免疫功能的增龄性改变与激素替代治疗的影响.doc

随着人类平均寿命的延长，大多数妇女一生的三分之一的时光将要在绝经后度过。大量的证据已表明雌激素的应用给绝经后妇女带来很多益处，如延缓了动脉粥样硬化的发生，阻止了骨量的丢失，延缓了认知功能的丧失及阿尔茨海默病的发生，缓解了绝经相关的潮热症状及情绪变化，减缓了皮肤及生殖道的萎缩。流行病学、临床及实验室研究表明性激素在机体免疫功能和免疫介导性疾病中起重要作用。一般来说，由于机体内分泌的性激素不同，无论是细胞免疫还是体液免疫，女性均优于男性 1 。绝经前后妇女体内激素变化十分显著，其免疫功能也发生了变化。对于激素与免疫系统的关系，过去较的研究是激素对自身免疫性疾病的影响。随着激素替代治疗（HRT）的广泛应用，其对绝经后妇女免疫功能的影响受到人们的关注。在免疫应答过程中起核心作用的是免疫细胞，本文就免疫功能的增龄性改变及绝经后妇女激素替代治疗对其影响作一综述。1 淋巴细胞及亚群T细胞是胸腺依赖性淋巴细胞，经胸腺分化成熟后，再通过血液、淋巴管组织的再循环发挥作用。根据外周血成熟T细胞表面标志和分化抗原的不同，T细胞分为CD4 + 和CD8 + T细胞，CD8 + 细胞根据功能不同分为细胞毒性T细胞、抑制性T细胞及辅助性T细胞。1.1 老年人群T细胞及亚群的变化 研究表明，T细胞在老化过程中绝对值明显减少 2这与老年人胸腺明显退化萎缩密切相关。老年人胸腺结构的改变导致胸腺素合成减少，诱导T细胞标志的表达能力改变，导致外周血T细胞表型的质与量都发生改变，亚群比例失调。目前，对老年人外周血CD4 + 及CD8 + T细胞比值变化研究较多，但结果不一致。有研究发现老年人T细胞数减少主要是CD8 + T细胞减少，CD4 + /CD8 + 比值明显升高;但另一些研究证实老年人，CD4 + /CD8 + 比值稍有下降。国内阎世 明等都对CD4 + /CD8 + 比值进行研究，结果基本相同，即健康老人CD4 + T细胞百分率无变化，CD8 + T细胞百分率明显升高，CD4 + /CD8+ 比值下降;患病老人的CD4 + /CD8 + 比值更明显下降。尽管老年人CD4 + /CD8 + 比值结果不一致，但较一致的结果是，老年人单个T细胞膜上表达的CD4或CD8的密度比青年人的明显减少。研究表明 3 ，绝经后妇女与年轻生育期妇女相比，T细胞亚群明显降低，CD4 +/CD8 + 比值降低，但T细胞的活性标记物（CD25、HLA-DR）是增高的，其意义尚待阐明。CD45是CD4 + T细胞表面标志之一，由于剪接不同，它有三种异构体，其中CD45RA表达于纯真CD4 + T细胞表面，一旦这些纯真T细胞被特异性抗原激活，即成为记忆T细胞，转而表达CD45RO。老年人单个T细胞上表达的CD45RO水平比青年人高。研究指出，老年个体T细胞增殖能力的下降很可能与上述纯真类细胞产生白细胞介素（IL）-2的主要细胞数减少有关;记忆类细胞（辅助B细胞产生抗体的主要细胞）数的增加则可能与老化过程中自身免疫球蛋白IgA、IgG水平升高有关。有关绝经后妇女的T细胞的变化与这一研究结果是一致的，Kamada等 4 研究显示，在绝经晚期妇女的T细胞降低，而记忆性T细胞亚群或对抗原刺激无应答性的T细胞比例增多，Th细胞（辅助T细胞）和CTL（cytotoxicity T lymphocyte，细胞毒性T细胞）的前体细胞频率明显降低。上述情况造成T淋巴细胞整体水平信号与反应性随增龄而降低。因此，绝经后妇女T细胞由纯真性向记忆性的转变或许是免疫功能失调的表现。细胞增殖及细胞凋亡是两个重要的生命的现象，在维持细胞平衡中发挥着重要的作用。研究表明，衰老相关的免疫功能的失调与免疫细胞凋亡失调及对增殖信号反应性减低密切相关。在人类及啮齿类动物中随着年龄的增长T淋巴细胞的增殖反应性降低 5，6 ，这可能与衰老T细胞表面分子的变化有关。CD28是T细胞活化必须的协同刺激信号，参与了T细胞的活化与增殖，CD28 + T细胞数明显减少是T细胞衰老的一个重要变化。目前，已发现细胞凋亡不仅在免疫系统的发生发育中起关键作用，而且也是调节免疫应答，维持对外来抗原起适当反应以及保持对自身抗原耐受的方式。在衰老T细胞中，DNA的修复能力降低，细胞发生凋亡的数量及频率都增加。与年轻人相比，老年人群中成熟激活的T淋巴细胞更易发生细胞凋亡。在T细胞不同亚群对细胞凋亡的敏感性亦不同，Herndon等 7 证实随着年龄的增长，CD45RO-T细胞的凋亡增加，这个结果也提示衰老个体CD45RO+T细胞的积累可能部分是由于CD45RO-T细胞的凋亡增加所致。1.2 HRT对T细胞及亚群的影响 胸腺退化与萎缩被认为是外周淋巴器官中T细胞数量减少的主要原因。在一些动物实验研究中，予雌激素替代治疗，治疗组胸腺重量较非治疗组减轻，淋巴细胞的增殖反应性较非治疗组降低 8 。另一些研究提出，雌激素可能通过诱导凋亡促使胸腺萎缩，进而使外周T细胞减少。但在有关绝经后妇女的研究中发现 4 ，HRT可明显增加外周血中淋巴细胞的比例，但T、B细胞及其亚群CD4及CD8的比例无明显变化，HRT并不能逆转纯真T细胞和记忆T细胞的比例。另一项研究报道 3 HRT不能逆转绝经后妇女T细胞数量的降低。因此，推测T细胞及亚群数量变化与年龄相关，而与性激素缺乏关系不大。同时表明激素替代雌激素的剂量并未致胸腺功能下降。T细胞增殖能力的明显降低是老龄化的重要标志之一。Ferguson 9 提出老年人的T细胞增殖潜能较年轻人低是与其对病原体抵抗力低及对皮肤试验反应迟钝相关。而且，T细胞增殖力降低也是反映老年人死亡率的早期指标之一。大量研究证实雌激素具有免疫调节及免疫抑制的双重作用，超生理剂量的雌激素可抑制外周血淋巴细胞对ConA及PHA增殖反应，小剂量雌激素则刺激外周淋巴细胞增殖。Porter 10 对27名接受雌孕激素联合治疗组及22名非治疗组进行研究，观察HRT前后T细胞对丝裂原的反应性，结果显示，治疗组对丝裂原具有更高的反应性。另一些研究也有类似的结论，Mariane 11 指出HRT组的淋巴细胞对ConA诱导的增殖反应性高于非治疗组;Burleson 12 报道，单纯服用雌激素或雌孕激素联合应用患者有较高ConA增殖反应性的基线。由此得出，HRT可能有延缓老年人免疫衰退指标的变化，这是以前研究所未曾认识到的，但HRT通过何种途径调节T细胞的增殖反应性的机理仍不清楚。 目前，较为一致的观点认为雌激素促进胸腺萎缩，研究报道 13 雌激素增加了胸腺细胞上FasL表达，提示雌激素诱导胸腺细胞的凋亡可能是其促进胸腺萎缩的主要机制。但雌激素对外周淋巴细胞凋亡的研究，各家报道不一。Jenkins 14 在女性激素对Jurkat CD4 + T细胞凋亡影响的研究中提出，高剂量雌激素可明显抑制Jurkat CD 4 +T细胞上bcl-2基因的表达。另一项体内的动物实验研究也证实 15 ，高于生理剂量的雌激素可诱导淋巴细胞的凋亡。Hofmann-Lehmann R 16 对有完整卵巢雌性猫及去势雄性猫的E2水平及淋巴细胞的凋亡进行测定，在PHA刺激下，将淋巴细胞培养12h，发现血E2水平与淋巴细胞凋亡呈负相关性，提示生理剂量雌激素可能保护外周淋巴细胞免于凋亡。由此得出，雌激素对淋巴细胞凋亡的影响取决于雌激素剂量及作用时间。对于T细胞不同亚群，雌激素作用亦不同，在柯萨奇病毒B3诱导的心肌炎小鼠研究中发现，在雌激素治疗组，Th2细胞上bcl-2表达增加，雌激素通过抑制Th2细胞的凋亡，阻止机体免疫病毒的侵袭 17 。2 B细胞及其亚群2.1 老年人群B细胞数量及功能的变化 B细胞主要发挥体液免疫功能。大多数文献报道在老龄化过程中，循环系统中B细胞数目保持不变。但Schwab 18 等研究指出那些易患严重感染性疾病的老年人的抗体明显下降。另一些研究也指出老年人群的高死亡率低生存率与B细胞数量降低有相关性 9 ，Doria 19 等发现那些基因型表现为高抗体反应性的鼠有较长的寿命。2.2 HRT对B细胞及亚群的影响 Porter 10 的研究发现，激素替代组中B细胞数目明显升高。但亦有报道提出自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮、风湿性关节炎、桥本甲状腺炎都与雌激素有关，雌激素有提高B细胞产生自身抗体反应性的倾向 20 。Verthelyi 21 的实验报道在啮齿类动物中，女性激素可增加自身抗体的产生。另一篇报道提出 22 ，绝经后雌激素替代治疗与系统性红斑狼疮发生相关。这些观点产生了一个问题，是否HRT能诱发绝经妇女自身免疫紊乱。根据B细胞是否表达CD5抗原，分为CD5 + B细胞和CD5 - B细胞（即习惯所称的B细胞）。近年来，表达CD5细胞表面标志的B细胞亚群的存在及性质已受到相当注意，CD5 + B细胞是机体发育早期独特型网络的主要细胞，它是自然自身抗体以及一些特殊抗原决定簇抗体的来源，其数量的增多与老化过程中自身免疫疾病的高发病率有关;而CD5 - B细胞是形态较小，比较成熟的B细胞，可产生高亲和性IgG类抗体，针对外界抗原如流感疫苗等产生抗体，老年人对许多抗原反应的减弱，可能是由于CD5 - B细胞数的下降所引起。在最近的一项试验 23 中，通过对绝经前后B细胞变化的研究表明，绝经晚期妇女的CD5 - B明显降低，而CD5 + B保持不变。这一发现提示雌激素可能与维持外周血中CD5 - B数目有关。进一步的试验证实了这一观点，将绝经后妇女分为非激素替代组和激素替代组，通过治疗前后B细胞亚群的测定，确定HRT对绝经后妇女体液免疫的影响。结果表明，激素替代不增加外周血中CD5 + B细胞的比例，但CD5 - B细胞明显增加。Kasaian 24 报道CD5+B可产生自然抗体，它可转化为产生自身抗体的细胞，而这一细胞是几种自身免疫性疾病的特征性细胞。即在上述试验表明HRT并不增加绝经后妇女“自身免疫”CD5+B细胞的形成。在另一项试验中 25 也发现HRT并不影响抗核抗体的产生。由此得出，HRT并不增加绝经后妇女自身免疫疾病的发生，而是通过提高CD5 - B细胞来增强了其抗感染抗病毒的能力。有人提出，绝经后妇女应雌孕激素合并治疗诱发自身免疫性疾病的危险性很小，系统性红斑狼疮患者也可行HRT。但这一提议还有待大量试验来证实其可行性。目前，究竟是雌激素还是孕激素引起CD5-B细胞的增加，一些研究提出雌激素可能起着重要作用，Malarkey等 26 证实雌激素可提高绝经后妇女抗Epstein-Barr病毒抗体的滴度，EB病毒是通过与B细胞的CD21结合，可感染众多的靶细胞，而MPA可抑制这一作用。Van Voorhis 27 证实孕激素有免疫抑制活性。但目前尚未有单纯雌激素对B细胞亚群影响的有关报道。3 NK细胞3.1 老年人群NK细胞数量及功能的变化 NK细胞是一个不需要预先致敏，能直接对良、恶性细胞产生MHC-非限制性细胞毒作用的细胞，是机体对抗感染及肿瘤发生的重要免疫防线。在Facchini 28 的研究中表明，在老龄化过程中，NK细胞数目升高，而细胞的溶解活性下降。Herberman 29 提出老年人的NK细胞数低于年轻妇女。Jehn-Hsiahn 3 报道显示绝经后妇女的NK细胞的杀伤活性下降。但这里也有不同的观点，如在Albrecht 30 的研究指出，绝经妇女NK细胞的细胞毒活性升高。这些观点的不统一 可能与选择的研究对象的差异有关。3.2 HRT对NK细胞的影响 有关HRT对NK细胞影响各家报道存在不同的观点。动物实验 31 发现卵巢切除恒河猴NK细胞活性下降，与Hoek 32 等观察卵巢早衰患者的结果是一致的。雌激素缺乏者NK细胞活性的下降提示绝经后妇女易于受病原体侵袭，易于肿瘤生长，而病原体及肿瘤组织均为NK细胞的靶组织。在上述试验中卵巢切除组予雌HRT后NK细胞活性比治疗前增高。在Sorachi 33 的体外试验中发现，17b-E2可提高NK细胞的活性。在Jehn-hsiah的研究中报道，NK细胞在绝经后妇女是下降的，但HRT可逆转这一变化。同时还发现HRT后NK细胞的功能恢复是一个慢性过程（6个月）而不是一个急性过程（1个月），这可能的机制是雌激素增加了NK细胞的雌激素受体的表达，使雌激素受体逐渐对外源性雌激素产生反应，但目前这一假说还需进一步证实。但另一些报道 34 也有相反的观点，提出性激素，特别是雌激素（天然或合成的），在B/W及正常鼠均明显降低了NK细胞的活性。研究表明，雌激素减少NK细胞活性的机制尚不清楚，一个可能的机制是雌激素减少了NK细胞从骨髓中的流出量。另一种机制认为，NK细胞的减少是由于雌激素的间接作用，即作用于I1-2和IFN-，而后者被认为影响着NK细胞的活性。在一项HRT至少2年以上绝经后妇女研究表明，治疗组的NK细胞介导的细胞毒作用明显低于对照组 19 ，这一结果与Brunelli 35 研究结果是一致的，后者是对HRT6个月绝经妇女进行调查发现，在HRT的第8天，NK细胞介导的细胞毒作用短暂性升高，第21天明显下降，第28天再次上升，但未回升到治疗前水平。目前，NK细胞介导的细胞毒作用下降的机制仍不清楚，有以下几种推测:性激素是通过作用于胸腺来调节免疫功能的;抑制抑制性T细胞性的活性;降低骨髓依赖性细胞的数量;选择性减少了循环中非特异性细胞毒性细胞的数量。在病毒感染的早期，细胞及体液介导的免疫反应还处于激活过程中，NK在减少病毒感染中就发挥着重要作用。因此，如果NK细胞介导的细胞毒作用受到损害，感染的发生率就会升高，随之患病率及死亡率也升高。目前，HRT对NK细胞的影响及其机制仍不清楚，值得进一步探讨。综上所述，HRT对免疫系统影响方面的研究仍是新的领域，这方面的研究仍处于初步的探索阶段。目前研究表明HRT可通过选择性作用于淋巴细胞可部分逆转绝经后衰退的免疫功能有，如增强T细胞的增殖反应性，调节Th1/Th2平衡，HRT通过提高CD5-B细胞来增强其抗感染抗病毒的能力但并不增加绝经后妇女自身免疫疾病的发生等，但对另一些免疫参数如NK细胞的影响仍存有不同的观点，还有待进一步的研究。大量的文献表明，鼠及人类的各种免疫细胞中均发现有雌激素受体的表达。包括胸腺、脾脏的CD8+细胞、单核细胞、B细胞及T细胞。雌激素对免疫细胞的影响归因于雌激素受体的表达，但激素如何进一步通过激素受体来调控免疫细胞中的信号传导的机制仍不清楚，还有待进一步的探索。【参考文献】1 陈春林, 张随学. 在体女性盆腔动脉血管网数字化三维模型构建方法及意义J. 中国实用妇科与产科杂志. /yxyy/main/index.php.2011(04) 2 徐玉静,欧阳振波,刘萍,陈春林. 磁共振成像在子宫肌瘤动脉栓塞术中的应用价值J. 中国实用妇科与产科杂志. 2011(04) 3 方驰华,苏仲和. 数字医学技术在胰腺肿瘤诊断和可切除性评估中的研究J. 实用医学杂志. /xyfm/class/. 2010(10) 4 欧阳振波,刘萍,余艳红. 女性骨盆研究进展及意义J. 中国实用妇科与产科杂志. /chuanmei/class/.2010(02) 5 刘萍,余艳红,陈春林,欧阳振波,宋小磊,王宏琢,昌仁民,王建平. CT扫描计算机三维重建女性骨盆的研究方法和应用J. 中国实用妇科与产科杂志. 2010(01) 6 欧阳振波,张随学,刘萍,陈春林,唐雷,李泽宇,黄睿,钟光明,梁波,全显跃,刘畅,钟世镇. 宫颈癌子宫动脉血管网模型的构建及其三维可视化研究J. 中国临床解剖学杂志. 2009(06) 7 吴龙,周义军,高劲松,孙建永,李玉飞,马俊,金科. 女性盆腔的MRI三维重建J. 第四军医大学学报. /qikan/class/. 2009(12) 8 张绍祥. 数字化人体与数字医学的研究概况及发展趋势J. 第三军医大学学报. /.2009(01) 9 高成杰, 张随学,裴强,徐达传. 成人盆腔血管多层螺旋CT三维重建初步研究J. 中国临床解剖学杂志. 2006(01) 10 单锦露,张绍祥,刘正津,谭立文