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这篇综述聚焦耳蜗 T 细胞,探讨其在健康和疾病状态下的作用。研究发现,耳蜗 T 细胞在刺激后数量和活性增加,在年龄相关性听力损失(ARHL)和自身免疫性内耳病(AIED)等疾病中发挥双重作用。维持免疫平衡对听力至关重要,为治疗听力损失提供新思路。
1. 引言
T 细胞是免疫的重要驱动力,在预防疾病和维持健康方面意义重大。它源于骨髓淋巴祖细胞,可分化为多种亚群,像效应 T 细胞(CD8+ 细胞毒性 T 细胞和 CD4+ 辅助性 T 细胞)与 CD4+ 调节性 T 细胞(Tregs) ,在维持体内平衡中扮演关键角色。
T 细胞功能异常,包括过度激活或反应性降低,都与多种疾病相关。比如,衰老过程中 T 细胞活性下降,增加感染和患肿瘤风险;而 T 细胞过度激活则与自身免疫性疾病有关。在中枢神经系统(CNS)中,T 细胞不仅参与炎症反应,还对损伤修复和神经保护有重要作用,甚至能介导组织特异性功能。
传统观点认为,耳蜗因血迷路屏障与全身免疫系统隔离,是免疫赦免部位。但越来越多证据表明,耳蜗存在免疫细胞和免疫介导过程。耳蜗在听觉中至关重要,能将声音振动转化为电信号传至大脑。不过,耳蜗内细胞受损或功能异常会导致听力损失。目前,关于耳蜗 T 细胞及其与听力损失关系的研究较少,本文旨在总结相关知识,为后续研究指明方向。
2. 材料和方法
2024 年 12 月 4 日,作者在 PubMed 和 Web of Science 数据库中进行文献检索,检索词为(“T-cell” OR “T cells” OR “T-lymphocyte*”) AND (“cochlea*” OR “spiral ligament” OR “spiral limbus”)。纳入标准为提及哺乳动物耳蜗组织中 T 细胞存在和 / 或活性,以及描述 T 细胞活性在不同类型听力损失发展中作用的研究。
经筛选,最初检索到 147 项潜在研究,排除 44 项重复研究。随后,通过筛选摘要,排除综述、非英文文献以及未提及哺乳动物耳蜗 T 细胞或其在听力损失中作用的研究,剩余 19 项研究进入定性综合分析阶段。经全文评估,又排除 3 项研究。之后,通过手动检索补充 4 项研究,最终纳入 20 项研究,具体检索策略以流程图形式呈现。
3. 结果
3.1 耳蜗 T 细胞在稳态和刺激环境下的情况
在生理条件下,先前研究表明巨噬细胞是耳蜗中最主要的免疫细胞。Liu 等通过免疫组化和超分辨率结构光照明显微镜(SR - SIM) ,发现人耳蜗中存在 CD4+ 和 CD8+ T 细胞,主要分布在蜗轴血管周围和罗森塔尔管边界,还观察到巨噬细胞与 T 细胞有密切相互作用。Rai 等通过单细胞 RNA 测序,在小鼠耳蜗组织中也检测到 T 细胞相关基因表达,证实了耳蜗存在固有和适应性免疫细胞,但未明确 T 细胞具体位置。
在受到刺激时,以钥孔戚血蓝蛋白(KLH)诱导刺激为例,Takahashi 和 Harris 发现,给小鼠注射 KLH 后,耳蜗内免疫细胞浸润,Lyt - 1+ 和 Lyt - 2+ T 细胞数量逐渐增加。Ma 等在豚鼠实验中发现,KLH 诱导的免疫反应会导致听力损失,且耳蜗炎症程度与听力损失程度相关。
噪声介导的刺激方面,Yang 等发现,噪声暴露后,巨噬细胞抗原呈递功能激活,CD4+ 细胞迁移到基底膜。Rai 等进一步研究发现,噪声暴露后,耳蜗内多种免疫细胞增加,包括 T 细胞,但这些炎症反应对听力的影响还需进一步研究。
氨基糖苷类药物诱导刺激的研究中,Gansemer 等发现,给大鼠注射卡那霉素致聋后,螺旋神经节中与炎症 / 免疫反应相关基因上调,包括 T 细胞相关基因,且免疫反应可能是神经元死亡的原因,而非结果。
3.2 T 细胞活性对听觉功能的影响
年龄相关性听力损失(ARHL)是一种与衰老相关的感音神经性听力损失(SNHL)。Dong 等通过分析血液样本,发现 ARHL 患者中与 T 细胞激活等免疫相关基因表达异常,如 CCR3 上调、GILZ 下调。Zhang 等对小鼠耳蜗样本进行单细胞 RNA 测序,也发现 T 细胞相关基因表达差异与免疫过程有关,且成纤维细胞与 T 细胞间相互作用改变。
在 SAMP1 小鼠(一种 ARHL 小鼠模型)研究中,Iwai 等发现骨髓移植可恢复 T 细胞和听觉功能,预防螺旋神经节细胞凋亡。其他研究表明,胎儿胸腺移植和接种年轻 T 细胞可改善 SAMP1 小鼠听力,减少 IL - 1R2+ T 细胞和 nTregs 数量,抑制 ARHL 进展。
自身免疫性内耳病(AIED)的特点是双侧突发或快速进展的感音神经性听力损失,或波动性感音神经性听力损失 ,由失控的免疫反应引起。Gloddek 等通过实验建立了内耳自身免疫性疾病动物模型,证实 T 细胞在 AIED 发病中的作用。Zhou 等和 Yoo 等研究发现,人脂肪组织来源的间充质干细胞(hASC)可改善实验性自身免疫性听力损失小鼠的听力,其机制可能是诱导产生分泌 IL - 10 的抗原特异性 Tregs,抑制 β - 微管蛋白反应性 T 细胞。此外,Seaman 等发现,黑色素瘤患者接受过继细胞免疫治疗后,部分出现听力和前庭功能障碍,提示 T 细胞可能攻击内耳结构。
3.3 T 细胞针对内耳特异性抗原的活性
研究发现,T 细胞可针对内耳结构产生免疫反应,导致听觉功能障碍,而共线性蛋白(cochlin)是一种关键的内耳特异性抗原。Solares 等用 cochlin 和 β - 视黄醛蛋白肽免疫小鼠,引发 T 细胞介导的免疫反应,导致听力损失。Baek 等发现,自身免疫性感音神经性听力损失(ASNHL)患者中,循环中 cochlin 特异性 IFN - γ 产生的 CD4+ 和 / 或 CD8+ T 细胞频率更高,血清 cochlin 抗体滴度也更高。
Pathak 等研究发现,AIED 患者血浆中抗霉菌和抗 cochlin IgG 滴度升高,用 cochlin 或霉菌刺激患者外周血单个核细胞,会产生更多 IL - 17,且霉菌和 cochlin 的共同肽可引发 IL - 17 释放,表明 AIED 患者可能因真菌暴露引发自身免疫反应,与 cochlin 介导的刺激反应相似。
4. 讨论
越来越多证据表明,耳蜗并非免疫赦免部位,免疫细胞在其中发挥重要作用。巨噬细胞作为耳蜗中最丰富的免疫细胞,可呈递抗原激活 T 细胞。虽然生理状态下耳蜗 T 细胞较少,但刺激后数量增加,可能从全身循环招募而来。然而,激活的 T 细胞对耳蜗组织的作用尚不清楚,其既可能发挥保护作用,也可能造成损伤,维持免疫平衡对耳蜗组织稳态至关重要。
ARHL 的发生可能与多种因素有关,如累积性噪声暴露导致的毛细胞损伤,可激活免疫反应,吸引 T 细胞到耳蜗。此外,外周 T 细胞池的年龄相关变化也可能影响 ARHL 的发展。针对 SAMP1 小鼠的研究提示,调节 T 细胞功能可能成为治疗 ARHL 的新策略。
在 AIED 方面,确定内耳特异性抗原对开发治疗方法至关重要。Cochlin 被认为是 AIED 的潜在靶抗原,增强 Tregs 的激活可能是治疗自身免疫性听力损失的有前景的方法。
5. 未来研究方向
目前,关于耳蜗 T 细胞及其与听力损失关系的数据有限,未来研究可从多方面展开。例如,利用转录组学研究方法,如 T 细胞受体测序,明确刺激后耳蜗 T 细胞的特异性;通过单细胞 RNA 测序,揭示不同疾病状态下的 T 细胞亚群。还可在 T 细胞缺失的动物模型中研究刺激后听力损失的发展,进一步阐明 T 细胞的保护和损伤作用。此外,研究耳蜗 T 细胞与全身 T 细胞在听力障碍中的联系,以及建立人类耳蜗组织生物样本库,探索体液中的替代生物标志物,也具有重要意义。
6. 结论
在稳态条件下,耳蜗 T 细胞的活性较低,在受到刺激后,其数量和活性会有所增加。T 细胞在听力方面具有双重功能,既可能起到保护作用,也可能产生损害,这凸显了其在耳蜗健康中的复杂角色。维持 T 细胞的最佳活性水平对耳蜗组织的内环境稳定非常关键,其活性的变化与 ARHL 和 AIED 等听力损失疾病密切相关。因此,未来针对听力损失的治疗应着重于恢复免疫平衡,以此促进 T 细胞的正常活动,进而实现听力功能的恢复。
7. 资助
本综述由佛兰德斯科学研究基金(FWO 高级临床研究员,ID 18E2524N)资助。