中风中的免疫反应：免疫系统如何促进中风后的损伤和愈合，以及如何将这些知识转化为更好的治疗方法？

总结

介绍

2400多年前，希波克拉底首次将中风描述为“被暴力击倒”或中风（希腊语）的疾病。17世纪中期，后来的研究确定中风是一种与脑出血和主要血管阻塞相关的血管疾病。直到John M.Hallenbeck的开创性工作，¹,²,^三,⁴人们普遍认为中风是一种血管性和血栓性疾病。然而，目前，免疫系统在中风诱导的损伤和组织再生过程中的作用更受重视。

动物模型的实验研究表明，缺血性中风后的先天性和适应性细胞免疫反应会在受伤后几分钟到几周甚至几个月内发生。⁵这些免疫反应对组织损伤和愈合是有益还是有害仍是一个有争议的问题。支持早期炎症免疫细胞反应的有害作用，研究表明，与对照Sprague-Dawley株相比，免疫缺陷裸鼠在短暂大脑中动脉闭塞（tMCAO）后梗死体积减少。⁶然而，不同的实验中风模型可能会有不同的结果。研究表明，与先前的观察结果相反，免疫缺陷大鼠的梗死体积与永久性大脑中动脉闭塞（pMCAO）后的对照组相似。

在这里，我们将讨论影响缺血性中风病理学的复杂先天性和适应性免疫反应。我们将描述缺血性卒中中涉及的不同类型的先天性髓细胞，以及区分脑常驻细胞和外周源细胞的挑战。此外，我们将强调淋巴细胞表型的多样性，它们可以产生的无数因素，以及抗原特异性如何影响其对缺血性中风病理学的影响。总的来说，我们的目的是阐明缺血性中风后免疫诱导组织损伤和功能修复的分子机制，希望这些信息可能会为中风的免疫调节治疗带来益处。

中枢神经组织对缺血性损伤的先天免疫反应：小胶质细胞在缺血性脑内提供第一级防御

小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中的一种常驻髓细胞，来源于卵黄囊祖细胞。⁷神经发育后，小胶质细胞充当中枢神经系统内稳态的调节器，被认为在神经元损伤和存活中发挥着多种作用。⁸除了存在一些驻留在脑内的巨噬细胞外，小胶质细胞是稳态状态下中枢神经系统中髓样细胞的主要成分。⁸,⁹为了应对疾病或损伤，其他髓细胞（如骨髓源单核细胞）从外周招募到中枢神经系统，并可能表现出与小胶质细胞相似的形态和表达模式。¹⁰,¹¹这使得很难区分常驻小胶质细胞和其他髓细胞，也很难描述小胶质细胞在中枢神经系统疾病和损伤中的具体作用。目前的小胶质细胞鉴定方法依赖于细胞表面标记物的表达、形态鉴别或骨髓移植。细胞表面标记和新技术的结合，如双光子成像、飞行时间的细胞术（CyTOF；Fluidigm，San Francisco，CA）、细胞术以及使用生物信息学的全基因组转录组学和表观基因组分析，使我们更好地了解了中风期间小胶质细胞的功能。CD45中间细胞（CD45）的细胞表面标志物表达分析^整数)通过流式细胞术或免疫组织化学的形态学鉴别经常被用来鉴定小胶质细胞群。¹²CD45，也称为蛋白酪氨酸磷酸酶受体C型，是蛋白酪氨酸磷酸酯酶家族成员的一种酶。由于CD45的各种亚型的存在，正确的抗CD45抗体的应用对这些细胞的特性至关重要。另一个挑战是CD45表达和细胞形态在病理状态下会发生变化，这表明这些方法可能不是检测小胶质细胞的可靠标记。骨髓嵌合小鼠模型的使用也存在问题。在这种方法中，小鼠接受辐射以消除常驻骨髓衍生细胞，然后注射荧光标记的供体小鼠骨髓。这允许区分宿主来源的小胶质细胞和供体骨髓来源的髓细胞。¹³然而，放射治疗会引发炎症反应¹⁴,¹⁵并且可能会模糊定义脑卒中中特定小胶质细胞作用的能力。最近，新的小胶质细胞特异性标记物的发现，如跨膜蛋白119（Tmem119），有助于区分小胶质细胞与其他髓细胞群体的贡献。¹⁰

小胶质细胞的主要炎症反应是清除碎片和修复受损组织。然而，它们也可能促进继发性炎症相关损伤，因为多项研究表明，小胶质细胞作为促炎反应物，增加中风后的损伤。¹⁶,¹⁷,¹⁸,¹⁹具体而言，证据表明小胶质细胞通过激活血小板衍生因子，促进神经血管破裂和通透性增加，¹⁷上调基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，如MMP-9，¹⁸在中风的早期阶段。此外，反应性小胶质细胞是促炎介质（如肿瘤坏死因子）的主要产生者α（TNF‐α)，白细胞介素-1β（IL‐1）β)中风后的活性氧和诱导型一氧化氮合酶。¹⁶,¹⁹CR3补体受体CD11b/CD18也经常被用作小胶质细胞标记物。CD11b的形态⁺CD45型^整数中风后小胶质细胞具有高度的动态性，可产生不同水平的TNFα和IL‐1β以时间相关的方式（图。​（图1）。1). 这些炎症因子被认为有助于缺血后神经元损伤和凋亡，从而恶化中风后的预后。¹⁶此外，基因或药物对某些小胶质细胞功能的抑制，如细胞因子的增殖和释放，可能导致缺血损伤后炎症反应减弱和神经元损伤。²⁰,²¹,²²,²³重要的是，缺血神经元释放的Fas配体等因素可能在小胶质细胞中诱导特定的促炎表型。²⁴Meng最近的一项研究等提示脑缺血后，神经元可溶性Fas配体促进小胶质细胞极化为“M1”经典激活表型；“M1小胶质细胞”释放促炎因子，导致细胞活力和存活率降低。²⁴

在单独的窗口中打开

图1

脑缺血后髓样细胞损伤神经元。（a） 髓样细胞的代表性免疫组织学染色(国际律师协会‐1）和神经元（NeuN）在同侧大脑中动脉短暂闭塞中的作用(tMCAO公司)大脑输入伪装小鼠（左），4小时tMCAO公司（中间）和24小时tMCAO公司（右）。比例尺=20μm。（b） 小胶质细胞的代表性流式细胞术染色(光盘11亿⁺ 光盘45^整数)以及肿瘤坏死因子的相对表达α(TNF公司‐α)在同一侧tMCAO公司大脑输入伪装小鼠（左），4小时tMCAO公司（中间）和24小时tMCAO公司（右）。

几项研究的结果已经表明，小胶质细胞具有潜在的抗炎作用，可能有助于中风后的神经保护。P2X7受体的小胶质细胞表达，²⁵髓系细胞（TREM2）上表达的触发受体，²⁶ST2/IL‐33，²⁷和B细胞激活因子²⁸可能参与限制缺血神经元损伤。这些小胶质细胞依赖性信号因子的激活导致抗炎细胞因子的释放，如IL-10、IL-4和转化生长因子β这可能有助于神经元存活。²⁶,²⁷这些神经保护因子的小胶质细胞分泌以及吞噬活性是髓细胞保护性“M2”表型的特征。²⁹值得注意的是，小胶质细胞极化为“M2”状态可能是由中风后受损神经元和调节性B细胞发出的IL-10和IL-4等信号驱动的。²⁸,²⁹因此，当前的研究重点是发现诱导髓系细胞从促炎性表型转换为保护性表型的方法。²⁹,³⁰,³¹事实上，Narantuya的一项研究等提示小胶质细胞移植通过从这些供体小胶质细胞中产生和释放神经营养因子和M2相关抗炎细胞因子来增强神经保护。³¹对于小胶质细胞极化和M1或M2表型的特征，也提出了谨慎的关注。³²中风后的小胶质细胞表型似乎是动态的，并受到局部环境的影响。虽然发现创伤性脑损伤后MI/M2极化同时发生，³³我们对小胶质细胞动态激活的理解仍然有限。深入了解复杂的小胶质细胞对中风的反应对于开发新的治疗方法至关重要。

尽管常驻小胶质细胞是卒中治疗的一个有吸引力的靶点，但研究的无效结果表明，小胶质细胞可能与卒中后预后恶化没有直接关系。³⁴,³⁵例如，哈里森的一项研究等报道称，阻断神经元和小胶质细胞之间fractalkine‐CX3CR1的主要信号通路³⁶不会直接导致缺血损伤或保护。其他关于小胶质细胞特异性CX3CR1缺乏的研究结果相互矛盾，进一步使我们目前对小胶质细胞在脑缺血中的作用的理解复杂化。³⁰,³⁷重要的是，唐等表明浸润的单核细胞/巨噬细胞也表达CX3CR1，可能是缺血后神经炎症和继发性损伤的主要来源。这可以解释对比结果，并进一步强调区分髓系细胞群的重要性。总之，目前对脑缺血后小胶质细胞具体作用的认识尚不完整，需要进一步研究。区分常驻小胶质细胞和浸润性单核细胞的能力在以髓细胞为靶点的研究中至关重要，这是一种对抗中风的治疗策略。

外周髓样细胞对缺血脑释放的应激信号作出反应

中枢神经系统缺血损伤后对危险相关分子模式的早期反应是由髓细胞途径中发育的各种天然免疫细胞群介导的。这些细胞的分化受转录因子、转录共调节因子和转录后机制的控制，这些最近已被其他人综述。³⁸这些“早期”细胞冲向危险部位，以恢复体内平衡并协助修复。除了这些理想的功能外，还有损伤相关分子模式（DAMP）诱导的细胞活动，这些活动对组织有害。尽管如此，我们对先天性髓细胞对缺血性卒中后中枢神经系统内有益和有害反应的贡献的了解仍然有限。

DAMP如何通过模式识别受体激活先天性髓样细胞是一个备受关注的研究课题。³⁹,⁴⁰这些受体不仅识别病原体衍生的分子，还识别应激组织中释放的内源性分子。众所周知，缺血组织中死亡细胞释放的DAMP会导致无菌炎症，从而导致发病。⁴¹中枢神经系统中有几种特征良好的DAMPS，如高迁移率基团盒1（HMGB1）、S100A8和S100A9（S100A8/A9）蛋白以及过氧化物酶体（PRX）家族蛋白。中风后最早的DAMP之一是HMGB1，⁴²,⁴³导致血脑屏障（BBB）受损。⁴⁴,⁴⁵S199A8/A9蛋白质可由脑内浸润细胞产生⁴⁶并导致损伤后炎症。⁴⁷,⁴⁸最后，PRX家族成员的作用更具争议性，但众所周知，他们会导致许多组织损伤。⁴⁹,⁵⁰,⁵¹,⁵²,⁵³死亡细胞释放PRX，通过Toll样受体2和Toll样接收器4诱导免疫细胞激活。这导致产生包括IL-1在内的促炎症介质β和IL‐23。有趣的是，PRX也有助于缺血后的神经保护。⁵⁴最近，研究表明，单核吞噬细胞通过1女士,马尔科和Mafb公司基因调控机制有助于中风后的组织保护。⁵⁵这支持了由DAMP触发的中风后急性组织损伤加剧了组织损伤，并有助于诱导T细胞介导的炎症。⁵³,⁵⁶,⁵⁷图中总结了缺血性神经元对局部和外周免疫细胞的影响。​图22.

在单独的窗口中打开

图2

缺氧神经元对免疫细胞的影响。脑缺氧后，缺血神经元释放与损伤相关的分子模式，如活性氧(玫瑰红),列车自动防护系统和高移动性组框1(HMGB公司1). 这种作用可以影响局部小胶质细胞和浸润的白细胞，产生炎性细胞因子，从而进一步影响中风病理。

先天性髓细胞有多种亚型，包括循环单核细胞、组织巨噬细胞、树突状细胞（DC）、循环粒细胞（中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞）和肥大细胞。循环的粒细胞，特别是中性粒细胞，被认为是中风组织中的第一种浸润免疫细胞类型。然而，这些细胞对中枢神经系统缺血损伤后组织损伤或再生的作用仍存在争议。中性粒细胞在抵抗病原体方面的基本免疫功能及其短寿命要求其不断产生并从骨髓中释放。在人类中，大约有10个¹¹中性粒细胞每天在粒细胞生成过程中产生。这一过程在组织损伤和应激状态下受到高度调节。⁵⁸,⁵⁹粒细胞集落刺激因子被证明是中性粒细胞从骨髓向血液运输的主要调节因子。⁶⁰此外，通过诱导这些细胞上的CXCR2配体，已显示出受控的中性粒细胞动员从骨髓到血液。⁶¹抗中性粒细胞抗体阻止中性粒细胞从骨髓流出，并抑制其渗入中风组织，这在大鼠缺氧损伤模型中已被证明具有保护作用。⁶²

由于中性粒细胞早期渗入缺血脑组织，中性粒细胞被视为运送大分子药物的运载工具，以阻止中风后活性氧物种介导的凋亡。⁶³临床研究表明，中性粒细胞与淋巴细胞的比值可能是急性缺血性卒中的一个强有力的预后指标⁶⁴中风患者中性粒细胞胞外陷阱增加。⁶⁵中性粒细胞胞外陷阱由活化的髓细胞（包括中性粒细胞）产生，作为DNA、组蛋白和蛋白水解酶的网络，能够激活血小板并促进血栓形成过程。⁶⁶综上所述，这些数据表明，早期中性粒细胞浸润对中风后缺血组织损伤有害，需要针对中性粒细胞渗透的新疗法。

当血脑屏障受损时，外周单核细胞可以在损伤后数小时内被募集到缺血性脑中。如前所述，根据单核细胞和局部小胶质细胞相似的形态和表型来鉴别和区分它们存在一些困难。然而，移植技术和各种表面标记物相对表达的评估使研究人员能够更有信心地区分外周源性髓细胞和小胶质细胞。这些研究表明，这两种细胞类型在功能上有很大不同。关于这个问题的进一步讨论将在下一节继续进行。一种模型使用CX3CR1GFP来区分这两种电池类型/⁺CCR2RFP项目/⁺骨髓嵌合小鼠。这些研究表明外周CCR2⁺赖氨酸6C^高的单核细胞浸润缺血的大脑，加剧中风损伤。⁶⁷有趣的是，有证据表明这些细胞可以分化为小胶质细胞样CX3CR1⁻赖氨酸6C^洛参与中风后修复过程的细胞。¹³,⁶⁸

单核细胞趋化蛋白1（MCP‐1），也称为CCL2，是参与单核细胞向缺血脑募集的主要细胞因子之一。一些研究小组已经确定了MCP‐1在中风大脑中的表达特征，并将其确定在大脑皮层中，主要表达在大脑内皮细胞或星形胶质细胞上。⁶⁹,⁷⁰,⁷¹有证据表明，由于脑卒中大脑中招募的单核细胞数量有限，以及IL-1水平较低，MCP‐1缺陷小鼠在pMCAO后可免受中风的影响β与同窝小鼠相比的产量。⁷²有趣的是，在CCR2缺陷（MCP‐1的同源受体）小鼠中，脑卒中中浸润巨噬细胞数量减少，Schilling等与室友对照组相比，未能检测到梗死体积的差异。这表明受体可能会产生相互矛盾的作用，这取决于它是在小胶质细胞还是巨噬细胞上表达。⁷³除MCP‐1外，巨噬细胞炎症蛋白3αCCL20也被称为CCL20，被认为参与促炎性巨噬细胞向缺血脑的募集以及随后的TNFα和IL‐1β生产。⁷⁴,⁷⁵,⁷⁶

也有证据表明，巨噬细胞在中风后具有抗炎作用。楚等.观察到Ly6C^高的单核细胞在tMCAO后可根据局部损伤信号极化为M2表型，从而发挥保护作用。⁷⁷此外，刘等表明IL-4对M2表型诱导很重要，并建议IL-4治疗是卒中后长期功能恢复的潜在途径。⁷⁸此外，Korhonen等表明IL‐33可引导局部巨噬细胞产生IL‐4等T辅助型2细胞因子，并诱导中风恢复。⁷⁹最后，研究还表明，巨噬细胞可以产生生长因子，如碱性成纤维细胞生长因子、胶质细胞源性神经营养因子、胰岛素生长因子1和血管内皮生长因子，以促进中风后的功能恢复。⁸⁰

树突状细胞是缺血性卒中后适应性免疫的桥梁

树突状细胞是一种适应性免疫细胞，因其抗原提呈能力和在疾病期间促进T细胞反应的重要性而得到认可。多组研究表明，大鼠和小鼠急性脑损伤后，进入中枢神经系统的树突状细胞数量增加。⁸¹,⁸²在小鼠中风模型中，在核心梗死区和边缘区均可见DC。有趣的是，骨髓移植实验有助于确定树突状细胞是如何起源的，为我们提供了一条线索，了解它们是如何发挥作用的。来自外围的DC主要位于核心梗死区，而常驻DC位于边缘区。⁸¹此外，这些树突状细胞在主要组织相容性复合体II和共刺激分子CD80中的表达增加，表明这些区域存在重要的T细胞相互作用。⁸¹此外，大鼠的pMCAO也呈现类似的结果。早在pMCAO后1小时就观察到DC数的增加，在24小时内保持升高，并在接下来的6天内增加。为了评估这些DC的功能，就地已进行杂交以检测浸润DC中细胞因子mRNA的表达。pMCAO后1小时，IL-1的mRNA水平β，白细胞介素-12，白细胞介素-6，白细胞介素-10，肿瘤坏死因子α和干扰素‐γ（IFN‐γ)与假对照组和非缺血半球的DC相比，DC增加。⁸²梗死体积之间DC数量及其细胞因子生成潜力的正相关表明，DC在啮齿类动物中风后具有破坏作用。

然而，在人类中，树突状细胞在缺血性脑损伤中的作用还没有很好的描述。一组研究人员发现，与健康对照组相比，人类患者中风后，循环中DC前体的相对和绝对数量减少。他们表明，这种影响只持续几天，DC前体的数量很快恢复正常。有趣的是，通过计算机断层扫描评估，循环中DC前体水平最低的患者梗死面积较大。为了进一步研究这一点，对死后的脑组织进行了DC和T细胞的分析。与梗死面积较小的患者相比，梗死面积较大的患者有更多的DC–T细胞簇，并且它们位于脑内血管附近。这些数据表明，脑损伤后，DC前体迅速离开循环并渗透到中枢神经系统，与其他浸润的免疫细胞相互作用。⁸³

许多研究小组表明，在啮齿动物和人类中风后，树突状细胞浸润中枢神经系统。最近的工作利用这些发现开发新的中风治疗方法。通过派生DC体外并通过工程使其表达感兴趣的特定蛋白质，这为中风后给药提供了一种新方法。⁸⁴作品等在这些发现的基础上，进一步推导DC过度表达可溶性TNF受体1，最终阻断TNFα生物利用度。他们将这些树突状细胞注射到提前6小时接受tMCAO治疗的大鼠体内，与接受表达GFP慢病毒树突状病毒树突形细胞的大鼠相比，梗死体积减少。⁸⁵利用树突状细胞的快速浸润以及它们在中枢神经系统中停留的时间延长，可能为人类中风患者的药物输送提供一种独特而新颖的方法。

淋巴细胞包含缺血性中风后的适应性免疫介导反应

最近，T淋巴细胞被证实在急性缺血性卒中病理学中起主要作用。tMCAO后数小时内，T淋巴细胞大量涌入，聚集在梗死区边缘。特别是细胞毒性CD8⁺研究表明，早在中风后3小时，淋巴细胞就被招募到中风大脑中，而CD4⁺T细胞和自然杀伤细胞在24小时内被招募，并在再灌注后72小时达到峰值。⁵,⁸⁶为了进一步描述中风后脑T细胞浸润的时间轴，多光子激光扫描显微镜等新技术已被应用于实时监测免疫反应体外.⁸⁷,⁸⁸,⁸⁹Stoll小组的第一项研究描述了MCAO后T细胞的时空浸润。⁹⁰自这些研究以来，免疫细胞在促进炎症中的作用得到了有力支持，炎症会导致中风后大脑的继发组织损伤。⁹¹在人类疾病和啮齿类动物模型中，T细胞浸润被越来越多地认为是中风急性期病理学的关键介质。⁹²研究表明，在永久性和暂时性脑缺血的小鼠模型中，早在梗死后3小时就可以在整个脑实质中发现T细胞群，并持续5天。⁵,⁹²,⁹³缺血事件后，CD4⁺T细胞群的浸润有两个高峰：前3小时后和24小时后。

伊尔马兹等.，全面介绍了T淋巴细胞在脑缺血中的重要作用。使用T细胞缺陷小鼠，他们评估了tMCAO 60分钟后的梗死体积和神经功能恢复，并观察到梗死面积缩小，这表明T细胞在脑损伤和中风后的神经功能缺损中发挥了新的作用。⁹⁴此外，Hurn等.能够概括90分钟tMCAO小鼠的数据，表明T和B细胞在再灌注24小时内的早期损伤中都起作用。⁹⁵在第一篇抑制中风急性期T细胞向大脑迁移的论文中，Liesz等通过单克隆抗体给予晚期抗原-4及其对应的血管细胞粘附分子-1，通过抑制淋巴细胞侵袭改善中风病变的预后。⁹⁶此外，重组T细胞受体配体和淋巴细胞出口抑制剂（如fingolimoid）也已成功用于中风小鼠模型。⁹⁷,⁹⁸,⁹⁹

鉴于T细胞表型的异质性，过去10年来，研究人员一直试图阐明导致中风病理学的T细胞特异性因素。七太等.表明γδT细胞，但不是常规CD4⁺T细胞可以在tMCAO后产生IL‐17，以IL‐23依赖的方式导致缺血性脑损伤。⁵⁷阐明以下机制：γδT细胞产生的IL‐17对中风损伤的贡献，Zhang等描述了IL‐17通过Calpain‐transient报告电位典型（亚型）6通路引起再灌注损伤。¹⁰⁰在此之后，阿鲁纳查拉姆等阐明了这些产生IL‐7的细胞通过CCR6信号传导迁移到中风大脑，因为CCR6缺乏小鼠的缺血大脑大多缺乏IL‐17。¹⁰¹

在他们对淋巴细胞对中风损伤影响的初步评估中，Yilmaz等也揭示了干扰素的重要性γ，作为来自干扰素的脾细胞γ当将缺陷小鼠转移到Rag1中时，其脾细胞的损伤程度与野生型小鼠的脾细胞不同^−/−tMCAO后的小鼠。⁹⁴最近。塞弗特等表明IFN‐γ中和抗体可以阻断干扰素诱导蛋白10以及MCAO后继发的脑损伤和神经变性。¹⁰²另一种与中风损伤有关的T细胞衍生细胞因子是IL‐21。我们已经证明CD4⁺T细胞衍生IL‐21是tMCAO作为CD4后再灌注损伤的主要促因⁺与CD4相比，IL‐21缺陷小鼠的T细胞不会引起相同程度的缺血损伤⁺通过静脉将野生型小鼠的T细胞转移到T细胞缺乏小鼠体内。¹⁰³其他细胞因子，如IL‐1β、TNF‐α尤其是IL-23也被证明间接影响中风后的T细胞。¹⁰⁴,¹⁰⁵

最近，人们对T调节（Treg）细胞在保护中风损伤方面的潜在作用感到非常兴奋。利兹等显示Foxp3的转移⁺T细胞缺乏小鼠的T细胞具有保护作用，在30分钟tMCAO后7、14和30天，缺血脑区周围出现Treg细胞。¹⁰⁶此外，Brea等.给予CD28超级拮抗剂以靶向Treg增殖，从而减少中风诱导的脑损伤。¹⁰⁷李博士阐明了脑卒中病理过程中Treg细胞的迁移等.，他认为CCR5介导的Treg细胞募集对防止中风后血脑屏障破坏至关重要。¹⁰⁸李等还表明CXCL14可以促进Treg的分化和激活。¹⁰⁹相比之下，Kleinshnitz等令人惊讶的是，使用DEREG小鼠模型去除Treg细胞可减少脑梗塞面积，这表明Treg电池可通过诱导BBB功能障碍进一步导致脑损伤。¹¹⁰目前，Treg细胞对缺血性脑损伤的贡献仍然是一个备受争议的话题。¹¹¹,¹¹²

由于淋巴细胞通常与适应性免疫和抗原特异性免疫反应相关，因此最近评估了淋巴细胞对特定抗原的依赖性，以促进中风病理。结果表明，过继性转移髓磷脂碱性蛋白耐受性脾细胞有助于大鼠MCAO损伤。¹¹³这项研究的结论是，对髓鞘碱性蛋白的免疫耐受可以被转移，并在转化生长因子中诱导潜在的神经保护作用β ₁依赖时尚。然而，相比之下，如果用髓磷脂碱性蛋白和/或肽免疫大鼠，它们主要诱导T辅助因子1型反应，导致更糟糕的卒中结局。¹¹⁴另一种髓磷脂肽诱导免疫的作用，髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白（MOG）_35–55一些研究小组也对中风进行了研究。结果表明，MOG可诱导粘膜耐受_35–55MCAO后梗死面积以IL-10依赖的方式减少了近70%。¹¹⁵相反，任等证明将MOG特异性脾细胞转移到SCID小鼠中可以加剧梗死体积和相关的神经功能缺损，这表明抗原特异性T细胞需要耐受才能发挥作用。¹¹⁶最近，王等.评估了服用DR的效果α1‐MOG公司_35–55，一种能够抑制神经抗原特异性T细胞并阻断趋化因子介导的迁移结合的化合物。本研究得出结论，抑制MOG_35–55特异性T细胞通过将髓细胞从促炎表型转变为抗炎表型，减少远端MCAO后的脑损伤。¹¹⁷

对细胞毒性CD8的贡献⁺淋巴细胞也被评估为与中风病理有关。在一项临床研究中，施瓦布等.确定存在CD8⁺局灶性脑梗死患者梗死灶周围的T细胞。¹¹⁸此外，在MCAO致老年小鼠中，发现记忆CD8 T细胞群通过影响小胶质细胞的内稳态而导致损伤。¹⁶CD8（CD8）⁺T细胞释放因子也被证实有助于中风损伤，因为细胞毒蛋白酶颗粒酶B被证实在tMCAO后上调神经元中的促凋亡蛋白¹¹⁹也存在于人类中风病变中。¹²⁰此外，细胞毒性淋巴细胞产生的穿孔素也被鉴定为以抗原依赖的方式导致中风损伤。¹²¹另一方面，产生IL-10的CD8的抗炎人群⁺CD122型⁺缺血脑中的T细胞在MCAO后被鉴定。¹²²

一些研究小组已经证明，脑卒中后给予B细胞可能具有保护作用。再灌注48小时后，纹状体直接注入B细胞可减少tMCAO小鼠的梗死体积。¹²³,¹²⁴后来，同一组发现这些B细胞的保护作用依赖于IL-10。¹²³此外，蒙森等表明低氧预处理可以诱导这些保护性B细胞的生成，并且CXCL13可能会将其招募到缺血脑中。¹²⁵尽管如此，B细胞在中风损伤中的作用还是有争议的，因为它们的表型可能是异质的¹²⁶有人认为，它们在急性期缺血性中风中起着次要作用（如果有的话）。¹²⁷然而，有趣的是，其他人认为，B细胞通过产生抑制长期增强的有害自身抗体，在中风后几周的认知功能障碍中发挥了调节作用。¹²⁸这些研究强调了淋巴细胞在缺血性中风病理学中的多样性。淋巴细胞对缺血病理的影响总结见表1.

免疫细胞协调缺血性卒中后神经血管单位的动态变化

构成神经血管单元的细胞在介导BBB功能、免疫细胞贩运和中风后损伤中发挥着复杂的作用¹²⁹,¹³⁰,¹³¹（图。​（图3）。三). 一些免疫细胞，包括中性粒细胞、树突状细胞、淋巴细胞和小胶质细胞，已被证明在中风急性期直接介导血管损伤，从而促进血脑屏障功能障碍和随后的神经元死亡。在tMCAO和pMCAO期间，轻脑膜内最早可见到活化的中性粒细胞，血管周围间隙内最早可达15小时，CNS实质内最早达24小时。¹³²IL‐1上调血浆中的中性粒细胞选择性趋化因子CXCL1和CXCL2，以在缺血期间将中性粒细胞招募到大脑中。¹³³与此相结合，细胞间粘附分子1已被证明在MCAO期间促进中性粒细胞与内皮细胞的粘附，¹³⁴从而通过产生MMP‐9破坏紧密连接蛋白Claudin‐5诱导BBB功能障碍。¹³⁵,¹³⁶,¹³⁷,¹³⁸抑制中性粒细胞浸润或中性粒细胞衍生的MMP‐9可减少炎症介导的脑损伤和出血性中风风险，¹³⁵表明中性粒细胞可以介导BBB功能障碍，从而影响神经健康。

在单独的窗口中打开

图3

促炎性T细胞如何影响神经血管单位的示意图(NVU公司)脑缺血后。脑缺血后，内皮细胞受损导致紧密连接丢失，如闭塞素、，ZO公司‐1和Claudin‐5。这一过程通过细胞旁和跨细胞途径促进淋巴细胞渗出增加。进入脑实质后，T细胞通过释放促炎因子和细胞因子（如活性氧）引起缺血损伤(玫瑰红)，干扰素‐γ(干扰素‐γ)、肿瘤坏死因子‐α(TNF公司 α)，白细胞介素-1β(伊尔‐1β),伊尔‐17和伊尔‐21，其可通过进一步损伤NVU公司或者直接损伤神经元。

浸润性巨噬细胞在缺血性卒中中的作用存在争议，部分原因是上述细胞表面标记物几乎无法区分小胶质细胞和浸润性巨噬细胞。CD11b阳性免疫细胞，包括小胶质细胞和浸润性巨噬细胞，在tMCAO期间在脑内表达大量的血管生成素样蛋白2，这有助于增加促炎细胞因子IL-1的水平β和TNF-α促进内皮功能障碍和随后的神经功能缺损。¹⁶,⁷⁵此外，CD11b⁺细胞（由浸润性巨噬细胞和小胶质细胞表达）可以通过小动脉上的血小板衍生因子受体发出信号，以促进血脑屏障的通透性和中风期间出血的发生率。¹⁷相反，消耗CCR2⁺单核细胞浸润增加了脑卒中后血脑屏障的通透性和出血风险，表明浸润的巨噬细胞可能在维持脑血管系统中发挥作用。⁷⁷,¹³⁹为了支持这一观点，最近研究表明，髓细胞和星形胶质细胞衍生的基质细胞糖蛋白骨桥蛋白在缺血后星形胶质细胞介导的神经血管单位保护中起着关键作用；巨噬细胞特异性基质细胞糖蛋白骨桥蛋白的耗竭导致缺血性卒中后星形胶质细胞无法正确维持脑血管和血脑屏障的完整性。¹⁴⁰巨噬细胞也被假设促进血管内皮生长因子介导的血管生成，以促进神经保护和清除坏死碎片，称为“清除”假说¹⁴¹; 然而，新形成的血管往往是泄漏的，这是有益的还是有害的缺血后尚不清楚。

如前所述，在缺血性卒中期间，T细胞与神经血管单位起着密切而复杂的作用。从机制上讲，T细胞通过淋巴细胞功能相关抗原1/细胞间粘附分子1促进白细胞/内皮细胞的相互作用，从而诱导血管功能障碍。¹¹⁰在这种情况下，假设T细胞在减少中性粒细胞通过BBB的浸润、淋巴细胞浸润、小胶质细胞活化和通过IL-10产生促炎细胞因子方面发挥重要作用。目前尚不清楚T细胞亚型如何在脑缺血期间直接影响神经血管单位。

结论

关于免疫细胞在中风期间的作用和相互作用，仍存在许多问题。虽然人们普遍认为，在缺血性中风急性期，免疫细胞主要受损，但抗炎性髓细胞和淋巴细胞也可以浸润大脑，影响功能恢复。缺血性中风后的慢性期似乎更为复杂，因为淋巴细胞可以对缺血性脑损伤释放的各种信号产生耐受性、免疫性和记忆性，这些信号可以决定淋巴细胞的功能。尽管如此，最近的实验性小鼠研究揭示了免疫细胞对中风的分子机制，并得出了令人兴奋的结果，可用于临床。尽管这些研究对未来中风治疗具有价值和前景，但一个持续的挑战是，由于人类样本之间的异质性、血液中循环因子与组织实质的分析、，以及样本采集的时间。

总的来说，考虑到免疫细胞的异质性及其对中风病理学的影响，有必要确定并针对其产生的特定细胞因子，以限制其有害影响并利用其益处。追求这一点对于推动该领域的发展和变革至关重要。通过使用新出现的技术，如单细胞RNA测序、飞行时间细胞术、双光子成像、，全基因组转录组学和表观遗传学分析以及互补生物信息学和无偏见蛋白质组学等。这些方法的使用不仅有助于回答该领域一些最棘手的问题，而且还将导致发现新的途径，并加深对中风期间发生的复杂细胞相互作用的理解。这对于开发新的免疫调节疗法和新的治疗方法以减轻、逆转和预防中风期间造成的损害至关重要。

材料和方法

基金

NIH/NIGMS资助T32 GM007507（神经科学培训计划）。美国国立卫生研究院拨款RO1‐NS37570。AHA Predoc 1525500022。

披露

作者声明没有相互竞争的利益。

工具书类