不同類型T淋巴細胞在結核性胸膜炎發生發展中作用的研究進展

王玉芝，黃倩，李成文

(西南醫科大學基礎醫學院，四川瀘州 646000)

不同類型T淋巴細胞在結核性胸膜炎發生發展中作用的研究進展

王玉芝，黃倩，李成文

(西南醫科大學基礎醫學院，四川瀘州 646000)

結核性胸膜炎是由結核分枝桿菌抗原引起的T淋巴細胞介導的胸膜炎癥，其發病機制復雜，至今仍不明確。成熟的T淋巴細胞是一群高度異質性且存在若干亞群的免疫細胞，研究發現結核性胸膜炎患者體內存在Ⅰ型T輔助細胞/Ⅱ型T輔助細胞免疫應答功能紊亂，Th17/Treg失衡及Th9、Th22、黏膜相關恒定T細胞免疫增強現象，CD4+IL-27+T細胞也可通過干預T淋巴細胞亞型的轉換來參與疾病的進程。

結核性胸膜炎；T淋巴細胞；T輔助細胞；調節性T細胞；CD4+IL-27+T細胞；黏膜相關恒定T細胞

據2014年世界衛生組織統計，全球每年新發肺結核患者高達900萬，死亡150萬[1]。在833例具有胸腔積液的患者中，40%的患者被確診為結核性胸膜炎[2]。然而，結核性胸膜炎的發病機制復雜，仍不明確。目前認為結核性胸膜炎是由結核分枝桿菌抗原引起的T淋巴細胞介導的胸膜炎癥[1]。了解及闡明結核性胸膜炎的發生發展機制，可為其進一步的診斷和治療提供新的方向和思路。現就不同類型T淋巴細胞在結核性胸膜炎發生發展中的作用研究進展進行綜述。

1 Ⅰ型T輔助細胞(Th1細胞)

Th1細胞主要產生細胞因子IL-2、IFN-γ，而Th2細胞主要分泌IL-4、IL-6和IL-10[3]。機體不同的免疫狀態影響結核性胸膜炎的發病率。研究[4]發現，結核性胸膜炎患者存在Th1/Th2免疫應答功能紊亂，以Th1細胞免疫占主導。結核性胸腔積液中高濃度的IFN-γ也證實了這點。在機體感染結核菌后，Th1細胞分泌的IFN-γ刺激機體產生活性氮介質，激活巨噬細胞清除胞內菌并分泌趨化因子吸引炎性細胞向感染部位聚集，促進局部肉芽腫形成[5]。而且，Th1型細胞主要表達CXC亞族趨化因子受體(CXCR)3、趨化因子受體(CCR)1和CXCR6趨化因子受體。不同的趨化因子與相應受體結合后會產生不同的信號，從而誘導Th1或Th2型免疫應答。IFN-γ誘導蛋白-10(IP-10)能與靶細胞上的特異性受體CXCR3結合，招募T淋巴細胞、單核巨噬細胞向病變部位聚集發揮免疫作用[6]。而我們也在結核性胸膜炎患者外周血及胸水中發現了高濃度的CXCR3和IP-10[7]。另外，IFN-γ能上調CD4+T細胞表面的程序性死亡分子-1(PD-1)和胸膜間皮細胞表面的程序性死亡分子-1配體(PD-Ls)。研究[8]發現，結核性胸腔積液組CD4+T細胞表面PD-1的表達水平明顯高于結核性胸膜炎外周血組，胸膜間皮細胞能通過PD-1/PD-Ls通路抑制CD4+T細胞的增殖及黏附活性，從而使結核菌不易被清除。因此，IFN-γ在胸膜腔中發揮殺菌作用時具有正向和反向雙重作用。

2 Th17細胞

Th17細胞是能分泌IL-17、IL-21、TNF-α和IL-22的CD4+T細胞，具有強大的促炎作用[9]。其中，IL-17與間質細胞表面的IL-17R結合，激活促分裂原活化蛋白激酶和NF-κB發揮其生物學活性，促使間質細胞產生一系列的細胞因子，趨化白細胞到病灶集中、成熟、活化，而活化的白細胞釋放溶酶體酶等物質加重炎癥反應[10]。研究[11]顯示，結核性胸膜炎病例組外周血Th17細胞及IL-6、IL-17、IL-23表達水平明顯高于健康對照組，而調節性T細胞(Treg)細胞水平低于健康對照組。而且，結核性胸膜炎患者外周血和胸水中IL-23的表達水平和Th17細胞水平呈正相關[10]。IL-23在促進Th17細胞的分化、增殖和穩定中起重要作用[12]。增殖的Th17細胞產生更多的IL-17，IL-17又能刺激巨噬細胞聚集于炎癥區域，產生IL-6、IL-23等細胞因子形成正反饋維持機體內高水平的Th17細胞。治療7 d后結核性胸腔積液中IL-17水平顯著降低，提示結核性胸腔積液中IL-17水平的變化與疾病的發病機制及治療效果密切相關[13]。

3 Treg細胞

Treg細胞是一類具有抑制效應T細胞活化、增殖并維持自身免疫平衡的細胞。Treg分為誘導型Treg(iTreg)和天然型Treg(nTreg)。iTreg是外周循環的CD4+T細胞在TGF-β存在時受胞內刺激分化而成。然而，iTreg表型不穩定，會因機體的調節狀態不同而獲得或丟失Foxp3。Th17細胞與Treg細胞具有緊密聯系，活化的CD4+T細胞在TGF-β單獨刺激時分化為Treg細胞,而在TGF-β和IL-6共同刺激時分化為Th17細胞[14]。通過調節關鍵的細胞因子能將Treg細胞的比率向Th17細胞傾斜[9]。Treg細胞還能通過抑制IFN-γ和IL-4的合成抑制Th1和Th2細胞的產生，使Th17細胞優先產生，引起以Th17細胞為主的免疫應答[15]。研究[10]顯示，結核性胸膜炎患者外周血中的Treg細胞水平明顯低于健康組，而Th17細胞水平高于健康對照組。但陳松林等[16]研究發現，結核性胸膜炎患者外周血及胸水中的Treg細胞水平顯著高于健康組血。相反結論產生的原因可能為研究對象罹患結核病的嚴重程度不同以及機體免疫狀態處于不同階段。當Th17細胞通過強大的促炎作用造成組織損傷時，機體可能通過促進Treg細胞分化增殖來抑制效應T細胞的免疫作用，阻止損傷性免疫持續發生來維持機體免疫平衡。Treg細胞通過表面表達的CTLA-4與抗原提呈細胞上表達的CD80、CD86共刺激分子間的相互作用，使色氨酸合成受阻，從而抑制T細胞的增殖與分化，下調免疫應答[17]。此外，Treg細胞通過分泌抑制性細胞因子IL-10、TGF-β來抑制免疫反應。而且，在結核性胸膜炎中，Treg細胞可能通過分泌IL-35來降低T細胞IFN-γ的產生以抑制Th1型細胞免疫反應[18]。Th1型微環境有助于CD4+和CD8+T細胞的分化和存活，而Treg細胞能抑制IFN-γ的產生和CD4+、CD8+T細胞表面分子CD107的表達來抑制免疫反應[19]。因此，Treg細胞水平的升高會導致結核病遷延不愈和反復發作。結核性胸腔積液中Treg細胞與Th17細胞數量呈負相關的這種現象并未在外周血中出現，提示在胸腔積液中Treg細胞和Th17細胞可能存在一個變化的動態聯系[20]。功能上具有相反作用的促炎性Th17細胞和抑炎性Treg細胞間的平衡有利于維持機體局部微環境的穩態。

4 Th9、Th22細胞

研究[21]發現，結核性胸腔積液中的Th9、Th22細胞水平遠高于結核性胸膜炎患者外周血。Th9細胞是由初始CD4+前體細胞在TGF-β和IL-4的聯合作用下分化而成，具有分泌IL-9和IL-10細胞因子的特點[12]。IL-9能促進胸膜間皮細胞的修復和抑制IFN-γ誘導的胸膜間皮細胞凋亡，而胸膜間皮細胞又能通過提呈抗原促進Th9細胞的分化。而且，研究發現所有胸膜間皮細胞表達CCL20，Th9細胞能通過高表達CCL20的相應受體CCR6被遷移到胸腔中參與結核性胸膜炎的發病[21]。基于細胞表面表達CD45RO和CCR7，T細胞被劃分為CD45RO+CCR7-效應記憶性T細胞和CD45RO+CCR7+中樞記憶性T細胞。中樞記憶細胞表達CCR7有利于淋巴結歸巢，而典型的效應細胞缺失CCR7能遷移到感染病灶。Th22細胞是分泌IL-22和TNF-α的CD4+T細胞，而IL-22的一個重要功能則是通過誘導抗菌肽的形成來增強抗菌免疫應答[22]。外周血中的Th22細胞低表達CCR7，有利于遷移到結核分枝桿菌感染的胸膜腔發揮抗菌作用[23]。

5 CD4+IL-27+ T細胞

CD4+IL-27+T細胞具有獨特的轉錄因子和細胞因子的表達譜，可能代表一個終末分化和獨立的Th亞組[24]。研究[24]發現，結核性胸腔積液中CD4+IL-27+T細胞和Th1細胞水平較結核性胸膜炎患者外周血顯著增加，并且兩種細胞在結核性胸腔積液中具有正相關性。IL-27一方面能誘導初始CD4+T細胞分化為Th1細胞，另一方面能抑制Th2、Th17細胞的生成，故IL-27能通過干預T細胞亞型的轉換，調節感染性疾病和自體炎癥性疾病[25]。IL-1β、IL-2和IL-12能顯著促進初始CD4+T細胞向CD4+IL-27+T細胞分化，TGF-β可抑制CD4+IL-27+T細胞的分化。c-Fos和T-bet，尤其c-Fos是CD4+IL-27+T細胞分化所需要的。此外，大多數CD4+IL-27+T細胞具有效應記憶性細胞的典型表型，能表達高水平的CD45RO，以及低水平CD45RA、CD62L和CCR7。

6 黏膜相關恒定T細胞(MAIT細胞)

MAIT細胞是一類天然免疫樣T細胞。人MAIT細胞是通過測定TCR Va7.2和CD161表達而鑒定。在動物感染模型中，MAIT細胞已被闡明在抗結核分枝桿菌感染中起重要作用[26]。隨著流式細胞術的發展，越來越多的研究者能夠在不同的生理或病理的狀態下研究MAIT細胞。MAIT細胞能夠迅速轉移到由細菌感染或其他促炎性刺激引發的炎癥部位。研究[27]提示，結核性胸腔積液組MAIT細胞在結核分枝桿菌抗原刺激后，產生IFN-γ和顆粒酶B的能力顯著增強，說明結核性胸腔積液中MAIT細胞能通過分泌IFN-γ和顆粒酶B發揮抗結核的保護性免疫。而且，IL-2和(或)IL-12能增強MAIT細胞對結核分枝桿菌抗原的免疫應答能力[28]。結核性胸腔積液組MAIT細胞γc受體的表達水平明顯高于外周血組，而IL-2主要通過γc受體促進MAIT細胞分泌IFN-γ和顆粒酶B以驅動免疫應答。抑制STAT3/STAT5和p38信號通路能使結核性胸腔積液組MAIT細胞IFN-γ分泌減少。另外，結核性胸腔積液中MAIT細胞的IFN-γ應答能力和結核菌感染的嚴重程度呈負相關，嚴重結核病患者感染灶中的MAIT細胞生成IFN-γ的能力可能受到了抑制[27]。

人類的免疫系統是一個受到嚴格調控的網絡系統，能保護宿主免受疾病攻擊。初始CD4+T細胞能轉變成不同的Th亞型，主要取決于其在組織微環境中接收的細胞因子信號。關鍵的調節性細胞因子信號的紊亂可能導致機體中各種T細胞亞群失衡，從而導致疾病的發生、發展。因此，在結核性胸膜炎中，各種T淋巴細胞通過分泌細胞因子相互作用，形成特殊的感染灶微環境以聯合調控結核菌的感染。了解結核性胸膜炎中T淋巴細胞及其細胞因子網絡，對其進行干預，有利于為預防和治療結核性胸膜炎開辟新的途徑。

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