Th17細胞和糖尿病腎病關系的研究進展

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Th17細胞和糖尿病腎病關系的研究進展

董文鵬1李琦2王楊威苗里寧

(吉林大學第二醫院腎內科，吉林長春130041)

〔關鍵詞〕Th17；IL-17；糖尿病腎病

1大慶油田總醫院腎內科2吉林市中心醫院

第一作者：董文鵬(1981-)，男，在讀碩士，主治醫師，主要從事腎臟疾病基礎與臨床研究。

Th17細胞是新型CD4+輔助性T細胞亞群，以產生白細胞介素(IL)-17為主要特征，有別于傳統Th1、Th2、Treg細胞分化途徑，具有獨特的分化和調節機制。Th17細胞參與機體防御胞外菌感染、腫瘤、自身免疫性疾病等多個重要生理或病理進程。近年來Th17細胞在2型糖尿病腎病(T2DN)發病機制中的作用受到廣泛關注。本文對Th17細胞的分化調節及其在T2DN方面的研究進行綜述。

1Th17細胞的分化

初始CD4+T細胞接受抗原刺激后，在不同條件下分化成不同亞型T細胞，執行不同的功能。當轉化生長因子(TGF)-β單獨存在時，CD4+T細胞分化為Foxp3+Treg細胞，TGF-β和IL-6共同存在時，誘導轉錄因子孤核受體RORγt表達，促使初始CD4+T細胞向Th17細胞分化。Th17細胞內表達特征性的轉錄因子RORγt和RORα，RORγt促使Th17細胞分化作用強于RORα，是控制Th17細胞分化的關鍵轉錄因子〔1〕。RORγt由Rorc基因編碼，在分化成熟的Th17細胞內RORγt特異性高表達，RORγt誘導初始CD4+T細胞上編碼IL-17和IL-17F的基因轉錄〔2〕，在初始T細胞內導入編碼RORγt的逆轉錄病毒可誘導分泌IL-17。

2Th細胞的調節

2.1正向調節

2.1.1IL-23IL-23由樹突細胞(DC)和其他抗原提呈細胞分泌，是IL-12家族成員，包含p40和p19兩個亞單位，與IL-12有共同的p40亞單位。IL-23受體為IL-12Rβ1和IL-23R。IL-23可介導STAT3磷酸化過程，使STAT3激活并促進RORγt表達，從而促進IL-17的分泌〔3〕。IL-23不參與Th17細胞早期分化，卻是Th17細胞存活、繁殖的重要因子。Langrish等〔4〕研究發現小鼠缺乏IL-23不影響Th17細胞正常產生，卻使其不能存活和繁殖；IL-23缺陷(p19-/-)小鼠含有很少的Th17細胞，不易患自身免疫性腦脊髓炎(EAE)和膠原性關節炎等自身免疫性疾病。Foxo1是IL-23受體(IL-23R)表達的抑制劑，SGK1通過滅活Foxo1來調整IL-23R表達，維持Th17細胞穩定。在一些細胞中，SGK1控制Na+轉運和NaCl穩態〔5〕，高鹽條件活化涉及TonEBP/NFAT5和SGK1的P38/MAPK途徑，促使Th17細胞產生〔6〕。

2.1.2IL-21Th17能自分泌產生IL-21來促進自身分化進程〔7〕。 IL-21同TGF-β結合，誘導Th17細胞分化。在IL-21或IL-21R的基因敲除小鼠模型中，即使IL-6和TGF-β同時存在也不能誘導Th17分化，并且小鼠體內CD4+IL-17+T細胞也明顯減少。NKT和NK細胞可產生IL-21，在某些情況下當IL-6缺乏時可支持Th17細胞分化〔8〕。目前認為，由新生Th17所產生的IL-21需建立一個正反饋回路并依賴STAT3與IL-21啟動子結合來誘導Th17進一步促進自身分化，從而增加微環境中Th17細胞的數量。

2.1.3其他IRF4缺陷T細胞不能向Th17細胞分化，IRF4基因敲除小鼠不能誘導自身免疫性腦脊髓炎(EAE)。IRF4基因敲除T細胞RORγt表達下降〔9〕。Runx1又稱為ALM1，通過與RORγt直接作用，加強IL-17表達〔10〕。

2.2負向調節

2.2.1IL-2在體內外試驗中，IL-2抑制Th17細胞分化。IL-2基因缺失或抗體阻斷后促進Th17細胞分化，IL-2缺乏或去除轉錄因子STAT5導致Th17細胞發育增加。IL-2缺陷小鼠IL-17的表達增強，加入IL-2則使RORγt的表達及Th17的分化受到抑制。IL-2抑制Th17分化的機制需要STAT5參與，IL-2優先活化STAT5，STAT5可通過抑制RORγt的活性來抑制Th17細胞的分化〔11〕。

2.2.2IL-27IL-27為IL-12家族成員，是EBI3和p28鏈組成的異二聚體，由DCs和巨噬細胞產生，可通過與IL-27受體鏈和gp130受體鏈組成的復合物結合，參與信號傳導。當IL-27缺乏時，Th17細胞的生成增加〔12〕。

2.2.3IFN-γIFN-γ對Th17細胞的分化起負調節作用〔13〕。IFN-γ可以通過抑制TGF-β下游信號轉導因子Smad3磷酸化，阻斷Smad3對TGF-β受體的作用，從而干擾Th17細胞分化。

2.2.4IRF8IRF8在沉默Th17細胞分化方面起重要作用。IRF8缺乏鼠Th17細胞分化增加，IL-17產生增加。過度表達IRF8顯著減少Th17細胞相關基因表達。免疫共沉淀和染色質免疫沉淀試驗證實IRF8同RORγt作用，拮抗CNS2。C-羧基端截斷的IRF8突變體缺乏氨基酸1-114，不能同RORγt結合，不能抑制IL-17基因表達〔14〕。

2.2.5DigoxinHuh等〔15〕研究發現，地高辛(Digoxin)及其衍生物Dig(dhd)/Dig(sal)通過拮抗RORγt抑制Th17細胞分化，可延遲小鼠自身免疫疾病發生，減輕疾病嚴重程度；地高辛抑制小鼠Th17 細胞分化，但不影響其他T細胞亞群分化。

2.2.6SR1001SR1001 是一種高親和性人工合成配體,特定結合于RORα和RORγt配體結合域，致使LBD構象改變，致使助激活劑親和力下降，協阻抑物親和力升高，抑制受體轉錄活性，抑制Th17細胞分化及功能；SR1001通過抑制IL-17A基因表達和蛋白合成抑制小鼠Th17細胞產生〔16〕。

2.2.7其他Han等〔17〕研究表明，AGEs增加初始CD4+T細胞RAGE的mRNA表達，RAGE基因敲除減弱，AGEs對CD4+T細胞分化影響減弱。AGEs誘導初始CD4+T細胞向促炎TH1/Th17分化，并不影響抗炎Treg細胞。但減弱了Treg細胞的功能。miR-326在Th17細胞中表達明顯高于Th1、Th2、Treg細胞，過表達miR-326后，中樞神經細胞浸潤的Th17細胞明顯增加。miR-326可能對于Th17細胞的繁殖及遷徙有調節作用〔18〕。ACKR2缺失，淋巴結B細胞表達GM-CSF增加，GM-CSF通過IL-6和IL-23可促進Th17細胞繁殖和生存，因此ACKR2缺失可促使Th17細胞分化〔19〕。

2.3糖尿病和DN目前認為1型糖尿病(T1DM)是一種由遺傳和環境因素介導的以胰腺β細胞進行性破壞為特征的自身免疫性疾病，而(T2DM)是以胰島素抵抗和胰島素相對不足為特征的非免疫性疾病。DN是糖尿病最重要的微血管并發癥，也是腎小球硬化和終末期腎病的主要病因，約40%的T1DM和T2DM患者會出現DN。DN早期改變包括腎小球高濾過、管狀上皮細胞肥大、微量蛋白尿，隨后腎小球基底膜變厚、系膜基質增多、大量蛋白尿，最終發展至腎小球硬化、終末期腎病。

DN發病機制涉及遺傳和血流動力學因素、高血糖、糖基化、氧化應激、脂質介質和細胞因子信號等方面。T細胞被提出參與了T2DN的發生、發展〔20，21〕。Th17/Th1/Treg失衡可能導致T2DM及并發癥進展〔22〕。細胞因子干擾素(INF)-γ、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-2、IL-17、IL-18及Th1、Th17細胞增強了胰島β細胞破壞〔23〕。

研究發現，T2DN患者Th1/Th17偏態分布。尿白蛋白肌酐比值同Th1/Th17細胞及Th17/Treg細胞比率呈正相關，同Treg細胞比例呈負相關。而且血清IL-6、IL-7、IFN-c、TNF-α、IL-2、IL-10水平在有尿蛋白的T2DM患者增加，同UACR正相關。同正常組對照，無論有無尿蛋白，糖尿病組Th1(CD3+CD8-IFN-γ+)和Th17(CD3+CD8-IL-17A+)比例增加，Th2(CD3+CD8-IL-4+)明顯減少，出現尿蛋白的糖尿病病人Th1/Th2/Th17/Treg 范例變化更明顯。Th1和Th17細胞比例同肌酐正相關，Treg負相關，Th17/Treg比率同肌酐正相關，同時數據顯示，肌酐同Th17/Treg比率的相關性較Th17和Treg更重要。這些數據表明Th1/Th2/Th17/Treg在T2DN中存在改變，可能增強免疫及炎癥反應，導致了T2DN的發生發展〔21〕。

Jagannathan-Bogdan等〔24〕報道，T2DM患者外周血Th17比例顯著升高，而Treg比例顯著降低，提示Th17/Treg失衡參與DN的發生。

3治療

TGF-β1是TGF超家族一員，TGF在許多細胞通路中發揮作用，包括細胞周期調控、損傷后修復、免疫反應、調節細胞外基質產生等。低劑量TGF-β1，在DN早期，可降低血糖、減輕腎臟肥大，減輕氧化應激，維持STAT3活化，致Treg/Th17平衡，在改善代謝紊亂和延緩DN腎臟損害方面具有保護作用〔25〕。

NOD鼠自然發病，與人類T1D相似。B7-H4免疫球蛋白融合蛋白，一個新識別的T細胞共同抑制信號分子，阻礙NOD鼠糖尿病的起始。但是，機制尚不明。B7-H4.Ig治療的鼠Th17頻率明顯減少，同時，減少了促炎癥細胞因子和Th17相關細胞因子的水平，增加了Th17抑制劑IFN-γ的水平〔26〕。

SR1001有效抑制小鼠自身免疫疾病嚴重性〔16〕。BLIMP-1影響淋巴細胞增殖和活化，抑制Th1細胞和Th17細胞分化、增強Treg細胞功能，對自身免疫糖尿病治療提供新的方法〔27〕。

霉酚酸酯 (MMF)是酶酚酸的酯類衍生物，具有獨特免疫抑制作用。有研究表明，MMF在DN的主要作用是減少CD41 T細胞產生的IL-17A，從而減少腎內重組人INF-γ和TNF-α。Th17細胞可能在DN進展過程中和IL-17的調節發揮獨立作用，它潛在可能成為免疫治療的靶點〔28〕。

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〔2015-03-26修回〕

(編輯李相軍)

通訊作者：苗里寧(1958-)，男，教授，博士生導師，主要從事腎臟疾病基礎與臨床研究。

〔中圖分類號〕R587.2

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)03-0750-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.03.105