Th17/Treg細胞在高血壓中作用的研究進展

喬君+王瑜+梅仁彪

摘要：原發性高血壓（essential hypertension，EH）是指以體循環動脈壓增高為特征的臨床綜合征，可引起心、腦、腎等多臟器的損害，嚴重危害人的健康。研究證實低程度的炎癥反應參與EH病理機制，涉及多種免疫細胞、免疫分子。其中17型輔助T細胞（T helper cell 17，Th17）及其分泌的細胞因子具有促炎、促纖維化、抑制血管舒張、調節腎鈉轉運等作用，對高血壓的發展和維持具有重要作用。與Th17細胞關系密切的調節性T細胞（regulatory T cells，Tregs）是體內重要的負向免疫調控細胞，對包括Th17細胞在內多種細胞具有抑制作用，在高血壓中發揮保護作用。對Th17細胞和Treg細胞在高血壓中作用的研究，將有益于尋找治療高血壓的潛在靶位。

關鍵詞：Th17細胞；Treg細胞；高血壓；免疫調節

中圖分類號：R544.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）25-0019-04

Abstract：Essential hypertension（EH）is a clinical syndrome characterized by increased systemic arterial pressure，which can cause damage to heart， brain，kidney and other organs and seriously endanger human health.Study confirmed that a low degree of inflammatory response involved in the pathogenesis of EH，involving a variety of immune cells，immune molecules.Among them，17 helper cell 17（Th17）and its secreted cytokines play an important role in the development and maintenance of hypertension，which are proinflammatory，fibrotic，vasodilating，and renal sodium transport.Regulatory T cells（Tregs），which are closely related to Th17 cells，are important negative immune regulatory cells in vivo and have an inhibitory effect on many kinds of cells including Th17 cells and play a protective role in hypertension.The role of Th17 cells and Treg cells in the study of hypertension will be of interest in finding potential targets for the treatment of hypertension.

Key words：Th17 cells；Treg cells；Hypertension；Immunoregulation

原發性高血壓（essential hypertension）是指以體循環動脈壓增高為特征的臨床綜合征。長期高血壓可影響心、腦、腎等重要器官的功能，最終導致這些器官功能衰竭，引發心絞痛、心肌梗死、心力衰竭、心源性猝死、腦卒中、腎小球硬化及腎實質纖維化等多種并發癥。2016年國家衛生和計劃生育委員會公布的高血壓患病率為32.5%，EH現已成為我國一個嚴重的公共衛生問題。越來越多的證據顯示高血壓與免疫紊亂具有相關性。高血壓患者的心臟、脈管系統和腎臟中存在大量的T細胞和單核/巨噬細胞的浸潤。浸潤的炎性細胞可分泌或誘導多種促高血壓細胞因子，進一步促進高血壓的進展。T細胞可分化為多種輔助T細胞亞群，包括Th17細胞以及Tregs細胞等。Th17細胞和Treg細胞是近年來研究的熱點和重點，本文我們將著重介紹近年來這兩個細胞亞群在高血壓中的研究進展。

1 Th17/Treg細胞

1.1 Th17細胞

Th17細胞是一個較新的CD4+T細胞亞群，因其產生白細胞介素（interleukin，IL）-17而得名。截至目前，雖未發現Th17細胞表面供識別的特異性分子，但已知其特征性轉錄因子是維甲酸相關孤兒受體γt（the retinoic-related orphan receptor γt ， RORγt）（鼠）/維甲酸相關孤兒受體c（RORc）（人）。RORγt/RORc不僅控制著Th17細胞的分化、發育，還能調節Th17細胞的特異性細胞因子IL-17的表達和分泌。IL-17家族包括六個成員，分別為IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D（即IL-27）、IL-17E（即IL-25）、IL-17F。Th17細胞只產生IL-17A和IL-17F，且IL-17A在IL-17家族中作用最強，通常IL-17即指IL-17A。這些異構體可作為同源或異源二聚體與IL-17受體A和C組成的IL-17受體復合物結合。IL-17受體存在于多種細胞，結合IL-17可誘導炎性因子的釋放。

1.2 Treg細胞

Treg細胞是體內具有負向免疫調節功能的T細胞亞群，包括天然型調節T細胞（natural regulatory T cell， nTreg）、誘導型調節T細胞（induced regulatory T cell， iTreg）。iTreg細胞又包括1型調節T細胞（Tr1）和3型輔助T細胞（Th3）等亞型。目前已經識別出的數種Treg細胞多屬于CD4+T細胞系，Treg細胞具有抑制其他免疫或非免疫細胞的能力。nTreg細胞是自然產生，生于胸腺并占循環Treg細胞的大多數；iTreg細胞是在小劑量抗原或免疫抑制性細胞因子誘導下由外周幼稚T細胞發育而來。Treg細胞的特異性轉錄因子Foxp3在很大程度上調控著Treg細胞的表型和功能。Treg細胞主要產生IL-10和轉化生長因子-β（transforming growth factor beta， TGF-β）。endprint

1.3 Th17細胞與Treg細胞的聯系

Th17細胞和Treg細胞競爭性使用初始CD4+T細胞作為前體細胞，當組織微環境中高水平TGF-β可能導致iTreg細胞的發育，而低水平TGF-β與IL-6/IL-21/IL-23則誘導初始CD4+T發育為Th17細胞且抑制Treg細胞的分化。最初認為Th17細胞和Treg細胞在功能上是相互排斥的，即Th17細胞主要發揮促炎作用，而Treg細胞發揮免疫抑制作用。目前認為Th17細胞和Treg細胞之間還存在著相互促進作用，此外，Th17細胞與Treg細胞的可塑性使得二者之間的聯系更加復雜。總之，免疫抑制性的Treg細胞和促炎的Th17細胞相互刺激、相互調和，結果是在一個正在進行的免疫/炎癥反應中形成動態平衡，而Th17/Treg細胞功能或數量失衡將打破這種平衡，引發疾病。

2 Th17/Treg細胞在高血壓中的作用

2.1 Th17細胞在高血壓中的作用

在高血壓患者及多種高血壓動物模型中，均可發現Th17細胞與高血壓存在密切聯系。一方面，在血管和心臟、腎臟等組織器官中發現Th17細胞數量以及IL-17 mRNA表達明顯增多；另一方面，外周循環中IL-17水平增加。

Th17/IL-17具有強大的促炎作用。高血壓患者血漿IL-17水平增加，而輸注血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ， Ang Ⅱ）也可增加小鼠T細胞產生IL-17。研究顯示，IL-17有助于血管炎癥反應，是AngⅡ誘導的高血壓的重要介導者。Madhur等[1]研究結果顯示AngⅡ誘導的高血壓動物模型與Th17/IL-17的增加密切相關。在他們的研究中，給IL-17-/-小鼠和對照C57BL/6J小鼠持續輸注AngⅡ，發現在最初的1 w，兩組小鼠血壓升高相似，收縮壓均從基礎120 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）升高至162 mmHg；第4周時IL-17-/-小鼠升高的血壓逐漸下降至150 mmHg（對照為170 mmHg），這表明IL-17有助于維持血壓的升高。與對照小鼠相比，IL-17-/-小鼠的血管功能得以保存、產生的過氧化物酶相應減少、且主動脈管壁浸潤的T細胞數量減少。在隨后的人類血管平滑肌細胞培養中，如果同時給予TNF-α、IL-17可增加多種細胞因子、趨化因子表達。因此，IL-17似乎可以整合炎癥反應，導致高血壓時多種免疫細胞亞群的聚集和浸潤。

IL-17具有促升血壓作用。除了引起血管炎癥外，IL-17還能抑制一氧化氮（nitric oxide， NO）介導的血管舒張功能，進而導致血壓升高。Nguyen等[2]發現IL-17能以Rho激酶依賴方式誘導內皮型一氧化氮全酶（eNOS）上495位蘇氨酸的磷酸化，而這一位置上的磷酸化可防止鈣調素結合并導致eNOS的構象變化，減少NO的產生。此外，Norlander[3]等研究發現IL-17A可調節腎鈉轉運，從而有助于高血壓的發展和維持。

IL-17具有促纖維化作用。Wu等[4]發現AngⅡ和醋酸脫氧皮質酮（deoxycortone acetate， DOCA）誘導高血壓均可導致小鼠動脈外膜中膠原蛋白大量沉積和大動脈順應性顯著降低，而這種大動脈硬化是由T細胞存在引起的，因為重組激活基因-1敲除小鼠持續輸注AngⅡ不會出現大動脈順應性降低而過繼轉移T細胞至這些小鼠可出現大動脈膠原沉積和硬化。進一步研究發現，IL-17-/-小鼠不會出現膠原蛋白沉積和大動脈硬化，這提示IL-17是大動脈硬化發生的始動因子。隨后的大動脈成纖維細胞培養研究顯示，IL-17以p38絲裂原活化蛋白激酶依賴方式誘導膠原蛋白Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ的 mRNA產生。Saleh等[5]發現用抗-IL-17A抗體治療DOCA誘導的高血壓大鼠可降低血壓和心臟、腎臟中膠原蛋白Ⅰ水平。

研究還發現Th17細胞也有助于子癇前期高血壓，而可溶性IL-17RC可阻斷Th17細胞的這一作用。懷孕的低子宮灌注壓（reduced-uterine perfusion pressure， RUPP）大鼠是一種子癇前期模型，循環中Th17細胞顯著增加，從RUPP大鼠過繼轉移CD4+細胞至正常懷孕大鼠可誘導其平均動脈壓和循環炎性細胞因子顯著升高。Cornelius等[6]給RUPP大鼠輸注可溶性IL-17RC，5 d后發現其血壓下降至（110±2）mmHg（RUPP大鼠血壓為120±1 mmHg），同時循環Th17細胞數量、氧化應激均出現下降。

以上研究突顯了Th17細胞和IL-17在多種高血壓模型中的關鍵作用，但是Krebs等[7]研究發現缺乏IL-17或IL-23可使小鼠腎損傷加重。這一研究結論與之前描述的其他研究相矛盾，可能是因為Krebs等實驗中所使用的動物模型不同。

2.2 Treg細胞在高血壓中的作用

Treg細胞作為一個新穎的高血壓調節者，最初來自于Schiffrin研究團隊的研究[8]。研究者使用的動物模型是SSBN2大鼠，即在Dahl鹽敏感性大鼠基因組中引入血壓正常的棕色挪威大鼠2號染色體。2號染色體上有數個高血壓數量性狀位點和促炎基因，研究者發現遺傳性高血壓中2號染色體依賴的免疫調控是通過Treg細胞實現的。相比Dahl鹽敏感性大鼠，SSBN2大鼠血壓下降、血管炎癥減輕、主動脈管壁T細胞浸潤減少，而Foxp3表達和CD4+CD25+淋巴細胞活性增加、Treg細胞產生的抗炎因子IL-10和TGF-β增加。這一研究顯示Treg細胞數量與功能的變化與遺傳性高血壓密切相關，而該研究團隊在隨后關于過繼轉移Treg細胞的研究則支持Treg細胞調控血壓和終器官損傷這一觀點 [9]。Barhoumi等[9]發現通過持續輸注AngⅡ可使C57BL/6小鼠收縮壓升高43 mmHg、腎皮質Foxp3+細胞減少43%。過繼轉移Treg細胞可以預防AngⅡ誘導的升壓作用，并伴隨氧化應激下降，主動脈外膜和血管外周脂肪組織中浸潤的巨噬細胞及T細胞減少。Kasal等[10]隨后證明過繼轉移Treg細胞可預防醛固酮誘導的血管損傷并有降低醛固酮誘導高血壓的傾向。Kavakan等[11]發現過繼轉移Treg細胞可預防AngⅡ誘導的心肌肥大和纖維化、減少TNF-α的表達、免疫細胞浸潤和電重塑，但不能降低AngⅡ誘導的高血壓。與此相反，Matrougui等[12]使用AngⅡ誘導C57BL/6小鼠產生高血壓后，然后3次/w腹腔注射Treg細胞，2 w后發現AngⅡ誘導升高的平均動脈壓下降了12～15 mmHg。他們認為正是AngⅡ誘導的Treg細胞的凋亡導致了血管炎癥和內皮功能紊亂，過繼轉移Treg細胞減少了AngⅡ誘導的Treg細胞凋亡、巨噬細胞在冠狀動脈的活化和浸潤、局部TNF-α釋放和冠狀動脈功能紊亂。不同學者過繼轉移Treg細胞在降壓效果上的不同可能歸因于轉移的Treg細胞數量、頻率不同以及Treg細胞單獨引起血壓下降的作用有限。總之，上述研究均證明了Treg細胞在高血壓中的保護作用，近期的研究也支持這一觀點[13]。endprint

Treg細胞可以產生抗炎的IL-10，有證據證明IL-10可改善妊娠型高血壓。相比正常妊娠婦女，子癇前期婦女的胎盤IL-10生成減少、血清IL-10水平下降。Tinsley等[14]發現每天腹腔注射重組IL-10可使懷孕的DOCA高血壓大鼠血壓和內皮功能紊亂恢復正常，并可降低動物模型的蛋白尿水平。Lai等[15]發現將懷孕小鼠暴露于低氧環境后，與野生型小鼠相比，IL-10-/-小鼠出現顯著的血壓升高、蛋白尿、腎臟病理改變和胎鼠體重下降。使用重組IL-10治療這些動物可糾正高血壓、蛋白尿和胎鼠體重下降。另外IL-10還具有血管保護功能，可限制AngⅡ介導的氧化應激和血管損傷。Didion等[16]給實驗小鼠持續輸注AngⅡ，10 d后檢查實驗小鼠頸動脈，發現IL-10-/-小鼠的頸動脈產生明顯的內皮功能紊亂以及血管過氧化物增多，而野生型小鼠的頸動脈變化不明顯。

IL-10雖是Treg細胞的關鍵產物，但是其他淋巴細胞、巨噬細胞、DC細胞和內皮細胞等也可產生IL-10。上述研究證明了IL-10在高血壓中的保護作用，但與Treg細胞關聯的證據還不充分。Kassan等學者的研究則為Treg細胞通過IL-10發揮保護作用提供了有力證據，他們從野生型小鼠分離Treg細胞培養后注射至高血壓的IL-10-/-小鼠（3次/w），兩周后發現高血壓IL-10-/-小鼠收縮壓明顯下降，下降至100 mmHg，而未注射Treg細胞的高血壓IL-10-/-小鼠收縮壓為160 mmHg[17]。研究還發現注射Treg細胞可使高血壓IL-10-/-小鼠的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate， NADPH）氧化酶活性下降并且內皮依賴性腸系膜松弛得以改善。使用IL-10治療誘導的高血壓小鼠有相似效果。相反，從IL-10-/-小鼠轉移Treg細胞至AngⅡ誘導的高血壓小鼠不能降低血壓和改善內皮功能紊亂。進一步研究顯示，IL-10經由激活p38 MAPK抑制NADPH氧化酶活性而減輕氧化應激。此項研究不僅表明Treg細胞與IL-10在高血壓中具有保護作用，而且證明Treg細胞是體內IL-10的重要提供者。綜上所述，Treg細胞通過IL-10在高血壓中發揮重要的保護作用。

3總結

Th17細胞與Treg細胞自發現以來一直受到學者的重視，以Th17細胞和Treg細胞為靶位的干預治療策略在動物實驗中的應用為人類相關疾病的防治提供了有益探索。Th17細胞和Treg細胞在高血壓發病機制及晚期導致的器官損傷中所發揮的作用正受到越來越多的關注，以Th17細胞和/或Treg細胞為靶位的干預治療策略可能是一個有效的途徑。

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編輯/楊倩endprint