Critical Care Medicine：β1-肾上腺素受体通过调控调节性 T细胞的抑制功能参与脓毒症免疫 抑制

翻译 常泽楠 吴健锋  中山大学附属第一医院

审校 吴健锋 中山大学附属第一医院

目的：脓毒症中，β1 -肾上腺素受体阻断剂改善心血管的作用已有报道，但其对CD4 T细胞适应 性免疫反应的影响知之甚少。本文研究了调节β1 -肾上腺素受体对脓毒症小鼠模型CD4 T细胞 功能的影响。

设计：实验研究。

地点：大学实验室。

受试者：C57BL/6小鼠。

干预：在野生型小鼠（β1 +/+ ，选择性β1-肾上腺素受体阻滞剂艾司洛尔处理或不处理）或β1-肾上 腺素受体敲除小鼠（β1 -/- ）中，采用盲肠结扎穿孔诱发重度脓毒症。手术后18小时进行超声心动 图检查，收集血液和脾脏，并分析淋巴细胞功能。

测量与主要结果：在18小时，盲肠结扎穿孔的β1 +/+小鼠表现出重度脓毒症的特征和三种免疫 抑制替代标志物，即脾脏CD4 T细胞数量减少、CD4 T细胞增殖减少和调节性T淋巴细胞比例 增加。药物阻断和敲除β1 -肾上腺素受体能够逆转脓毒症对CD4 T和调节性T淋巴细胞比例的 影响，并维持CD4 T细胞的增殖能力。β1-肾上腺素受体阻断的脓毒症小鼠表现为促炎和抗炎 介质的减少，心率降低，但在维持心指数的情况下心脏做功效率改善。

结论：β1-肾上腺素受体激活增强了调节性T淋巴细胞的抑制功能，可能导致脓毒症免疫抑制。 β1-肾上腺素受体阻断可以减弱脓毒症免疫抑制，该疗法在脓毒症治疗中可能具有免疫调节 作用。

专家述评

吴健锋 中山大学附属第一医院重症医学科 

我们对于脓毒症患者预后不佳的担忧越来越多的集中在免疫抑制和继发感染/感染再燃的发生。CD4+T细胞是机体适应性免疫 系统的关键，在脓毒症发生后会出现明显的异常：突出表现在总的CD4+T细胞数目显著减少，脾脏Treg细胞增加，以及CD4+T细胞增 殖能力下降，但机制不明。

Durand等人通过盲肠结扎和穿刺（cecal ligation and puncture，CLP）模拟的脓毒症小鼠和体外CD4+T细胞/Treg相互作用等实验，提 出了脓毒症诱导免疫抑制的新机制：β1 -肾上腺素能受体（beta-1 adrenergic receptor，β1 -AR）通过调控T调节细胞（regulatory T lymphocyte，Treg）导致脓毒症免疫抑制。

该研究的优点：

1.研究设计比较全面，有较好的逻辑性 实验包括了细胞培养；CLP模拟的脓毒症小鼠实验；选择性的β1 -肾上腺素能阻断剂对CD4+T细胞的影响；并采用β1 -肾上腺素能受 体敲除的转基因小鼠进一步验证；用多巴酚丁胺在体外刺激Treg，并将这些细胞与CD4+T细胞共培养。

2.结果前后呼应，有较好的证据链 CLP小鼠脾脏中的CD4+T细胞的数量较对照组明显降低；CLP造模后，小鼠脾脏Treg的比例高于基线水平，在艾司洛尔治疗后， Treg的比例没有明显增加；β1 -AR敲除小鼠进行CLP造模，Treg的比例较对照组没有明显增加；CLP降低体外植物血凝素刺激的CD4+T 细胞增殖，这种反应不受艾司洛尔或β1 -AR缺失的影响；CLP导致了许多促炎和抗炎介质水平的增加，艾司洛尔在野生型小鼠中减弱了 这种变化，但在艾司洛儿治疗的β1 -AR–/– 小鼠中仍然存在这种变化；β1 -AR–/– 未经治疗的CLP的存活率高于野生型小鼠；与多巴酚丁胺处 理的Treg共培养的CD4+T细胞增殖较低。

该研究的不足：

1.老生常谈的一个问题，小鼠的CLP模型不是一个好的脓毒症模型，在脓毒症发生时，小鼠会出现低温和心动过缓，与人的发热和 心动过速的病理生理现象有本质差别，炎症基因表达也有差异。

2.研究中采用的β1 AR敲除小鼠，是全身性敲除，不是特异性T细胞敲除。众所周知，β1 -AR主要分布于心室和心房肌细胞，是调节心 脏功能的主要受体。心脏β1 -AR在儿茶酚胺引起的正性变时和正性变力效应中起主要作用。其结果不能证明是T细胞的β1 -AR发挥了 作用

3.以前的研究发现肾上腺素能作用促进免疫抑制是β2 -AR介导的，该研究使用多巴酚丁胺在体外刺激Treg，但是多巴酚丁胺可以 同时刺激β1 和β2 -AR，究竟是β1 还是β2 -AR发挥作用还不能确定。

4.如果β1 -AR抑制剂能够改善脓毒症诱导的免疫抑制，其直接的效果应该是致病微生物的清除，但该研究并没有做血，腹腔灌洗液 的菌落培养。

5. 只是细胞和动物层面的探索，缺乏脓毒症患者的直接证据。 总之，该研究为我们提供了全新的视野去看待β1 -AR介导的脓毒症免疫抑制，但是其新发现和更深入的机制，以及实际的临床价 值还需进一步研究和验证。

专家述评

吴优/张西京 空军军医大学西京医院重症医学科

脓毒症是机体对感染反应失调导致的危及生命的器官功能障碍，是ICU最常见的综合征之一。脓毒症发生后，机体在炎症风暴中 会反应性过度下调免疫系统功能导致患者出现长时间的免疫抑制，而免疫抑制当前脓毒症患者死亡的重要原因。既往研究表明，脓毒 症可引起内源性儿茶酚胺的过度释放。而为了维持脓毒症休克患者的血流动力学稳定，仍需使用去甲肾上腺素等外源性儿茶酚胺类 药物使患者达到目标的平均动脉压。近年来研究发现，儿茶酚胺具有强大的免疫调节能力，可能与脓毒症免疫抑制的发生密切相关， 因此作者提出“去儿茶酚胺化”新的治疗策略，尽可能减少脓毒症期间儿茶酚胺的释放及使用，从而缓解免疫抑制，改善患者预后。

阻断β1 肾上腺素能受体能够降低脓毒症引起的肾上腺素能神经系统过度激活，是一种有效“去儿茶酚胺化”治疗方案。一项单中 心研究提示，使用β1 受体阻滞剂可提高脓毒症休克患者血流动力学的耐受性及降低ICU脓毒症患者的死亡率。研究发现使用β1 受体阻 滞剂降低患者ICU脓毒症患者的死亡率，可能与其免疫调节作用密切相关，但β1 肾上腺素能受体在免疫调节中的确切作用及其机制有 待进一步阐明。

本文通过实验研究，探讨调控β1 肾上腺素能受体对脓毒症免疫系统功能（尤其是CD4+T细胞数量及功能）的影响。本研究分为野 生型小鼠（β1 +/+）组，野生型小鼠（β1 +/+）加艾司洛尔（选择性β1 受体阻滞剂）组，肾上腺素能受体敲除小鼠（β1 -/-）组，通过盲肠结扎穿孔 （cecal ligation and puncture，CLP）构建脓毒症模型。CLP术后18小时行超声心动图观察小鼠心功能的变化，且分离血液和脾脏的淋巴细 胞，分析其功能和数量的变化。结果发现，CLP术后18小时，野生型小鼠出现免疫抑制，表现为脾脏CD4+T细胞数量减少，CD4+T细胞 增殖能力降低，CD4+T细胞中调节性T细胞（Treg细胞）比例增加。而与野生型组相较，使用艾司洛尔组和肾上腺素能受体敲除组的小 鼠在CLP术后18小时其CD4+T细胞数量升高，CD4+T细胞中Treg细胞比例降低。此外，阻断β1 肾上腺素能受体能够降低小鼠CLP术后 体内的促炎和抗炎介质，并改善心血管功能。但本文存在一些不足，例如：本文仅选择β1 受体阻滞剂对CD4+T细胞数量和功能的影响， 选择性β1 受体阻滞剂和非特异性β阻断对脓毒症患者CD4+T细胞数量和功能的影响值得进一步研究，可更加全面阐述肾上腺素能受体 对脓毒症免疫系统功能的影响。

儿茶酚胺的过度释放是导致脓毒症免疫抑制发生的关键因素，因此“去儿茶酚胺化”治疗策略在脓毒症免疫治疗中可能存在潜在 的益处。阻断β1 肾上腺素能受体作为“去儿茶酚胺化”的一种治疗方案其免疫调节作用尚不清楚。本文证实，脓毒症发生后，β1 肾上腺素 能受体激活诱导Treg细胞免疫抑制效应促进免疫抑制的发生；β1 受体阻滞剂能够恢复CD4+T细胞稳态（增加CD4+T细胞数量，减少 CD4+T细胞中Treg细胞比例），减轻免疫抑制，是有效的脓毒症免疫调节剂。