支原體肺炎患兒T細胞亞群失衡的研究進展

魏呈建 馬蓮美

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 256600

肺炎支原體（mycoplasma pneumoniae，MP）可引起上下呼吸道感染。肺炎支原體肺炎（mycoplasma pneumoniae pneumonia，MPP）是 MP 感染造成的最重要的疾病。MPP 在社區(qū)獲得性肺炎（CAP）中占4%～8%，然而在MP 流行期間，MP 可造成一般人群 CAP 的 20%～40%［1］。MPP 具有一定的自限性，大環(huán)內(nèi)酯類藥物治療效果較好，但容易發(fā)展為重癥支原體肺炎（severe mycoplasma pneumoniae pneumonia，SMPP）及難治性支原體肺炎（refractory mycoplasma pneumoniae pneumonia，RMPP）［2］。MP感染引起的肺損傷病理特征是支氣管肺泡周圍中性粒細胞、淋巴細胞和漿細胞浸潤。主流觀點認(rèn)為，MPP 發(fā)病機制主要與機體的免疫功能紊亂相關(guān)，T細胞亞群及細胞因子在免疫應(yīng)答中發(fā)揮著重要作用。本文對近年來T 細胞亞群及其細胞因子失衡與MPP發(fā)病中的關(guān)系進行淺談。

1 Th1/Th2與MPP的研究

1.1 Th1 和Th2 的分化與免疫調(diào)節(jié)功能 T 淋巴細胞在胸腺中發(fā)育并成熟，根據(jù)其表型和功能的不同，可分為多種亞型或亞群。過去認(rèn)為輔助性T細胞（Th）分為2種類型，即Th1 型和Th2 型。Th1、Th2 細胞在健康人體內(nèi)處于動態(tài)平衡狀態(tài)。

前體Th0 細胞可分化為Th1 型和Th2 型輔助性T 細胞，在某些特異性的抗原提呈細胞、細胞因子及內(nèi)外源性抗原的刺激下，可誘導(dǎo)Th0 細胞向Th1 或Th2 細胞方向分化。T-bet和GATA-3是Th細胞分化過程中的特異性轉(zhuǎn)錄因子，它們作用相反，在 Th1 和 Th2 分化中起著關(guān)鍵作用［3］。T-bet 能夠阻斷或抑制Th2 細胞分化的信號，可使向Th2 定向分化的細胞轉(zhuǎn)向Th1 方向分化。在轉(zhuǎn)錄因子T-bet 的作用下，主要介導(dǎo)細胞免疫的Th1 型輔助細胞得以分化和成熟，Th1細胞能夠增強炎癥細胞的細胞毒性，激活炎癥反應(yīng)，損傷氣道上皮細胞；在轉(zhuǎn)錄因子GATA-3 的作用下，主要介導(dǎo)體液免疫的Th2 型輔助細胞開始分化和成熟，并促進嗜酸性粒細胞在氣道內(nèi)浸潤，增加氣道高反應(yīng)性［4-5］。

1.2 Th1/Th2 在 MPP 中的研究 Th1/Th2 平衡維持機體正常的細胞免疫及體液免疫。當(dāng)MP 感染造成肺炎時，Th1被顯著激活，分泌細胞因子消滅病原體的同時也可能造成正常肺組織損傷。Th2的激活可抑制Th1功能，保護肺組織。MPP患兒體內(nèi)存在Th1/Th2比值升高，而在治療后可伴有Th1顯著降低及Th2升高［6-7］。

1.3 Th1/Th2 細胞因子在 MPP 中的研究 Th1 細胞可分泌IL-2、TNF-α、IFN-γ、IL-12、IL-18 等主要參與細胞免疫的細胞因子，介導(dǎo)與細胞毒和局部炎癥有關(guān)的免疫應(yīng)答。Th2 細胞可分泌 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13 等主要參與體液免疫的細胞因子，輔助抗體形成，在過敏反應(yīng)中起主導(dǎo)作用。

TNF-α是一種多肽類調(diào)節(jié)因子，作用廣泛，具有調(diào)節(jié)免疫、抗感染、促進細胞增殖分化、預(yù)防腫瘤等多種功能。但其生物學(xué)功能具有濃度依賴性，TNF-α在體內(nèi)的含量過高，會充當(dāng)炎癥介質(zhì)引起局部炎癥反應(yīng)，損傷機體本身。Th1分泌 IFN-γ，IFN-γ 與 Th1 可形成正反饋調(diào)節(jié)環(huán)，持續(xù)促進Th1增殖及分化。IFN-γ 主要參與抗病毒及免疫調(diào)節(jié)，可激活巨噬細胞系統(tǒng)吞噬并破壞病原體。IFN-γ 過度表達，同樣會造成肺組織損傷。相關(guān)研究通過比較單純MPP患兒與健康對照組血清TNF-α、IFN-γ 等水平發(fā)現(xiàn)，MPP 患兒血清中IFN-γ 明顯高于對照組，而TNF-α 差異無統(tǒng)計學(xué)意義［8］。也有文獻報道，難治性和非難治性MPP 患兒血清TNF-α 水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義，MPP 患兒血清IFN-γ 水平與健康兒童比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義［9］。因此，血清TNF-α 及IFN-γ預(yù)測MP感染存在爭議。

Th2 細胞分泌 IL-4。胡必梅等［10］將 MPP 患兒分為喘息組及非喘息組，與健康對照組IFN-γ、IL-4、NO 水平和肺功能比較，分析其相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)MPP 患兒血清中IFN-γ、IL-4、NO 水平均與患兒肺功能 FEV1、FEV1/FVC、PEF 呈顯著負(fù)相關(guān)性，而IFN-γ/IL-4 與患兒肺功能FEV1、FEV1/FVC、PEF 呈顯著正相關(guān)性，提示Th1/Th2 免疫平衡狀態(tài)與MPP 患兒疾病的發(fā)生和發(fā)展關(guān)系密切；肺功能降低提示MPP 患兒氣道黏膜損傷及氣流受限，氣道損傷可引起氣道高反應(yīng)性，這可能是MPP誘導(dǎo)哮喘發(fā)作的原因之一。

IL-6 具有多種生物活性，參與免疫應(yīng)答，參與MPP 肺組織炎癥反應(yīng)及損傷過程。IL-6 對中性粒細胞、嗜酸性粒細胞及T 淋巴細胞具有趨化作用，招募炎癥細胞，造成組織損傷。急性炎癥反應(yīng)中，IL-6 可促進炎癥反應(yīng)和誘導(dǎo)肝細胞合成急性相蛋白。研究者發(fā)現(xiàn)，合并胸腔積液的大葉性MPP 患兒血清IL-6 水平明顯高于無胸腔積液的兒童大葉性MPP 患兒，提示IL-6 作為參與肺部炎癥病理過程的重要細胞因子，與MP感染的嚴(yán)重程度及發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［11］。

Th2 細胞可產(chǎn)生一種有效的抑炎細胞因子IL-10；一方面它在宿主抵抗病原體的過程中保護宿主細胞及組織，在免疫耐受和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的發(fā)展和維持中具有重要作用；另一方面，表達過度則引起免疫抑制，降低機體對病原微生物的清除能力，加速炎癥進程。Zhao JL 等［11］的研究中大葉性MPP 患者血清IL-10 水平顯著高于支氣管MPP 患者，IL-10 作為一種重要的抑炎細胞因子，其高水平提示MPP的免疫調(diào)節(jié)失控可能與MPP的發(fā)病機制有關(guān)。

IL-18 在活化的T 淋巴細胞、單核巨噬細胞等細胞中產(chǎn)生，具有多種免疫功能，能夠增強Th1 細胞的免疫應(yīng)答，在固有免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮著重要作用。IL-18 可以促進INF-γ 的分泌，決定其活性的表達，使免疫反應(yīng)向Th1 表型靠近。應(yīng)燕芬等［12］研究表明，急性期和恢復(fù)期MPP 患兒血清中IL-18 水平高于對照組，且急性期患兒IL-18 水平顯著高于恢復(fù)期患兒，提示IL-18 參與MPP 的發(fā)生和發(fā)展，并且與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。還有研究表明，當(dāng)血清IL-18水平為360 pg/ml或更高時，診斷RMPP的敏感性和特異性分別為93%和70%［13］。

IL-12 可促使 Th0 轉(zhuǎn)化為 Th1 型輔助細胞，誘導(dǎo) NK 細胞及Th1 細胞產(chǎn)生INF-γ。IL-23 是IL-12 細胞因子家族的一員，由一個獨特的p19亞基和一個與IL12相同的p40亞基組成。相關(guān)研究表明，MPP 患兒外周血IL-23 升高，且治療后較治療前IL-23 水平下降，IL-23 水平可作為MPP 患兒疾病嚴(yán)重程度及進展的指標(biāo)［14］。

2 Treg/Th17與支原體肺炎的研究

2.1 Treg/Th17 分化與免疫功能調(diào)節(jié) Th17 和 Treg 細胞組合是新型的T 細胞亞群組，它們在功能上相互拮抗。Treg 細胞通過分泌IL-10、TGF-β 等抑制抗原提呈細胞，降低促炎因子等發(fā)揮免疫效應(yīng)，而Th17 細胞則通過產(chǎn)生促炎因子誘導(dǎo)中性粒細胞在肺中積聚，促進氣道高反應(yīng)性的發(fā)生，增加杯狀細胞增生和氣道重塑并引起黏液分泌，參與自身免疫炎癥反應(yīng)［15］。Treg 細胞可分為2 類，即自然調(diào)節(jié)型T淋巴細胞（nTreg）和誘導(dǎo)型Treg 細胞（iTreg），前者來源于胸腺，后者來源于外周淋巴組織TGF-β 和IL-2 刺激下CD4+T淋巴細胞。最近的研究發(fā)現(xiàn)，動物模型中外源性腫瘤壞死因子α（TNF-α）在體外影響iTreg 的分化和功能；腫瘤壞死因子受體R2（TNFR2）缺乏可抑制iTreg 的增殖、分化，腫瘤壞死因子受體R1（TNFR1）缺乏可抑制Th1、Th17 等炎性T細胞的分化，卻能保持iTreg 在體內(nèi)外的調(diào)節(jié)能力；TNFR2缺乏卻損害了iTreg的調(diào)節(jié)功能，外源性TNF-α可通過 TNFR2 途徑促進iTreg 的分化和功能［16］。Foxp3（叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3）是Treg 細胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子，其持續(xù)高表達不但能促進Treg細胞的分化，而且在維持免疫耐受、抑制炎癥方面表現(xiàn)突出。Foxp3能夠控制炎癥，并促進上皮細胞穩(wěn)態(tài)，在維持黏膜表面對危險環(huán)境的耐受能力具有重要作用［17］。維甲酸類孤核受體γt（RORγt）是決定Th17的分化的特異性轉(zhuǎn)錄因子。初始T細胞在IL-6和TGF-β共同作用下通過STAT3 通路誘導(dǎo)RORγt 的高表達，進而誘導(dǎo)Th17。最近的研究表明，在人類Th17 細胞的分化過程中不僅受RORγt的控制，而且受到RORα 的影響，而相關(guān)機制有待進一步發(fā)現(xiàn)［18］。Th17 細胞自分泌產(chǎn)生 IL-21，并通過正反饋方式促進Th17細胞增殖，同時阻礙Treg的發(fā)育。

2.2 Treg/Th17 在 MPP 中的研究 MPP 與 Th17/Treg 相關(guān)的研究中，國內(nèi)丁斌等［19］發(fā)現(xiàn)急性期MPP 患兒外周血Th17 細胞百分率高于健康對照組，恢復(fù)期較急性期逐漸下降，但仍高于對照組；Treg 細胞百分率較正常對照組明顯降低，恢復(fù)期逐漸升高，而仍低于對照組。Wu H 等［7］發(fā)現(xiàn)，MPP 患兒治療后較治療前Th17、Treg 分別降低和升高。以上說明了MPP 患兒中Th17、Treg 參與MP 感染發(fā)病機制并能夠提示 MPP 的病情變化。王亞洲等［20］研究表明，MPP 患兒急性期血清IL-2及STAT5 mRNA水平低于恢復(fù)期和對照組，Treg 低于對照組，而外周血 Th17 及 Th17/Treg、血清IL-6 及STAT3 mRNA 高于恢復(fù)期和對照組；說明MPP 患兒中 Th17、Treg 細胞的表達，不僅與 IL-6/STAT3 通路有關(guān)，而且可能與IL-2/STAT5有某種聯(lián)系，這需要進一步去探索。

2.3 Treg/Th17 細胞因子在 MPP 中的研究 Th17 細胞產(chǎn)生IL-17、IL-22 和IL-23 等，招募中性粒細胞，并在感染部位促進炎癥反應(yīng)；Treg 細胞產(chǎn)生抗炎細胞因子IL-10 及TGF-β，對抗Th17 及其細胞因子。Th17 產(chǎn)生的IL-17，在人類和動物體內(nèi)至少發(fā)現(xiàn)了IL17（A→F）6 種配體以及IL17（RA→RE）5種受體。

IL-17 的一個主要功能便是在炎癥部位募集中性粒細胞，促進炎癥反應(yīng)進程。動物實驗發(fā)現(xiàn)，IL-17A 水平與MP感染引起肺組織損傷的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。MP 感染中IL-17A通過募集中性粒細胞損傷肺組織，中和IL-17A或耗盡中性粒細胞可降低BALB/c小鼠MPP嚴(yán)重程度；中性粒細胞被耗盡，疾病的嚴(yán)重程度就會降低，然而同時中和IL-17A并不能進一步降低疾病的嚴(yán)重程度，說明IL-17A通過在肺組織募集中性粒細胞達到損傷肺組織的目的［21］。MP感染引起的IL-17高表達導(dǎo)致了肺部炎癥反應(yīng)及肺組織損傷。血清IL-17A 是體現(xiàn)兒童MPP 嚴(yán)重程度較好的預(yù)測指標(biāo)［22］。

Treg 細胞可產(chǎn)生 IL-10，且普遍以 IL-10 來代表 Treg 細胞的活性。IL-10如前所述，是一種具有廣泛免疫抑制的細胞因子，與促炎細胞因子相互拮抗。王龍等［23］通過研究喘息組和非喘息組MPP 患兒肺功能與IL-10、IL-17 的關(guān)系，得出IL-17 分泌越多，IL-10 分泌越少，肺功能越差，病情越嚴(yán)重；反之，則肺功能越好，病情相對越好；提示IL-17 和IL-10可作為預(yù)測病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的參考指標(biāo)。

3 Th9與MPP的關(guān)系

3.1 Th 細胞9 的分化及免疫調(diào)節(jié)功能 CD4+輔助型T細胞中的新亞型Th9 細胞，以分泌IL-9 細胞因子為典型特征，Th9 細胞可由TGF-β 作用于Th2 細胞亞群分化而來；Th0輔助細胞在僅有IL-4的條件下被誘導(dǎo)分化為Th2細胞，但在IL-4 和TGF-β 的共同特殊刺激下可分化成Th9。STAT6、PU.1 和干擾素調(diào)節(jié)因子4（IRF4）是Th9 細胞分化的重要轉(zhuǎn)錄因子，IL-4 通過這些下游轉(zhuǎn)錄因子促進了Th9 細胞的分化。IL-4 磷酸化 STAT6，p-STAT6 直接與 IL-9 位點結(jié)合。TGF-β 誘導(dǎo)表達的 Foxp3 可被 IL-4 誘導(dǎo)的p-STAT6 所抑制，從而抑制Th9 細胞的分化。因此，IL-4 和TGF-β 協(xié)同作用調(diào)節(jié)Th9 細胞的分化［24］。最近研究表明，TGF-β 被 IL-1β 替代后，IL-4 聯(lián)合 IL-1β 能夠有效促進Th9細胞的分化以及IL-9的產(chǎn)生［25］。

IL-2/IL-2 受體途徑在促進IL-9 的產(chǎn)生和Th9 細胞的發(fā)育過程中起著重要作用，IL-2 與受體結(jié)合后可誘導(dǎo)STAT5 活化，活化后的 STAT5 可促進 GATA3 和 IRF-4 的表達并且與IL-9 的啟動子結(jié)合，促進Th9 細胞的分化及IL-9的分泌［26］。

TNF-α 能夠促進幼稚 CD4+T 細胞向 Th9 分化，并能夠抑制T 細胞的凋亡，促進T 細胞的存活。TNF-α 以TNFR2依賴的方式激活T細胞的STAT5和NF-κB通路。特異性抑制 STAT5 或 NF-κB 通路可阻礙 TNF-α 誘導(dǎo) Th9 細胞分化［27］。

INF-γ 可抑制Th9 細胞分化，其一方面可以通過STAT1 直接抑制Th9 細胞分化，另一方面間接通過誘導(dǎo)IL-27來抑制Th9細胞分化［28］。

Th9 細胞主要產(chǎn)生細胞因子IL-9，同時也能產(chǎn)生IL-10、IL-21。由于其多效性，它可以作用于不同類型的細胞，如T細胞、B細胞、肥大細胞和氣道上皮細胞等。在哮喘發(fā)病過程中，Th9 細胞通過產(chǎn)生IL-9 介導(dǎo)疾病的發(fā)生、發(fā)展，IL-9 能夠促進肥大細胞及嗜酸性粒細胞的積累，促進Th2 類細胞因子的產(chǎn)生，氣道高反應(yīng)性（AHR）以及黏液的分泌。然而國內(nèi)外對于Th9細胞以及其分泌的IL-9在介導(dǎo)MPP的發(fā)生和發(fā)展中的研究相對較少。

3.2 Th9 細胞及 IL-9 在 MPP 中的研究 李生［29］比較了喘息組MPP患兒與非喘息組MPP患兒外周血Th9細胞百分比及IL-9濃度，并與其肺功能比較，發(fā)現(xiàn)Th9細胞百分比及IL-9 濃度與PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%呈負(fù)相關(guān)；提示Th9細胞及其細胞因子IL-9在MPP患兒體內(nèi)升高，并與病情的嚴(yán)重程度密切相關(guān)，可作為早期發(fā)病及預(yù)后的指標(biāo)。這與沈進等［30］研究結(jié)果相似。

4 小結(jié)

國內(nèi)外相關(guān)研究表明，T細胞亞群及其細胞因子參與了MPP 的發(fā)生和發(fā)展，MPP 患兒體內(nèi)存在著Th1/Th2、Treg/Th17、Th9 細胞的失衡，而隨著研究的深入，越來越多的新型T 細胞亞群出現(xiàn)在人們視野中，而其與MPP 的相關(guān)研究也在不斷進行，但由于MPP免疫機制過于復(fù)雜，相關(guān)的免疫機制有待進一步發(fā)現(xiàn)。