近年来研究发现，调节性T淋巴细胞的可塑性，即通过一系列机制由生理性抗炎表型转化为病理性促炎表型并失去正常的免疫抑制功能的过程，与心力衰竭发生过程中心肌组织的损伤和心脏不良重构密切相关。因此，本综述将从初始T细胞的分化、调节性T细胞可塑性促进心脏重构的潜在机制以及介导调节性T细胞可塑性的潜在机制三个方面介绍调节性T细胞的可塑性与心力衰竭的关系。
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心力衰竭（心衰）是由于任何心脏结构或功能异常导致心室充盈或射血能力受损的一组复杂的临床综合征。国外研究显示，心衰影响全球约2%的成年人口[1]，其发生发展与心脏重构密切相关。随着相关机制的深入研究，越来越多的证据表明，炎症反应在心脏重构中起着不容忽视的作用。研究表明，在缺血性心衰中，巨噬细胞及辅助性T细胞等多种免疫细胞病理性激活，诱导细胞氧化应激，加重心肌功能损伤，促进心脏重构[2,3]。新近研究发现，调节性T淋巴细胞（regulatory T cells，Tregs）作为获得性免疫应答中的关键细胞亚型，其可塑性及稳定性在心衰的发病机制中也起着重要作用。研究Tregs可塑性的相关作用机制及信号通路对心衰的靶向治疗意义重大。因此，本文就Tregs的可塑性在心衰中的研究进展做一综述。
当前研究表明，初始CD4+T淋巴细胞主要向6个方向分化形成不同谱系的T淋巴细胞亚群（图1）：（1）在白细胞介素-12（interleukin-12, IL-12）及干扰素-γ（interferon-γ, IFN-γ）存在的条件下分化为1型辅助T细胞（type 1 CD4 T helper cells, Th1）；（2）在IL-4存在的条件下分化为2型辅助T细胞（Th2细胞）；（3）在IL-6和转化生长因子-β（transforming growth factor β, TGF-β）存在的条件下分化为Th17细胞；（4）在TGF-β、维甲酸和IL-2存在的条件下分化为特异性表达Foxp3的Tregs；（5）在IL-21存在的条件下分化为滤泡辅助性T淋巴细胞（follicular T helper, Tfh）；（6）与Th2能在TGF-β存在的条件下分化为Th9细胞[4]。除此之外，某些情况下特定的细胞谱系可再分化为其他类型的T淋巴细胞亚群，例如：在IL-12或IL-4的刺激下，Th17可再分化为Th1细胞或Th2细胞；在TGF-β的刺激下，Th2细胞可再分化为分泌IL-9的特定细胞亚型[5]。这种存在于某些特定CD4+T淋巴细胞亚群中，已分化细胞亚群再分化为其他细胞亚群的功能转化现象被定义为T淋巴细胞的"可塑性"[4]。
T-bet为T盒子转录因子，Th1为1型辅助性T淋巴细胞，RORyt为视黄酸受体相关孤儿受体γ，Th17为辅助性T细胞淋巴17，GATA3为转录因子，Th2为2型辅助性T淋巴细胞，IL-12为白细胞介素12，IFN-γ为干扰素γ，IL-6为白细胞介素6，TGF-β为转化生长因子β，IL-4为白细胞介素4，IL-2为白细胞介素2，IL-21为细胞介素21，FOXP3为叉头状盒蛋白P3，Tregs为调节性T淋巴细胞，Tfh为滤泡辅助性T淋巴细胞，Th9为辅助性T细胞淋巴9
Tregs作为一种具有免疫抑制功能的CD4+T淋巴细胞，通过表达转录因子Foxp3维持结构和功能稳定[6]，在人体免疫调节中发挥重要作用。以往观点认为，在心脏组织中Tregs仅作为一种免疫抑制细胞在心肌损伤时发挥抗炎保护作用[7]。然而，近期研究显示[8]，在动脉粥样硬化疾病模型小鼠中，炎症高峰期间存在Tregs富集现象；相反，健康小鼠和通过Tregs介导机制预处理小鼠中未观察到该现象。这一发现与我们之前认识的Tregs的免疫抑制特性相矛盾，提示Tregs在免疫反应中除抗炎功能外，或许还存在其他作用方式。Pandiyan[9]等研究表明：在炎症条件下，Tregs可转化为Th样细胞并分泌促炎因子参与炎症反应。Coomes[10]等同样发现，在转录因子Irf的介导下Tregs向Th2细胞分化。提示我们在某些因素作用下，存在着由"生理性Tregs"向分泌炎性细胞因子的"病理性Tregs"转化的现象，即Tregs的可塑性。Bansal[11]等研究发现：慢性缺血性心衰小鼠模型中，CD4+Foxp3+Tregs阶段性异常增殖同时表现出类Th1细胞特点，伴随IFN-γ、TGF-β、肿瘤坏死因子受体1（tumor necrosis factor 1 receptor, TNFR1）等表达增加，促进免疫激活和病理性左心室重构。研究进一步显示：通过应用CD25抗体靶向清除特定阶段异常增殖的Tregs，心衰小鼠的心脏重构及功能失调状况得到改善。由此可见，Tregs的可塑性与心脏的不良重构过程密切相关，但更为精确的机制尚不得而知。因此，深入研究其调控机制，例如：Tregs表型改变通过何种途径作用于心肌组织影响心脏重构，是否可通过干扰特定细胞因子或信号通路阻断甚至逆转Tregs的表型转化等，可在心衰当前治疗基础上提供更加新颖的临床干预思路。
Tregs由正常表型转化为病理性促炎表型后，通过多种途径诱导心脏不良重构以及功能失调，其作用机制主要考虑以下几点（图2）：
Tregs为调节性T淋巴细胞，Th为辅助性T淋巴细胞
1．免疫细胞过度激活。正常情况下，Tregs通过多种直接或间接途径限制其他免疫细胞活化，发挥免疫抑制功能。例如：通过接触或非接触性依赖途径阻碍其他CD4+T细胞的活化和增殖，通过细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（cytotoxic T lymphocyte antigen protein 4, CTLA-4）通路限制CD80/CD86表达抑制树突细胞功能等[12]。当Tregs表型改变后，失去上述功能导致大量免疫细胞过度激活，引起心肌细胞凋亡，加重心脏重构。
2．效应T细胞异常活化。正常表型的Tregs在心脏中通过多种途径抑制效应T细胞反应，包括抑制性细胞因子的分泌、穿孔素介导的效应T细胞溶解、干扰效应T细胞代谢及树突细胞与效应T细胞间的相互作用[13]。Tregs转化为促炎表型后，失去对效应T细胞的抑制作用，间接促进炎症信号传导进而影响心脏功能。
3．巨噬细胞促炎表型的转化。正常情况下巨噬细胞分为合成炎性细胞因子的促炎亚型M1与介导组织修复的修复亚型M2。Tregs表型改变后，通过促进M1型巨噬细胞的转化，进一步作用于细胞间连接抑制心肌细胞的收缩功能[2]，放大Tregs在炎性环境中的干扰作用，加重心脏重构。
4．抑制新血管生成。表型转化的Tregs在心衰小鼠中通过细胞接触和TNFR1依赖信号发挥抗血管生成作用，导致重塑心脏中毛细血管稀疏，加重心脏功能障碍[11]。
5．干扰细胞外基质正常功能。正常情况下细胞外基质为心肌细胞的生存提供了必要的能量和环境条件。在心衰状态下，表型改变的Tregs可能干扰心肌细胞外基质的正常功能：一方面通过基质碎片释放，影响心肌细胞正常生存；另一方面促使机体产生某些特异性基质蛋白，通过相关生长因子和可溶性介质的调节促进炎症和纤维化的进展，使心衰加重[14]。
当前研究表明，Tregs的可塑性通过多种途径参与心衰疾病进展。针对Tregs可塑性调控的治疗可能成为心衰免疫治疗的全新靶点。例如，在梗死后心衰小鼠模型中，治疗性正常功能Tregs激活诱导M2样巨噬细胞分化，进而表达单核/巨噬细胞源性蛋白减缓心衰进展[7]。但考虑到正常情况下Tregs在心脏的分布密度相对较低，心外组织源性的Tregs在心脏内的聚集及全身炎症反应影响可能是慢性心衰中Tregs数目再度异常上调及心功能进行性恶化的原因之一，提示靶向清除循环中功能紊乱的Tregs、调控心脏局部免疫环境可作为心衰的全新治疗策略。
此外，循环中Tregs的可塑性变化对其他器官组织亦存在一定影响。例如：健康人群中Tregs在脂肪组织中参与胰岛素的敏感性调节并预防炎症反应发生[15]，当转录因子Foxp3表达下调后，其免疫抑制功能受损，加重系统性胰岛素抵抗[16]，进而影响心脏功能。提示表型转化的Tregs除直接作用于心脏本身外亦可通过心外途径间接影响心衰进展。总之，进一步研究Tregs可塑性的具体调控因素对探索心衰的发病机制，谋求更精准、高效的免疫治疗方案，具有十分重要的意义。
NF-κB为核因子κB，HIF-1α为缺氧诱导因子1α，YAP为Yes相关蛋白，RAS为肾素血管紧张素系统
葡萄糖转运体1（Glucose transport 1, Glut 1）是介导细胞摄取葡萄糖的主要载体，许多细胞都通过表达Glut1调控糖代谢过程[17]。在缺血性心衰小鼠模型中，Tregs数目异常增加的同时，细胞表面Glut1的表达也随之增加[11]。一项全新的研究表明[18]：在炎症发生时，炎症信号通过Toll样受体1（Toll-like receptor 1, TLR1）和TLR2作用激活PI(3)K-Akt-TORC1信号通路，上调Glut1表达，使Tregs转为以糖酵解为主的方式获能，同时表现出细胞数目异常增加及免疫抑制功能下调。提示心衰中糖代谢途径的改变在Tregs表型转化过程中可能发挥至关重要的作用。
胰岛素抵抗是指各种因素所致的胰岛素对葡萄糖摄取和利用的效率下降，机体代偿性分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症。研究发现：胰岛素抵抗患者脂肪组织中各种促Th亚型调节因子表达上调，促使Tregs向Th样细胞分化，其中GATA3和BCL6通过抑制Treg细胞表面Ⅱ型主要组织相容性复合物（major histocompatibility complex class II, MHC II）分子和TCR的表达，使Tregs转化为抗原呈递细胞（antigen-presenting cells, APC）样的异型Tregs[19]。Han[20]等人研究亦发现，高水平的胰岛素通过激活Akt/mTORC信号通路限制Tregs中IL-10的产生影响其免疫抑制功能。此外，纠正心衰背景下的胰岛素抵抗目前被证明是改善心脏重构的重要治疗策略[21]。由此推断，是否可通过纠正高胰岛素血症、高糖血症或胰岛素抵抗等途径影响循环中Treg细胞的可塑性从而改善心脏重构。
NF-κB因子是调节机体免疫应答的重要转录因子，在炎症反应中通过诱导特定基因的表达发挥促炎作用[22]。有研究显示，人类CD45RA-Tregs通过TNFR2表达TNF，进而激活典型的NF-κB级联信号，影响Tregs的免疫抑制功能[23]。在心衰小鼠模型中，部分Tregs表现出TNFR1及IFN-α表达上调，激活NF-κB级联信号干扰其正常的免疫抑制功能，加重心肌损伤[24]。且有证据表明，炎症条件下，NF-κB诱导激酶通过TNFRs激活非典型NF-κB级联信号影响Tregs稳定性[25]。在慢性缺血性心衰中，NF-κB可以通过TNFR1激活，加重心脏重构[26,27]。综上所述，作为Tregs功能维持的重要信号通路，NF-κB信号可能通过TNFR通路参与介导心衰中Tregs可塑性的调节。
HIF-1α作为一种氧感知转录因子，在低氧条件下调控血管生成及葡萄糖代谢相关基因的表达。当前研究发现HIF-1α可通过两种方式诱导Tregs转化为Th1样效应细胞：一方面，通过E3泛素连接酶引起Foxp3表达下调，间接诱导Tregs糖代谢途径改变从而产生大量促炎因子IFN-γ。另一方面，HIF-1α直接与Ifng启动子结合，通过转录修饰途径影响IFN-γ基因表达促使Tregs表型转化[28]。另有研究发现，HIF-1α能够通过上调NADPH氧化酶，作用于Akt/mTOR/NF-κB信号通路诱导心肌纤维化，促进心室重构[29]。而NF-κB信号激活通过影响Tregs的表型稳定加重心衰进展[24]。除此之外，HIF-1α作为胰岛素抵抗的关键因子，可能通过糖代谢及胰岛素抵抗等途径参与Tregs病理性表型的转化。
作为海马信号通路的共激活因子，Yes相关蛋白（Yes associated protein, YAP）在心衰中的表达可有效抑制心肌细胞的异常凋亡和纤维化，起到心脏保护作用[30]。研究表明，YAP在Tregs中高表达并通过TGF-β/SMAD信号通路维持Tregs结构和功能的稳定，特异性敲除YAP时Tregs的免疫调节功能受损[30]。急性心肌梗死发生后，心外膜的YAP和TAZ缺陷小鼠损伤区域免疫抑制性Tregs含量下降，加重心肌纤维化和不良重构，致其死亡率增加[31]。
细胞自噬是指细胞依赖溶酶体途径，对自身错误折叠的蛋白和受损的细胞器主动降解并将产生的物质和能量循环利用的过程。在扩张型心肌病、缺血性心肌病、瓣膜性心脏病及心脏毒性药物等导致的心衰中均发现自噬现象。心肌梗死后典型自噬活动的激活具有心脏保护作用[32]。近来有研究发现细胞自噬现象与Tregs的结构和功能稳定密切相关：通过调节TORC1、c-Myc功能及糖代谢等途径影响Tregs功能[33]。当树突细胞自噬能力下调时，具备免疫抑制特性的Tregs转化为促炎型Th17细胞并参与介导炎症反应[34]，提示在心衰中相关细胞自噬特性的改变可能参与诱导Tregs表型的转化进而加重疾病进展。
肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system，RAS）或肾上腺的刺激能够促进炎症发生，加重心肌损伤及心脏重构。例如：血管紧张素II（angiotensin II, ANG II）可通过介导T细胞表面的血管紧张素受体，使其产生超氧化物及TNF-α等介质分子参与促进炎症反应[35]。最近研究发现，丙酸盐能够减轻ANG II诱导的心肌纤维化和心脏重构，其心脏保护功能是Tregs依赖性的[36]。Emmerson[37]等研究发现：RAS通过激活NADPH氧化酶（NADPH oxidase, Nox2）使Tregs表面Foxp3的表达下调进而促进心脏重构。当特异性敲除Nox2后，Tregs恢复正常的Foxp3表达及免疫抑制功能，逆转ANG II所致的心脏重构[37]。同时有研究证实：外源性功能正常Tregs的灌注可改善ANG II所致的心脏重构[38]。由此推断：在心衰中，RAS通过Nox2或其他潜在方式调控Tregs的表型和功能从而影响心脏重构。
近年来研究证实，外泌体可通过RAS激活、炎症反应、心肌纤维化、心脏重构等途径参与心衰的发生发展。部分外泌体含量升高可加重疾病进展，例如：miR-208a含量增高促进心肌病理性增厚和纤维化，miR-212/132过表达加重心脏重构[39]。然而，外泌体与Tregs之间的具体作用方式目前尚不明确。有研究显示，树突细胞或B细胞分泌的外泌体表面表达MHC信号分子，作为抗原递呈的平台参与T细胞的启动和激活；miRNA由T细胞向APC的单向转移亦有助于调节T细胞活化的最终结果[40]。当此过程受到炎症干扰时可能影响Tregs的表型和功能稳定。热应激肿瘤细胞源性外泌体内含有丰富的休克蛋白70，能够通过IL-6作用促进IL-17表达，诱导Tregs转化为促炎性Th17细胞，激活免疫应答参与促进炎症的发生发展[41]。提示心衰中也可能存在类似的作用机制影响Tregs的可塑性进而加重疾病进展。
心肌细胞外基质提供了心肌细胞生存的基本环境，其作用不仅体现在结构支持和机械力传递方面，而且通过转导基础分子信号调节包括免疫细胞在内的多种细胞的表型和功能，参与心肌损伤中炎症、纤维化和修复过程的调控[42]。其中某些基质细胞蛋白与Tregs的可塑性及稳定性显著相关。例如：血小板反应蛋白-1可通过激活TNF-α调节Tregs的免疫功能[43]，骨桥蛋白也与Tregs的分化和功能稳定密切相关[44]。心肌梗死后Tregs暴露于机械压力升高且含有大量特异性细胞外基质蛋白的心肌间质中，与多种基质细胞因子接触并发生反应[42]。由此可知，细胞外基质的机械压力及基质细胞蛋白的存在与Tregs的表型及功能稳定密切相关。但机械敏感通路及基质细胞刺激对Tregs可塑性的具体作用方式目前尚不清楚，可作为下一阶段Tregs与心衰相关性研究的突破点。
综上所述，当前研究基本明确在心衰的发生发展过程中多个信号通路参与Tregs可塑性的调控，影响心肌炎症反应，促进心脏重构。然而，关于心衰中Tregs可塑性及相关机制的研究多局限于动物模型中，对于人类体内是否存在类似信号通路还需进一步的研究证实。与此同时，许多其他问题亟待阐述：Tregs可塑性的变化具体是通过哪些亚型及下游效应器发挥作用，除上述总结的转化信号之外是否还存在其他机制参与Tregs可塑性的调节，Tregs自身分化为诱导性Tregs后的自我诱导增殖机制是否同样参与心衰的发生发展过程等[45]，尚需进一步的研究验证。
同时，在关于Tregs的研究中，应用抗CD25抗体特异性清除异常表型的Tregs可有效逆转心室重构，减缓心衰进展[11]。提示针对Tregs的免疫调节治疗可作为心衰治疗的全新靶点：一方面可行异常表型Tregs特异性清除或正常表型Tregs灌注治疗，另一方面可应用靶向干扰因子作用于特定信号通路阻断Tregs的表型转化，维持其正常的免疫抑制功能以减缓心脏重构，实现心衰的精准医疗。
心衰一直是威胁人类健康的重要疾病，尽管在过去几十年中针对心衰的治疗取得了一定进展，但其患病率及住院率仍逐年上升，迫切需要探索更有效的治疗方案。随着心衰抗炎治疗的深入研究，尤其是近期Tregs可塑性现象的发现，为心衰发病机制的阐述及靶向防治提供了新的方向，具有十分重要的临床意义。
所有作者均声明不存在利益冲突
