橋本氏甲狀腺炎發(fā)病中CD4+T細(xì)胞的研究進(jìn)展

周美云，李雙雙

(江蘇省南通市婦幼保健院兒科，南通 226018)

橋本氏甲狀腺炎(Hashimoto′s thyroiditis,HT)又稱慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎，1912年由日本九州大學(xué)HASHIMOTO首先報道，是導(dǎo)致甲狀腺功能減低最常見的疾病。HT是一種器官特異性自身免疫性甲狀腺疾病，目前認(rèn)為是在環(huán)境因素及遺傳易感性共同作用下，機(jī)體出現(xiàn)自身免疫系統(tǒng)的紊亂[1]，產(chǎn)生甲狀腺抗體及淋巴細(xì)胞，導(dǎo)致甲狀腺腺泡的破壞萎縮及纖維化、淋巴濾泡的形成，最終引起甲狀腺功能低下。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，輔助T細(xì)胞-1（T helper 1 cells,Th1）/輔助T細(xì)胞-2(Th2)免疫失衡及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cells,Treg)對HT的發(fā)生發(fā)展具有重要作用。然而，近年來發(fā)現(xiàn)不同于Th1、Th2和Treg細(xì)胞的新型CD4+T細(xì)胞亞群——Th17細(xì)胞、Th22細(xì)胞、Th9細(xì)胞、濾泡輔助性T細(xì)胞(follicular helper T cells,Tfh)[2-5]被證實(shí)在多種自身免疫性疾病的發(fā)病中發(fā)揮重要作用，已成為當(dāng)今免疫學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)就CD4+T細(xì)胞亞群與HT的關(guān)系作一綜述。

1 Th1/Th2細(xì)胞與HT

Th1細(xì)胞主要分泌γ-干擾素(interferon-γ,IFNγ)、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、IL-12等細(xì)胞因子，介導(dǎo)細(xì)胞免疫；Th2細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等細(xì)胞因子，促進(jìn)B細(xì)胞成熟，介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答。傳統(tǒng)認(rèn)為Th1細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答在HT的發(fā)生發(fā)展中起主要作用。多數(shù)學(xué)者[6]證實(shí)了HT患者外周血中Th1細(xì)胞及其效應(yīng)因子IFN-γ、IL-2、TNF-α的水平較正常對照組顯著增高，表明Th1細(xì)胞及其細(xì)胞因子與HT的發(fā)病確實(shí)有關(guān)；同時證實(shí)了兒童HT也以Th1細(xì)胞免疫應(yīng)答為主。H.TANG等[7]在研究實(shí)驗(yàn)性自身免疫性甲狀腺炎動物模型時，發(fā)現(xiàn)在初期與高峰期均可檢測到Th1細(xì)胞因子(IFN-γ、IL-2)及Th2細(xì)胞因子(IL-4、IL-10)，同時發(fā)現(xiàn)Th1與Th2細(xì)胞因子比值在這兩個時期相當(dāng)，猜測Th1、Th2細(xì)胞因子可能均與實(shí)驗(yàn)性自身免疫性甲狀腺疾病的形成有關(guān)。但多數(shù)實(shí)驗(yàn)[8]證實(shí)Th2細(xì)胞與Graves發(fā)病相關(guān)，而HT是由Th1/Th2細(xì)胞免疫失衡導(dǎo)致Th1細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫反應(yīng)。

2 Treg細(xì)胞與HT

CD4+CD25+Treg是一類具有免疫抑制功能的T細(xì)胞亞群，主要分泌IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor,TGF)-β 抑制因子發(fā)揮作用，能抑制Th細(xì)胞增殖活化，維持機(jī)體免疫耐受，使機(jī)體內(nèi)環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)防自身免疫性疾病發(fā)生。當(dāng)Treg細(xì)胞表面的分子標(biāo)志缺陷，細(xì)胞數(shù)量減少，抑制功能受到損害時,均有可能發(fā)生自身免疫性疾病。Foxp3作為Treg細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，對其功能及分化發(fā)育具有重要作用[9]。Treg細(xì)胞數(shù)量減少和(或)功能缺陷與HT發(fā)病相關(guān)。I.I.IVANOV等[10]報道小鼠敲除Foxp3基因則缺乏Treg細(xì)胞生成，而發(fā)生自身免疫性疾病。A.B.GLICK等[11]研究發(fā)現(xiàn)HT患者外周血單個核細(xì)胞中Treg細(xì)胞比率明顯低于對照組，Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)錄細(xì)胞因子Foxp3 mRNA總量也明顯低于對照組。結(jié)果顯示Treg細(xì)胞數(shù)量下降及功能改變，使其抑制功能受損，引起T淋巴細(xì)胞激活增多，機(jī)體免疫功能失衡，最終導(dǎo)致HT的發(fā)生。

3 Th17細(xì)胞與HT

Th17細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)主要源于對實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦炎和膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎這兩種典型的自身免疫性疾病動物模型的研究。最初認(rèn)為這兩種動物模型與IL-12誘導(dǎo)的Th1細(xì)胞免疫反應(yīng)密切相關(guān)。然而，這一觀點(diǎn)隨著IL-23的發(fā)現(xiàn)而遭到質(zhì)疑，清除IFN-γ或IL-12基因反而加重小鼠的疾病進(jìn)展，而當(dāng)IL-23基因被敲除后則可延緩自身免疫性疾病進(jìn)展。C.L.LANGRISH等[12]研究證實(shí)IL-23可刺激效應(yīng)性CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生大量IL-17，且可導(dǎo)致嚴(yán)重實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦炎的發(fā)生，較Th1細(xì)胞更易誘導(dǎo)自身免疫性疾病的發(fā)生，這群獨(dú)立于Th1、Th2細(xì)胞的亞群被命名為Th17細(xì)胞。Th17細(xì)胞除分泌大量IL-17A外，還分泌IL-17F、IL-22、IL-21、IL-6、TNF-α、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子等。

Th17細(xì)胞的分化需多種細(xì)胞因子共同調(diào)節(jié)。將外源性TGF-β 加入經(jīng)原代培養(yǎng)的Th0細(xì)胞中而導(dǎo)致Th17細(xì)胞形成，首先證明TGF-β 是啟動Th17細(xì)胞分化的始動因子；若小鼠IL-6缺陷，則Th17細(xì)胞的分化受到明顯抑制，從而證實(shí)了IL-6參與Th17細(xì)胞的分化[13]，IL-6在gp130-STAT3信號通路下使維甲酸孤兒核受體(retinoid related orphan nuclear receptor,ROR)γt表達(dá)明顯增加，進(jìn)而促使初始CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞亞型分化。僅有TGF-β 存在時，Th17細(xì)胞分化受抑制，初始T細(xì)胞則被誘導(dǎo)向Treg亞型分化，而兩者同時存在時向Th17細(xì)胞分化。但I(xiàn)L-6缺失時，初始T細(xì)胞也可由TGF-β 和IL-21共同誘導(dǎo)向Th17細(xì)胞分化，TGF-β 與IL-21通過誘導(dǎo)STAT3磷酸化，增加RORγt的表達(dá)，促使Th17細(xì)胞分化。IL-21還可通過啟動自分泌環(huán)路，使初始T細(xì)胞表面IL-21R、IL-23R生成增多，同時呈現(xiàn)放大效應(yīng)，而促進(jìn)Th17細(xì)胞分化。此外IL-23也參與了Th17細(xì)胞的分化，當(dāng)TGF-β 和IL-6/IL-21誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化時，可表達(dá)IL-23受體，促進(jìn)活化的T細(xì)胞分泌IL-17，并通過STAT3進(jìn)一步活化而促進(jìn)Th17細(xì)胞的成熟并維持其表型的穩(wěn)定性及其增殖。簡而言之，Th17細(xì)胞分化包括3個步驟：TGF-β、IL-6誘導(dǎo)啟動分化，IL-21擴(kuò)增作用及IL-23維持穩(wěn)定性[14]。此外IFN-γ、IL-4、IL-12、IL-27等對其分化存在抑制作用。

M.VITALES-NOYOLA等[15]研究顯示HT患者外周血中致病性Th17細(xì)胞表達(dá)水平顯著高于正常對照組，且在HT患者甲狀腺組織中也可檢測到Th17細(xì)胞。宋進(jìn)展等[16]研究發(fā)現(xiàn)HT患者外周血Th17細(xì)胞的比例與對照組相比顯著升高，且與血清抗甲狀腺過氧化物酶抗體(antithyroid peroxidase antibody,TPOAb)和抗甲狀球蛋白抗體(anti-thyroglobulin antibody,TGAb)水平呈正相關(guān)，還發(fā)現(xiàn)甲狀腺功能正常組Th17比例比甲狀腺功能減退組要高，提示Th17細(xì)胞可能參與了HT的發(fā)病，且在HT早期可能發(fā)揮著更為重要的作用。N.FIGUEROA-VEGA等[17]也發(fā)現(xiàn)HT患者外周血Th17細(xì)胞顯著高于正常對照組，且HT患者血清內(nèi)及甲狀腺組織病理切片中IL-17、IL-22均比正常對照組顯著升高，提示Th17細(xì)胞可能通過分泌IL-17、IL-22細(xì)胞因子在HT的病理過程中發(fā)揮作用。同時還檢測到血清中IL-6、IL-23高表達(dá)，IL-6可誘導(dǎo)人類的Th17細(xì)胞分化，IL-23可刺激Th17細(xì)胞的增殖并維持其存活,而促進(jìn)Th17細(xì)胞分泌IL-17、IL-22介導(dǎo)HT的免疫機(jī)制。此外，IL-21/IL-21R在HT患者中表達(dá)水平升高，均說明Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子參與HT的發(fā)病過程。

4 Th22細(xì)胞與HT

Th22細(xì)胞是2009年發(fā)現(xiàn)的一種新型CD4+T細(xì)胞亞群，與皮膚免疫功能相關(guān)，可分泌IL-22、IL-26、IL-13等細(xì)胞因子，而不產(chǎn)生IFN-γ、IL-4、IL-17，主要通過IL-22來實(shí)現(xiàn)其功能。Th22細(xì)胞表達(dá)CCR6+CCR4+CCR10+，芳香烴受體是其關(guān)鍵調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子。最初認(rèn)為IL-22是Th17細(xì)胞的效應(yīng)因子，因Th17細(xì)胞可分泌大量的IL-22，隨后為證實(shí)Th22細(xì)胞的獨(dú)立性，S.EYERICH等[18]將皮膚來源的記憶性Th22細(xì)胞克隆分別放在Th1、Th2、Th17或Treg細(xì)胞誘導(dǎo)環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)它們?nèi)阅芊置贗L-22，同時又不分泌其余CD4+T細(xì)胞因子，故此證實(shí)Th22細(xì)胞是一種獨(dú)立于Th1、Th2、Treg、Th17的穩(wěn)定的T細(xì)胞亞型。

Th22細(xì)胞的分化受多種細(xì)胞因子的協(xié)同調(diào)節(jié)，初始CD4+T細(xì)胞在IL-6和TNF-α 誘導(dǎo)下可向Th22細(xì)胞分化，聯(lián)合使用IL-6和TNF-α 比單獨(dú)使用IL-6刺激初始CD4+T細(xì)胞時作用更強(qiáng)，Th22細(xì)胞比例更高，因此IL-6對Th22細(xì)胞分化起關(guān)鍵始動作用，而TNF-α 起促進(jìn)作用。除細(xì)胞因子外，樹突狀細(xì)胞及朗格漢斯細(xì)胞均可誘導(dǎo)Th22細(xì)胞分化，芳香烴受體激動劑β 萘黃酮也可以促進(jìn)Th22細(xì)胞分泌IL-22，而TGF-β、IFN-γ 則可抑制Th22細(xì)胞分化。

Th22細(xì)胞及其細(xì)胞因子在HT的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，N.FIGUEROA-VEGA等[17]首次提出HT患者血清內(nèi)IL-22比正常對照組高，同時發(fā)現(xiàn)HT患者的病理切片中IL-22表達(dá)水平明顯增高。IL-22可由Th22、Th17、NK22、LTi細(xì)胞、類LTi細(xì)胞等分泌，其中63%來自于Th22細(xì)胞[19]。隨后H.GUO等[20]在對HT初發(fā)者IL-22+CD4+T細(xì)胞水平研究中，采用流式細(xì)胞儀檢測Th22細(xì)胞、Th17細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)Th22細(xì)胞水平明顯升高，且Th22細(xì)胞的升高水平與Th17細(xì)胞水平呈正相關(guān)，與促甲狀腺激素水平呈負(fù)相關(guān)，同時HT患者血清及甲狀腺組織內(nèi)IL-22水平均較正常對照組高，提示Th22細(xì)胞及其相關(guān)因子IL-22參與了HT的發(fā)病，并導(dǎo)致甲狀腺功能減退。

5 Tfh細(xì)胞與HT

最初認(rèn)為Th2細(xì)胞是B淋巴細(xì)胞成熟分化的主要輔助性T細(xì)胞，通過產(chǎn)生IL-4起作用，然而小鼠模型敲除IL-4基因，仍可檢測到T細(xì)胞依賴性抗體，2000年在人扁桃體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一類不同于其他CD4+T細(xì)胞亞群，該細(xì)胞定位于淋巴濾泡中，直到2009年在小鼠中發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄因子B淋巴瘤6(B-cell lymphoma,Bcl-6)，因此命名該類細(xì)胞為Tfh細(xì)胞[21]，Tfh細(xì)胞通過對B淋巴細(xì)胞激活、增殖、活化而發(fā)揮重要作用。Tfh分泌的細(xì)胞因子有IL-2、IL-10、IL-4、IL-6，而IL-21為其主要功能性因子[22]，當(dāng)初始CD4+T細(xì)胞受抗原刺激后，通過抗原提呈被激活，從而使Bcl-6和趨化因子受體5(chemokine receptor type 5,CXCR5)高表達(dá)，CCR7下調(diào)，這種CXCR5持續(xù)高表達(dá)的細(xì)胞為Tfh前體細(xì)胞，該細(xì)胞與被抗原激活的B細(xì)胞作用，向Tfh細(xì)胞分化，在生發(fā)中心分化為成熟的Tfh細(xì)胞，成熟的Tfh細(xì)胞高表達(dá)Bcl-6、CXCR5和可誘導(dǎo)的共刺激分子(inducible costimulator,ICOS)，并分泌IL-4、IL-21等細(xì)胞因子，輔助B細(xì)胞分化成漿細(xì)胞，產(chǎn)生抗體，介導(dǎo)免疫應(yīng)答[23]。

Tfh細(xì)胞參與自身免疫性疾病的發(fā)病過程，C.L.ZHU等[24]研究自身免疫甲狀腺疾病患兒Tfh細(xì)胞表達(dá)，結(jié)果顯示外周血Tfh細(xì)胞顯著高于對照組，且與甲狀腺自身抗體呈正相關(guān)，同時在甲狀腺組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)Tfh細(xì)胞，且轉(zhuǎn)錄因子Bcl-6 mRNA水平增高，提示Tfh細(xì)胞刺激B細(xì)胞產(chǎn)生自身抗體而在HT的發(fā)病中發(fā)揮作用。隨后姜俊等[25]發(fā)現(xiàn)，HT患者CD4+CXCR5+/CD4+顯著高于正常對照組。而馬智鴻等[26]發(fā)現(xiàn)HT患者CD4+CXCR5+/CD4+與對照組無差異，CD4+CXCR5+ICOS+/CD4+明顯高于對照組。CXCR5是Tfh細(xì)胞特征性的表面分子，持續(xù)性表達(dá)，但在其他活化的CD4+T細(xì)胞亞群也可一過性表達(dá)；ICOS是Tfh細(xì)胞重要刺激因子，與B細(xì)胞配體結(jié)合，是T細(xì)胞和B細(xì)胞作用的關(guān)鍵信號通路，CD4+CXCR5+ICOS+作為Tfh細(xì)胞標(biāo)志更準(zhǔn)確，Tfh細(xì)胞亞群在HT的發(fā)病中發(fā)揮重要作用。

6 Th9細(xì)胞與HT

2008年在小鼠研究中發(fā)現(xiàn)了以分泌IL-9和IL-10為主的新CD4+T細(xì)胞亞群，需IL-4與TGF-β共同刺激誘導(dǎo)產(chǎn)生，同樣條件下其他CD4+T細(xì)胞亞群均不能分泌IL-9，故將這類細(xì)胞命名為Th9細(xì)胞，同時Th2細(xì)胞在TGF-β 單獨(dú)作用下也可轉(zhuǎn)化成Th9細(xì)胞。轉(zhuǎn)錄因子PU.1及干擾素調(diào)節(jié)因子4(interferon regulatory factor 4,IRF4)是Th9細(xì)胞的關(guān)鍵調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子[27]。有學(xué)者[28]發(fā)現(xiàn)敲除小鼠TGF-β 受體基因或IL-4信號傳導(dǎo)分子STAT6基因缺陷，將外源性TGF-β 及IL-4分別加入初始CD4+T細(xì)胞下進(jìn)行培養(yǎng)，最終均無法產(chǎn)生IL-9，故證實(shí)TGF-β 和IL-4對Th9細(xì)胞分化起到關(guān)鍵作用；還發(fā)現(xiàn)IL-2在Th9細(xì)胞分化發(fā)揮重要作用，敲除IL-2會引起PU.1及IRF4表達(dá)下調(diào)，另外將IL-2受體加入Th9細(xì)胞分化情況下會導(dǎo)致T細(xì)胞死亡，表明IL-2可促進(jìn)Th9細(xì)胞分化。此外IL-25、IL-1也可增強(qiáng)Th9細(xì)胞分化作用。

正常情況下Th9細(xì)胞與CD4+T細(xì)胞其他亞群相互調(diào)控，維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)。Th9及其效應(yīng)因子IL-9參與系統(tǒng)性紅斑狼瘡、潰瘍性結(jié)腸炎、銀屑病、過敏性炎癥等自身免疫性疾病的病理過程，但與HT的關(guān)系研究較少。薛海波等[29]研究發(fā)現(xiàn)外周血單個核細(xì)胞中Th9細(xì)胞、IL-9及PU.1的mRNA水平明顯高于對照組，且Th9細(xì)胞與TgAb、TPoAb水平呈正相關(guān)，表明Th9細(xì)胞及其細(xì)胞因子參與HT的發(fā)病，且與自身免疫損傷程度有關(guān)。深入研究Th9細(xì)胞的免疫調(diào)控機(jī)制，有可能成為今后HT治療的另一個新的靶點(diǎn)。

7 展望

盡管HT的發(fā)病機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，多種免疫細(xì)胞及因子被證實(shí)了參與甲狀腺組織的破壞，但CD4+T細(xì)胞活化始終被認(rèn)為是HT發(fā)生發(fā)展的主要環(huán)節(jié)，CD4+T細(xì)胞亞群間相互調(diào)控使機(jī)體處于穩(wěn)態(tài)平衡，當(dāng)機(jī)體微環(huán)境出現(xiàn)變化時，各亞群之間相互拮抗使機(jī)體免疫功能紊亂而發(fā)生病理變化。近年來CD4+T細(xì)胞新亞群——Th17、Th22、Th9細(xì)胞、Tfh細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，為Th1、Th2、Treg細(xì)胞免疫網(wǎng)絡(luò)平衡理論做出了新的補(bǔ)充，為解釋HT的致病機(jī)制提供了新思路，但T細(xì)胞亞群參與HT的作用機(jī)制尚未完全了解。因此，深入研究這些細(xì)胞的免疫調(diào)控機(jī)制，為闡明HT的發(fā)病機(jī)制提供新的理論和線索，并為其治療開辟新的道路。