摘要：结核病是典型的胞内寄生菌诱导的感染性疾病，其感染、发病及预后判断等都与机体免疫功能息息相关。深入理解结核分枝杆菌诱导结核病发生的免疫学机制、免疫病理改变等对于结核病的预防、诊断、预后及新型结核疫苗的研发都具有十分重要的理论和实践意义。结核分枝杆菌诱导的免疫应答机制及参与因素十分复杂，主要涉及固有免疫及适应性免疫，其中又包括免疫器官、免疫组织、免疫细胞、免疫分子及免疫相关基因。

关键词：固有免疫；适应性免疫；巨噬细胞；T淋巴细胞；细胞因子

结核病是由结核分枝杆菌感染所引起的传染病，是我国三大传染性疾病之一。由于目前唯一用于预防结核病的疫苗，卡介苗，对于成人结核病的预防效果不佳，近一个世纪未研发出有效的结核新型疫苗；半个世纪来无抗结核新药问世；加上AIDS/HIV的流行、结核合并糖尿病逐年增加、耐药结核病的流行，使得结核病的防控形势十分严峻。而无论是新型结核疫苗的研发，还是对于AIDS/HIV、糖尿病、耐药结核病等控制，都需要对于结核病发生过程中免疫学机制有更深入的认识和理解。

固有免疫应答（先天性免疫应答）是机体对抗微生物感染的第一道防线，在机体抗结核感染过程中发挥非常重要的作用。依据结核菌素试验（TST）或IFN-γ释放试验（IGRA）判断，只有30%密切接触者可成功感染结核菌，剩余的70%接触者，其强大的固有免疫应答可防止结核分枝杆菌感染（TST或IGAR阴性），这说明固有免疫系统在控制结核分枝杆菌感染中有极其重要的地位，决定了结核分枝杆菌感染的结局。除了作为防止结核分枝杆菌感染的“第一道防线”，固有免疫应答也是机体启动抗结核适应性免疫应答的前提。人体吸入结核杆菌后，结核分枝杆菌感染肺泡巨噬细胞，巨噬细胞不能控制结核分枝杆菌复制，导致细胞凋亡或坏死并传播到其他巨噬细胞。髓系树突状细胞（mDC）外周迁移到感染局部，mDC携带结核分枝杆菌从肺部运输到引流淋巴结，递呈抗原给T细胞，启动适应性免疫应答。适应性免疫应答激活后，其发挥效应也依赖于固有免疫细胞的参与，二者共同决定结核杆菌的最终结局。因此，固有免疫与适应性免疫并非截然独立，而是相互影响、相互调节、互为因果的关系。

固有免疫系统的组成包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子及免疫相关基因。结核分枝杆菌感染机体后，结核分枝杆菌与固有免疫系统间相互作用，决定了结核分枝杆菌感染的结局及机体免疫应答发展的方向。结核分枝杆菌进入机体后首先感染巨噬细胞，维生素D是巨噬细胞功能的调节因子，维生素D可以通过提高被感染巨噬细胞中的吞噬小体和溶酶体的融合来降低结核分枝杆菌的生存能力，从而增强宿主抗结核分枝杆菌的能力。活动性肺结核患者血清中维生素D水平明显低于正常成年人，且与肺结核的严重程度相关 ^［1］。半乳糖凝集素（Gal）为S型凝集素，可特异性识别β-半乳糖苷键，是固有免疫中重要的模式识别受体。它通过结合病毒、细菌、真菌和原生动物表面的寡糖，参与识别微生物，有效调节机体固有免疫及适应性免疫。活动性结核病患者血清中Gal-1表达水平异常升高，胞外Gal-1可增强巨噬细胞对结核分枝杆菌的杀伤功能。因此，Gal-1具有一定的结核病辅助诊断价值，并可能通过影响巨噬细胞功能参与结核病发病过程 ^［2］。负性协同刺激分子程序性死亡分子1（PD-1）及其配体，程序性死亡分子配体（PD-L1），在感染、自身免疫和肿瘤中具有重要作用，尤其是近年来在肿瘤治疗上取得了非常显著的效果，在慢性病毒感染中，其参与T细胞功能耗竭。有研究提示小年龄结核病儿童，无论是肺结核还是肺外结核，外周血PD-1/PD-L1基因表达水平均升高，提示PD-1/PD-L1可能在小年龄儿童结核病致病机制中起着重要的作用 ^［3］。

郭云等 ^［4］研究了结核分枝杆菌主要分泌蛋白抗原85B（Ag85B）和卡介苗（BCG）对初治结核病患者DC免疫功能的调节作用，结果发现Ag85B和卡介苗能够增强初治结核病患者DC的免疫活性。

仝宇红等 ^［5］探讨了Mtb感染后相关细胞亚群的变化，以及B7h-ICOS通路对Th1和Th17亚群的影响。结果发现体外刺激小鼠肺泡巨噬细胞可以剂量依赖方式导致IL-23、IL-12、IL-6和IL-1β分泌，阻断B7h-ICOS通路可抑制Th1和Th17亚群的分化。

结核分枝杆菌主要感染肺泡巨噬细胞，当结核分枝杆菌负担增加时，固有免疫应答启动适应性免疫应答。结核分枝杆菌与巨噬细胞表面特异性受体结合，摄取后形成吞噬体，部分成熟、酸化、加工，分别和HLA-Ⅰ类和Ⅱ类分子结合，递呈给CD8 ⁺T和CD4 ⁺T细胞。抗原特异性T细胞活化、扩增并迁移到肺部，通过活化巨噬细胞和细胞毒性T细胞靶向杀伤结核分枝杆菌感染的巨噬细胞，发挥有效抗结核分枝杆菌免疫应答。目前认为，T细胞介导的细胞免疫应答在控制结核方面发挥关键作用。

目前国内有关结核细胞免疫的研究主要集中在结核患者T细胞亚群，如CD3 ⁺、CD4 ⁺和CD8 ⁺T细胞的绝对计数及相对比例上，而这并不能精确反映机体针对结核抗原特异性应答的T细胞的数量及其改变。此外，目前利用流式细胞仪，结合细胞表面标记及胞内细胞因子等免疫标记，已可将CD4 ⁺T细胞及CD8 ⁺T细胞进一步分为上百个亚群，而对于这些细胞亚群的精细划分有助于我们定向捕捉结核感染、发病及治疗过程中某个特定亚群的改变，以期找到与感染状态或疾病进程及预后评价相关的免疫标记。

初治结核病与复治结核病患者外周血CD4 ⁺T及CD8 ⁺T细胞水平对比无明显差异；复治肺结核组外周血CD4/CD8水平显著低于初治肺结核组 ^［6］。肺结核组CD4 ⁺T细胞绝对数低于肺部非结核疾病组，差异有统计学意义，CD4 ⁺T细胞与肺结核的关联性具有统计学意义，且发生肺结核的危险性随CD4 ⁺T细胞水平的增加而呈现下降趋势，结论CD4 ⁺T细胞可作为评价肺结核的鉴别指标及其危险性趋势的辅助指标，有利于临床对肺结核病的发生发展进行免疫治疗及预防 ^［7］。

在T淋巴细胞亚群（CD4 ⁺、CD4 ⁺/CD8 ⁺）及NK细胞上，初治组>复治组和难治组，在T淋巴细胞亚群（CD3 ⁺）上，初治组>复治组>难治组，在T淋巴细胞亚群（CD8 ⁺）上，复治组、难治组>初治组 ^［8］。

吴成周 ^［9］研究发现，肺结核患者组患者外周血中CD3、CD4、CD8、CD4/CD8均明显低于健康对照组，尤以实验组中活动性肺结核患者明显（ P<0.01），而在静止性肺结核活动患者组外周血中CD4/CD8较对照组低，较活动性肺结核患者高；肺结核患者组血清中IL-1、IL-6、TNF-α的量明显高于对照，尤以实验组中活动性肺结核患者明显。细胞亚群及炎性因子在肺结核患者中发挥着重要的作用，其动态变化可以有效地显示患者免疫功能及患者病情的严重程度，对于判断和了解肺结核患者病情的变化以及评估其预后都要着重要的价值。

刘宁等 ^［10］探讨了肺结核患者肺泡灌洗液淋巴细胞亚群的变化及治疗前后外周血中淋巴细胞亚群的变化。作者比较了患者患侧与健侧肺泡灌洗液中T淋巴细胞和NK细胞水平，并比较治疗前后患者外周血中T淋巴细胞和NK细胞水平。结果显示，患侧肺泡灌洗液中CD4、CD4/CD8比值及NK细胞水平均显著低于健侧，而CD8水平显著高于健侧。治疗后患者外周血中CD4、CD4/CD8比值及NK细胞水平明显高于治疗前，说明对肺泡灌洗液及外周血中淋巴细胞亚群进行检测有助于肺结核的早期诊断及预后观察。

目前对于Th1或Th2亚群的鉴定主要依据其功能即分泌细胞因子的类型进行区分。分别经结核特异性优势抗原Ag85B和PPD刺激活动性结核患者外周血单个核细胞（PBMC），Ag85B蛋白刺激后Th1型细胞因子IFN -γ、IL-2浓度明显高于PPD刺激组，而Th2型细胞因子IL-4、IL-10等水平无显著差异 ^［11］。

为明确CD4 ⁺T淋巴细胞及其亚型相关细胞因子与结核病进展的相关性，李晓红等 ^［12］对肺结核患者CD4 ⁺T淋巴细胞进行计数，并采用流式细胞微球阵列技术（CBA）检测了细胞因子IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10的含量，探讨其抗结核治疗前后的变化。结果显示，92例肺结核患者外周血CD4 ⁺T细胞的水平较健康对照组低，患者IFN-γ、IL-2水平降低而IL-4、IL-10水平明显提高；抗结核治疗后Th1细胞水平增加，Th2细胞水平降低，Th1/Th2应答平衡逐渐恢复。由此可见，外周血CD4 ⁺T细胞计数以及Th1和Th2细胞相关细胞因子水平的动态监测有助于对肺结核患者预后情况的评价。

细胞因子是由免疫细胞（如单核、巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等）和某些非免疫细胞（内皮细胞、表皮细胞、成纤维细胞等）经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质。在结核分枝杆菌感染过程中，细胞因子同样参与并调节机体与结核分枝杆菌的相互作用，细胞因子作为一个复杂的网络，其产生、作用及调控都十分精密复杂，细胞因子网络与结核杆菌的感染、病理及发病机制密切相关，对于结核病的诊断、鉴别诊断、治疗及预后判断都具有十分重要的意义和价值。

结核性胸膜炎患者胸腔积液中IL-6、IL-18表达水平显著高于恶性肿瘤患者，可作为临床鉴别诊断的参考指标 ^［13］。结核性胸腔积液和细菌性胸腔积液中IL-22浓度较血清显著增高，IL-22很可能参与感染性胸腔积液的免疫学发病过程。胸腔积液中IL-22浓度测定可有效鉴别感染性与恶性胸腔积液 ^［14］。IL-18、IL-6及NO均是抗结核感染免疫的重要调节细胞因子，血清IL-18、IL-6和NO水平与多耐药种类有关，其血清水平可作为监测复治肺结核病情活动和转归的重要指标，可以预知复治肺结核治疗方案的有效性 ^［15］。

与健康对照组比较，结核患者血浆中IL-24水平下降；与初治组比较，复治组IL-24水平下降，IL-24水平与肺结核的发生、发展密切相关，低IL-24水平可能是肺结核初治患者失败或治愈后复发的重要原因 ^［16］。

IL-10是已知炎症反应的主要生理抑制剂，主要抑制巨噬细胞的活动，减轻炎症反应程度，抑制促炎因子的过度炎症反应，在肺结核的发病过程中起到负调节作用。肺结核患者治疗前IL-10表达水平高于健康者，而IL-22、IL-23水平低于健康者，经常规抗结核治疗6个月后，IL-10水平显著降低，可能机制为通过下调IL-10增强Th1型免疫应答从而减弱Th2型免疫应答，最终增强机体对结核的有效免疫反应；而IL-22、IL-23表达水平上升，推测IL-22、IL-23可能通过增强巨噬细胞清除结核分枝杆菌而协同发挥抗结核作用 ^［17］。

复治患者治疗前IL-10的血清水平高于初治患者，结核治疗后，IFN-γ、IL-2、IL-10血清浓度下降，Thl/Th2比值下降 ^［18］。糖尿病小鼠感染结核菌后，TNF-α较单纯糖尿病组出现更显著升高，小肠黏膜病理形态学改变更为严重。结核感染后机体通过免疫相关基因等多种机制使TNF-α表达增加，在糖尿病时糖、脂、蛋白及免疫功能紊乱，营养不良，酸性环境，免疫调节紊乱等背景下，结核菌生长繁殖加快，病情进展迅速，进而导致TNF-α呈持续过多性病理性升高 ^［19］。与健康对照组相比，肺结核患者血清中sTim-3和IL-4水平显著升高，IFN-γ水平显著降低；Pearson分析显示：sTim-3与IFN-γ、IFN-γ与IL-4呈负相关；而sTim-3与IL-4呈正相关 ^［20］。

汪炼超等 ^［21］探讨了肺结核患者的血清与痰上清液中白介素4（IL-4）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、γ干扰素（IFN-γ）、转化生长因子　β（TGF-β）的表达及临床意义。结果显示，肺结核患者痰上清液中IL-4、TNF-α、IFN-γ、TGF-β水平显著高于血清；痰菌量为++++的痰上清液中的IL-4、TNF-α、IFN-γ、TGF-β的水平显著高于痰菌量为+～+++的。提示肺结核患者痰上清液中IL-4、TNF-α、IFN-γ、TGF-β表达水平明显高于外周血，随着痰菌量的增多，痰上清液中IL-4、TNF-α、IFN-γ、TGF-β　的表达水平不同程度升高。

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