CD4+T細(xì)胞極化在炎癥性疾病中作用的研究進(jìn)展①

晏 偉 薛丹風(fēng) 江淑玲 凌鑫萍 李 娜 （南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院，南昌 330006）

1 CD4+T細(xì)胞極化概述

CD4+T 細(xì)胞向特定T 細(xì)胞表型的特定細(xì)胞分化被稱為CD4+T 細(xì)胞極化，其在機(jī)體炎癥調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮重要作用［1-2］。受外界環(huán)境及細(xì)胞因子等因素影響，CD4+T 細(xì)胞可極化為T(mén)h1、Th2、Th17 和Treg 等效應(yīng)細(xì)胞。具體而言：①IL-12 上調(diào)T-bet，使CD4+T細(xì)胞極化為T(mén)h1細(xì)胞。Th1細(xì)胞會(huì)釋放IFN-γ、TNF-α及IL-2，從而加劇炎癥反應(yīng)；②IL-4 促使STAT6 激活后，誘導(dǎo)GATA3表達(dá)，引發(fā)Th2極化。Th2細(xì)胞又可分泌IL-4及IL-13等發(fā)揮抑炎作用；③TGF-β、IL-1β、IL-6 等共同作用使RORγt 活化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Th17 極化。Th17 細(xì)胞會(huì)釋放IL-17 等促炎因子促進(jìn)炎癥；④TGF-β 誘導(dǎo)Foxp3 表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)Treg 極化。Treg細(xì)胞又可釋放IL-10、TGF-β 等抑炎因子來(lái)抑制炎癥。

因此，本綜述旨在總結(jié)并探討CD4+T 細(xì)胞極化在不同炎癥性疾病中的調(diào)控作用及機(jī)制，以期為后續(xù)展開(kāi)相關(guān)研究提供參考和依據(jù)。

2 CD4+T細(xì)胞極化在炎癥性疾病中的作用

CD4+T 細(xì)胞極化與多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）、結(jié)腸炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）及特應(yīng)性皮炎（atopic dermatitis，AD）等多種炎癥性疾病有關(guān)，詳見(jiàn)表1，具體闡述如下。

表1 CD4+T細(xì)胞極化在炎癥性疾病中的作用Tab.1 Role of CD4+T cell polarization in inflammatory diseases

2.1 CD4+T 細(xì)胞極化與MS MS 是一種以中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害為特征的自身免疫炎癥性疾病。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）是MS 的動(dòng)物模型。Th1 和Th17 極化增強(qiáng)可加劇MS 及EAE 疾病進(jìn)展。SUTTON 等［3］發(fā)現(xiàn)，小鼠髓系細(xì)胞時(shí)鐘基因Bmal1缺失能使分泌IL-1β 的CD11b+Ly6hi單核細(xì)胞擴(kuò)增和浸潤(rùn)，進(jìn)而引起Th1 和Th17 反應(yīng)增強(qiáng)，并產(chǎn)生更多致病性IFN-γ+/IL-17+T細(xì)胞，加重EAE。CORTESE等［4］研究顯示，空氣污染物顆粒物10（PM10）可誘導(dǎo)先天免疫細(xì)胞產(chǎn)生Th17極化細(xì)胞因子（IL-1β、IL-6）加劇MS炎癥。

常用藥干擾素-β（IFN-β）可通過(guò)活化的樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）限制CD4+T 細(xì)胞向Th17 極化，從而減輕EAE或MS的嚴(yán)重程度［5］。而4-甲基傘形酮（4-MU）可促使T 細(xì)胞從Th1 表型轉(zhuǎn)向FoxP3+Treg 表型，進(jìn)而減輕EAE［6］。但近期有研究報(bào)道，miR-20a 能通過(guò)降低絲裂原活化蛋白激酶9（Map3k9）表達(dá)抑制Treg極化，減輕EAE［7］。

不僅如此，天然類物質(zhì)也被廣泛應(yīng)用于MS 及EAE 的治療?？鄥⑺乜梢种芓h1 及Th17 極化延緩EAE 進(jìn)展［8］。芹菜素可通過(guò)下調(diào)RelB 蛋白將Th1和Th17 表型轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)reg 發(fā)揮抗炎作用，其降低了Tbet、IFN-γ 及IL-17 表達(dá)，但增加了IL-10、TGF-β 和FoxP3 表達(dá)［9］?？Х人岜揭阴ィ–APE）通過(guò)抑制NFκB 活化使CD4+IFN-γ+T 細(xì)胞比例下調(diào)、CD4+Foxp3+T細(xì)胞比例升高，進(jìn)而在MS 中發(fā)揮抗炎功效［10］。果類成分鞣花酸可在腸道中形成烏蘿卜素A（URA），其可直接靶向芳烴受體（AhR），隨后抑制Th17 極化并阻礙IL-17、IFN-γ分泌，上調(diào)抑炎因子IL-10水平，最終減輕EAE［11］。

2.2 CD4+T 細(xì)胞極化與結(jié)腸炎 結(jié)腸炎疾病進(jìn)展涉及CD4+T 細(xì)胞極化。血管緊張素Ⅱ（ANG Ⅱ）通過(guò)JAK2/STAT 信號(hào)通路，不僅直接促進(jìn)Th17 極化，亦可誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞釋放TGF-β1 及IL-6 間接促進(jìn)Th17 極化，加劇結(jié)腸炎癥［12］。與之相反，茄子酮（SAU）不僅抑制Th17 分化，還可通過(guò)Blimp-1 途徑促使IL-10 產(chǎn)生，進(jìn)而改善結(jié)腸炎［13］。H3K4 甲基轉(zhuǎn)移酶Ash1 通過(guò)增強(qiáng)TGF-β-Smad2/3 信號(hào)、去甲酚定（NOR）通過(guò)調(diào)節(jié)AhR/糖酵解軸及NAD+/SIRT1/SUV39H1/H3K9me3 信號(hào)通路，均可促進(jìn)Treg 極化，預(yù)防并減輕結(jié)腸炎［14-15］。給予有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱（CPF）后，結(jié)腸炎小鼠可通過(guò)ACh 和AChRs 相互作用抑制Treg 極化，下調(diào)IL-10 和Foxp3 mRNA 表達(dá)，最終加重結(jié)腸組織損傷［16］。

調(diào)控Th17/Treg 動(dòng)態(tài)平衡亦可改善結(jié)腸炎。XU等［17］發(fā)現(xiàn)，羥基乙酸通過(guò)PPARγ/AMPK/ACC1 信號(hào)通路降低結(jié)腸炎小鼠Th17 比例，提高Treg 比例，從而改善結(jié)腸炎。幽門(mén)螺桿菌定植可降低結(jié)腸炎小鼠IL-6 釋放、增加TGF-β 表達(dá)，隨后抑制Th17 反應(yīng)并誘導(dǎo)Treg 反應(yīng)，同時(shí)降低IL-17 水平，增加IL-10表達(dá)，最終在結(jié)腸炎中發(fā)揮保護(hù)作用［18］。ALRAFSA等［19］研究表明，白藜蘆醇誘導(dǎo)的微生物群對(duì)結(jié)腸炎治療有積極作用，表現(xiàn)出對(duì)CD4+Foxp3+T 細(xì)胞的極化促進(jìn)及CD4+IFN-γ+T和CD4+IL-17+T細(xì)胞的減少。

此外，多種藥物還可通過(guò)抑制Th1/Th17 極化來(lái)防治結(jié)腸炎。一項(xiàng)探討金銀花水提物（LJE）灌胃給藥對(duì)小鼠結(jié)腸炎影響的實(shí)驗(yàn)表明，LJE 可通過(guò)下調(diào)Th1及Th17相關(guān)炎癥細(xì)胞因子（IL-12、TNF-α、IFN-γ和IL-1β、IL-6、IL-17）預(yù)防結(jié)腸炎［20］。維生素D3（VitD3）、ZT01 均通過(guò)JAK-STAT 信號(hào)通路抑制Th1和Th17 極化，進(jìn)而治療結(jié)腸炎［21-22］。與上述研究有出入的是，丁酸可通過(guò)差異化調(diào)節(jié)Th1 和Th17 分化控制T 細(xì)胞誘導(dǎo)結(jié)腸炎的能力：在Th1 極化條件下，丁酸促進(jìn)T 細(xì)胞表達(dá)T-bet，而在Th17 極化條件下，其會(huì)抑制Th17 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，而后促進(jìn)Th1 發(fā)育但抑制Th17 發(fā)育［23］。塔希伯水提物（TWE）使巨噬細(xì)胞偏向M2表型后，可通過(guò)誘導(dǎo)Th2和Treg極化改善結(jié)腸炎［24］。

2.3 CD4+T 細(xì)胞極化與RA RA 是最常見(jiàn)的炎癥性關(guān)節(jié)炎，其動(dòng)物模型為膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（collagen induced arthritis，CIA）。富含亮氨酸的α2 糖蛋白（LRG）可通過(guò)增強(qiáng)TGF-β-Smad2 途徑促進(jìn)Th17極化，加速CIA 進(jìn)展［25］。JUNG 等［26］發(fā)現(xiàn)，RA患者滑液中Na+和IL-17 含量較高，且高鹽飼養(yǎng)的CIA 小鼠脾臟中Th17比例及腸道、滑膜中IL-17表達(dá)均較高，由此指出NaCl 可能通過(guò)影響Th17 細(xì)胞分化加重RA。VAN RAEMDONCK 等［27］研究顯示，趨化因子CCL21 在RA 滑膜組織中的大量表達(dá)可使IL-6 表達(dá)增加，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)Th17極化，加重RA。

而抑制Th17 極化有益于RA 及CIA 的防治。粉防己堿可通過(guò)AhR途徑減少Th17細(xì)胞分化，達(dá)到改善小鼠CIA 目的［28］。LEE 等［29］發(fā)現(xiàn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）表達(dá)的抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素1 受體拮抗劑（IL-1ra）可通過(guò)抑制IL-1RaKO 小鼠Th17極化改善其炎癥。同時(shí)，LIU 等［30］證明去甲腎上腺素（NE）可通過(guò)激活b2-AR/PKA 信號(hào)抑制Th17 極化，進(jìn)而在CIA 中發(fā)揮抗炎作用。而N-乙酰半胱氨酸（NAC）、α-香菇蛋白醋酸酯通過(guò)抑制RORγt 轉(zhuǎn)錄、VitD3 通過(guò)miR-124 介導(dǎo)的IL-6 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，均可抑制Th17極化，進(jìn)而改善RA及CIA［31-33］。

調(diào)控Th17 與Treg 的極化狀態(tài)亦可改善RA 及CIA。L161982 干預(yù)后，提高了CIA 小鼠Treg 水平、降低了小鼠血漿和組織中IL-17 水平、減少了Th17極化，最終減輕了CIA 嚴(yán)重程度［34］。成熟的耐受樹(shù)突狀細(xì)胞（iTre-gmtDC）可表達(dá)更高水平的FoxP3，在更大程度上抑制Th17 分化，并促使Treg/Th17 反應(yīng)平衡，進(jìn)而更有效地抑制CIA［35］。植物提取物金合歡素可通過(guò)增強(qiáng)Treg 反應(yīng)、抑制Th17 反應(yīng)修復(fù)Th17/Treg 失衡，從而降低CIA 的發(fā)生率［36］。同樣，三氧化二砷（As2O3）通過(guò)STAT3調(diào)節(jié)，不僅顯著抑制RA 患者Th17 分化、促進(jìn)Treg 分化，也降低了IL-17、IL-6 和TNF-α 表達(dá)、增強(qiáng)了IL-10 和TGF-β 釋放，進(jìn)而改善RA［37］。而丁酸可通過(guò)顯著抑制IL-1β、IL-6、IL-17 釋放、上調(diào)IL-10 表達(dá)及促進(jìn)Treg 極化抑制CIA 炎癥［38］。多肽Lac-K156-173 可通過(guò)甘露糖受體（MR）調(diào)節(jié)DC 的分化、成熟和功能，進(jìn)而上調(diào)Jagged1，隨 后 引 起Th2 極 化，顯 著 改 善 小 鼠CIA［39］。CHEN 等［40］研究指出，SH479 可通過(guò)JAK-STAT 信號(hào)通路將Th17/Th1 反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)h2/Treg 表型來(lái)治療RA，其可降低IL-17 和IFN-γ 水平并增強(qiáng)IL-10 和IL-4表達(dá)。

2.4 CD4+T 細(xì)胞極化與AD AD 是一種常見(jiàn)的以Th2 反應(yīng)為主的慢性炎癥性皮膚病。蛋白酶激活受體-2（PAR-2）的激活會(huì)引起胸腺基質(zhì)淋巴生成素（TLSP）產(chǎn)生及嗜堿性粒細(xì)胞聚集，進(jìn)而促進(jìn)Th2 極化，加劇AD［41］。而AD 患者皮膚中的金黃色葡萄球菌TF3378 亦可誘導(dǎo)Th2 免疫反應(yīng)，增加AD 治療難度［42］。粉 塵 螨 提 取 物（DFE）首 先 激 活TLR1 和TLR6，隨后刺激角質(zhì)形成細(xì)胞釋放IL-25 和IL-33，進(jìn)一步引起Th2免疫應(yīng)答極化，最終加劇AD的過(guò)敏癥狀及炎癥反應(yīng)［43］。研究證明，AD患者皮膚中NaCl比例較高，其可通過(guò)滲透敏感轉(zhuǎn)錄因子NFAT5 和激酶SGK-1 誘導(dǎo)Th2 極化，塑造適宜AD 進(jìn)展的微環(huán)境，加重AD［44］。

此外，HONG 等［45］發(fā)現(xiàn)煙霧中的苯并芘（BP）可通過(guò)Ahr/Arnt 軸極化Th2 及Th17 反應(yīng)，在致敏階段誘導(dǎo)AD。LIANG 等［46］研究指出，Dectin-22 介導(dǎo)的過(guò)敏原致敏及增敏可使IL-33、IL-6等Th2和Th17相關(guān)炎癥因子上調(diào)，隨后引起TSLP 誘導(dǎo)Th2/Th17 極化，進(jìn)而引發(fā)AD。NAKAHARA 等［47］證實(shí)AD 患者表皮中內(nèi)皮素-1（ET-1）上調(diào)，ET-1可使DC-T細(xì)胞反應(yīng)向Th17/Th1 極化轉(zhuǎn)變，隨后加重AD。值得慶幸的是，天然草藥提取物白蠟蟲(chóng)粗多糖（CWPS）可通過(guò)抑制Th1/Th17 極化減輕AD 炎癥反應(yīng)，在CWPS干預(yù)組中，Th1 及Th17 的比例、T-bet 和RoRγt 的基因表達(dá)、細(xì)胞因子（IFN-γ、IL-17A 和IL-6）的表達(dá)均明顯低于生理鹽水組［48］。

2.5 CD4+T 細(xì)胞極化與其他炎癥性疾病 除上述疾病外，CD4+T 細(xì)胞極化也與牙周炎等其他炎癥性疾病相關(guān)。BI 等［49］研究顯示，骨化三醇干預(yù)的大鼠牙周炎組織IL-17水平降低、IL-4和IL-10水平升高，外周血中Th2 和Treg 百分比增加、Th1 和Th17 百分比下降。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)骨化三醇處理后，小鼠Th細(xì)胞表現(xiàn)出Th2 極化增強(qiáng)，GATA3 和STAT5 的基因及蛋白水平均提高；而Th17 極化降低，RoRγt 基因及蛋白水平也降低［50］。

蟾蜍林能抑制Th17 極化及IL-17、IFN-γ 分泌，進(jìn)而改善慢性炎癥性自身免疫性疾病干燥綜合征（SS）炎癥反應(yīng)［51］。另有研究指出，CD4+T 細(xì)胞在原發(fā)性硬化性膽管炎（PSC）中呈現(xiàn)出Th17 極化，傾向［52］。而蜂毒磷脂酶A2（bvPLA2）可誘導(dǎo)Foxp3+Treg極化減輕小鼠多發(fā)性關(guān)節(jié)炎［53］。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，CD4+T 細(xì)胞極化在MS、結(jié)腸炎、RA及AD 等多種炎癥性疾病的發(fā)生發(fā)展及防治中發(fā)揮重要作用。總體而言，CD4+T 細(xì)胞向Th1 及Th17 極化會(huì)加重炎癥性疾病，而向Th2 及Treg 極化有利于減輕炎癥。但這并不絕對(duì)，如miR-20a 可通過(guò)抑制Treg 極化減輕EAE［7］；丁酸可通過(guò)差異化調(diào)節(jié)Th1和Th17 分化控制T 細(xì)胞誘導(dǎo)結(jié)腸炎的能力［23］。而在AD 疾病中，因其還涉及一定的致敏過(guò)程等，發(fā)病機(jī)制更為復(fù)雜，Th2極化增強(qiáng)會(huì)加重疾病。

CD4+T 細(xì)胞的可塑性極強(qiáng)，其向某一亞型效應(yīng)細(xì)胞群的極化是動(dòng)態(tài)變化的。因此，上述多項(xiàng)研究通過(guò)外在的藥物干預(yù)人為調(diào)控CD4+T細(xì)胞的極化狀態(tài)，使其向有益于減輕和改善炎癥性疾病的方向發(fā)展。同時(shí)，CD4+T 細(xì)胞的極化也是一個(gè)極其復(fù)雜的免疫過(guò)程。不同藥物可通過(guò)促進(jìn)或抑制同一極化方向達(dá)到相同的防治效果。而同一藥物在不同疾病中，其極化作用也可能不同［23，38］。提示在今后進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。另外，CD4+T細(xì)胞極化涉及的途徑或靶基因尚未闡明，期待今后的研究能豐富相關(guān)內(nèi)容。

最后，天然類物質(zhì)在調(diào)控CD4+T 細(xì)胞極化以改善炎癥性疾病方面具有廣闊的前景，下一步研究可以此為切入點(diǎn)探討炎癥性疾病防治的新策略。