脓毒症是宿主对感染的过度反应导致的器官功能障碍, 脓毒症患者死亡的主要原因之一是由于脓毒症所致的肺损伤^[1]。目前, 尽管脓毒症导致肺损伤的确切机制仍未完全阐明, 并且至今为止临床上仍然缺乏明显有效的治疗手段, 但感染的反应失调和多器官功能障碍的核心作用在脓毒症的发病中受到越来越多的重视^[2-3], 机体达成免疫稳态主要决定于促炎性和抑炎性的T辅助淋巴细胞亚群之间的均衡关系^[4]。调节性T细胞（Tregs）是一类具有负性调节作用的免疫细胞, 通过免疫调节和免疫抑制作用在机体免疫平衡中发挥重大作用, Tregs不仅能抑制过度的免疫反应, 还能调节免疫应答的作用范围、反应程度及持续时间^[5]。近期的研究表明, Tregs在脓毒症致肺损伤中具有多样性作用。本文总结了近年来Tregs在脓毒症致肺损伤方面作用的研究, 对其相关作用作一综述。

1 Tregs抑制脓毒症致急性肺损伤早期的不适当的炎症反应

严重的脓毒症包括初始时过度的全身炎症反应导致机体免疫稳态的破坏阶段以及随后出现的反馈性的抑炎反应阶段。抑炎反应阶段使机体处于一种免疫抑制状态, 这种抑制性反应可能降低宿主对继发性医院感染的抵抗力, 从而对患者预后产生有害影响。越来越多的研究指出患者对感染的抵抗力及其结果受宿主、微生物和环境之间复杂的相互作用的影响, 提示了Tregs在脓毒症和脓毒性休克患者免疫功能紊乱中的重要性^[6]。

Tregs在胸腺中发育, 成熟, 并在外周存活, 包括外周血液循环和各种靶器官^[7]。Tregs可以分为两类, 一类为胸腺衍生的Tregs（tTregs）, 一类为外周诱导的Tregs（pTregs）, 通过外周的各种微生物抗原和外来抗原诱导产生的不同的Tregs群体, 被称为诱导的Tregs或体外产生的Tregs（iTregs）^[8]。tTregs是Tregs的最天然形式, 而pTregs是在与外周组织或循环环境中的抗原相遇时产生的^[9]。Tregs是主要的免疫调节细胞, 具有抑制效应T细胞（即通过不同机制活化的Th1, Th2, Th3, Th9, Th17, 细胞毒性T细胞等）从而抑制过度激活的炎症反应的作用^[10-12]。

有研究表明, Tregs在严重脓毒症或脓毒性休克发作后数量增加, 功能增强^[6]。其作用主要通过四个方面来发挥, 首先, Tregs可以通过如IL-35、IL-10和TGF-β等抑炎性细胞因子发挥作用^[13], 不同的抑炎因子又可以通过不同的作用机制发挥作用, 如TGF-β可以通过特异性识别NK细胞上的TGF-βRⅡ受体, 进而激活TGF-β-Smad信号通路, 从而诱导NK细胞周期抑制蛋白P15、P21的表达, 抑制NK细胞的增殖^[14]。其次, Tregs可以通过细胞溶解机制发挥作用, 例如可以通过CTLA-4, LAG-3等细胞表面受体发挥接触抑制作用, 通过分泌颗粒酶B和穿孔素将B细胞等淋巴细胞直接溶解^[15]。pTregs可以通过Fas/Fasl途径诱导效应细胞凋亡^[16]。此外, Tregs可以通过干扰代谢来发挥作用, 还可以通过调节树突状细胞的成熟或功能以及其他类型的免疫相关细胞的募集和功能来影响免疫应答^[17]。例如Tregs表面的受体CTLA4高度亲和B7-1和B7-2配体, 因而能够更有效地与其他T细胞亚群表面的CD28竞争性结合APC表面的共刺激分子B7, 从而干扰CD28共刺激信号, 进而干扰抗原提呈细胞的正常作用, 抑制炎症反应。研究发现, 在脓毒症早期, Tregs的数量和活性逐渐增加, 其抑制功能进展性增强^[18], 在脓毒症模型小鼠中, Tregs的抑制活性明显增强, 能够明显降低促炎细胞及其相关细胞因子如IL-6、TNF-α的分泌^[19]。Tregs早期的抑炎作用可以使机体的炎症反应处于一种合适的水平, 从而避免后续过度的免疫抑制的发生, 避免免疫失衡导致的继发性感染带来的严重后果。

2 Tregs抑制脓毒症致肺损伤导致的肺纤维化

脓毒症所致的肺损伤首先表现为以水肿、透明膜形成和中性粒细胞浸润为特征的渗出期, 部分患者随后为纤维增生期^[20]。纤维增生是正常修复反应的一部分, 但如果这一过程无效或持续不减, 患者就可能发展为纤维化^[21]。病程越长, 肺纤维化程度越高, 预后越差^[22-23]。肺纤维化是一种破坏性和进行性的实质性肺病^[24], 其特征为肺泡上皮损伤、过度的促纤维化细胞因子表达、细胞外基质沉积增加以及发生纤维化病变。肺纤维化过程中的最重要的效应细胞是成纤维细胞^[25], 其分泌产生的胶原过度沉积是纤维化发生的主要原因。成纤维细胞主要有三个来源, 第一, 来源于肺部的成纤维细胞的增殖^[25]。第二, 来源于骨髓产生的循环纤维细胞（circulating fibrocyte）的分化。第三, 来源于肺泡上皮间质转化（epithelia mesenchymal transitions, EMT）。

研究表明, 循环纤维细胞分化及上皮细胞EMT过程均有多种免疫因子的参与, 与免疫平衡状态密切相关。Tregs是维持免疫平衡的重要因素, 对循环纤维细胞分化及上皮细胞EMT具有潜在的调节作用。近年研究表明, 在不同因素所致的肺纤维化过程中, Tregs扮演了不同的角色^[26]。如在特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis, IPF）和矽肺患者的外周血中, Tregs数量越少, 纤维化的程度越重^[27-28]。然而, 在二氧化硅致小鼠肺纤维化模型中, Tregs数量和肺纤维化的严重程度成正相关^[29]。

在脓毒症致肺损伤中, Tregs可能通过抑制肌成纤维细胞聚集和胶原沉积来减少纤维增生^[30]。CXCL12（基质细胞衍生因子）是CXCR4受体（在纤维细胞上表达）最有效的配体, 是损伤后纤维细胞募集到肺的重要刺激因素^[31]。Tregs通过降低肺CXCL12浓度促进急性肺损伤纤维增生的消退, 导致肺纤维细胞减少和胶原沉积及纤维化减少^[32]。Tregs在内毒素损伤后通过控制肺纤维细胞募集在解决脓毒症致肺损伤的纤维增殖中发挥了独特作用。Tregs在纤维增殖反应中的作用将可能揭示脓毒症致肺损伤患者新的诊断和治疗选择的途径。

3 Tregs参与脓毒症致肺损伤的修复过程

脓毒症致肺损伤的修复过程是一个主动调节的程序, 涉及凋亡中性粒细胞的清除、基质的重塑、肺泡上皮的修复和肺泡水肿的重吸收等, 其中肺泡上皮细胞的修复对肺脏正常功能的恢复至关重要, 肺泡上皮细胞的修复不足会导致急性呼吸窘迫综合征、肺纤维化等一系列肺部疾病, 有研究表明, 肺上皮细胞在没有损伤的情况下更新缓慢, 但在损伤时可刺激自身更新^[33], 在肺泡腔中, Ⅱ型肺泡上皮细胞（AT2）在稳态和损伤反应中均增殖, 而I型肺泡上皮细胞（AT1）通常被视为静息状态^[32]。脉冲标记和谱系示踪实验发现, AT2细胞在发育过程中和损伤反应中产生AT1细胞^[34], 所以AT2细胞在脓毒症致肺损伤的修复过程中, 意义更大。

目前观点认为免疫系统可能通过增强屏障功能和促进修复在保护上皮细胞方面发挥重要作用^[35-36]。在脓毒症致肺损伤时, AT2分化和复制加速, 气管内注射内毒素可引起肺泡上皮损伤, 肺泡上皮发生增殖和修复。在消退过程中, 上皮增生与肺中Foxp3+Tregs的增加同时发生。已有文献表明, Foxp3+Tregs在损伤后增强肺泡上皮增殖, Tregs在体外部分通过细胞接触机制直接促进AT2增殖。且Tregs特异性表达的角质细胞生长因子（keratinocyte growth factor, Kgf）在体内外均能明显促进AT2增殖, 且当机体受到损伤性刺激时, Tregs的Kgf表达明显增高^[37]。

有研究表明, Tregs的缺失会导致肺泡上皮细胞增殖减少和肺损伤恢复延迟。CD103是一种与上皮细胞表达的E-钙粘蛋白结合的一种整合素分子, 当用抗体阻断整合素CD103时, 脓毒症受损的肺组织中的Tregs的数量和上皮增殖率均明显降低^[38]。在细胞层面上, 与原代AT2共培养的Tregs以CD103依赖的方式直接增加AT2细胞增殖得到了证实。这些研究为Tregs在肺上皮修复中新的作用提供了证据。在强调了Tregs在解决肺损伤中的重要作用的基础上^[39-40], Tregs在脓毒症致肺损伤缓解期促进上皮细胞增殖的功能得到了证实。

4 Tregs可用于脓毒症致急性肺损伤患者的预后判断

疾病的早期诊断对于治疗和预后具有重要作用, 虽然如降钙素原、C反应蛋白等一些广泛应用的炎症指标为脓毒症致肺损伤的诊断提供了一定的参考依据, 但在反映脓毒症急性肺损伤的严重程度及预后方面意义不大^[41], 脓毒症所致急性肺损伤的早期临床诊断及预后仍缺乏特异性的指标。近年来研究表明机体免疫功能在脓毒症急性肺损伤的发生发展过程中起着重要的作用, 其中, 促炎性Th17细胞与抑制性Tregs之间平衡状态是衡量脓毒症致肺损伤病程及预后的一个关键因素。

有研究表明, 脓毒症致肺损伤患者的肺泡灌洗液中Tregs Th17细胞水平的变化与患者病情进展及预后密切相关^{[33, 42]}。随着炎症相关药物的研发和支持治疗手段的提高, 绝大部分患者能够度过脓毒症病程的早期全身炎症反应阶段, 大部分临床死亡病例是由于免疫抑制阶段发生的以院内感染为主的继发性感染。Th17细胞等促炎细胞水平和脓毒症患者的初始病情成正相关, 病情越重, Th17细胞数量越高; 与此相一致, 以Tregs为代表的抑炎反应初期相对不足, 后期反馈性的免疫抑制越明显, 从而导致病死率升高, 表明脓毒症患者的肺泡灌洗液中Tregs Th17细胞水平能够在一定程度上反映脓毒症肺损伤的病情严重程度, 对预后预测具有临床意义。在脓毒症患者中, 存活组Tregs表型表达和细胞因子水平显著低于致死性结局患者^[43]。Heuer等^[44]报道, 在盲肠结扎穿孔（脓毒症小鼠模型）之前或之后6 h, Tregs的过继转移可以显著改善小鼠的存活率。同样说明了早期Tregs水平对脓毒症致肺损伤预后的重要意义。

炎症平衡本身就是脓毒症的核心机制, 因此, 通过检测脓毒症致肺损伤患者Tregs Th17细胞水平, 既能在一定程度上评估病程进展及预后, 也能为改善脓毒症患者的Treg/Th17细胞平衡提供依据, 为其治疗提供了一个新的靶点。所以, 脓毒症患者肺泡灌洗液及外周血中Tregs Th17细胞的数量及比例, 作为一种能为预测脓毒症急性肺损伤病情及预后提供参考依据的的指标, 具有重要的临床意义。

5 总结与展望

尽管Tregs是维持免疫稳态和免疫耐受的关键, 但在脓毒症阶段, Tregs介导的免疫抑制对肺损伤的确切作用还未完全阐明。Tregs作为机体维持免疫稳态的重要参与者, 其在脓毒症致肺损伤中的作用的研究也不断深入。其改善预后, 抑制肺纤维化, 促进肺泡上皮细胞增殖等作用已经得到了证实, 但是Tregs更确切的分子标志, 作用机制, 与临床的结合和应用等研究, 需要进一步探讨, 虽然存在这样的问题, Tregs的确为脓毒症致肺损伤的治疗提供了新思路和新靶点。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突