γδT細胞、IL?17與支氣管哮喘關(guān)系研究進展

劉位位 李超乾

廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科（南寧 530021）

支氣管哮喘（簡稱哮喘）是影響著全球約3億人健康的一種常見呼吸道疾病，主要特點是氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性和氣道重塑，Th1/Th2失衡理論在哮喘發(fā)病機制中已得到廣泛關(guān)注甚或公認。但在最近的研究中發(fā)現(xiàn)γδT細胞、IL?17也廣泛參與了哮喘的發(fā)生、發(fā)展，而且哮喘模型中的IL?17主要來源于γδT細胞。目前對哮喘的治療缺乏有效的根治手段，因此，研究哮喘的發(fā)病機制，尋找分子治療的靶點顯得尤為重要。本文就γδT細胞、IL?17與哮喘關(guān)系研究進展作一綜述。

1 γδT細胞與支氣管哮喘

1.1 γδT細胞概述T細胞根據(jù)TCR受體不同分為γδT和αβT細胞。γδT細胞不同于其他細胞的排列方式，由TCR?γ和TCR?δ組合而成［1］。TCRγδ不受主要組織相容性復(fù)合體的限制，因此它們的抗原識別不依賴CD4或CD8共受體。在成年小鼠的胸腺和次要的淋巴器官中γδT細胞占總T細胞的1%～4%，成人外周血中γδT細胞占CD3+T細胞總數(shù)的0.5%～16%之間（平均約4%），在淋巴組織、腸道和皮膚相關(guān)淋巴系統(tǒng)中γδT細胞比例相似。人的γδT細胞根據(jù)Vδ鏈取用不同分為：Vδ1和Vδ2，Vδ1+T細胞主要分布在上皮和黏膜，Vδ2+T細胞通常表達Vγ9主要在外周血和淋巴系統(tǒng)中；而小鼠的γδT細胞根據(jù)Vγ鏈分為：Vγ2、Vγ3、Vγ5、Vγ6、Vγ7主要在外周淋巴器官中，Vγ1和Vγ4主要在呼吸系統(tǒng)中優(yōu)先表達。近年來在不斷的研究下，小鼠和人的γδT細胞不僅在維持局部微環(huán)境的免疫穩(wěn)態(tài)中有重要作用，而且在傷口愈合、去除不良或上皮細胞轉(zhuǎn)化和抑制炎癥過度反應(yīng)等方面有重要作用。

γδT細胞主要產(chǎn)生IL?17（γδT17）和IFN?γ（γδT1），γδT細胞產(chǎn)生IL?17不需要抗原的誘導(dǎo)，然而產(chǎn)生IFN?γ需要抗原的誘導(dǎo)。γδT細胞主要通過活化TLR，激活γδT細胞產(chǎn)生的IL?17參與細胞因子、趨化因子和模式識別受體的表達，比如IL?1、IL?6、IL?18、IL?23和TGF?β1的表達和激活Toll樣受體2［2］。研究發(fā)現(xiàn)IL?1β和IL?23可以促進γδT細胞產(chǎn)生IL?17［3］，此外發(fā)現(xiàn)通過炎癥小體觸發(fā)通路釋放IL?1β和 IL?18是γδT細胞分泌IL?17的重要來源［4］。研究發(fā)現(xiàn)，相對與其他T淋巴細胞來說，γδ T細胞高表達IL?17。

1.2 γδT細胞在支氣管哮喘發(fā)病機制中的作用在OVA誘導(dǎo)的哮喘小鼠模型中，缺乏γδT細胞的小鼠跟野生型相比OVA特異性 IgE 和IgG1表達下降［5］，肺中的IL?5、嗜酸性粒細胞和T淋巴細胞均減少，γδT細胞能夠促進Th2細胞介導(dǎo)的過敏性氣道疾病和B細胞分泌OVA特異性IgE。然而有研究［6］發(fā)現(xiàn)用抗γδTCR治療OVA誘導(dǎo)的哮喘小鼠后血清中的OVA?特異性IgE增加。這些研究數(shù)據(jù)表明γδT細胞可以調(diào)節(jié)體液免疫，并存在雙重調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)與其亞群有關(guān)，Vγ1+γδT細胞可以增加OVA特異性IgE，而Vγ4+γδT細胞結(jié)果相反［7］。

在OVA致敏和激發(fā)的哮喘小鼠模型肺中Vγ1+γδT細胞通過抑制CD4+CD25+T細胞產(chǎn)生IL?10而增加氣道高反應(yīng)性［8］。然而有研究證實γδT細胞對氣道高反應(yīng)性有抑制作用。在OVA致敏的小鼠中氣道激發(fā)后肺中的Vγ4+γδT細胞增多，消耗完Vγ4+γδT細胞后小鼠氣道反應(yīng)性增高，過繼轉(zhuǎn)移Vγ4+γδT細胞到小鼠體內(nèi)可以抑制氣道高反應(yīng)性（airway hyper reactivity，AHR）［9］。γδT細胞對AHR的作用，情況比較復(fù)雜，取決于特定的亞群所占的優(yōu)勢。OVA誘導(dǎo)的哮喘小鼠用抗γδTCR抗體治療后，肺組織切片天狼星紅染色發(fā)現(xiàn)氣道周圍膠原染色增加，支氣管周圍膠原定量分析顯示有明顯的膠原纖維沉積，并且TGF?β增加［10］，TGF?β能夠促進肺的纖維化導(dǎo)致氣道重塑，所以γδT細胞缺失導(dǎo)致氣道重塑進一步加劇。γδT細胞對哮喘小鼠的氣道高反應(yīng)性、氣道炎癥有抑制作用，是否與其亞群有關(guān)，仍需進一步深入研究。

γδT細胞在臨床哮喘中的功能仍然具有爭議。臨床研究發(fā)現(xiàn)人的IL?4產(chǎn)生表型Vγ1Vδ1亞群能增加過敏性炎癥，然而IFN?γ的產(chǎn)生表型Vγ2Vδ2亞群可以調(diào)節(jié)過敏原特異性向Th2偏移的免疫［11］。研究［12］發(fā)現(xiàn)哮喘患者的γδT細胞相對于健康人來說呈現(xiàn)增加趨勢，但是也有發(fā)現(xiàn)哮喘患者的γδT細胞與健康人相比所占比例相似［13］和過敏性哮喘患者的γδT細胞相對于健康人是減少［14］。γδT細胞對哮喘小鼠的氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性和氣道重塑有抑制作用，但γδT細胞對人類的哮喘作用尚未明確，進一步研究γδT細胞對過敏性疾病如支氣管哮喘的發(fā)生發(fā)展機制，可以為未來治療哮喘提供新的途徑。

2 IL?17與支氣管哮喘

2.1 IL?17概述 1993年IL?17曾被命名為細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic lymphocyte，CTLA8）。然而，隨后研究的特征顯示這種細胞因子是由T細胞產(chǎn)生的，因此更名為IL?17。IL?17 家族有 6 個成員，包括 IL?17（IL?17A）、IL?17B、IL?17C、IL?17D、IL?17E（稱為IL?25）和IL?17F，都是炎癥細胞因子，具有多種功能，可以募集中性粒細胞、誘導(dǎo)創(chuàng)面修復(fù)和組織重塑。在IL?17家族中，研究最多就是IL?17。IL?17是一個由155個氨基酸組成的分子重量為35 kDa的二硫鍵鏈接的二聚體糖蛋白，IL?17與IL?17F有50%同源氨基酸序列。小鼠的IL?17和人的IL?17有63%氨基酸同源性。人的IL?17基因定位于染色體6q12。IL?17受體（IL?17R）家族有5個成員（IL?17RA～IL?17RE），它們的功能是作為異源復(fù)合物。它們在結(jié)構(gòu)上有相似性，是單跨膜蛋白與細胞外纖維連接蛋白Ⅲ結(jié)構(gòu)域與胞內(nèi)SEFIR結(jié)構(gòu)域組成信號接頭Act1。

IL?17來源最初被認為完全是由αβT淋巴細胞產(chǎn)生，現(xiàn)研究［15］發(fā)現(xiàn)很多免疫細胞都分泌這種細胞因子，包括γδT細胞、細胞毒性T細胞、幼稚的自然殺傷T細胞、NKT細胞、先天淋巴細胞（innate lymphoid cells，ILC）和淋巴組織誘導(dǎo)細胞。IL?17和它密切相關(guān)的細胞因子IL?17F通過IL?17RA/RC，激活有絲分裂原激活激酶（MAPK）途徑、典型的 NF?κB和C/EBPβ通路。

2.2 IL?17在支氣管哮喘中的發(fā)病機制IL?17已知與一些自身免疫性疾病和過敏性疾病有關(guān)。臨床研究發(fā)現(xiàn)，IL?17介導(dǎo)中性粒細胞募集在哮喘發(fā)病中起重要作用，尤其是在嚴重哮喘和糖皮質(zhì)激素抵抗型的患者中。在人氣道上皮細胞中IL?17A結(jié)合IL?17R復(fù)合物可以促進NF?κB激活和中性粒細胞趨化因子的分泌，包括CXCL?8（IL?8）。將OVA致敏小鼠中Th17分泌的IL?17過繼轉(zhuǎn)移到野生型小鼠中，隨后用OVA激發(fā)發(fā)現(xiàn)肺中的中性粒細胞和嗜酸性粒細胞浸潤增加［16］，Th17分泌的IL?17在哮喘中發(fā)揮著重要的致炎作用［17］。IL?17還能夠促進氣道上皮細胞、內(nèi)皮細胞和成纖維細胞分泌IL?1β、IL?6、GM?CSF，導(dǎo)致中性粒細胞浸潤。因此大量的研究表明，IL?17可以加重哮喘氣道炎癥，但其在人的哮喘中具體作用機制仍未完全明確。

研究［18］證實中重度哮喘患者與輕度哮喘患者或正常人相比，IL?17表達明顯增加，這些患者中與IL?17高表達相一致的還有細胞外基質(zhì)、Ⅰ型和Ⅲ膠原，經(jīng)糖皮質(zhì)激素治療后這些基質(zhì)成分表達并沒有減少，可能與IL?17能夠促進氣道重塑有關(guān)。IL?17能直接作用于上皮細胞誘導(dǎo)黏蛋白基因（Muc5a）表達增加，促進杯狀細胞增生和黏液腺分泌黏液［19］。除此之外，IL?17還能促進促纖維和促血管生長因子的產(chǎn)生［20］，并且通過誘導(dǎo)TGF?β和膠原蛋白產(chǎn)生直接促進肺纖維化［21］。這些研究數(shù)據(jù)證實IL?17能夠促進氣道重塑。IL?17能夠增加α?平滑肌肌動蛋白［20］和RhoA蛋白的表達［22］，導(dǎo)致氣管平滑肌收縮和氣道狹窄，加重氣道反應(yīng)性。在動物哮喘模型中發(fā)現(xiàn)IL?17可以加重Th2介導(dǎo)的氣道炎癥和氣道高反應(yīng)性?？偟膩碚f，Th17分泌的IL?17可以通過促進氣道重塑、氣道炎癥和氣道高反應(yīng)性從而進一步加重哮喘的發(fā)生。

3 γδT17細胞與哮喘

在過敏性哮喘患者的γδT細胞中IFN?γ+/IL?17+比例大幅度降低［14］，說明 γδT 細胞可能通過分泌Th1、Th2、Th17細胞因子參與哮喘的發(fā)病。在哮喘小鼠模型中Th17細胞產(chǎn)生的IL?17促進Th2細胞誘導(dǎo)的嗜酸性粒細胞炎癥和AHR，但研究發(fā)現(xiàn)γδT17細胞對這些反應(yīng)負調(diào)節(jié)，具有抗炎作用并降低AHR。在OVA致敏的支氣管哮喘中，發(fā)現(xiàn)γδT細胞產(chǎn)生IL?17優(yōu)于CD4+T細胞，可能與激活Nalp3炎癥小體有關(guān)，給予γδTCR抗體治療后IL?17增加，但是AHR、嗜酸性粒細胞、氣道炎癥均下降［23］，這可能與IL?17的產(chǎn)生由CD4+細胞向γδT細胞轉(zhuǎn)移有關(guān)。此外γδ17細胞對哮喘小鼠影響作用取決于IL?17水平，少量的IL?17與IL?13協(xié)作使γδT細胞產(chǎn)生IL?17降低而加重哮喘，豐富的IL?17與IL?13可以使γδT細胞產(chǎn)生IL?17增多而減輕哮喘的炎癥和氣道高反應(yīng)性［24］。在哮喘的發(fā)病中γδT17細胞與Th17細胞相比不僅在數(shù)量上占有優(yōu)勢，還有空間優(yōu)勢，因為γδT17細胞主要集中在支氣管上皮周圍，所以在氣道結(jié)構(gòu)上賦予γδT17細胞的功能有免疫保護優(yōu)勢。

MURDOCH等［25］研究發(fā)現(xiàn)，將IL?17+/+?γδT細胞過繼轉(zhuǎn)移到OVA致敏的哮喘小鼠中，與野生型哮喘小鼠相比，AHR、嗜酸性粒細胞聚集和Th2細胞及其相關(guān)細胞因子（IL?4、IL?13）、IL?23均減少，而將IL?17?/??γδT細胞過繼轉(zhuǎn)移后結(jié)果無明顯變化。在相同模型中給予γδTCR抗體治療后發(fā)現(xiàn)，γδT細胞分泌IL?17大幅度增多，而AHR和嗜酸性粒細胞降低［23］。這些研究數(shù)據(jù)說明γδT17細胞能夠抑制AHR、降低炎癥細胞的浸潤，對哮喘有保護作用，進一步說明γδT細胞對哮喘小鼠模型的作用，取決于分泌IL?17的能力。雖然相關(guān)臨床數(shù)據(jù)還不充足，但是氣道炎癥、AHR是哮喘形成的重要機制，深入了解γδT17細胞對哮喘的作用為哮喘的治療提供理論依據(jù)。

4 結(jié)語與展望

雖然對IL?17研究主要集中在Th17細胞，但是發(fā)現(xiàn)γδT細胞分泌的IL?17在感染和肺損傷導(dǎo)致的纖維化中具有保護作用。γδT細胞及其分泌的IL?17對哮喘的作用越來越受重視，但它在氣道重塑、氣道炎癥以及氣道高反應(yīng)性的具體作用和對哮喘的雙重作用尚未完全明確，進一步深入研究γδT細胞及IL?17在哮喘中的發(fā)病機制，是否可以通過增加哮喘患者體內(nèi)的Vγ4+γδT細胞或者促進γδT細胞分泌IL?17從而達到對哮喘的控制？這對未來根治哮喘或者開發(fā)新藥提供理論依據(jù)。

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