止 Treg细胞向肿瘤组织的募集。或者开发能够干扰 Treg细胞与肿瘤血管内皮细胞之间黏附分子相互作用的制剂,打破肿瘤的免疫逃逸,增强机体的抗肿瘤免疫反应。
调节性 T(Treg细胞)与内皮细胞之间的相互作用在免疫调节、血管功能维持以及多种疾病的发生发展中都起着关键作用。深入了解其细胞和分子机制,为开发针对自身免疫疾病、器官移植和癌症等疾病的新型治疗策略提供了理论基础。未来,随着研究的不断深入,有望通过精准调控这一相互作用,实现对相关疾病更有效的治疗。

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