Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病中的表達及相互作用

喬偉振, 李另另, 鄒　健, 韓振格

(南京醫科大學附屬無錫市人民醫院, 1. 中心實驗室; 2. 血液凈化中心, 江蘇 無錫, 214023;

3. 上海市長寧區光華中西醫結合醫院 檢驗科, 上海, 200052)

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Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病中的表達及相互作用

喬偉振1, 李另另2, 鄒健1, 韓振格3

(南京醫科大學附屬無錫市人民醫院, 1. 中心實驗室; 2. 血液凈化中心, 江蘇 無錫, 214023;

3. 上海市長寧區光華中西醫結合醫院 檢驗科, 上海, 200052)

關鍵詞:調節性T細胞; 輔助性T17細胞; 1型糖尿病; 免疫平衡

調節性T細胞(Treg)和輔助性T17細胞(Thl7)分別是兩類功能獨特的T細胞亞群，在自身免疫性疾病、感染、腫瘤等疾病及排斥反應中有重要的作用。1型糖尿病是一種選擇性自身免疫性疾病，針對胰島β細胞的自身反應性免疫細胞的激活及自身抗體分泌的增加可能與胰島細胞的免疫炎癥損傷有關。本文參考近年來發表的國內外相關文獻，對Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病中的表達及相互關系方面做一綜述。

1Treg細胞概述

Treg細胞是一類T淋巴細胞，有免疫調節功能，可依據不同的來源分為天然型Treg細胞(nTreg)和誘導型性Treg細胞(iTreg)[1-3]。根據目前發現的Treg細胞CD分子標志物和功能將其分為以下7種[2-6]：CD4+CD25+Treg細胞、Tr1型CD4+Treg細胞、Th3型CD4+Treg細胞、CD8+TsTreg細胞、CD8+CD28-Treg細胞、自然殺傷性Treg細胞和CD4-CD8-CD3+Treg細胞。CD4+CD25+TregT細胞是最具特征的，也是研究最多的一類調節性T細胞亞群。

Treg細胞能夠分泌多種具有免疫調節功能的細胞因子，對效應T淋巴細胞具有抑制作用，與多種免疫性疾病的發病機制或免疫狀態密切相關，在維持自體免疫穩態、調控免疫應答方面起重要作用[4-6]。研究[7-8]表明通過細胞間直接接觸nTreg細胞能夠起到抑制宿主細胞活性作用，而iTreg是以細胞因子依賴途徑發揮作用，nTreg和iTreg細胞與1型糖尿病的關系密切。機體存在的其他類型調節性T淋巴細胞，包括Tr1型CD4+Treg細胞、Th3型CD4+Treg細胞、CD8+TsTreg等細胞，在特定條件下也可以對宿主細胞起到一定免疫調節功能，但目前人們對它們在1型糖尿病發病機制和治療中的作用知之甚少。

2Thl7細胞概述

Thl7細胞是指分泌IL-17的CD4+T細胞亞群，其主要通過IL-17來發揮作用。該群細胞是在研究自身免疫性疾病過程中被發現，屬于一類新的細胞亞型，與Thl、Th2細胞有共同的前體，不同轉錄因子誘導前體細胞向不同細胞亞型分化，決定Thl7細胞分化的轉錄因子為RORγt基因。Alvarez等[9]研究表明，Th17細胞表面高表達趨化因子受體，其中CD4+CCR6+能夠分泌大量IL-17，所以趨化因子受體CCR6可以作為Th17細胞的一個表面標志，除CCR6之外，CCR2、CCR5、CCR6以及細胞因子CD161也被認為是Th17細胞的免疫標志。

Thl7細胞分泌的IL-17通過誘導血管內皮細胞、成纖維細胞、上皮樣細胞表達多種黏附分子，招募炎癥細胞對組織的浸潤，Thl7細胞還可以通過直接分泌細胞毒性物質加重組織損傷；其次，IL-17可誘導多種促炎性細胞因子和趨化因子釋放，參與機體自身免疫反應或炎癥反應；另外，Thl7細胞表面高表達趨化因子受體，且Thl7細胞為記憶性T細胞群，這些有利于Thl7細胞在炎癥發生時迅速地遷移到炎癥組織發揮作用[10-11]。

3Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病

中的表達

3.1Treg細胞在1型糖尿病中的表達

非肥胖性糖尿病鼠模型(NOD鼠)是1型糖尿病嚙齒類動物模型。研究[12]表明，Treg細胞在NOD鼠糖尿病的發生過程中起到重要作用。通過外源生物干預使NOD鼠失去CD80/86-CD28共刺激信號，無免疫協同信號刺激的小鼠Treg細胞持續減少，其1型糖尿病的進展變得更為迅速。在NOD鼠體內均發現nTreg細胞數量減少，并且在發生自身免疫性糖尿病之前就已出現nTreg細胞免疫抑制功能異常，其免疫抑制功能隨著疾病的進展而逐漸減弱。Grinberg-Bleyer等[13-14]也有類似報道，在實驗誘導的NOD鼠1型糖尿病模型中，Treg細胞體外抑制活性降低，并且凋亡水平較高。

對于Treg細胞在NOD小鼠體內的表達，其細微變化可以通過體內胰島的Treg細胞檢測得以精確反映。而對1型糖尿病患者Treg細胞在體內的表達多局限于外周血液標本檢測，但與糖尿病動物模型結果類似，在1型糖尿病患者也發現Treg細胞存在數量和(或)功能缺陷。Akesson等[15]對1型糖尿病患兒進行研究發現，1型糖尿病患兒Treg細胞數量顯著低于同齡健康對照者。但是也有很多研究發現1型糖尿病患者Treg細胞的數量并未減少，Luczynski等[16]對1型糖尿病易感兒童的研究發現，其體內Treg細胞的表達高于正常對照組，同時研究發現，1型糖尿病患兒Treg細胞中細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白、可誘導共刺激分子、糖皮質激素誘導腫瘤壞死因子受體、IL-23、IL-27表達水平明顯低于正常對照者。由此可見，對Treg細胞發揮功能具有重要影響的細胞因子缺失可能導致了Treg細胞的功能缺陷(而非數量減少)，繼而誘發1型糖尿病[17]。Hughson等[18]也有類似結果，其對部分新發1型糖尿病患兒進行了為期1年的隨訪，發現與正常對照組相比，Treg細胞的數目在糖尿病發病初期會增加，但其功能發生兩種變化：一是分泌的炎性細胞因子相應增加，意味著介導免疫應答效應強度增強；二是介導免疫調節尤其是免疫抑制功能下降。至于1型糖尿病中Treg細胞減少和功能降低的原因，1型糖尿病患者和NOD鼠染色體均包含IL-2基因區域，正常狀態下IL-2及其受體途徑可以誘導有免疫活性的Treg細胞增多從而下調免疫應答、阻止自體免疫反應，而在1型糖尿病患者和NOD鼠染色體區域所包含的IL-2基因發現受到損害導致IL-2及其受體缺失，于是依賴IL-2受體途徑的Treg細胞數量減少和(或)功能缺陷。Long和Garg等[19-20]進一步研究顯示，1型糖尿病患者體內Treg細胞中的IL-2及其受體信號途徑缺失導致FOXP3表達下降，從而影響自身免疫耐受的建立。因此認為，IL-2及其受體信號途徑可以作為治療1型糖尿病的新靶點，而IL-2受體信號識別也可能成為1型糖尿病的生物學標志。基于Treg細胞數量和(或)功能缺陷是進展為糖尿病的重要因素，將體外誘導的Treg細胞過繼輸注予NOD小鼠，能有效延緩糖尿病的發生時間[21-23]。

3.2Thl7細胞在1型糖尿病中的表達

在多種自身免疫性疾病中均發現Thl7細胞升高，IL-17A是Thl7細胞分泌的特征性細胞因子，也是Th17細胞參與免疫反應的重要效應分子。在NOD糖尿病鼠中進行的研究[24]顯示，1型糖尿病鼠胰腺、脾臟中IL-17A均表達升高，當糖尿病病情減輕，IL-17A表達水平也呈下降趨勢。陳小奇等[25]從細胞因子、基因及細胞水平對39例1型糖尿病患者外周血Th17細胞進行了研究，比較l型糖尿病組和健康對照組血漿白細胞介素IL-17A、Th17細胞計數及單核細胞RORγt基因表達水平的差異，結果顯示l型糖尿病患者外周血Thl7細胞計數、IL-17A水平、外周血單核細胞RORγt基因表達水平較健康對照組均明顯升高。趙崴等[26]在研究NOD小鼠糖尿病發病與Thl7細胞關系時發現，當NOD小鼠血糖高于250 mg/dl，隨著血糖的上升，Thl7細胞數量也相應增加，表明1型糖尿病的發病和Thl7細胞關系密切。Ferraro等[27-28]發現1型糖尿病患者的胰腺淋巴結內免疫細胞比例處于失衡狀態，其中Th17細胞的數目增加且免疫性增強。經IL-17單克隆抗體處理的1型糖尿病動物模型，其發病率明顯降低。上述研究結果均顯示，Th17細胞與人類1型糖尿病的發生有關，Thl7細胞可能通過促進胰島免疫炎癥損傷促進糖尿病的發生。

4Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病中的相互作用

目前認為Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病發病中有重要作用，但是具體的免疫反應機制尚不清楚，其中可能涉及Treg細胞和Thl7細胞的相互作用。目前認為，Treg、Thl7細胞和細胞因子形成一個免疫網絡，Treg細胞和Thl7細胞相互作用且受細胞因子調節。在穩定狀態下，細胞因子TGF-β促進Treg細胞分化增殖，Treg細胞增殖可以抑制免疫炎癥反應，從而避免發生自身免疫性疾病。但是在某些狀況如機體感染后，機體固有免疫系統產生的IL-6抑制Treg細胞增殖，并且和TGF-β共同誘導促炎性Thl7細胞的分化。機體自身免疫應答效應依賴于促炎作用的效應T細胞和起抑制作用的Treg細胞平衡調節，當Treg細胞缺失導致效應T細胞過度增殖，就可能引發自身免疫性疾病。所以Thl7細胞作為CD4+T效應細胞的亞型，與Treg細胞的相互作用對機體自身免疫性疾病的發生發展至關重要。

Treg細胞和Thl7細胞在體內均有表達，正常體內其比例處于平衡狀態，其介導的免疫耐受維持對自身抗原的耐受。在健康者和1型糖尿病患者體內均能發現針對自體胰島β細胞特異性自身反應性T淋巴細胞，其免疫應答強度通常被Treg細胞和Thl7細胞在內的免疫調節系統所控制。一旦Treg細胞和Thl7細胞比例失衡，針對胰島抗原的自身免疫耐受平衡被打破，這些自身反應性T淋巴細胞即會特異性地殺傷破壞胰島β細胞。這種自體破壞較為隱匿，能夠持續多年不被發現，直至80%分泌胰島素的胰島β細胞被破壞，機體無法自我代償，就會出現臨床癥狀。1型糖尿病患者這一自身免疫損傷過程由遺傳、環境等因素相互作用共同啟動，導致Treg細胞和Thl7細胞等自身免疫效應性T淋巴細胞免疫失衡，從而發病[29]。

總之，Treg細胞和Thl7細胞在1型糖尿病發生發展以及免疫穩態的維持中有重要作用，能否從Treg細胞和Thl7細胞的關系、相互作用、分化發育過程中的關鍵影響因素以及分泌的特征細胞因子等多個方面治療1型糖尿病已經成為人們關注研究的熱點。由于目前人們對Treg細胞和Thl7細胞的產生、分化發育、介導免疫平衡、病理機制以及在1型糖尿病中的相互關系認識有限，因此需要進行更深入的研究，從而為免疫細胞治療1型糖尿病提供新思路和新途徑。

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中圖分類號:R 587.1

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2016)07-205-04

DOI:10.7619/jcmp.201607075

基金項目:江蘇省無錫市醫學科技發展基金(YGM1002); 2011年度江蘇省衛生國際交流支撐計劃[蘇衛國合(2011)3號]

收稿日期:2015-09-16