机体剧烈运动时 T淋巴细胞及其细胞因子的免疫作用

机体剧烈运动时 T淋巴细胞及其细胞因子的免疫作用

夏帆

成都体育学院 运动医学 四川成都 610041

剧烈运动会增加机体抗炎反应导致免疫功能失调，人体也可能由于处理不好运动与休息的关系而更容易患上疾病，尤其是上呼吸道疾病，运动与免疫的这一观点已广泛被大家所认可。T淋巴细胞作为协调免疫反应的重要细胞因子在免疫调节中扮演着重要角色。因此，了解T淋巴细胞在剧烈运动中的变化可以探究机体炎症的发展情况，有针对性地降低机体感染和病毒在激活的概率。频繁的进行剧烈运动，会降低机体免疫调节功能，增加细菌和病毒感染的机会，长此以往，也会对机体运动表现有一定影响，倘若这个恶性循环没有得到解决，最终甚至会影响比赛成绩。目前，T淋巴细胞被认为是免疫营养和中等强度运动训练的亚临床免疫标志物^[1]，可以分化成具有不同的细胞和细胞亚群，消除病原体、防止机体产生过度免疫反应。

T淋巴细胞和相关分化细胞的概述

白细胞中淋巴细胞约占了20-25%的含量，T淋巴细胞（CD3+细胞）就占了60-80%。在胸腺成熟期间，T细胞分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞亚群，分别由它们的分化膜共受体CD4 +和CD8 +簇识别，CD4 +细胞通过细胞因子信号传导在细胞免疫反应中发挥作用，CD8 +细胞主要负责破坏病毒感染的细胞和某些肿瘤细胞^[2]。辅助性T细胞和细胞毒性T细胞可以分化为1型或2型亚型，而CD4 + T细胞群体产生的细胞因子是免疫调节的最主要的因子。1型T细胞主要参与细胞介导的抵抗细胞内病原体（例如病毒）的免疫力，其作用特点在于产生的炎症前细胞因子干扰素（IFN）-γ可以激活CD8 + T细胞，自然杀伤（NK）细胞和吞噬细胞^[3]。T-box转录因子（T-bet）通过充当IFN-γ表达的启动子，可以将细胞朝1型编程。研究表明，产生IFN-γ的能力降低会增加感染的风险^[4]。相反，2型T细胞主要参与体液免疫，为细胞外病原体提供保护，尤其是细菌和真菌来源的细胞外病原体，其作用特点在于产生的IL4可以协助B细胞上调某些免疫球蛋白（例如IgE）的产生并募集嗜酸性粒细胞。

调节性T（Treg）细胞占CD4 + T细胞总数的5-10％，在调节各种免疫反应起着核心作用，主要通过释放IL-10抑制CD4 +细胞，CD8 +细胞，NK细胞，树突状细胞和B细胞的活化，增殖。Treg细胞表达细胞表面标志物CD25 +，其存在的两种细胞类型为CD4 + CD25 + Treg（nTreg）细胞（在胸腺中产生）和转化生长因子（TGF）-β诱导的Treg细胞^[5]（在外周中产生）。

剧烈运动对外周血T细胞数量的影响

在一定时间内，运动强度和外周血淋巴细胞的含量成正比，运动及运动后，淋巴细胞数量增加，约30-60min内下降到运动前水平以下。早期研究人员推测，运动引起的免疫细胞数量减少表明免疫抑制，最近，有专家认为免疫细胞重新分布有助于免疫监视^[6]，因为，这些细胞起源于淋巴结，脾脏和骨髓，并通过血液移动到与病原体接触的周围组织（如泌尿生殖道，皮肤，胃肠道，粘膜和呼吸道）。但最近研究表明，皮肤不是T细胞迁移的有利部位^[7]。在训练有素的男性自行车骑手训练6-7天，研究发现CD4 +和CD8 +T细胞的动员和重新分配会受到阻止，表明强化训练没有影响淋巴细胞增多或减少，甚至会减弱机体免疫能力^[8]。剧烈运动会减少外周血1型和2型 T细胞。例如，在以最大摄氧量75％运行150分钟后，受过训练的男性中有丝分裂原刺激的IFNγ+ CD4 +和IFN-γ+ CD8 + T细胞（占总T细胞）的百分比下降。运动后长达24小时，这种减少一直持续^[9]。总体而言，外周血1型T细胞的减少很可能是由于向外周组织的重新分布和向2型T细胞的转移相结合，可能会抑制炎症反应并增加感染和病毒再激活的风险。

专家发现外周血中Treg细胞数量与大量训练负荷有关。在进行铁人三项和马拉松比赛后，CD4 + CD25 + FoxP3 + T细胞数量减少，这种减少可能是由于细胞凋亡或重新分布。但在最近一项研究中，CD4 + CD25 ++ FoxP3 + T细胞的数量和CD4 +细胞的百分比在恢复一小时后下降，然后在马拉松赛后的一天升高到基线值以上，表明这些抗炎性和免疫抑制调节性T（Treg）细胞^[10]。

剧烈运动对外周血T细胞因子产生的影响

剧烈运动通常会降低外周血T细胞产生IFN-γ的能力，但T细胞产生IL-4的能力似乎没有受到影响。长时间的体力锻炼会导致T细胞IFN-γ的产生减少，这可能会减弱1型免疫的炎症反应，并增加感染和病毒再激活的风险。转录因子T-bet和GATA-3可能有助于解释细胞因子产生的变化。例如，以60％VO2max循环120分钟后，全血IFN-γ产量下降，IL-4产量无变化，在健康男性中持续恢复了两个小时，表明抑制了1型免疫力。由于未测量外周血IFN-γ+ T细胞的数量，因此很难说这是由于IFN-γ+ T细胞的减少或它们产生IFN-γ的能力下降所致，或者同时含有两个原因。

与低负荷相比，高负荷条件下会产生更多的IL-10。产生IL-10的能力与Treg细胞水平有关，唾液免疫球蛋白A分泌速率和浓度降低以及URS发生率增加有关^[11]。总之，在高负荷下，对免疫挑战的抗炎反应增强，这有利于抑制1型免疫，并可能削弱对感染（尤其是病毒）和病毒激活的防御能力。

4. 结论

剧烈运动会引起外周血T细胞亚群及其细胞因子的抗炎作用。特别是，力竭运动后或恢复的早期，外周血1型和2型T细胞的数量及其产生IFN-γ的能力下降，而IL-4保持不变。此外，剧烈运动会导致2型T细胞和Treg细胞积聚并减少1型T细胞，这会削弱免疫系统，并可能降低对细胞内病原体（例如病毒）的保护。因此，机体应该避免进行大负荷运动，尤其要注意身体素质不在状态容易生病的时候，需要采取科学有效的运动负荷来维持免疫功能。

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