CD4+T細胞亞群在肝臟疾病中的作用

王晶晶，周雨萌，周曉琪，于佳圻，李銘，楊威，徐闖，張冰冰*

（1．黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院，黑龍江大慶 163319；2．黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶 163319）

肝臟是生物體的中心器官，可調節(jié)哺乳動物碳水化合物、脂肪和蛋白質的代謝平衡。肝臟除具有代謝和解毒作用外，也是一個重要的免疫器官，含有大量的免疫細胞[1-2]。肝臟的高度血管化特性，加之其有孔毛細血管樣血管（稱為竇狀管）中的血流減少，構成了一個獨特的環(huán)境，可使免疫細胞最大限度地暴露于血源性和腸道源性病原體[3]。肝臟的免疫監(jiān)測涉及傳統(tǒng)的CD4+T細胞和CD8+T細胞，其中CD4+T細胞的數(shù)量低于CD8+T細胞[4-5]，主要參與機體的細胞免疫，控制和清除感染，是機體抵抗感染疾病的重要屏障。文章主要簡述了肝臟疾病與肝臟微環(huán)境中CD4+T細胞亞群之間的聯(lián)系。

1 CD4+T細胞的分類及功能

1.1 CD4+T細胞的分類

CD4+T細胞的亞群分為輔助性T細胞（Th）和調節(jié)性T細胞（Tregs）。其中Th細胞又被分類為輔助性T細胞1（Th1）、輔助性T細胞2（Th2）和輔助性T細胞17（Th17）細胞亞群。

1.2 CD4+T細胞的功能

細胞免疫由T淋巴細胞介導宿主防御，是一種防御細胞內吞噬微生物的機制。T淋巴細胞分為CD4+T細胞亞群和CD8+T細胞亞群；CD4+T細胞是機體免疫系統(tǒng)的指揮中心，負責消除和控制各種感染并對抗入侵的病菌[6]。CD4+T細胞發(fā)生反應時，涉及淋巴器官中細胞的初始激活，以產生效應細胞和記憶細胞；效應細胞遷移至感染部位，消除感染性病原體。

Th細胞是適應性免疫反應和炎癥性疾病的重要調節(jié)細胞。被專門的抗原呈遞細胞（APC）激活后，CD4+T細胞亞群是細胞因子分泌和免疫調節(jié)功能的基礎。已有關于分化為不同細胞譜系Th細胞的研究結果表明，Th細胞譜系由細胞因子環(huán)境決定，活化APC產生的白細胞介素-12（IL-12）在Th1細胞分化中起到關鍵作用[7]，活化T細胞或先天免疫細胞可產生白細胞介素-4（IL-4），驅動Th2細胞分化[8]。Th17細胞的發(fā)育和功能受白細胞介素-23（IL-23）調控，Treg細胞的分化則在轉化生長因子-β（TGF-β）和白細胞介素-2（IL-2）的誘導下完成。

Th1細胞是構成Th細胞的一個亞群。與免疫反應的許多其他特征一樣，Th1極化受樹突狀細胞（DC）調節(jié)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，未激活的DC向T細胞呈遞自身抗原，導致耐受性。一旦被激活，載有抗原的DC即可啟動抗原特異性免疫，導致T細胞增殖并分化為輔助細胞和效應細胞。Th1細胞產生干擾素-γ（IFN-γ），在細胞介導免疫細胞內病原體中發(fā)揮重要作用。

Th2細胞產生的IL-4、白細胞介素-5（IL-5）和白細胞介素-13（IL-13）可參與體液免疫和過敏反應。Th2細胞通過白細胞介素-25（IL-25）、白細胞介素-33（IL-33）和胸腺基質淋巴生成素（TSLP）細胞因子調控，在癌癥的治療中發(fā)揮重要作用。當CD4+T淋巴細胞存在于Th2型腫瘤微環(huán)境時，可通過調節(jié)TAMs的腫瘤特性促進轉移，而非通過參與細胞毒性機制根除惡性細胞。上述療法中和了腫瘤微環(huán)境中適應性和固有免疫細胞的腫瘤特性，與增強抗腫瘤免疫的細胞毒性藥物聯(lián)合使用時，能夠延長晚期癌患者的生存時間。來自CD4+T細胞的Th2細胞因子對腫瘤發(fā)展和進展的影響可能受器官微環(huán)境或腫瘤微環(huán)境中IL-4或IL-13受體狀態(tài)的調節(jié)。

Th17細胞產生的白細胞介素-17（IL-17）、白細胞介素-17F（IL-17F）和白細胞介素-22（IL-22）可促進組織炎癥。IL-23可促進腫瘤生長并防止免疫監(jiān)視，為Th17細胞發(fā)育后期必需，且具有擴增Th17細胞并促進其功能的作用，故在Th17細胞內大量表達。IL-17可通過調節(jié)趨化因子表達發(fā)揮促炎的作用[9]，誘導成纖維細胞和上皮細胞等產生白細胞介素-6（IL-6）、粒細胞集落刺激因子（G-CSF）和幾種趨化因子。Th17細胞在維持慢性炎癥和塑造腫瘤發(fā)展所必需的微環(huán)境方面發(fā)揮關鍵作用。雖然已有針對Th17細胞的研究，但Th17細胞與肝臟疾病的關系及其在免疫中的作用仍待進一步探討。

Treg細胞在控制體內自身免疫反應性及其他細胞的免疫應答、幫助維持機體的免疫平衡和預防自身免疫病等方面發(fā)揮重要作用。Treg細胞作為構成CD4+T細胞的一個亞群，包括CD4+CD25+亞群等[10]。已有研究表明，CD4+CD25+Treg細胞的叉狀核轉錄因子3（FoxP3）及其細胞表面的細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4（CTLA-4）表達水平發(fā)生變化時，Treg細胞功能的發(fā)揮受到影響，進而影響機體的免疫調節(jié)功能。Foxp3被確定為對Treg的功能特性至關重要的譜系特異性因子[11-12]，其穩(wěn)定性和連續(xù)基因表達對維持Treg的功能至關重要。胸腺中Treg的發(fā)育過程涉及一個活躍、漸進的去甲基化過程，自Foxp3誘導開始，于進入外周組織后完成。

2 CD4+T細胞亞群與肝臟疾病

奶牛脂肪肝是一種能量代謝性疾病，多發(fā)生于圍產期，極大地危害奶牛的健康。產犢后，奶牛的采食量減少，泌乳量增加，此時體內乳糖的消耗導致奶牛糖供應不足，促進肝臟脂肪動員，非酯化脂肪酸顯著增加，奶牛易患脂肪肝[13]。脂肪肝可破壞圍產期奶牛的免疫系統(tǒng)，導致生育時間推遲，提高感染乳腺炎、子宮內膜炎的概率。

奶牛脂肪肝是揭示非酒精性脂肪肝（NAFLD）發(fā)病機制的良好動物模型。肝臟脂質積累通過改變肝臟合成和降解，參與免疫反應的化合物的能力，進而直接影響免疫反應，還可通過改變具有免疫功能的代謝物間接降低免疫反應[14]。目前，奶牛泌乳期脂肪肝的防治一般采用產前減少精料飼喂量。CD4+T細胞在維持慢性炎癥和形成腫瘤發(fā)展所必需的微環(huán)境方面具有關鍵功能，但CD4+T細胞亞群在奶牛肝臟免疫相關疾病中的相關報道甚少，主要聚焦于小鼠模型和人體。

2.1 CD4+T細胞亞群與非酒精性脂肪性肝炎

NAFLD是由除酒精外的其他因素造成的肝臟脂肪性病變，表現(xiàn)為脂質代謝紊亂，肝實質細胞聚集甘油三酯和膽固醇引起的脂肪肝變性，產生胰島素抵抗，導致血清中游離脂肪酸的含量增加，肝臟吸取血液中的游離脂肪酸進行脂質合成或直接代謝。當脂質合成與脂質氧化長期不平衡時，脂質長期累積導致脂質變性甚至脂毒性[15]。免疫系統(tǒng)是NAFLD進展的主要驅動因素之一，肝臟的免疫微環(huán)境遭到破壞[14]。在患有NAFLD的小鼠模型中，由于亞油酸積累引起脂質代謝失調，導致CD4+T淋巴細胞死亡，從而改變了肝臟內的免疫系統(tǒng)平衡并促進肝損傷[16]。NAFLD的肝臟脂肪變性導致釋放到肝臟中的游離脂肪酸顯著增加，誘導氧化應激和內質網應激，引起肝細胞損傷并激活肝巨噬細胞。Th17細胞在NAFLD發(fā)病機制中起到關鍵作用[17]，Th17細胞數(shù)與非酒精性脂肪性肝炎（NASH）發(fā)病呈正相關。研究發(fā)現(xiàn)，益生菌能夠明顯緩解小鼠的NAFLD癥狀，降低肝臟中甘油三酯的含量，緩解脂肪變性[18]。白及寡糖由甘露糖和葡萄糖組成，代謝組學分析發(fā)現(xiàn)，白及寡糖可顯著調節(jié)高脂飲食（HFD）喂養(yǎng)小鼠的脂肪酸、花生四烯酸和其他相關代謝物的肝臟代謝，同時減少肝臟組織中的脂質積累和纖維化，表明白及寡糖具有作為功能性食品治療NAFLD的巨大潛力[19]。

NAFLD是世界上最常見的慢性肝病，并可能演變?yōu)镹ASH。NASH存在炎癥變化和肝細胞損傷，代表了一種更嚴重的疾病。除了脂質介導的應激和肝細胞死亡，NASH期間的肝臟環(huán)境也會導致患者和小鼠模型的氧化應激[20-21]。炎癥在上述過程中的重要作用表明，富含免疫細胞的肝臟環(huán)境可調節(jié)NASH的發(fā)作和嚴重程度。肝臟免疫細胞庫在NASH期間被重塑，并參與促進肝損傷和肝纖維化不受控制的炎癥環(huán)境，進一步加重疾病的程度。傳統(tǒng)的CD4+Th細胞與特定DC子集和細胞因子環(huán)境的相互作用決定細胞極化為不同的Th細胞[22-23]。

在NASH小鼠模型中，缺乏Th1細胞分泌的細胞因子IFN-γ的小鼠可顯著防止肝損傷和肝纖維化[24]。IFN-γ誘導的趨化因子CXCL10也參與了NASH發(fā)病機制，CXCL10缺失或抗體介導的CXCL10可中和限制小鼠脂肪變性、肝損傷和纖維化[25]；CXCR3缺乏同時也影響了小鼠NASH發(fā)病機制[26]。因此，CXCL10-CXCR3信號減弱可以部分解釋IFN-γ缺乏對NASH的影響。

Th17細胞具有加劇病原體引起炎癥性疾病的功能[27]。有研究發(fā)現(xiàn)，采用黃芩湯干預的NASH大鼠血脂、肝功能和炎性因子水平均得到改善，肝組織的脂肪變性和炎性浸潤亦得到改善，表明黃芩湯對NASH大鼠具有明確的治療作用[28]。牛初乳對多種慢性感染均具有治療作用，如口服超免疫初乳制劑可以緩解與NASH相關的慢性炎癥、肝損傷以及胰島素抵抗[29]。

2.2 CD4+T細胞亞群與慢性丙型肝炎

慢性丙型肝炎（CHC）是一種進行性疾病，可導致肝硬化或肝細胞癌[30]。丙型肝炎病毒（HCV）感染與脂質代謝異常存在非常強的相關性，HCV感染中的脂代謝異常是丙型肝炎致病機制之一。肝臟微環(huán)境極其復雜，具有大量的免疫細胞群，可在病毒消除方面發(fā)揮核心作用[31]。在HCV感染的過程中，細胞毒性T淋巴細胞（CTL）是控制HCV感染的重要效應因子，通過釋放細胞毒性顆粒和表達誘導細胞死亡受體的配體，參與感染細胞的清除。Th細胞通過增強CTL反應和抗原特異性B淋巴細胞作為適應性免疫反應的中樞調節(jié)細胞，改變了病毒功能，同時還降低了增殖活性。此外，體外研究表明，Th細胞的分化階段不確定，是對微環(huán)境變化的靈活反應[32]。免疫反應具有雙重作用，可評價CHC中病毒和肝臟免疫微環(huán)境間潛在的相互作用。臨床研究表明，茵陳蒿湯加減在改善濕熱蘊結型病毒性肝炎方面卓有成效[33]。在茵陳蒿湯的基礎上加茯苓、豬苓、柴胡及虎杖等藥物制得加味利膽退黃湯，在治療慢性丙型肝炎方面效果顯著，且不良反應較少[34]。

3 結論

在肝臟微環(huán)境的綜合研究中，考慮肝臟內細胞因子和淋巴細胞群體之間的相互作用非常重要。免疫與肝臟疾病間的聯(lián)系愈發(fā)緊密，肝臟受到不同損傷時，其微環(huán)境中免疫細胞的種類與數(shù)量不盡相同。目前，利用肝臟微環(huán)境中免疫細胞作為治療手段尚不常見，關于利用肝臟微環(huán)境中免疫細胞的變化治療肝臟疾病仍待更深入的研究。