謝振華(綜述)，任 雨，姚許平※(審校)

(1.寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院，浙江 寧波 315211； 2.鄞州第二醫(yī)院泌尿外科，浙江 寧波 315000)

隨著新型免疫抑制劑的研究應(yīng)用，器官移植領(lǐng)域目前已取得了重大的進(jìn)步，器官移植患者的長(zhǎng)期存活率及移植物存活率逐步提高。但是，現(xiàn)有的免疫抑制性藥物依然很難做到高效預(yù)防和阻斷急(慢)性移植后排斥反應(yīng)的發(fā)生。為了抑制急(慢)性排斥反應(yīng)并誘導(dǎo)機(jī)體免疫耐受，仍需要進(jìn)一步研究移植后機(jī)體排斥反應(yīng)的機(jī)制，精確找準(zhǔn)并切斷移植排斥反應(yīng)的有效靶點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體內(nèi)存在一類新型的效應(yīng)性CD4+Th細(xì)胞亞群——Th9細(xì)胞，其具有分泌白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-9和IL-10的能力[1]。該文對(duì)Th9細(xì)胞亞群的生物學(xué)機(jī)制及其在器官移植排斥反應(yīng)中的作用予以綜述。

1 Th9細(xì)胞的生物學(xué)作用機(jī)制

1.1Th9細(xì)胞的增殖分化 Th9細(xì)胞于2008年被發(fā)現(xiàn)，它是一種能產(chǎn)生IL-9和IL-10的細(xì)胞亞群[2]。一項(xiàng)采用分離自缺失轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)受體Ⅱ小鼠(“CD4dn TGF-βR Ⅱ”小鼠)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transduction and activator of transcription,STAT)6-/-小鼠進(jìn)行CD4+初始T細(xì)胞分化的研究表明，Th9細(xì)胞的產(chǎn)生依賴于TGF-β和IL-4[3]。

Th9細(xì)胞獨(dú)立于調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells，Treg) 亞群、Th1細(xì)胞及Th17細(xì)胞，因此它并不能表達(dá)其他Th細(xì)胞已知的特異性轉(zhuǎn)錄因子。Th9細(xì)胞也可由TGF-β作用于Th2細(xì)胞，由Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)分化而來。目前已經(jīng)有學(xué)者指出，Th1細(xì)胞表達(dá)的細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)相關(guān)抗原4遠(yuǎn)低于Th2細(xì)胞，因而推斷Th2細(xì)胞有可能通過CTL相關(guān)抗原4/B7信號(hào)通路來調(diào)節(jié)CTL的功能，Th2細(xì)胞因子可阻斷Th0細(xì)胞向CD4+Th1細(xì)胞分化，抑制Th1細(xì)胞克隆增生[4]。因此，可通過調(diào)整Th1/Th2細(xì)胞比例，可促使Th1向Th2細(xì)胞偏離，誘導(dǎo)移植耐受反應(yīng)。Th9細(xì)胞具有比較強(qiáng)的自我增殖能力，可以促進(jìn)其他T細(xì)胞增殖。Th9細(xì)胞可以分泌IL-9。近期的研究發(fā)現(xiàn)，IL-9還能增加機(jī)體抵抗呼吸道合胞病毒感染、產(chǎn)生免疫記憶的能力[5]。IL-9具有誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化及增強(qiáng)Foxp3+Treg天然Treg功能的作用，IL-9在Th17細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的炎癥性疾病中可以起中介作用[6]。IL-9主要由Th9細(xì)胞分泌，因此研究Th9細(xì)胞在細(xì)胞免疫中的作用能夠更好地闡明其在器官移植排斥反應(yīng)中的作用。

有研究顯示，IL-4不會(huì)單獨(dú)促進(jìn)Th9細(xì)胞的增殖，而單獨(dú)的TGF-β則可通過調(diào)節(jié)GATA結(jié)合蛋白3的表達(dá)誘導(dǎo)Th2細(xì)胞向Th9細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并分泌IL-9和IL-10[7-8]。將TGF-β與IL-4混合添加到CD4+T細(xì)胞中，能有效誘導(dǎo)Th9細(xì)胞擴(kuò)增，說明TGF-β是人類Th9細(xì)胞增殖分化的必要因素，而IL-4則在記憶T細(xì)胞分化為Th9細(xì)胞過程中發(fā)揮增強(qiáng)作用[9-10]。這些研究成果表明，TGF-β與IL-4的聯(lián)合作用能有效誘導(dǎo)人類IL-9的產(chǎn)生。

有研究表明，將炎性因子IL-1β、IL-6、IL-10、干擾素(interferon，IFN)-α、IFN-β及IL-21分別添加到Th9細(xì)胞的極化條件中，上調(diào)了IL-9的表達(dá)，向Th9細(xì)胞極化條件中添加IFN-γ或IL-27則顯著抑制了IL-9的表達(dá)[11]。但也有研究認(rèn)為，IL-21可有效增強(qiáng)Th9細(xì)胞的分化[12]。

不同的CD4+T細(xì)胞會(huì)分泌不同的細(xì)胞因子對(duì)Th9細(xì)胞進(jìn)行調(diào)控，其調(diào)節(jié)機(jī)制比較復(fù)雜，如圖1所示。

圖1 細(xì)胞因子調(diào)控Th9細(xì)胞示意圖

1.2IL-9對(duì)T細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)機(jī)制 IL-9屬于Ⅲ型T細(xì)胞生長(zhǎng)因子，其相對(duì)分子質(zhì)量為14×103，由144個(gè)氨基酸構(gòu)成，是具有10個(gè)半胱氨酸的糖蛋白[13]。IL-9受體(IL-9 receptor，IL-9R)由兩條鏈組成：一條是α鏈(IL-9Rα)，另一條是γ鏈(IL-9Rγ)，人的IL-9R有11個(gè)外顯子，由522個(gè)氨基酸組成[14]。IL-9與IL-9R共同作用，介導(dǎo)c-Jun激酶(c-Jun N-terminal kinase，JAK)/STATS信號(hào)通路，IL-9通過與IL-9R結(jié)合活化T細(xì)胞，通過STAT1、STAT3和STAT5的活化促進(jìn)IL-9介導(dǎo)的T細(xì)胞增殖，從而抑制細(xì)胞凋亡[15]。IL-9R上STAT結(jié)合位點(diǎn)的突變將使STATs的活化能力降低，從而導(dǎo)致T細(xì)胞凋亡[16]。大量研究表明，JAK/STATs信號(hào)通路在免疫耐受和自身免疫中至關(guān)重要[17-19]。目前，JAK抑制劑已經(jīng)進(jìn)入治療移植排斥反應(yīng)的臨床試驗(yàn)階段[20]。

2 Th9細(xì)胞在移植排斥反應(yīng)中的作用

Th1細(xì)胞在同種異體移植中主要參與急性排斥反應(yīng)，Th2細(xì)胞主要參與移植耐受反應(yīng)。Th9細(xì)胞亞群作為新發(fā)現(xiàn)的T細(xì)胞亞群，在變態(tài)反應(yīng)性疾病模型中研究較多，而在免疫排斥反應(yīng)模型中的研究并不多，其作用機(jī)制也不甚清楚[21]。IL-9和IL-10是Th9細(xì)胞分泌的兩種重要的細(xì)胞因子，因此通過梳理IL-9和IL-10在移植排斥反應(yīng)疾病模型中的表達(dá)、功能作用以及其影響排斥反應(yīng)發(fā)生、發(fā)展的多種途徑，可揭示Th9細(xì)胞這一新的細(xì)胞亞群在移植排斥反應(yīng)性疾病中所起的作用[22]。

2.1IL-9在移植排斥反應(yīng)中的作用 研究表明，IL-9在移植排斥反應(yīng)中的作用與嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞的增多及浸潤(rùn)有關(guān)[23]。嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞增加會(huì)導(dǎo)致免疫球蛋白E分泌增多，從而促進(jìn)炎性細(xì)胞參與炎性反應(yīng)。一項(xiàng)皮膚移植模型發(fā)現(xiàn)，CD4+CD25+T細(xì)胞可產(chǎn)生大量的IL-9，進(jìn)而活化肥大細(xì)胞從而誘導(dǎo)移植耐受[24]。來自Treg或其他細(xì)胞分泌的TGF-β可能是CD4+CD25+T細(xì)胞產(chǎn)生IL-9的誘因。TGF-β可誘導(dǎo)致病的Th0/Th1細(xì)胞分化為Th9細(xì)胞，并產(chǎn)生IL-9、IL-10，從而緩解正在進(jìn)行的組織損傷[25]。一項(xiàng)采用CD8缺陷小鼠進(jìn)行的心臟移植動(dòng)物模型表明，IL-9信使RNA參與調(diào)節(jié)Th2型同種異體免疫排斥反應(yīng)[26]。另一項(xiàng)小鼠心臟移植模型研究表明，進(jìn)行同種異體心臟移植時(shí)，IL-9轉(zhuǎn)基因供體的心臟會(huì)發(fā)生急性排斥反應(yīng)，而野生型供體的心臟則不會(huì)發(fā)生排斥反應(yīng)[27]。有研究發(fā)現(xiàn)，嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)引起急性排斥反應(yīng)，而Treg則可通過直接免疫抑制和分泌IL-9促進(jìn)非變應(yīng)性肥大細(xì)胞分化，誘導(dǎo)移植物的局部耐受，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也得到了免疫組織化學(xué)的證實(shí)[28]。

2.2IL-10在移植排斥反應(yīng)中的作用 T細(xì)胞是介導(dǎo)同種異體器官移植排斥反應(yīng)的主要效應(yīng)細(xì)胞。由于IL-10可抑制Th1細(xì)胞因子的合成與分泌，誘導(dǎo)Th1細(xì)胞向Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并且可誘導(dǎo)同種異體的特異性免疫耐受，所以對(duì)于其在移植排斥中的作用也備受關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)，在大鼠心臟移植早期或后期給予小劑量的IL-10治療有利于受體存活，若在移植后期給予較大劑量的IL-10，則可加重移植排斥反應(yīng)的發(fā)生，增加受體的死亡率[29]。因此，研究IL-10在移植排斥反應(yīng)中的作用，對(duì)指導(dǎo)臨床治療同種異體器官移植排斥反應(yīng)具有重要的意義。

2.3Th9細(xì)胞在慢性移植排斥反應(yīng)過程中的作用 Th9細(xì)胞在移植物慢性排斥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮作用，Th9細(xì)胞與IL-1、CD40L等細(xì)胞因子具有協(xié)作效應(yīng)，多種細(xì)胞因子相互促進(jìn)，在慢性排斥損傷過程中發(fā)揮著重要作用[5]。Th9能夠分泌促炎性細(xì)胞因子TGF-β、IL-10、IL-4、IL-9，IL-10能夠抑制細(xì)胞因子Th1、Th2、Th17細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，發(fā)揮抗炎作用；炎性因子IL-1β、IL-6、IL-10、IFN-α、IFN-β、IL-21、IFN-γ以及IL-27對(duì)Th9細(xì)胞具有調(diào)節(jié)作用[6]。IL-9、IL-10能夠促進(jìn)組織炎癥的發(fā)展，使移植物排斥反應(yīng)加重，加重炎性反應(yīng)的發(fā)生，導(dǎo)致慢性排斥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展[13]。

3 小結(jié)與展望

Th9細(xì)胞通過JAK/STATs信號(hào)通路在免疫耐受和自身免疫中發(fā)揮作用，但是調(diào)節(jié)Th9細(xì)胞合成和分泌IL-9、IL-10的復(fù)雜的細(xì)胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)還有待進(jìn)一步研究，同時(shí)IL-9、IL-10介導(dǎo)的移植排斥反應(yīng)機(jī)制及其相互作用尚未明確。因此，在下一步的研究中亟需確定Th9細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子及Th9細(xì)胞合成和分泌IL-9、IL-10復(fù)雜的細(xì)胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，從而更全面地認(rèn)識(shí)Th9細(xì)胞參與免疫系統(tǒng)及排斥反應(yīng)的過程，有效確定移植排斥反應(yīng)的治療靶點(diǎn)，進(jìn)一步研究Th9細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的靶向免疫抑制劑，從而開拓誘導(dǎo)一種新的免疫耐受的方法。

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