Th17/Treg細胞在原發性膽汁性肝硬化發病中的作用研究進展*

蘇蘭綜述，楊晉輝，唐映梅審校

Th17/Treg細胞在原發性膽汁性肝硬化發病中的作用研究進展*

蘇蘭綜述，楊晉輝，唐映梅審校

作者單位：650000昆明市昆明醫科大學第二附屬醫院肝病中心

第一作者：蘇蘭,女，26歲，碩士研究生。主要從事自身免疫性肝病的臨床及基礎研究。

【摘要】原發性膽汁性肝硬化（PBC）屬于一種病因未明的自身免疫性疾病。Th17細胞及Treg細胞是CD4+T細胞的兩個亞群，分別起著抑制、促進炎癥反應的作用，它們在分化和功能上相互抑制。PBC作為肝臟特異性的自身免疫性疾病，諸多研究提示Th17和Treg細胞數量及相關細胞因子在PBC患者中較健康者有差別，但其具體機制仍不清楚。近年來，它們在PBC發病中的變化越來越成為研究的熱點。本文重點介紹Treg細胞和Th17細胞的研究現狀及其在PBC發病機制中的作用。

【關鍵詞】原發性膽汁性肝硬化；Th17細胞；Treg細胞

原發性膽汁性肝硬化（Primary biliary cirrhosis，PBC）屬于一種病因未明的自身免疫性疾病，其病理表現以肝內小膽管慢性進行性非化膿性炎性損傷為特征，最終導致肝纖維化及肝硬化，主要臨床表現為肝內膽汁淤積。由于PBC早期缺乏明確的臨床癥狀，多數患者確診時已是病程晚期，治療非常棘手。PBC在我國的檢出率呈逐年增高趨勢，因此探索PBC病因和發病機制，盡早檢出并積極防治PBC具有重要意義。有研究表明[1]，PBC患者肝臟的損傷主要是由于針對膽管上皮細胞表面丙酮酸脫氫酶復合體特定氨基酸殘基序列的自身反應性T細胞克隆遷移到肝臟引起，提示PBC患者存在自身反應性T細胞的過度增殖。CD4+輔助性T細胞是一類重要的免疫調節細胞。傳統觀點認為CD4+輔助性T細胞，特別是Th1和Th2細胞能夠反映機體的免疫功能狀態。CD4+CD25+調節性T細胞（Regulatory T cells，Treg）和輔助T細胞17（T helper type 17 cell，Th17）是新發現的Th細胞亞群，它們在維持機體免疫平衡方面發揮重要作用[2，3]，是對Th1 和Th2免疫平衡理論的重要補充，成為免疫學和腫瘤學等領域的研究熱點。炎癥、感染、腫瘤、自身免疫性疾病等多種疾病狀態中Th17、Treg細胞免疫失衡也有不少報道。本文就Treg細胞及Th17細胞的研究現狀及其在原發性膽汁性肝硬化發病機制中的作用做一綜述。

1　Th17　細胞及其在PBC發病中的作用

Th17是2005年由Park et al[4]在對實驗性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）和膠原蛋白誘導性關節炎這兩個典型自身免疫疾病動物模型的研究中發現，因該群細胞特異性產生白介素17（interleukin-17，IL-17），故被命名為Th17細胞，IL-17是Th17細胞分泌的特征性炎性細胞因子，具有廣泛的細胞靶點，許多研究[5，6]提示其可誘導其他多種炎性細胞因子、趨化因子和基質金屬蛋白酶的表達，同時參與中性粒細胞趨化，最終導致炎性細胞浸潤和組織損傷。Th17細胞同時可分泌白細胞介素IL-21、IL-22等細胞因子，IL-21以自分泌的形式調控Th17的分化，IL-22可代表終端分化的Th17細胞所產生的終點效應性細胞因子[7，8]，可以抵抗Thl和Th2細胞不能抵抗的細胞外細菌和真菌感染。Th17細胞具有獨立的分化和調節機制，其分化過程中的標志性轉錄因子是孤束核受體（orphan nuclear receptor，RORγt），RORγt可誘導編碼IL-17A 和IL-17F的基因表達[9]。把IL-6和TGF-β注入實驗動物小鼠體內可導致初始CD4+細胞向Th17細胞分化[10~12]，提示IL-6 和TGF-β是啟動初始CD4+T細胞分化成Th17的主要細胞因子，而IL-23則在分化后期維持Th17穩定分化成熟[10，11，13]。在正常機體外周血中，大約有1%的CD4+T細胞為Th17細胞，在腫瘤或自身免疫性疾病等病理狀態下，外周血中的Th17細胞僅有少量增加，但在損傷部位卻有大量的Th17細胞聚集[14]，提示Th17細胞在腫瘤、自身免疫性疾病等方面發揮重要的作用，近年來其愈加受關注也正是因為參與介導許多自身免疫性疾病的發病。

有研究顯示[15]，IL-17受體可表達于許多肝臟細胞，例如：肝細胞、Kupffer細胞、肝星狀細胞、膽管上皮細胞、肝竇內皮細胞，這提示Th17細胞與肝臟疾病的發生，有密切關系，而近年來也有越來越多的研究證實了這一觀點[16~18]。PBC作為為肝臟特異性的常見的自身免疫性疾病，近年關于Th17與PBC的研究也越來越多，Lan et al[19]研究發現在PBC患者的肝組織有大量的IL-17陽性的淋巴細胞浸潤，PBC動物模型的肝臟中IL-17的表達也顯著性升高，Rong et al[20]研究發現PBC患者外周血中Th17細胞表達較乙型肝炎患者和健康對照組均明顯增多，從而推斷Thl7在PBC發病過程中的重要作用。另有研究示[19，21]，PBC患者IL-17及前Th17細胞因子即IL-1β，IL-6和IL-23無論在基因表達還是外周血清濃度均比正常人升高。鄧日輝等的研究也提示，PBC患者Naive T細胞與乙肝肝硬化患者、正常人相比在基因上已存在差別，從基因水平證明Th17細胞主要在自身免疫性疾病發病機制中起重要作用[22]。Harada et al[21]發現，在PBC患者中，Th17細胞在損傷的膽管周圍聚集，并且由于先天的免疫反應，膽管上皮細胞具有產生Th17細胞誘導細胞因子（IL-6）及Th17細胞維持細胞因子（IL-23）的能力，這表明膽管的損傷可能與Th17細胞相關，這與相關動物實驗結果相一致[23]。國內也有較多學者研究發現PBC患者血清IL-17的水平均明顯高于健康對照者[24]。總之，諸多研究提示Th17細胞在PBC的發病機制中起著重要作用，但具體作用機制尚不清楚。

2　Treg細胞及其與原發性膽汁性肝硬化

Sakaguchi et al[25]于1995年在小鼠CD4+T細胞中分離出一群高表達表達白介素2（IL-2）受體a鏈的T細胞亞群，同時將分離得到的這類細胞輸到裸鼠體內，可以預防裸鼠因缺少這類細胞的T細胞所致的自身免疫性疾病，這類CD4+T細胞高表達CD25且可以下調免疫應答水平，這個亞群被命名為Treg細胞，隨后不久該研究小組又發現，如果在小鼠新生第3天切除胸腺，則該小鼠的CD4+CD25+T細胞缺失，表明這種T細胞是在胸腺內分化和發育的[26]。CD4+CD25+Treg細胞是目前研究最多的一類調節性T細胞，隨著免疫學研究的不斷深入，近年來人們還發現其他許多具有免疫調節功能的T細胞，雖然細胞表型不同，但在功能上均屬于Treg的范疇，例如：CD8+CD28-Treg細胞、自然殺傷T細胞（Natural killer T cell，NKT）、Th3細胞等。調節性T細胞根據來源不同將其劃分為固有Treg（亦稱天然Treg）和適應性Treg。固有Treg是指那些在胸腺發育成熟后進入外周淋巴組織的Treg，在預防病理性自身免疫反應方面起作用；適應性Treg即獲得性Treg，是由成熟T細胞誘導產生的，參與控制微生物感染和移植免疫應答。通常所謂的CD4+CD25+Tregs屬于天然調節性T細胞，Th1和Th3屬于獲得性調節性T細胞。Treg細胞可組成性表達IL-2受體、CD62L、CD103、細胞毒性T淋巴相關抗原4、糖皮質激素誘導的TNF受體相關蛋白、膜型TGF-β、神經氈蛋白-1等，這些分子均與Treg細胞的調節功能有關，但并非特異性表達于Treg細胞。Foxp3參與Treg細胞的分化，且特異性高表達，因此可作為鑒別的標記[27]。CD4+CD25+Tregs具有免疫無能性及免疫抑制性兩大特征。免疫無能性即對高濃度IL-2的單獨刺激、固相包被或可溶性抗CD3單抗以及抗CD3單抗-抗CD28單抗的聯合作用呈無應答狀態，也不分泌IL-2。免疫抑制性表現在，經TCR介導的信號刺激活化以后，CD4+CD25+Tregs能夠抑制CD4+T細胞和CD8+T細胞的增殖，這種抑制作用是非特異性的，且不具有MHC限制性，對Thl、Th2的功能和分化也有抑制作用。

調節性T細胞是一類具有較低的增殖能力，可分泌IL-10、TGF-β等能抗炎細胞因子，能抑制免疫反應的細胞群[28]，在免疫病理、移植物耐受、阻止自身免疫反應和維持機體免疫平衡方面發揮重要的作用。目前對Treg在自身免疫病發生中的作用給予高度關注。近年來的研究表明，細胞因子和CD4+CD25+調節性T細胞在PBC發病機制中起著重要的作用[29]。國內學者高會霞等[2]使用流式細胞儀檢測PBC患者外周血，發現PBC患者外周血CD4+CD25+T細胞比例顯著低于正常對照組，肝功能嚴重損傷的PBC患者外周血CD4+CD25+T細胞比例顯著低于肝功能輕度損傷者，且CD4+CD25+T的數量與肝功能損傷指標ALP、GGT呈負相關，并提出刺激機體產生CD4+CD25+T細胞來治療PBC的設想。這與之前Liu et al[30]的PBC外周血Tregs數量的減少與病變程度無相關性的結論不一致。許茵等[31]研究顯示PBC患者外周血CD4+CD25+Foxp3+調節性T淋巴細胞減少，免疫抑制功能減弱，提示CD4+CD25+Foxp3+調節性T淋巴細胞在PBC的免疫發病機制中可能起重要作用，對評估PBC患者細胞免疫狀態和預后有重要價值。Sasaki et al[32]發現，PBC患者膽管炎癥區Tregs數量增加，增加程度與炎癥損害程度相關，推測PBC患者外周血循環池中Tregs動員至肝組織，可能間接導致外周血中Tregs比例降低。然而，也有少數學者的研究結果與上述結論不符，Bernuzzi et al[33]的研究結果顯示，PBC患者外周血中的CD4+CD25+T細胞數量與健康對照組無差異。

3　Th17　/Treg平衡在原發性膽汁性肝硬化中的作用

介導免疫炎癥反應的效應細胞Th17與介導免疫耐受的Treg細胞來自共同的細胞分化前體[34]，（再次提醒，不要中英文標點混用，請認真檢查全文）它們的分化均依賴TGF-β。眾多因素影響兩者的平衡，TGF-β在Treg細胞分化過程中具有雙重作用。機體處于穩定狀態或無病原體刺激的情況下，TGF-β抑制效應性T細胞的功能，誘導初始T細胞分化為Foxp3 Treg細胞，從而維持免疫耐受，防止自身免疫性疾病的發生。感染或病原入侵時，IL-6和其他炎癥因子大量分泌，與TGF-β共同作用抑制Treg細胞分化，并促進Thl7細胞分化，從而介導炎癥反應。由此可見，Treg細胞或Thl7細胞在免疫應答中是否占主導地位取決于周圍環境中IL-6含量。近來越來越多的研究證實IL-6發揮作用與樹突狀細胞（Dendritic cells，DCs）有密切關系，DCs可以激活初始T細胞使其分化為不同類型的效應T細胞[35，36]。首先，不成熟DC可分泌高水平的TGF-β，促使初始T細胞分化為Treg細胞，而成熟DC則促生IL-6等炎癥細胞因子，誘導Th17細胞的分化；其次，DCs自身分泌的IL-6、IL-23、IL-27等細胞因子，與Th17/Treg細胞的分化同樣至關重要。通過調節DCs的成熟和功能以控制Th17/Treg細胞的研究仍處在初步階段，有待進一步深入的研究。

Treg細胞與Thl7細胞分別起著抑制、促進炎癥反應的作用，它們在分化和功能上相互抑制，Voo et al[37]發現通過流式細胞術從人的外周血中分離出來的部分CD4+CD25+Foxp3+的Treg細胞可以分泌IL-17，提示Treg細胞不但可以抑制機體的免疫功能，而且也有可能參與了Th17的促進炎癥發生的過程。Th17細胞/Treg細胞平衡對維持免疫內環境的穩定起重要作用，失衡可引起全身或局部免疫應答異常，導致自身免疫性疾病、持續感染、腫瘤等疾病[38]。作為肝臟特異性的自身免疫性疾病，在原發性膽汁性肝硬化的發病機制研究中，也有越來越多的學者將目光集中于Th17/Treg細胞失衡。Rong et al[20]通過對PBC患者、乙型肝炎患者和正常人外周的Th17細胞和Treg細胞研究也發現，PBC患者外周的Th17細胞和相關細胞因子明顯增加，而Treg細胞數量下降、Th17細胞和Treg細胞失衡在免疫耐受破壞中存在潛在作用。Fenoglio et al[39]的研究表明，在PBC的自身免疫性疾病模型中，伴隨著Th1細胞數量減少的是Th17細胞的大量增生和CD8+Treg細胞的減少。同樣，在Bernuzzi et al[40]的研究中，PBC患者CD8+Treg的表型與正常對照組相比發生了顯著改變，包括高表達CD127及CD39的表達減少；而在誘導生成CD8+Treg的體外實驗中，PBC患者CD8+Treg的數量減低的更加明顯，這些數據都顯示，PBC患者CD8+Treg細胞無論在數量或功能上都發生了改變。綜上所述，Th17/Treg細胞失衡在PBC的發病機制中起著重要作用，但具體作用機制不清。

4　展望

PBC目前已成為引起肝功能衰竭的常見病因之一，熊去氧膽酸為目前治療PBC的唯一公認藥物，早期應用可望改善患者的遠期預后；對于熊去氧膽酸療效不佳者迫切需要其他有效藥物治療，但糖皮質激素、免疫抑制藥或其他藥物的療效及安全性尚需進一步的臨床研究證實。隨著對Th17、Treg這兩群細胞的不斷深入，對PBC發病機制的闡明提供重要線索，將有可能為自身免疫性肝病的早期診斷及治療提供新的手段，可通過眾多因素干預影響Th17細胞/Treg細胞平衡，從而達到預防和治療疾病的目的，甚至有學者提出給PBC患者體內注入Treg細胞或使用抗TNF-α類制劑來抑制或逆轉PBC的免疫反應從而達到治療PBC的目的，這為臨床上原發性膽汁性肝硬化的治療開辟了新的途徑，但由于PBC具體的發病機制仍不清楚，Th17細胞/Treg細胞失衡在PBC發病中的確切機制仍未證實，且上述手段存在諸多問題，這還有待于進一步的研究。

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（收稿：2014-06-11）

（本文編輯：張駿飛）

·綜述·

T helper type 17 and T regulatory cells in primary biliary cirrhosis

Su Lan，Yang Jinhui. Second Affiliated Hospital，

Kunming Medical University，Kunming 650000，China

【Abstract】Primary biliary cirrhosis（PBC）is a kind of autoimmune diseases with unknown etiology. Th17 cells and Treg cells are two subpopulations of CD4+T cells，plays suppression of，or promotion of inflammatory reactions respectively. They inhibit each other in the differentiation and function. Many studies suggest that Th17 and Treg cells，and related cytokines differ in PBC patients from in healthy persons，but the exact mechanism remains unclear. In recent years，their changes in the pathogenesis of PBC has become a hot topic. This review focuses on the research about Treg cells and Th17 cells and their roles in the pathogenesis of PBC.

【Key words】Primary biliary cirrhosis；Th17 cells；Treg cells

DOI：10.3969/j.issn.1672-5069.2015.02.031

通訊作者：楊晉輝，E-mail:827613177@qq.com

*基金項目：云南省衛生廳科技計劃項目（編號：2012WS0102）