布魯氏菌病細(xì)胞免疫研究進(jìn)展

布魯氏菌病由布魯氏菌感染引起,是世界范圍內(nèi)常見的人畜共患病之一?布魯氏菌是一種兼性細(xì)胞內(nèi)感染細(xì)菌,能夠通過其毒力因子調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞信號(hào)通路并逃避宿主細(xì)胞免疫反應(yīng)?巨噬細(xì)胞?樹突狀細(xì)胞(DC)以及T淋巴細(xì)胞可以通過各種不同途徑參與機(jī)體抗布魯氏菌的過程?本文簡(jiǎn)要介紹了布魯氏菌毒力因子介導(dǎo)的免疫逃逸機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上主要介紹了巨噬細(xì)胞?樹突狀細(xì)胞以及T淋巴細(xì)胞不同亞群參與的機(jī)體抗布魯氏菌過程?為了解布魯氏菌病的發(fā)病機(jī)制,治療以及疫苗研制提供了重要的依據(jù)?

布魯氏菌主要通過吸入?皮膚擦傷?攝入或黏膜侵入機(jī)體?布魯氏菌通過其毒力因子:脂多糖(LPS),T4SS分泌系統(tǒng),BvrR/BvrS系統(tǒng)和外膜蛋白,可以與宿主細(xì)胞表面相互作用,形成早期,晚期BCV(Brucella Containing Vacuole,布氏小體)以及細(xì)菌繁殖時(shí)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的相互作用介導(dǎo)其逃避免疫系統(tǒng)攻擊?

布魯氏菌重要的特征是在吞噬細(xì)胞和非吞噬細(xì)胞內(nèi)存活和繁殖并且可以改變免疫細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致淋巴結(jié),肝臟和脾臟腫大,該菌還具有抵抗吞噬細(xì)胞殺菌作用的能力,并且可以阻止抗原特異性T細(xì)胞對(duì)其識(shí)別,從而形成有利于其生存和繁殖的微環(huán)境,導(dǎo)致宿主慢性感染?

機(jī)體對(duì)抗布魯氏菌主要以細(xì)胞免疫應(yīng)答為主,主要包括巨噬細(xì)胞?DCs等抗原提呈細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞的活化,不同的T淋巴細(xì)胞亞群參與布魯氏菌病的不同階段?Th1通常在感染的早期階段發(fā)揮作用,并在宿主對(duì)病原體的抵抗力中起關(guān)鍵作用?Th2細(xì)胞在感染中的主要功能是誘導(dǎo)體液免疫?Th17細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)育受到IFN-γ和IL-4的負(fù)調(diào)節(jié)?成熟的Th17細(xì)胞可以抵抗IFN-γ和IL-4的抑制?Th17細(xì)胞能夠彌補(bǔ)Th1/Th2作用機(jī)制的不足?

0 1布魯氏菌通過其毒力因子逃避宿主免疫反應(yīng)

布魯氏菌的可以通過LPS的不同組分抵抗先天性免疫防御;通過VirB編碼的T4SS分泌系統(tǒng)的形成并通過其釋放的效應(yīng)因子(BtpA)來調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞信號(hào)通路并抑制宿主細(xì)胞免疫反應(yīng),此外T4SS還促進(jìn)機(jī)體宿主細(xì)胞形成布氏小體(BCV)并促進(jìn)宿主細(xì)胞間感染;布魯氏菌的外膜蛋白可以保護(hù)這些細(xì)菌免受宿主補(bǔ)體和其他抗菌肽的侵害,此外外膜蛋白還被證明可以介導(dǎo)布魯氏菌和宿主細(xì)胞之間的直接相互作用,進(jìn)而促進(jìn)布魯氏菌逃避宿主免疫反應(yīng)?

0 2布魯氏菌介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答

布魯氏菌感染(以牛種菌為例)后啟動(dòng)先天性和適應(yīng)性免疫,TLR可參與識(shí)別布魯氏菌,TLR2,TLR4和TLR9是參與識(shí)別牛種菌重要TLR,在感染的早期階段,不同的TLRs激活不同信號(hào)通路介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞(M?)和樹突狀細(xì)胞(DC)分泌IL-12和TNF-α?而布魯氏菌產(chǎn)生的 Toll/白細(xì)胞介素-1受體 (TIR)可參與降低 TLR 對(duì)感染的依賴性反應(yīng)?感染早期階段的巨噬細(xì)胞IL-10增加,這會(huì)下調(diào)IFN-γ,IL-12和TNF-α的產(chǎn)生,導(dǎo)致布魯氏菌可以在巨噬細(xì)胞中存活?而在感染的后期階段,活化的巨噬細(xì)胞的殺菌活性主要是由T輔助1型(Th1)CD4細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ誘導(dǎo)的活性氮中間體(RNIs)和活性氧中間體(ROIs);感染后DC的活化除了上調(diào)MHCII類(MHCII)和共刺激分子CD40,CD80和CD86 的表達(dá)外,還會(huì)分泌IL-12和TNF-α?巨噬細(xì)胞和DC產(chǎn)生TNF-α和IL-12,刺激CD4和CD8T淋巴細(xì)胞分泌IFN-γ并發(fā)揮細(xì)胞毒性。

（1）巨噬細(xì)胞對(duì)布魯氏菌感染的反應(yīng)

據(jù)報(bào)道,光滑型LPS對(duì)布魯氏菌在巨噬細(xì)胞中生存具有免疫調(diào)節(jié)作用,它可以與巨噬細(xì)胞表面的MHCⅡ結(jié)合,形成MHCⅡ-LPS復(fù)合物進(jìn)而干擾巨噬細(xì)胞以MHCⅡ的方式提呈抗原,從而削弱巨噬細(xì)胞活化抗原特異性CD4+T細(xì)胞的能力?此外,布魯氏菌LPS可通過巨噬細(xì)胞表面的脂筏進(jìn)入細(xì)胞并與TNF-α相互作用來抑制宿主細(xì)胞凋亡,從而促進(jìn)布魯氏菌在宿主細(xì)胞中的生存與復(fù)制?此外,布魯氏菌感染會(huì)使單核細(xì)胞失調(diào),并通過上調(diào)LC3依賴的自噬過程抑制巨噬細(xì)胞分化為經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞(M1巨噬細(xì)胞)或旁路活化的巨噬細(xì)胞(M2巨噬細(xì)胞),從而抑制促炎和抗炎因子的產(chǎn)生并干擾機(jī)體的免疫反應(yīng)?

（2）樹突狀細(xì)胞對(duì)布魯氏菌感染的反應(yīng)

樹突狀細(xì)胞(DC)是早遇到抗原的細(xì)胞之一?布魯氏菌可以擴(kuò)散并到達(dá)不同的淋巴組織,并能夠感染不同的DC亞群?布魯氏菌LPS是否阻礙DC免疫反應(yīng)存在一些爭(zhēng)議,一些實(shí)驗(yàn)報(bào)告了光滑布魯氏菌菌株對(duì)DC成熟或激活具有抑制作用,而感染粗糙菌株后,可對(duì)DC成熟具有激活作用?大量研究表明,布魯氏菌可被DC亞群的TLRs識(shí)別并激活細(xì)胞內(nèi)途徑產(chǎn)生細(xì)胞因子?

此外,布魯氏菌的外膜蛋白在DC成熟與抗原提呈方面發(fā)揮著重要的作用?

（3）T淋巴細(xì)胞對(duì)布魯氏菌感染的反應(yīng)

布魯氏菌對(duì)宿主的入侵主要誘導(dǎo)由Th1淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的特異性免疫反應(yīng),該特異性免疫反應(yīng)能夠產(chǎn)生促炎細(xì)胞因IL-1β,IL-6,TNF-α,為重要的是IFN-γ,這些促炎細(xì)胞因子會(huì)激活巨噬細(xì)胞以增加其殺菌能力,并激活殺死感染細(xì)胞的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)從而發(fā)揮保護(hù)作用?此外Th1細(xì)胞可以通過增加IL-2的分泌來對(duì)布魯氏菌感染起免疫應(yīng)答?

Th2細(xì)胞參與布魯氏菌病的慢性感染,但在急性感染中,大多數(shù)血清Th2細(xì)胞因子的水平也會(huì)升高?Th2細(xì)胞主要通過分泌IL-4?IL-5和IL-13參與對(duì)抗布魯氏菌感染?

0 3布魯氏菌介導(dǎo)人類的免疫應(yīng)答

在人群中,布魯氏菌主要通過胃腸道和呼吸道粘膜進(jìn)入體內(nèi)進(jìn)而導(dǎo)致人類感染布魯氏菌病,并表現(xiàn)出流感樣癥狀?典型的波狀熱和骨關(guān)節(jié)炎等慢性感染?

T細(xì)胞免疫反應(yīng)參與布魯氏菌感染的全過程,但不同階段(急性?慢性和恢復(fù)期)的患者會(huì)誘發(fā)不同的T細(xì)胞亞群免疫反應(yīng)?相關(guān)研究表明:Th1,Th17和Treg細(xì)胞免疫在急性期占主導(dǎo)地位,而Th2,Th17和Treg細(xì)胞免疫在慢性期占主導(dǎo)地位?Th1細(xì)胞的比例在人布魯氏菌病患者中增加,是布魯氏菌感染急性期細(xì)胞免疫的主要類型, Th1細(xì)胞通過產(chǎn)生IFN-γ激活巨噬細(xì)胞和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞?IL-12和IFN-γ作為Th1型細(xì)胞因子,反過來誘導(dǎo)更多的Th1細(xì)胞極化?此外,Th1細(xì)胞還可以通過增加IL-2的分泌來對(duì)布魯氏菌感染起免疫應(yīng)答?Th1細(xì)胞能夠分泌TNF-α,對(duì)病原體和炎癥的生化反應(yīng)起著至關(guān)重要的作用?

Th2細(xì)胞主要分泌的細(xì)胞因子是IL-4?IL-5和IL-13?據(jù)報(bào)道,Th2細(xì)胞在慢性布魯氏菌病患者外周血中的表達(dá)率明顯高于急性布魯氏菌病患者?慢性患者IL-4表達(dá)的增加與Th2的變化一致?除此之外,慢性布病患者中IL-5和IL-13的表達(dá)顯著高于急性期,恢復(fù)期和健康人群,這表明IL-5和IL-13都參與Th2細(xì)胞介導(dǎo)的慢性布魯氏菌感染?

Th17細(xì)胞是與感染相關(guān)的重要免疫細(xì)胞,并且可以在布魯氏菌感染后增殖分化?據(jù)報(bào)道,急性布魯氏菌病患者外周血中Th17細(xì)胞的百分率明顯升高,治療后下降,另外急性?慢性患者間的細(xì)胞比例沒有顯著差異,但高于健康對(duì)照組?Th17細(xì)胞及其效應(yīng)分子(IL-17?IL-17A和IL-17F),可以參與對(duì)布魯氏菌感染的細(xì)胞免疫?

0 4總結(jié)與展望

疫苗是用于控制布魯氏菌病的重要組成部分,但目前沒有安全有效的疫苗可用于預(yù)防人類布魯氏菌病并且布魯氏菌病是一種難以治療的細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌感染疾病?通過對(duì)布魯氏菌與免疫細(xì)胞之間相互作用以及它們所分泌的細(xì)胞因子的研究為更好地理解布魯氏菌病的狀況?療效和預(yù)后的生化或免疫指標(biāo)?相信在未來,我們不僅可以將這些用于診斷,還用于開發(fā)疫苗?