免疫老化在动脉粥样硬化发病中免疫老化在动脉粥样硬化发病中的作用的作用 华中科技大学同济医学院华中科技大学同济医学院附属同济医院附属同济医院 张存泰张存泰1.免疫老化与动脉粥样硬化免疫老化与动脉粥样硬化 2.T细胞老化与急性冠脉综合征细胞老化与急性冠脉综合征 3.通道作为急性冠脉综合征治疗的新通道作为急性冠脉综合征治疗的新靶点靶点 4.抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓的抗炎作用的抗炎作用 ）5.总结总结免疫老化在动脉粥样硬化发病中的作用免疫老化在动脉粥样硬化发病中的作用血运重建（血运重建（PTCAPTCA）后或药物治疗期间）后或药物治疗期间心绞痛的发生率心绞痛的发生率Henderson AR, J Am Coll Cardiol. 2003;42( 7):1161-70P冠状动脉血管成型组冠状动脉血管成型组M药物治疗组药物治疗组患患者者百百分分比比随访基线单纯降低单纯降低LDLC无法完全阻止冠心病的发展无法完全阻止冠心病的发展无论何种调脂药物心血管无论何种调脂药物心血管事件相对危险降低事件相对危险降低25举例举例1000例患者例患者安慰剂组安慰剂组100例事件例事件治疗组治疗组75例（差异例（差异25） 实际减少实际减少25例事件例事件 诱发事件的关键因素是诱发事件的关键因素是斑块不稳定，不稳定的斑斑块不稳定，不稳定的斑块导致急性冠脉综合征块导致急性冠脉综合征需要从新的角度思考需要从新的角度思考CRP是心血管事件一个更强的预测因是心血管事件一个更强的预测因子子Ridker PM, J Periodontol. 2008 Aug;79(8 Suppl):1544-51. Event-free survival among people (N = 27,939)免疫因素与粥样硬化免疫因素与粥样硬化天然免疫和获得免疫均参与粥样硬化的发生与发天然免疫和获得免疫均参与粥样硬化的发生与发展。展。在动脉粥样硬化斑块发展的各个阶段都发现局部在动脉粥样硬化斑块发展的各个阶段都发现局部有单核巨噬细胞、有单核巨噬细胞、T淋巴细胞、肥大细胞等炎症细淋巴细胞、肥大细胞等炎症细胞的聚集。胞的聚集。 T淋巴细胞作为获得免疫的主要成分，在粥样硬化淋巴细胞作为获得免疫的主要成分，在粥样硬化的发展中发挥重要作用，特别是其中的的发展中发挥重要作用，特别是其中的CD4+CD28null T 细胞。细胞。CD4+CD28null T细胞数量增加被认为是机体免疫老细胞数量增加被认为是机体免疫老化的表现之一化的表现之一,其中斑块不稳定和破裂中发挥重要其中斑块不稳定和破裂中发挥重要作用。作用。粥样斑块内的细胞成分粥样斑块内的细胞成分T T淋巴细胞与粥样硬化淋巴细胞与粥样硬化受受IP-10、Mig等趋化因子的作用，等趋化因子的作用，T淋巴细胞进入斑块内，并淋巴细胞进入斑块内，并在在Ox-LDL、Hp60等抗原刺激下活化并分泌等抗原刺激下活化并分泌INF-、IL-10IL-10等多种炎性细胞因子。等多种炎性细胞因子。免疫老化免疫老化 免疫老化是一种伴随年龄增长而出现的机体免免疫老化是一种伴随年龄增长而出现的机体免疫功能的衰退，以细胞和体液免疫功能的降低疫功能的衰退，以细胞和体液免疫功能的降低为其主要特征，其具体表现如下：为其主要特征，其具体表现如下：细胞类型细胞类型年龄相关性增加年龄相关性增加年龄相关性减少年龄相关性减少T淋巴细胞淋巴细胞记忆性和记忆性和效应性细胞效应性细胞数量数量效应性细胞克隆性扩增效应性细胞克隆性扩增促炎因子释放促炎因子释放幼稚和幼稚和调节调节T细胞细胞数量数量T细胞库多样性细胞库多样性共刺激分子共刺激分子（CD28，CD27，CD40L）表达及增殖能力）表达及增殖能力B淋巴细胞淋巴细胞血清中血清中自身反应性抗体自身反应性抗体数量数量B细胞前体的产生细胞前体的产生幼稚幼稚B细胞数量细胞数量B细胞库多样性细胞库多样性共刺激分子（共刺激分子（CD27，CD40）表达表达抗体亲和力抗体亲和力1.免疫老化与动脉粥样硬化免疫老化与动脉粥样硬化 2.T细胞老化与急性冠脉综合征细胞老化与急性冠脉综合征 3.通道作为急性冠脉综合征治疗的新通道作为急性冠脉综合征治疗的新靶点靶点 4.抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓的抗炎作用的抗炎作用 ）5.总结总结免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作用用 An atherosclerotic plaque at high risk of rupture has several characteristics:An atherosclerotic plaque at high risk of rupture has several characteristics: (1) T cells recruited to the shoulder region, (1) T cells recruited to the shoulder region, (2) macrophages clustered around the T cells, (2) macrophages clustered around the T cells, (3) thin fibrous cap, (3) thin fibrous cap, (4) lipid-rich core, (4) lipid-rich core, (5) newly formed intrawall capillaries, (5) newly formed intrawall capillaries, (6) lymphocyte and mast cell infiltration into the adventitia. (6) lymphocyte and mast cell infiltration into the adventitia.斑块不稳定发生中炎症的恶性循环斑块不稳定发生中炎症的恶性循环Ox-LDL单核单核/巨噬细胞巨噬细胞T淋巴细胞淋巴细胞IL-1,IL-6,TNF-,MMP内皮细胞内皮细胞平滑肌细胞平滑肌细胞细胞外基质细胞外基质INF-破坏破坏激活激活激活激活激活激活溶解、杀死溶解、杀死CD4CD4+ +CD28CD28nullnullT T淋巴细胞淋巴细胞健康人和稳定型心绞痛病人体内很少有健康人和稳定型心绞痛病人体内很少有CD4CD4+ +CD28CD28null null T T淋巴细胞，表明这一细胞群体不是正常免疫的组淋巴细胞，表明这一细胞群体不是正常免疫的组成成分成成分。CD4CD4+ +CD28CD28null null T T淋巴细胞来源于慢性抗原刺激诱导的淋巴细胞来源于慢性抗原刺激诱导的CD4CD4+ +CD28CD28+ + T T淋巴细胞淋巴细胞CD28CD28分子的丢失，分子的丢失，CD28CD28的缺失的缺失是免疫衰老的标志。是免疫衰老的标志。CD4+CD28null T 淋巴细胞淋巴细胞CD4+CD28null T 淋巴细胞淋巴细胞(CD4+ NK-T cell) 同时具有天然同时具有天然免疫和获得免疫的功能特点免疫和获得免疫的功能特点ACSACS患者患者CD4CD4+ +CD28CD28nullnullT T淋巴细胞的来淋巴细胞的来源源 Dumitriu IE, Cardiovasc Res. 2009 Jan 1;81(1):11-9. Functional Properties of CD4+ T Cells and Their Possible Role in Plaque RaptureFunctional propertiesPossible role in tissue damageProduction of large amount of INF-Activation of tissue-destructive macrophages Defect in CD40 ligand expression Failure to provide help to B cell to produce protective antibodies CytotoxicityInduction of apoptosis in smooth muscle cells and endothelial cellsAutoreactivityStimulation by self-antigen Defect in apoptosis Long-term cell survival Clonal expansion Occupation of the “space” and outcompeting of other imnunocompetent cellsExpression of HLA class -recognizing receptorsTissue migration amplification of cytotoxicityUnique costimulatory moleculesPreferential activation in plaque CD4CD4+ +CD28CD28nullnull T T 淋巴细胞的功能特点淋巴细胞的功能特点CD4CD4+ +CD28CD28nullnull T T 细胞在细胞在ACSACS发病中的作发病中的作用用 Dumitriu IE, Cardiovasc Res. 2009 Jan 1;81(1):11-9. T T 淋巴细胞的活化淋巴细胞的活化T淋巴细胞的活化是动脉粥样硬化炎症发生淋巴细胞的活化是动脉粥样硬化炎症发生的重要触发因素。的重要触发因素。活化后的活化后的T淋巴细胞大量增殖并分泌各种炎淋巴细胞大量增殖并分泌各种炎性细胞因子。性细胞因子。T淋巴细胞活化是一个复杂的信号的转导过淋巴细胞活化是一个复杂的信号的转导过程，其细胞膜上的离子通道在活化过程中发程，其细胞膜上的离子通道在活化过程中发挥重要作用。挥重要作用。1.T细胞膜上的离子通道，特别是细胞膜上的离子通道，特别是、IKCa1钾通道和钾通道和CRAC通道，在调控静息膜电位通道，在调控静息膜电位和细胞钙信号中发挥关键作用。和细胞钙信号中发挥关键作用。2. 离体和在体试验均证实，通过离子通道阻离体和在体试验均证实，通过离子通道阻断剂阻断上述离子通道可发挥免疫抑制作断剂阻断上述离子通道可发挥免疫抑制作用。用。3. 因此因此T细胞离子通道有可能成为细胞离子通道有可能成为ACS免疫免疫调节治疗的潜在靶点。调节治疗的潜在靶点。 离子通道与淋巴细胞活化离子通道与淋巴细胞活化 The voltage-gated Kv1.3 K+ channel plays an important role in lymphocyte activation 离子通道与淋巴细胞活化离子通道与淋巴细胞活化 1.免疫老化与动脉粥样硬化免疫老化与动脉粥样硬化 2.T细胞老化与急性冠脉综合征细胞老化与急性冠脉综合征 3.通道作为急性冠脉综合征治疗的新通道作为急性冠脉综合征治疗的新靶点靶点 4.抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓的抗炎作用的抗炎作用 ）5.总结总结免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作用用Kv1.3 Kv1.3 通道作为特异性免疫调节治疗通道作为特异性免疫调节治疗的新靶点的新靶点每个效应记忆性的每个效应记忆性的T T细胞在静息状态下表达约细胞在静息状态下表达约300300个个KvKv通道，激活后通道数增加到通道，激活后通道数增加到15001500左右。左右。因此因此KvKv通道的表达增加可以做为淋巴细胞活通道的表达增加可以做为淋巴细胞活化的标志。化的标志。 大量研究证实通道可作为多种自身免疫性疾大量研究证实通道可作为多种自身免疫性疾病治疗的新靶点，如病治疗的新靶点，如MS。通道阻滞剂可抑制通道阻滞剂可抑制T淋巴细胞的增殖与活化。淋巴细胞的增殖与活化。Stable plaqueThe activation of T lymphocyteUnstable plaqueLipid coreLipid coreInhibit the activation of T lymphocyte by Kv1.3 blocker?拟解决的问题拟解决的问题ACS患者患者CD4+CD28null T细胞是否属于效应记忆细胞是否属于效应记忆性性T细胞。细胞。ACS患者患者外周血患者患者外周血CD4+CD28null T细胞活化前细胞活化前后通道的表达。后通道的表达。通道阻滞剂是否可以降低动脉粥样硬化发展中通道阻滞剂是否可以降低动脉粥样硬化发展中CD4+CD28null T细胞的数量及炎症因子的水平。细胞的数量及炎症因子的水平。研究目的研究目的记录记录ACS患者外周血患者外周血CD4+CD28nullT细胞的数量。细胞的数量。流式检测流式检测ACS患者外周血患者外周血CD4+CD28nullT细胞细胞CD45RA， CD45RO，CCR7等细胞表面分子的表达。等细胞表面分子的表达。记录记录CD4+CD28nullT细胞，活化前后通道的表达细胞，活化前后通道的表达。通道阻滞剂对通道阻滞剂对CD4+CD28nullT细胞数量及功能的影响。细胞数量及功能的影响。研究方法研究方法抽取抽取ACSACS和对照组患者外周血，分离淋巴细胞。和对照组患者外周血，分离淋巴细胞。采用流式细胞术检测外周血采用流式细胞术检测外周血CD4CD4+ +CD28CD28nullnull T T细胞的数量及细胞的数量及表面分子的表达。表面分子的表达。磁珠分选磁珠分选ACSACS患者外周血患者外周血CD4CD4+ +CD28CD28nullnull T T细胞。细胞。全细胞膜片钳电流记录法，记录活化前后全细胞膜片钳电流记录法，记录活化前后CD4CD4+ +CD28CD28nullnull T T细胞电流。细胞电流。采用采用RT-PCRRT-PCR方法检测通道阻滞剂对淋巴细胞促炎因子表达方法检测通道阻滞剂对淋巴细胞促炎因子表达的影响。的影响。构建大鼠动脉粥样硬化模型，研究在体水平通道阻滞剂对构建大鼠动脉粥样硬化模型，研究在体水平通道阻滞剂对动脉粥样硬化发展的影响。动脉粥样硬化发展的影响。结结 果果对照组对照组ACS组组ACSACS患者外周血患者外周血CD4CD4+ +CD28CD28nullnullT T细胞数量较对照组明显增加细胞数量较对照组明显增加CD4CD4+ +CD28CD28null null T T细胞表面分子的表达细胞表面分子的表达超过超过70%70%的的CD4CD4+ +CD28CD28nullnullT T细胞为细胞为CCR7CCR7- -CD45RACD45RA- -CD45ROCD45RO+ +，提，提示示CD4+CD28nullTCD4+CD28nullT细胞属于效应记忆性细胞属于效应记忆性T T细胞细胞细胞选择与封接应用膜片钳记录淋巴细胞钾电流应用膜片钳记录淋巴细胞钾电流T T淋巴细胞钾通道电流特性淋巴细胞钾通道电流特性ACSACS患者患者CD4CD4+ +CD28CD28null null T T细胞活化前后细胞活化前后通道的表达通道的表达活化前活化前活化后活化后通道阻滞剂对淋巴细胞炎症因子表通道阻滞剂对淋巴细胞炎症因子表达的影响达的影响阻滞剂降低阻滞剂降低CD4CD4+ +CD28CD28null null T T细胞数量细胞数量及相关细胞因子的表达及相关细胞因子的表达1.免疫老化与动脉粥样硬化免疫老化与动脉粥样硬化 2.T细胞老化与急性冠脉综合征细胞老化与急性冠脉综合征 3.通道作为急性冠脉综合征治疗的新通道作为急性冠脉综合征治疗的新靶点靶点 4.抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓的抗炎作用的抗炎作用 ）5.总结总结免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作用用抗免疫老化药物的筛选抗免疫老化药物的筛选由于通道在由于通道在CD4CD4+ +CD28CD28nullnull T T细胞功能中发挥重要作细胞功能中发挥重要作用，阻断通道有可能成为逆转用，阻断通道有可能成为逆转ACSACS患者免疫老化的患者免疫老化的潜在有效途径。潜在有效途径。从现有抗粥样硬化药物中筛选具有通道阻滞作用从现有抗粥样硬化药物中筛选具有通道阻滞作用的药物，为抗免疫老化药物的开发奠定基础。的药物，为抗免疫老化药物的开发奠定基础。地尔硫卓地尔硫卓作为一种钙通道阻滞剂，地尔硫卓可扩张冠作为一种钙通道阻滞剂，地尔硫卓可扩张冠脉而改善心肌缺血。脉而改善心肌缺血。 然而与其它钙通道阻滞剂相比，地尔硫卓在然而与其它钙通道阻滞剂相比，地尔硫卓在CHD治疗中有其独特优势，特别是对于治疗中有其独特优势，特别是对于UA患患者。者。因此推测在扩管之外，地尔硫卓在因此推测在扩管之外，地尔硫卓在CHD治疗治疗中存在其它方面的作用。中存在其它方面的作用。地尔硫卓可进一步增强他汀类药物的调地尔硫卓可进一步增强他汀类药物的调脂作用脂作用Yeo KR,Br J Clin Pharmacol. 1999 Oct;48(4):610-5. 地尔硫卓可抑制内皮和平滑肌细胞内地尔硫卓可抑制内皮和平滑肌细胞内皮素的释放皮素的释放 Smooth muscle cellsEndothelial cellsHaug C,J Cardiovasc Pharmacol. 1998;31 Suppl 1:S388-91. 地尔硫卓的抗炎作用地尔硫卓的抗炎作用多项研究提示地尔硫卓存在抗炎作用。多项研究提示地尔硫卓存在抗炎作用。地尔硫卓甚至可作为免疫调节和抑制剂用于移植患者。地尔硫卓甚至可作为免疫调节和抑制剂用于移植患者。然而关于地尔硫卓抗炎作用的具体机制目前尚未完全清然而关于地尔硫卓抗炎作用的具体机制目前尚未完全清楚。楚。基于本实验室的研究，我们推测地尔硫卓的抗炎作用是基于本实验室的研究，我们推测地尔硫卓的抗炎作用是否与其阻断通道相关。否与其阻断通道相关。地尔硫卓对通道电流的影响地尔硫卓对通道电流的影响 0 mol/L10mol/L 40mol/L 20mol/L 60mol/L 80mol/L 100mol/L Reperfusion地尔硫卓对通道电流的影响地尔硫卓对通道电流的影响地尔硫卓可抑制淋巴细胞地尔硫卓可抑制淋巴细胞INF-的的 表达表达Quintieri F,Br J Clin Pharmacol. 2002 Dec;54(6):679-80. Stable plaqueThe activation of T lymphocyteUnstable plaqueLipid coreLipid coreDiltiazem，他汀类药物。，他汀类药物。 特异性的特异性的 通道阻滞剂？通道阻滞剂？1.免疫老化与动脉粥样硬化免疫老化与动脉粥样硬化 2.T细胞老化与急性冠脉综合征细胞老化与急性冠脉综合征 3.通道作为急性冠脉综合征治疗的新通道作为急性冠脉综合征治疗的新靶点靶点 4.抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓抗免疫老化药物的筛选（地尔硫卓的抗炎作用的抗炎作用 ）5.总结总结免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作免疫老化在动脉粥样治疗发病中的作用用总结总结ACS 患者的患者的CD4+CD28null T属于效应记忆性属于效应记忆性T细细胞，活化后高表达胞，活化后高表达Kv1.3 通道。通道阻滞剂可抑制通道阻滞剂可抑制 CD4+CD28null T细胞的增殖与细胞的增殖与活化，提示通道可能成为逆转活化，提示通道可能成为逆转ACS患者免疫老化患者免疫老化的潜在治疗靶点。的潜在治疗靶点。本实验的研究提示地尔硫卓的抗炎作用可能部分本实验的研究提示地尔硫卓的抗炎作用可能部分与其阻断通道相关。与其阻断通道相关。 Acknowledgement Xu Rende M.D Huang ShenGuo Lifen M.S Quan Xiaoqing M.D. Li Liandong M.D Wu Xiaofen M.D.Ruan Lei M.D. Cao Ming M.S.Ma Jin M.D. Yang Xinwe .Zeng Xiuli This study was supported by the National naturalscience foundation of China (code43007402),2009. The research of the voltage-gated Kv1.3 potassium channels in T lymphocyte as a new target for treatment of Acute Coronary Syndrome, Thanks for your attentionThe origin of T lymphocytes and the atherosclerosis plaque