Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病中的表達(dá)及相互作用

喬偉振, 李另另, 鄒　健, 韓振格

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬無錫市人民醫(yī)院, 1. 中心實(shí)驗(yàn)室; 2. 血液凈化中心, 江蘇 無錫, 214023;

3. 上海市長寧區(qū)光華中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 檢驗(yàn)科, 上海, 200052)

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Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病中的表達(dá)及相互作用

喬偉振1, 李另另2, 鄒健1, 韓振格3

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬無錫市人民醫(yī)院, 1. 中心實(shí)驗(yàn)室; 2. 血液凈化中心, 江蘇 無錫, 214023;

3. 上海市長寧區(qū)光華中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 檢驗(yàn)科, 上海, 200052)

關(guān)鍵詞:調(diào)節(jié)性T細(xì)胞; 輔助性T17細(xì)胞; 1型糖尿病; 免疫平衡

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)和輔助性T17細(xì)胞(Thl7)分別是兩類功能獨(dú)特的T細(xì)胞亞群，在自身免疫性疾病、感染、腫瘤等疾病及排斥反應(yīng)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(duì)胰島β細(xì)胞的自身反應(yīng)性免疫細(xì)胞的激活及自身抗體分泌的增加可能與胰島細(xì)胞的免疫炎癥損傷有關(guān)。本文參考近年來發(fā)表的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病中的表達(dá)及相互關(guān)系方面做一綜述。

1Treg細(xì)胞概述

Treg細(xì)胞是一類T淋巴細(xì)胞，有免疫調(diào)節(jié)功能，可依據(jù)不同的來源分為天然型Treg細(xì)胞(nTreg)和誘導(dǎo)型性Treg細(xì)胞(iTreg)[1-3]。根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的Treg細(xì)胞CD分子標(biāo)志物和功能將其分為以下7種[2-6]：CD4+CD25+Treg細(xì)胞、Tr1型CD4+Treg細(xì)胞、Th3型CD4+Treg細(xì)胞、CD8+TsTreg細(xì)胞、CD8+CD28-Treg細(xì)胞、自然殺傷性Treg細(xì)胞和CD4-CD8-CD3+Treg細(xì)胞。CD4+CD25+TregT細(xì)胞是最具特征的，也是研究最多的一類調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群。

Treg細(xì)胞能夠分泌多種具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞因子，對(duì)效應(yīng)T淋巴細(xì)胞具有抑制作用，與多種免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制或免疫狀態(tài)密切相關(guān)，在維持自體免疫穩(wěn)態(tài)、調(diào)控免疫應(yīng)答方面起重要作用[4-6]。研究[7-8]表明通過細(xì)胞間直接接觸nTreg細(xì)胞能夠起到抑制宿主細(xì)胞活性作用，而iTreg是以細(xì)胞因子依賴途徑發(fā)揮作用，nTreg和iTreg細(xì)胞與1型糖尿病的關(guān)系密切。機(jī)體存在的其他類型調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞，包括Tr1型CD4+Treg細(xì)胞、Th3型CD4+Treg細(xì)胞、CD8+TsTreg等細(xì)胞，在特定條件下也可以對(duì)宿主細(xì)胞起到一定免疫調(diào)節(jié)功能，但目前人們對(duì)它們?cè)?型糖尿病發(fā)病機(jī)制和治療中的作用知之甚少。

2Thl7細(xì)胞概述

Thl7細(xì)胞是指分泌IL-17的CD4+T細(xì)胞亞群，其主要通過IL-17來發(fā)揮作用。該群細(xì)胞是在研究自身免疫性疾病過程中被發(fā)現(xiàn)，屬于一類新的細(xì)胞亞型，與Thl、Th2細(xì)胞有共同的前體，不同轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)前體細(xì)胞向不同細(xì)胞亞型分化，決定Thl7細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄因子為RORγt基因。Alvarez等[9]研究表明，Th17細(xì)胞表面高表達(dá)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(xì)胞的一個(gè)表面標(biāo)志，除CCR6之外，CCR2、CCR5、CCR6以及細(xì)胞因子CD161也被認(rèn)為是Th17細(xì)胞的免疫標(biāo)志。

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

3Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病

中的表達(dá)

3.1Treg細(xì)胞在1型糖尿病中的表達(dá)

非肥胖性糖尿病鼠模型(NOD鼠)是1型糖尿病嚙齒類動(dòng)物模型。研究[12]表明，Treg細(xì)胞在NOD鼠糖尿病的發(fā)生過程中起到重要作用。通過外源生物干預(yù)使NOD鼠失去CD80/86-CD28共刺激信號(hào)，無免疫協(xié)同信號(hào)刺激的小鼠Treg細(xì)胞持續(xù)減少，其1型糖尿病的進(jìn)展變得更為迅速。在NOD鼠體內(nèi)均發(fā)現(xiàn)nTreg細(xì)胞數(shù)量減少，并且在發(fā)生自身免疫性糖尿病之前就已出現(xiàn)nTreg細(xì)胞免疫抑制功能異常，其免疫抑制功能隨著疾病的進(jìn)展而逐漸減弱。Grinberg-Bleyer等[13-14]也有類似報(bào)道，在實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)的NOD鼠1型糖尿病模型中，Treg細(xì)胞體外抑制活性降低，并且凋亡水平較高。

對(duì)于Treg細(xì)胞在NOD小鼠體內(nèi)的表達(dá)，其細(xì)微變化可以通過體內(nèi)胰島的Treg細(xì)胞檢測得以精確反映。而對(duì)1型糖尿病患者Treg細(xì)胞在體內(nèi)的表達(dá)多局限于外周血液標(biāo)本檢測，但與糖尿病動(dòng)物模型結(jié)果類似，在1型糖尿病患者也發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞存在數(shù)量和(或)功能缺陷。Akesson等[15]對(duì)1型糖尿病患兒進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，1型糖尿病患兒Treg細(xì)胞數(shù)量顯著低于同齡健康對(duì)照者。但是也有很多研究發(fā)現(xiàn)1型糖尿病患者Treg細(xì)胞的數(shù)量并未減少，Luczynski等[16]對(duì)1型糖尿病易感兒童的研究發(fā)現(xiàn)，其體內(nèi)Treg細(xì)胞的表達(dá)高于正常對(duì)照組，同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，1型糖尿病患兒Treg細(xì)胞中細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白、可誘導(dǎo)共刺激分子、糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)腫瘤壞死因子受體、IL-23、IL-27表達(dá)水平明顯低于正常對(duì)照者。由此可見，對(duì)Treg細(xì)胞發(fā)揮功能具有重要影響的細(xì)胞因子缺失可能導(dǎo)致了Treg細(xì)胞的功能缺陷(而非數(shù)量減少)，繼而誘發(fā)1型糖尿病[17]。Hughson等[18]也有類似結(jié)果，其對(duì)部分新發(fā)1型糖尿病患兒進(jìn)行了為期1年的隨訪，發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照組相比，Treg細(xì)胞的數(shù)目在糖尿病發(fā)病初期會(huì)增加，但其功能發(fā)生兩種變化：一是分泌的炎性細(xì)胞因子相應(yīng)增加，意味著介導(dǎo)免疫應(yīng)答效應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)；二是介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)尤其是免疫抑制功能下降。至于1型糖尿病中Treg細(xì)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(qū)域，正常狀態(tài)下IL-2及其受體途徑可以誘導(dǎo)有免疫活性的Treg細(xì)胞增多從而下調(diào)免疫應(yīng)答、阻止自體免疫反應(yīng)，而在1型糖尿病患者和NOD鼠染色體區(qū)域所包含的IL-2基因發(fā)現(xiàn)受到損害導(dǎo)致IL-2及其受體缺失，于是依賴IL-2受體途徑的Treg細(xì)胞數(shù)量減少和(或)功能缺陷。Long和Garg等[19-20]進(jìn)一步研究顯示，1型糖尿病患者體內(nèi)Treg細(xì)胞中的IL-2及其受體信號(hào)途徑缺失導(dǎo)致FOXP3表達(dá)下降，從而影響自身免疫耐受的建立。因此認(rèn)為，IL-2及其受體信號(hào)途徑可以作為治療1型糖尿病的新靶點(diǎn)，而IL-2受體信號(hào)識(shí)別也可能成為1型糖尿病的生物學(xué)標(biāo)志?；赥reg細(xì)胞數(shù)量和(或)功能缺陷是進(jìn)展為糖尿病的重要因素，將體外誘導(dǎo)的Treg細(xì)胞過繼輸注予NOD小鼠，能有效延緩糖尿病的發(fā)生時(shí)間[21-23]。

3.2Thl7細(xì)胞在1型糖尿病中的表達(dá)

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

4Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病中的相互作用

目前認(rèn)為Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病發(fā)病中有重要作用，但是具體的免疫反應(yīng)機(jī)制尚不清楚，其中可能涉及Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞的相互作用。目前認(rèn)為，Treg、Thl7細(xì)胞和細(xì)胞因子形成一個(gè)免疫網(wǎng)絡(luò)，Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞相互作用且受細(xì)胞因子調(diào)節(jié)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，細(xì)胞因子TGF-β促進(jìn)Treg細(xì)胞分化增殖，Treg細(xì)胞增殖可以抑制免疫炎癥反應(yīng)，從而避免發(fā)生自身免疫性疾病。但是在某些狀況如機(jī)體感染后，機(jī)體固有免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的IL-6抑制Treg細(xì)胞增殖，并且和TGF-β共同誘導(dǎo)促炎性Thl7細(xì)胞的分化。機(jī)體自身免疫應(yīng)答效應(yīng)依賴于促炎作用的效應(yīng)T細(xì)胞和起抑制作用的Treg細(xì)胞平衡調(diào)節(jié)，當(dāng)Treg細(xì)胞缺失導(dǎo)致效應(yīng)T細(xì)胞過度增殖，就可能引發(fā)自身免疫性疾病。所以Thl7細(xì)胞作為CD4+T效應(yīng)細(xì)胞的亞型，與Treg細(xì)胞的相互作用對(duì)機(jī)體自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要。

Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在體內(nèi)均有表達(dá)，正常體內(nèi)其比例處于平衡狀態(tài)，其介導(dǎo)的免疫耐受維持對(duì)自身抗原的耐受。在健康者和1型糖尿病患者體內(nèi)均能發(fā)現(xiàn)針對(duì)自體胰島β細(xì)胞特異性自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞，其免疫應(yīng)答強(qiáng)度通常被Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)所控制。一旦Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞比例失衡，針對(duì)胰島抗原的自身免疫耐受平衡被打破，這些自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞即會(huì)特異性地殺傷破壞胰島β細(xì)胞。這種自體破壞較為隱匿，能夠持續(xù)多年不被發(fā)現(xiàn)，直至80%分泌胰島素的胰島β細(xì)胞被破壞，機(jī)體無法自我代償，就會(huì)出現(xiàn)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(huán)境等因素相互作用共同啟動(dòng)，導(dǎo)致Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞等自身免疫效應(yīng)性T淋巴細(xì)胞免疫失衡，從而發(fā)病[29]。

總之，Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞在1型糖尿病發(fā)生發(fā)展以及免疫穩(wěn)態(tài)的維持中有重要作用，能否從Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞的關(guān)系、相互作用、分化發(fā)育過程中的關(guān)鍵影響因素以及分泌的特征細(xì)胞因子等多個(gè)方面治療1型糖尿病已經(jīng)成為人們關(guān)注研究的熱點(diǎn)。由于目前人們對(duì)Treg細(xì)胞和Thl7細(xì)胞的產(chǎn)生、分化發(fā)育、介導(dǎo)免疫平衡、病理機(jī)制以及在1型糖尿病中的相互關(guān)系認(rèn)識(shí)有限，因此需要進(jìn)行更深入的研究，從而為免疫細(xì)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(hào):R 587.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1672-2353(2016)07-205-04

DOI:10.7619/jcmp.201607075

基金項(xiàng)目:江蘇省無錫市醫(yī)學(xué)科技發(fā)展基金(YGM1002); 2011年度江蘇省衛(wèi)生國際交流支撐計(jì)劃[蘇衛(wèi)國合(2011)3號(hào)]

收稿日期:2015-09-16