李紅巖,侯振江,劉建鳳,陳云霞
(1.滄州醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校醫(yī)學(xué)技術(shù)系,河北 滄州 061001; 2.滄州醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校甲狀腺疾病研究所 滄州市甲狀腺疾病工程技術(shù)研究中心,河北 滄州 061001; 3.滄州市人民醫(yī)院內(nèi)分泌科,河北 滄州 061001)
T細(xì)胞是淋巴細(xì)胞中數(shù)量最多、功能最復(fù)雜的一類細(xì)胞,主要包括CD4+T細(xì)胞和CD8+T 2類細(xì)胞,在細(xì)胞免疫中起重要作用,并協(xié)助體液免疫應(yīng)答[1-2]。依據(jù)在免疫應(yīng)答中的功能不同,T淋巴細(xì)胞主要包括輔助性T細(xì)胞(helper T cell,Th細(xì)胞)、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg細(xì)胞)、效應(yīng)性T細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞等。Th細(xì)胞受抗原刺激未分化前是所有Th細(xì)胞亞群的共同前體,稱為Th前體細(xì)胞,具有多向分化能力,其主要功能是調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答反應(yīng),刺激B細(xì)胞合成并分泌抗體。Th前體細(xì)胞經(jīng)不同細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控,可分化為Th1、Th2、Th17和Treg細(xì)胞等CD4+T細(xì)胞亞群,Th1細(xì)胞通過分泌白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、干擾素(interferon,IFN)等炎癥細(xì)胞因子,抑制B細(xì)胞的功能,介導(dǎo)細(xì)胞免疫,增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的抗感染免疫。Th2細(xì)胞通過分泌IL-4、IL-6等細(xì)胞因子,促進(jìn)B細(xì)胞分化并產(chǎn)生抗體,介導(dǎo)體液免疫反應(yīng)。Th1和Th2細(xì)胞失衡曾被認(rèn)為是自身免疫性疾病(autoimmune disease,AID)的主要發(fā)病機(jī)制。近年來(lái),Th17和Treg細(xì)胞作為兩種新型的CD4+T細(xì)胞亞群,已成為炎癥反應(yīng)調(diào)控的研究熱點(diǎn)[3]。有研究發(fā)現(xiàn),重癥肌無(wú)力(myasthenia gravis,MG)、多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)和吉蘭-巴雷綜合征(Guillain-Barré syndrome,GBS)的發(fā)生發(fā)展均與Th17和Treg細(xì)胞及其細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的異常有關(guān)[4]?,F(xiàn)就Th17/Treg細(xì)胞及其細(xì)胞因子在神經(jīng)系統(tǒng)AID中的研究進(jìn)展予以綜述,以探索診療和防治的新途徑。
1.1Th17/Treg細(xì)胞因子及功能 Th17細(xì)胞是一種新近發(fā)現(xiàn)的CD4+T細(xì)胞亞群,其分化途徑和功能與Th1、Th2細(xì)胞不同,具有IL-23依賴性,以特異性分泌高水平IL-17為特征。Th17細(xì)胞能分泌IL-17、IL-6、IL-21、IL-22和腫瘤壞死因子-α等細(xì)胞因子,其中IL-17是最重要的細(xì)胞因子。IL-17家族由IL-17A~F 6個(gè)結(jié)構(gòu)相似的細(xì)胞因子和IL-17受體A~E 5個(gè)受體組成,其中IL-17A主要由CD4+T細(xì)胞(即Th17細(xì)胞)分泌,通常所說(shuō)的IL-17是指IL-17A,IL-17A與IL-17F具有50%的同源性,其結(jié)構(gòu)、功能有諸多相似性,且在適應(yīng)性免疫反應(yīng)中,CD4+Th17細(xì)胞能同時(shí)分泌IL-17A和IL-17F,而IL-17B、IL-17C、IL-17D和IL-17E(IL-25)廣泛表達(dá)于其他細(xì)胞。IL-17受體在體內(nèi)廣泛表達(dá),與IL-17結(jié)合介導(dǎo)信號(hào)傳遞發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。
Treg細(xì)胞是一類能調(diào)節(jié)多種免疫功能的T細(xì)胞亞群,包括天然Treg細(xì)胞和誘導(dǎo)性Treg細(xì)胞,其主要功能是抑制其他效應(yīng)性T細(xì)胞的活化,誘導(dǎo)免疫耐受,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。Treg細(xì)胞能分泌IL-10、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β),兩者共同誘導(dǎo)Treg細(xì)胞不斷分化,或通過直接的細(xì)胞接觸抑制效應(yīng)性免疫細(xì)胞的活化、增殖,發(fā)揮免疫負(fù)調(diào)控作用,維持機(jī)體的免疫平衡[5]。Treg細(xì)胞不僅能分泌IL-10、TGF-β等細(xì)胞因子,還高表達(dá)IL-2受體,后者與IL-2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,阻止IL-2對(duì)其他T細(xì)胞的分化增殖,同時(shí)IL-2還能使Treg細(xì)胞叉頭框轉(zhuǎn)錄因子P3(forkhead box P3,F(xiàn)oxP3)高表達(dá)[6]。IL-35是繼IL-10和TGF-β之后由Treg細(xì)胞分泌的新型抗炎因子,較IL-10和TGF-β具有更強(qiáng)的免疫學(xué)功能,可抑制T細(xì)胞的增殖、分化,誘導(dǎo)生成具有抑制活性更強(qiáng)的新型Treg細(xì)胞35,發(fā)揮免疫負(fù)調(diào)控作用[7]。新型Treg細(xì)胞35能特異性分泌IL-35,后者是誘導(dǎo)感染性耐受的關(guān)鍵細(xì)胞因子,能有效抑制T細(xì)胞的分化增殖,阻止炎癥的發(fā)生發(fā)展。
Th17和Treg細(xì)胞起源于同一類CD4+T細(xì)胞,先由Th前體細(xì)胞分化為中間細(xì)胞,其后的分化方向主要取決于微環(huán)境中細(xì)胞因子的種類。TGF-β能介導(dǎo)T細(xì)胞的分化,添加IL-6后向Treg細(xì)胞的分化中止,轉(zhuǎn)向Th17細(xì)胞分化。因此,IL-6對(duì)T細(xì)胞的分化起關(guān)鍵作用。Th17和Treg細(xì)胞具有相反的作用,前者阻礙免疫耐受,后者促進(jìn)免疫耐受,兩者組成除Th1/Th2細(xì)胞以外相對(duì)較為獨(dú)立的另一組細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。在正常情況下,Th17/Treg細(xì)胞的分化維持動(dòng)態(tài)平衡,預(yù)防炎癥性疾病的發(fā)生[8]。轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transduction and activator of transcription,STAT)通路在Th17/Treg細(xì)胞的分化過程中起至關(guān)重要的作用。視黃酸受體相關(guān)孤兒受體(retinoic acid receptor-related orphan receptors,ROR)γt是調(diào)控Th17細(xì)胞分化方向所必需的重要轉(zhuǎn)錄因子[9],可誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的分化增殖,并分泌炎癥因子IL-17。無(wú)論體內(nèi)Th17細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),還是體外誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的分化,均需要RORγt的參與。FoxP3是Treg細(xì)胞分化及功能調(diào)控的特異性轉(zhuǎn)錄因子,也是目前Treg細(xì)胞最好的特異性分子標(biāo)志物,在Treg細(xì)胞的分化增殖和功能調(diào)節(jié)方面起主要作用[10]。FoxP3持續(xù)高表達(dá)是Treg細(xì)胞(CD4+CD25+)的典型特征,因此CD4+CD25+FoxP3標(biāo)志的Treg細(xì)胞被認(rèn)為是最能代表Treg細(xì)胞的一種細(xì)胞亞群[11]。RORγt和FoxP3的表達(dá)水平在一定程度上反映了Th17/Treg細(xì)胞的活躍程度[12],兩者的平衡改變決定了Th17和Treg細(xì)胞的分化偏移,參與了AID的發(fā)生發(fā)展[13]。
1.2Th17/Treg細(xì)胞的分化調(diào)節(jié) Th17細(xì)胞與Treg細(xì)胞的關(guān)系密切而復(fù)雜,兩者的分化與調(diào)節(jié)受諸多因素的影響,且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
1.2.1細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控 低水平的TGF-β和IL-6通過激活RORγt轉(zhuǎn)錄因子,使初始CD4+T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞。TGF-β與IL-6共同作用,可誘導(dǎo)幼稚CD4+T細(xì)胞RORγt的高表達(dá),及其向Th17細(xì)胞分化,并分泌IL-17。Th17細(xì)胞由CD4+T細(xì)胞分化后,即開始分泌IL-21,進(jìn)一步促進(jìn)其增殖分化,后者與TGF-β共同對(duì)Th17的擴(kuò)增起協(xié)同作用。由于IL-6的存在,Treg細(xì)胞的分化受到一定抑制。此外,大劑量的IL-6、IL-21還可使已分化的Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Th17細(xì)胞,說(shuō)明免疫細(xì)胞分泌的促炎細(xì)胞因子TGF-β和IL-6共同參與Th17細(xì)胞的分化[14]。單獨(dú)存在的TGF-β,不僅使初始T細(xì)胞分化為Treg細(xì)胞,還可拮抗轉(zhuǎn)錄因子RORγt,誘導(dǎo)FoxP3表達(dá),使初始T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞。而單獨(dú)存在的TGF-β并不能誘導(dǎo)初始T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞。因此,初始CD4+T細(xì)胞的分化方向主要取決于RORγt/FoxP3之間的平衡。TGF-β是Th17細(xì)胞分化必需的細(xì)胞因子,通過誘導(dǎo)產(chǎn)生RORγt,促進(jìn)CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化,在不同的細(xì)胞因子環(huán)境下,CD4+T細(xì)胞可分化為促炎Th17細(xì)胞。IL-23作為IL-12家族的新成員,主要通過刺激Th17細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子(如IL-17A和IL-17F)發(fā)揮作用。IL-23能維持Th17細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)和擴(kuò)增,促進(jìn)持續(xù)分泌IL-17A。自分泌的IL-12可使Th17細(xì)胞的活化進(jìn)一步放大,再通過IL-23發(fā)揮作用,最終完成并穩(wěn)定Th17細(xì)胞的分化。IL-6、IL-1β、IL-21和IL-23協(xié)同誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Th17細(xì)胞,TGF-β還可通過誘導(dǎo)FoxP3高水平表達(dá),拮抗RORγt的促分化作用,抑制Th17細(xì)胞的分化。另外,IL-4、IL-25、IL-35和IFN-γ等對(duì)Th17細(xì)胞的分化也有抑制作用。
1.2.2STAT通路的調(diào)控 STAT通路參與Th17細(xì)胞的分化調(diào)節(jié)過程。IL-6、IL-21、IL-23能激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,誘導(dǎo)Th17細(xì)胞表面IL-23受體的表達(dá),進(jìn)一步維持Th17細(xì)胞功能。初始CD4+T細(xì)胞分別經(jīng)STAT3和STAT5通路介導(dǎo)向Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞分化,通過兩者的競(jìng)爭(zhēng)性抑制分別激活RORγt受體和FoxP3受體,影響CD4+T細(xì)胞的分化方向。在TGF-β作用下,視黃酸通過Smad3通道上調(diào)FoxP3,抑制IL-6和IL-23受體的表達(dá),減少CD4+T細(xì)胞IFN調(diào)節(jié)因子,促進(jìn)CD4+T細(xì)胞分化為Treg細(xì)胞。缺氧誘導(dǎo)因子-1可通過誘導(dǎo)FoxP3泛素化或蛋白酶降解,正向調(diào)控STAT3通路,使初始CD4+T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞,抑制向Treg細(xì)胞的分化。IL-2是Th17細(xì)胞分化的主要抑制因子,其首先活化STAT5,繼而使RORγt表達(dá)顯著減少,抑制RORγt活性和Th17細(xì)胞分化。同時(shí),IL-2還可使STAT5的酪氨酸磷酸化,直接與IL-17基因啟動(dòng)子結(jié)合,抑制IL-17的表達(dá)。IL-27是Th17細(xì)胞發(fā)育的抑制因子,STAT1參與IL-27的抑制由IL-6和TGF-β誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的發(fā)育及分化效應(yīng)。在Th17細(xì)胞的分化過程中,IL-6和TGF-β通過啟動(dòng)STAT3途徑誘導(dǎo)RORγt和RORα的表達(dá),促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化。IL-6可抑制Treg細(xì)胞的生成,促進(jìn)CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化[15]。
1.2.3樹突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)和其他抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)的調(diào)控 DC和APC產(chǎn)生的IL-23在維持Th17細(xì)胞生存和功能方面起主要作用。Treg細(xì)胞通過與細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原4、程序性細(xì)胞死亡配體1和誘導(dǎo)共刺激分子等效應(yīng)性T細(xì)胞表面配體的結(jié)合,抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的活性和功能,降低機(jī)體的免疫力。Foxp3+T細(xì)胞利用穿孔素的依賴機(jī)制,降低DC的存活率,并涉及FoxP3+T細(xì)胞與APC的直接接觸。CD25+是活化天然Treg細(xì)胞最基本的特征分子,未成熟的T淋巴細(xì)胞通過與主要組織相容性復(fù)合體或抗原肽相結(jié)合,激活CD25+分子表達(dá),進(jìn)而發(fā)育成具有免疫抑制功能的CD4+Treg細(xì)胞[16]。分泌IL-10的CD4+T細(xì)胞表面也表達(dá)淋巴細(xì)胞活化基因3,其以高親和力與主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ結(jié)合,抑制DC的活化和T細(xì)胞的功能。Treg細(xì)胞表面的細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原4呈高水平表達(dá),可減少活化T細(xì)胞的數(shù)量,下調(diào)DC表面CD80、CD86的表達(dá)[17]。Treg細(xì)胞表面分子通過與APC表面的誘導(dǎo)共刺激分子結(jié)合被激活,消減共刺激信號(hào),抑制APC的作用,從而發(fā)揮免疫抑制作用。以糖蛋白A為主的重復(fù)序列能表達(dá)于活化的天然Treg細(xì)胞表面,誘導(dǎo)TGF-β前體的活化,使天然Treg細(xì)胞發(fā)揮免疫抑制作用[18]。上述研究表明,細(xì)胞間接觸也參與了Th17/Treg細(xì)胞的分化與功能調(diào)節(jié)。
2.1Th17/Treg細(xì)胞與MG MG是由乙酰膽堿受體(acetylcholine receptor,AchR)抗體(acetylcholine receptor anti-body,AchR-Ab)介導(dǎo)細(xì)胞免疫參與的神經(jīng)系統(tǒng)AID[19],主要累及神經(jīng)-肌肉接頭突觸后膜AChR的獲得性肌疲勞和肌無(wú)力,具有病情重、易復(fù)發(fā)和死亡率高等特點(diǎn),是世界性難治疾病之一。MG的發(fā)病涉及遺傳、免疫及胸腺異常等諸多因素。以往認(rèn)為,MG的發(fā)病與Th1/Th2細(xì)胞及其細(xì)胞因子有關(guān),Th1/Th2細(xì)胞因子失衡導(dǎo)致B細(xì)胞產(chǎn)生大量自身抗體占主導(dǎo)地位。由Th1細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ能促進(jìn)B細(xì)胞成熟并輔助AchR-Ab的產(chǎn)生和對(duì)AChR的免疫損傷,加速M(fèi)G的發(fā)展。隨著研究的不斷深入,單純Th1/Th2細(xì)胞失衡的理論不足以解釋MG的發(fā)病機(jī)制。Masuda等[20]證實(shí),Th17細(xì)胞參與Th1/Th2細(xì)胞因子的調(diào)節(jié),通過促進(jìn)B細(xì)胞合成并分泌大量自身免疫性抗體,加速M(fèi)G的發(fā)病,Th17細(xì)胞在MG發(fā)病過程中起關(guān)鍵作用,而Treg細(xì)胞能抑制Th17細(xì)胞的功能。MG的病理過程與實(shí)驗(yàn)性自身免疫性MG(experimental autoimmune myasthenia gravis,EAMG)晚期非常相似,特征為Th17細(xì)胞和IL-17水平明顯升高。在雌性Lewis大鼠EAMG晚期的脾臟中,IFN-γ、IL-17和Th1、Th17細(xì)胞增加,且隨Th17細(xì)胞數(shù)量增加,高水平的IL-17使EAMG加重。這說(shuō)明在MG發(fā)生發(fā)展過程,高水平的IL-17和Th17細(xì)胞可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。Th17細(xì)胞參與EAMG的自身免疫過程[21],其數(shù)量改變與MG患者AchR-Ab滴度和病情程度呈正相關(guān)[22]。
臨床研究發(fā)現(xiàn),全身型MG患者外周血單核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中Th17細(xì)胞明顯增加,并與血清AchR-Ab水平相關(guān)[23]。金迪等[24]報(bào)道,MG患者外周血IL-17和RORγt信使RNA(messenger RNA,mRNA)的表達(dá)水平均明顯高于對(duì)照者,且IL-17水平與MG的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(r=0.867)。推測(cè)RORγt mRNA可能是MG的特異性轉(zhuǎn)錄因子,高水平的IL-17可能參與了MG的發(fā)病過程。伴胸腺瘤的MG患者PBMC中Th17細(xì)胞、IL-17 mRNA和血清IL-17水平均明顯升高,RORγt、IL-23和IL-1-β mRNA表達(dá)上調(diào),且Th17細(xì)胞與血清AchR-Ab水平呈正相關(guān),而非胸腺瘤MG患者Th17細(xì)胞數(shù)量與對(duì)照者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[25],提示胸腺瘤引起的免疫功能紊亂可能與Th17細(xì)胞的改變密切相關(guān),IL-23和IL-1-β可能是參與誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化和自身穩(wěn)定的主要因子。因此,Th17細(xì)胞數(shù)量增加可能引起免疫耐受失衡,引發(fā)MG等AID的發(fā)生。但也有MG患者Th17細(xì)胞數(shù)量與對(duì)照者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的報(bào)道,可能與MG病情的嚴(yán)重程度、是否伴有胸腺異常及胸腺瘤的類型等有關(guān)。因此,進(jìn)一步研究Th17細(xì)胞在MG發(fā)病中的作用,有助于MG的早期診斷和療效觀察。
張曉燕等[22]報(bào)道,MG患者血清抗AchR-Ab滴度明顯高于對(duì)照者,且與Th17細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān)。IL-21是目前公認(rèn)的由Th17細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子[26],可促進(jìn)Th17細(xì)胞的增殖與分化,IL-21水平越高,Th17細(xì)胞水平越高。Th17細(xì)胞分泌的IL-17可輔助B細(xì)胞,促進(jìn)致病性AchR-Ab的產(chǎn)生,參與MG的發(fā)病過程,提示Th17細(xì)胞通過與B細(xì)胞的相互作用,可能為治療MG提供新的作用靶點(diǎn)。Gradolatto等[27]報(bào)道,MG患者胸腺組織中IL-17、IL-17相關(guān)基因和IL-23受體過表達(dá),外周血中Th17細(xì)胞、IL-17和IL-1水平均明顯升高[28]。肖君等[29]發(fā)現(xiàn),兒童MG患者血清Th17相關(guān)細(xì)胞因子IL-23、IL-12/23p40及IL-17A水平均明顯高于對(duì)照者。張超逸等[30]用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)胸腺瘤合并MG患者的Th17細(xì)胞、IL-17、IL-21和AchR-Ab水平,并進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)胸腺瘤合并MG患者血漿IL-17、IL-21、AchR-Ab水平均顯著高于單純胸腺瘤患者和對(duì)照者,且Th17細(xì)胞數(shù)量與IL-17、IL-21水平呈正相關(guān)。而單純胸腺瘤患者與對(duì)照者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示Th17細(xì)胞通過分泌IL-17促進(jìn)MG的發(fā)生。Th17細(xì)胞分泌的IL-17,進(jìn)一步促進(jìn)AchR-Ab的合成,誘導(dǎo)B細(xì)胞的耐受缺失[31]。Treg細(xì)胞分泌的IL-10、TGF-β及FoxP3可維持自身免疫耐受,其功能異常在MG的發(fā)病中起重要作用,可能與FoxP3表達(dá)缺失,影響Treg細(xì)胞的分化和功能有關(guān)。FoxP3能直接作用于RORγt,抑制Th17細(xì)胞的發(fā)育,其缺失程度與MG的嚴(yán)重程度相關(guān)[32-33]。合并胸腺瘤的MG患者胸腺組織中CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17高表達(dá),輔助B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞,合成AChR抗體,與突觸后膜的AChR發(fā)生免疫應(yīng)答并大量破壞,使突觸后膜的信息傳遞發(fā)生障礙,從而導(dǎo)致MG的發(fā)生,提示IL-17在合并胸腺瘤的MG患者組織中的高表達(dá)啟動(dòng)了自身免疫應(yīng)答。IL-17與MG的關(guān)系密切,并在誘導(dǎo)MG的發(fā)病中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。方學(xué)君等[33]研究強(qiáng)肌健力方對(duì)Th17/Treg平衡的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),各劑量組MG大鼠模型TGF-β、FoxP3的表達(dá)水平均顯著提高(P<0.05),RORγt、IL-17A表達(dá)水平降低(P<0.01),說(shuō)明強(qiáng)肌健力方可能通過促進(jìn)初始CD4+T細(xì)胞分化為Treg細(xì)胞,增加FoxP3、TGF-β的表達(dá),抑制向Th17細(xì)胞分化及RORγt和IL-17A的表達(dá),對(duì)大鼠產(chǎn)生治療作用。因此,針對(duì)Th17細(xì)胞和IL-17建立可行的免疫治療靶點(diǎn),有望為MG的治療提供新途徑。
2.2Th17/Treg細(xì)胞與MS MS是一種由T細(xì)胞介導(dǎo)、免疫耐受紊亂所致的遲發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘炎癥性疾病,以中青年居多,臨床表現(xiàn)為乏力、共濟(jì)失調(diào)等,出現(xiàn)一系列認(rèn)知障礙,若未及時(shí)干預(yù),可影響其自理能力,給患者家庭造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[34]。目前,MS的發(fā)病機(jī)制尚不明確,感染、免疫、遺傳和環(huán)境等因素在MS發(fā)病中起主要作用[35]。以往認(rèn)為,MS的發(fā)病主要與Th1、Th2細(xì)胞功能紊亂有關(guān),其中Th1細(xì)胞異常升高是MS發(fā)病的主要免疫機(jī)制。Ravyn等[36]發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)小鼠體內(nèi)Th1細(xì)胞增加,自分泌IL-12水平升高,提示Th1細(xì)胞參與發(fā)病。但清除IL-12或阻斷IL-12與其受體的結(jié)合,小鼠仍易感染EAE[37]。EAE是目前研究MS理想的動(dòng)物模型,其發(fā)病過程與MS高度相似,證實(shí)Th17細(xì)胞可能是MS重要的致病因素,在MS發(fā)病過程中發(fā)揮主要作用,并與病情惡化程度呈正相關(guān)。EAE大鼠腦和脊髓組織中有大量的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),血管周圍形成炎癥細(xì)胞套,呈典型的EAE病理改變[38]。
Th17細(xì)胞在MS發(fā)病中起重要作用,參與的細(xì)胞因子主要有IL-6、IL-23、IL-21等[39]。Th17細(xì)胞減少的小鼠不易感染EAE,尤其體內(nèi)IL-6、IL-23缺乏,EAE的發(fā)病程度明顯減輕。EAE小鼠的病情進(jìn)展與IL-17、IL-6水平呈正相關(guān)[40],IL-17缺陷或IL-17受體封閉后,小鼠對(duì)EAE不敏感。EAE小鼠體內(nèi)Th17細(xì)胞和IL-17水平升高[41]。MS患者腦組織中Th17細(xì)胞明顯增加,IL-17A基因過表達(dá),且Th17細(xì)胞較Th1細(xì)胞更容易通過血腦屏障,促進(jìn)其他免疫細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。Th17細(xì)胞能加速血腦屏障的破壞,通過分泌IL-17和IL-22等細(xì)胞因子,促使炎癥性CD4+T細(xì)胞的募集,加速Th17細(xì)胞向MS病變部位的遷移,加快MS病情的進(jìn)展[42]?;顒?dòng)期MS患者腦病變組織中,IL-17+T細(xì)胞和IL-17水平均明顯高于靜止期。MS患者腦脊液中,IL-17水平和DC內(nèi)IL-23的表達(dá)水平以及PBMC中Th17細(xì)胞、IL-17 mRNA、IL-17、IL-6、IL-23水平均明顯高于對(duì)照者[43]。李丹[44]發(fā)現(xiàn),MS患者Th1、Th17細(xì)胞及Th17/Treg比值和IFN-γ、IL-17A水平均顯著升高,而Treg細(xì)胞和IL-4、IL-10水平顯著降低。上述研究表明,Th17細(xì)胞、Th17/Treg比值、IL-6和IL-23等細(xì)胞因子參與MS的發(fā)病過程,并與MS病情的嚴(yán)重程度密切相關(guān),且Th17細(xì)胞增多與功能增強(qiáng)具有一致性,檢測(cè)其變化有利于MS診斷和治療,針對(duì)MS靶向下調(diào)Th17細(xì)胞和上調(diào)Treg細(xì)胞,糾正Th17/Treg比例失衡,可為MS提供新的治療方案。但Th17細(xì)胞表達(dá)上調(diào)和Treg細(xì)胞表達(dá)下調(diào)的機(jī)制尚有待于進(jìn)一步探討。
2.3Th17/Treg細(xì)胞與GBS GBS是介于廣泛且嚴(yán)重的交感和副交感神經(jīng)功能障礙,以急性全自主神經(jīng)和軀體神經(jīng)軸索損害為特征的急性運(yùn)動(dòng)性軸索神經(jīng)病之間的一組疾病譜系[45],是以神經(jīng)根和周圍神經(jīng)脫髓鞘病變及小血管周圍巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)為特征的AID,也是引起急性肢體遲緩性癱瘓最常見的原因之一,目前的主要治療手段為血漿置換和靜脈注射免疫球蛋白,部分患者留有后遺癥或預(yù)后不良,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。依據(jù)發(fā)病原因、病理改變和臨床表現(xiàn)進(jìn)行分類,GBS以急性炎性脫髓鞘性多發(fā)神經(jīng)根病最為常見,還包括急性運(yùn)動(dòng)軸索性神經(jīng)病、急性運(yùn)動(dòng)感覺軸索性神經(jīng)病等,其發(fā)病原因諸多,發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。自身免疫和(或)感染后免疫反應(yīng)共同參與GBS的發(fā)病過程,細(xì)胞免疫和體液免疫介導(dǎo)的分子模擬學(xué)說(shuō)可能是GBS發(fā)病的最重要機(jī)制之一[46]。TGF-β可誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化,并具備調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞免疫耐受的作用,Th17和Treg細(xì)胞共同維持免疫平衡。GBS患者的CD4+CD25-T細(xì)胞經(jīng)過IFN-γ處理,可誘導(dǎo)其向誘導(dǎo)性Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)變。
實(shí)驗(yàn)性自身免疫性神經(jīng)炎(experimental autoimmune neuritis,EAN)是目前公認(rèn)的研究GBS的動(dòng)物模型,IFN-γ在GBS和EAN的發(fā)病過程中可能發(fā)揮重要作用[47]。EAN大鼠體內(nèi)IL-17、IL-23蛋白及mRNA表達(dá)水平均顯著高于對(duì)照大鼠,并與病情的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),發(fā)病高峰期淋巴結(jié)和脾臟IL-17和RORγt高表達(dá)[48]。RORγt和IL-23是Th17細(xì)胞分泌的重要因子,Th17細(xì)胞合成并分泌IL-17和IL-23的增加可能對(duì)EAN的發(fā)生發(fā)展起一定作用。GBS患者PBMC中Th17細(xì)胞數(shù)量顯著增高,血清和腦脊液中IL-17A水平升高[49]。證實(shí)Treg細(xì)胞在GBS/EAN過程中起重要的保護(hù)作用,與分泌抑制性細(xì)胞因子,抑制CD4+T增殖與分化,維持機(jī)體的免疫耐受和免疫穩(wěn)態(tài)有關(guān),其數(shù)量減少或功能抑制參與GBS的發(fā)生發(fā)展過程。上述研究表明,Th17/Treg細(xì)胞平衡紊亂,即Th17細(xì)胞增加和Treg細(xì)胞減少,在GBS/EAN的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。
有證據(jù)顯示,F(xiàn)oxp3+Treg細(xì)胞能減弱EAE的免疫應(yīng)答,GBS患者PBMC中CD4+CD25+細(xì)胞數(shù)量和比例均減少。如王浩[50]發(fā)現(xiàn),GBS患者PBMC中CD4+CD25+CD127-/CD4+T細(xì)胞數(shù)量明顯低于對(duì)照者,而經(jīng)典型與變異型比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示Treg細(xì)胞數(shù)量減少或功能障礙參與GBS的發(fā)生發(fā)展過程。用血漿置換或靜脈注射免疫球蛋白治療GBS病情穩(wěn)定期,PBMC中Treg細(xì)胞的數(shù)量明顯高于急性期,而FoxP3的表達(dá)和Treg細(xì)胞的免疫抑制功能無(wú)明顯變化。上述研究表明,GBS患者Th17細(xì)胞功能亢進(jìn)和(或)Treg細(xì)胞功能低下,Th17/Treg細(xì)胞失衡是誘發(fā)GBS發(fā)病的重要因素之一,但具體的免疫學(xué)機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。
Th17/Treg細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),打破了以往Th1/Th2細(xì)胞介導(dǎo)自身免疫效應(yīng)機(jī)制的認(rèn)識(shí),其細(xì)胞及其相關(guān)因子和轉(zhuǎn)錄因子的相互作用和影響,構(gòu)成了復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò)體系,在維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)、免疫耐受和預(yù)防AID的發(fā)生等方面起重要作用。隨著基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)Th17/Treg細(xì)胞比例變化和功能障礙是AID發(fā)病的關(guān)鍵因素,證實(shí)兩者的平衡失調(diào)與神經(jīng)系統(tǒng)AID的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[51-52]。通過對(duì)Th17/Treg細(xì)胞比值的干預(yù),使其處于平衡狀態(tài),為AID的治療開辟新途徑,對(duì)發(fā)病機(jī)制的探討和治療策略的拓展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著免疫學(xué)、分子生物學(xué)和檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類必將會(huì)揭示機(jī)體免疫調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)機(jī)制,認(rèn)識(shí)AID的病理基礎(chǔ),找到更為有效的免疫治療靶點(diǎn),發(fā)現(xiàn)新的免疫治療方案,為神經(jīng)系統(tǒng)AID的防治發(fā)揮巨大作用。