高糖诱导的氧化应激通过促进Teff细胞凋亡和Treg细胞分化加剧糖尿病免疫抑制

摘要

目的 探讨血糖控制不良的糖尿病后期CD4⁺Foxp3⁺调节性T细胞（Treg细胞）比例升高的原因及机制，以期为预防和治疗糖尿病后期的继发感染寻找新的思路和治疗靶点。方法 将6～8周龄的野生型C57BL/6小鼠随机分为两组（实验组和对照组，每组5只），实验组通过注射链脲佐菌素（STZ）构建1型糖尿病小鼠，对照组注射等体积0.1 mol/L Citrate buffer；用高脂饲料饲喂6～8周龄的野生型C57BL/6小鼠2个月后将小鼠随机分为两组（实验组和对照组，每组3只），实验组通过少量多次注射STZ构建小鼠2型糖尿病模型，对照组注射等体积0.1 mol/L Citrate buffer。在小鼠糖尿病稳定发病2周后，收取小鼠的脾脏和外周淋巴结，通过流式细胞术检测其T细胞免疫反应。通过免疫磁珠分选幼稚T细胞进行原代培养，研究高糖调控T细胞分化和功能的机制。将小鼠组织单细胞悬液和T细胞培养后的样本，通过多色流式细胞术检测Treg细胞、效应T细胞（Teff细胞）的比例，以及细胞增殖标志物Ki67、细胞凋亡率、胞内活性氧（ROS）的表达水平。结果 在血糖控制不良的1型糖尿病和2型糖尿病小鼠发病后期，外周CD4⁺Foxp3⁺Treg细胞比例升高（P<0.05）；同时，这些糖尿病小鼠中Treg细胞的Ki67表达上调（P<0.01），而非Treg细胞（Foxp3-non-Treg cells）的凋亡比例升高（P<0.05）; Teff细胞在高糖处理条件下ROS的产生增加，细胞凋亡率升高（P<0.05）；高糖处理诱导了转化生长因子-β（TGF-β）的活化，并促进了Treg细胞的分化增加，阻断TGF-β信号通路或清除ROS均能完全抑制高糖诱导的Treg细胞分化（P<0.01）。结论 糖尿病中失控的高糖内环境通过诱导Teff细胞发生氧化应激产生高水平的ROS，从而引起Teff细胞的凋亡增加，并通过活化TGF-β促进了Treg细胞的分化，最终引起糖尿病后期免疫抑制内环境的加剧。抑制晚期糖尿病患者的ROS水平，可能有利于抑制Teff细胞的凋亡和Treg细胞比例的升高，并有望为改善糖尿病后期由高血糖引起的免疫抑制和继发感染提供新的视角。

关键词

糖尿病 / 活性氧 / T淋巴细胞,调节性 / 细胞凋亡 / 转化生长因子β / 高血糖症