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Th17細(xì)胞和糖尿病腎病關(guān)系的研究進(jìn)展

董文鵬1李琦2王楊威苗里寧

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院腎內(nèi)科，吉林長春130041)

〔關(guān)鍵詞〕Th17；IL-17；糖尿病腎病

1大慶油田總醫(yī)院腎內(nèi)科2吉林市中心醫(yī)院

第一作者：董文鵬(1981-)，男，在讀碩士，主治醫(yī)師，主要從事腎臟疾病基礎(chǔ)與臨床研究。

Th17細(xì)胞是新型CD4+輔助性T細(xì)胞亞群，以產(chǎn)生白細(xì)胞介素(IL)-17為主要特征，有別于傳統(tǒng)Th1、Th2、Treg細(xì)胞分化途徑，具有獨(dú)特的分化和調(diào)節(jié)機(jī)制。Th17細(xì)胞參與機(jī)體防御胞外菌感染、腫瘤、自身免疫性疾病等多個重要生理或病理進(jìn)程。近年來Th17細(xì)胞在2型糖尿病腎病(T2DN)發(fā)病機(jī)制中的作用受到廣泛關(guān)注。本文對Th17細(xì)胞的分化調(diào)節(jié)及其在T2DN方面的研究進(jìn)行綜述。

1Th17細(xì)胞的分化

初始CD4+T細(xì)胞接受抗原刺激后，在不同條件下分化成不同亞型T細(xì)胞，執(zhí)行不同的功能。當(dāng)轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β單獨(dú)存在時，CD4+T細(xì)胞分化為Foxp3+Treg細(xì)胞，TGF-β和IL-6共同存在時，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子孤核受體RORγt表達(dá)，促使初始CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化。Th17細(xì)胞內(nèi)表達(dá)特征性的轉(zhuǎn)錄因子RORγt和RORα，RORγt促使Th17細(xì)胞分化作用強(qiáng)于RORα，是控制Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子〔1〕。RORγt由Rorc基因編碼，在分化成熟的Th17細(xì)胞內(nèi)RORγt特異性高表達(dá)，RORγt誘導(dǎo)初始CD4+T細(xì)胞上編碼IL-17和IL-17F的基因轉(zhuǎn)錄〔2〕，在初始T細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入編碼RORγt的逆轉(zhuǎn)錄病毒可誘導(dǎo)分泌IL-17。

2Th細(xì)胞的調(diào)節(jié)

2.1正向調(diào)節(jié)

2.1.1IL-23IL-23由樹突細(xì)胞(DC)和其他抗原提呈細(xì)胞分泌，是IL-12家族成員，包含p40和p19兩個亞單位，與IL-12有共同的p40亞單位。IL-23受體為IL-12Rβ1和IL-23R。IL-23可介導(dǎo)STAT3磷酸化過程，使STAT3激活并促進(jìn)RORγt表達(dá)，從而促進(jìn)IL-17的分泌〔3〕。IL-23不參與Th17細(xì)胞早期分化，卻是Th17細(xì)胞存活、繁殖的重要因子。Langrish等〔4〕研究發(fā)現(xiàn)小鼠缺乏IL-23不影響Th17細(xì)胞正常產(chǎn)生，卻使其不能存活和繁殖；IL-23缺陷(p19-/-)小鼠含有很少的Th17細(xì)胞，不易患自身免疫性腦脊髓炎(EAE)和膠原性關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病。Foxo1是IL-23受體(IL-23R)表達(dá)的抑制劑，SGK1通過滅活Foxo1來調(diào)整IL-23R表達(dá)，維持Th17細(xì)胞穩(wěn)定。在一些細(xì)胞中，SGK1控制Na+轉(zhuǎn)運(yùn)和NaCl穩(wěn)態(tài)〔5〕，高鹽條件活化涉及TonEBP/NFAT5和SGK1的P38/MAPK途徑，促使Th17細(xì)胞產(chǎn)生〔6〕。

2.1.2IL-21Th17能自分泌產(chǎn)生IL-21來促進(jìn)自身分化進(jìn)程〔7〕。 IL-21同TGF-β結(jié)合，誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化。在IL-21或IL-21R的基因敲除小鼠模型中，即使IL-6和TGF-β同時存在也不能誘導(dǎo)Th17分化，并且小鼠體內(nèi)CD4+IL-17+T細(xì)胞也明顯減少。NKT和NK細(xì)胞可產(chǎn)生IL-21，在某些情況下當(dāng)IL-6缺乏時可支持Th17細(xì)胞分化〔8〕。目前認(rèn)為，由新生Th17所產(chǎn)生的IL-21需建立一個正反饋回路并依賴STAT3與IL-21啟動子結(jié)合來誘導(dǎo)Th17進(jìn)一步促進(jìn)自身分化，從而增加微環(huán)境中Th17細(xì)胞的數(shù)量。

2.1.3其他IRF4缺陷T細(xì)胞不能向Th17細(xì)胞分化，IRF4基因敲除小鼠不能誘導(dǎo)自身免疫性腦脊髓炎(EAE)。IRF4基因敲除T細(xì)胞RORγt表達(dá)下降〔9〕。Runx1又稱為ALM1，通過與RORγt直接作用，加強(qiáng)IL-17表達(dá)〔10〕。

2.2負(fù)向調(diào)節(jié)

2.2.1IL-2在體內(nèi)外試驗(yàn)中，IL-2抑制Th17細(xì)胞分化。IL-2基因缺失或抗體阻斷后促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，IL-2缺乏或去除轉(zhuǎn)錄因子STAT5導(dǎo)致Th17細(xì)胞發(fā)育增加。IL-2缺陷小鼠IL-17的表達(dá)增強(qiáng)，加入IL-2則使RORγt的表達(dá)及Th17的分化受到抑制。IL-2抑制Th17分化的機(jī)制需要STAT5參與，IL-2優(yōu)先活化STAT5，STAT5可通過抑制RORγt的活性來抑制Th17細(xì)胞的分化〔11〕。

2.2.2IL-27IL-27為IL-12家族成員，是EBI3和p28鏈組成的異二聚體，由DCs和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，可通過與IL-27受體鏈和gp130受體鏈組成的復(fù)合物結(jié)合，參與信號傳導(dǎo)。當(dāng)IL-27缺乏時，Th17細(xì)胞的生成增加〔12〕。

2.2.3IFN-γIFN-γ對Th17細(xì)胞的分化起負(fù)調(diào)節(jié)作用〔13〕。IFN-γ可以通過抑制TGF-β下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子Smad3磷酸化，阻斷Smad3對TGF-β受體的作用，從而干擾Th17細(xì)胞分化。

2.2.4IRF8IRF8在沉默Th17細(xì)胞分化方面起重要作用。IRF8缺乏鼠Th17細(xì)胞分化增加，IL-17產(chǎn)生增加。過度表達(dá)IRF8顯著減少Th17細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)。免疫共沉淀和染色質(zhì)免疫沉淀試驗(yàn)證實(shí)IRF8同RORγt作用，拮抗CNS2。C-羧基端截斷的IRF8突變體缺乏氨基酸1-114，不能同RORγt結(jié)合，不能抑制IL-17基因表達(dá)〔14〕。

2.2.5DigoxinHuh等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)，地高辛(Digoxin)及其衍生物Dig(dhd)/Dig(sal)通過拮抗RORγt抑制Th17細(xì)胞分化，可延遲小鼠自身免疫疾病發(fā)生，減輕疾病嚴(yán)重程度；地高辛抑制小鼠Th17 細(xì)胞分化，但不影響其他T細(xì)胞亞群分化。

2.2.6SR1001SR1001 是一種高親和性人工合成配體,特定結(jié)合于RORα和RORγt配體結(jié)合域，致使LBD構(gòu)象改變，致使助激活劑親和力下降，協(xié)阻抑物親和力升高，抑制受體轉(zhuǎn)錄活性，抑制Th17細(xì)胞分化及功能；SR1001通過抑制IL-17A基因表達(dá)和蛋白合成抑制小鼠Th17細(xì)胞產(chǎn)生〔16〕。

2.2.7其他Han等〔17〕研究表明，AGEs增加初始CD4+T細(xì)胞RAGE的mRNA表達(dá)，RAGE基因敲除減弱，AGEs對CD4+T細(xì)胞分化影響減弱。AGEs誘導(dǎo)初始CD4+T細(xì)胞向促炎TH1/Th17分化，并不影響抗炎Treg細(xì)胞。但減弱了Treg細(xì)胞的功能。miR-326在Th17細(xì)胞中表達(dá)明顯高于Th1、Th2、Treg細(xì)胞，過表達(dá)miR-326后，中樞神經(jīng)細(xì)胞浸潤的Th17細(xì)胞明顯增加。miR-326可能對于Th17細(xì)胞的繁殖及遷徙有調(diào)節(jié)作用〔18〕。ACKR2缺失，淋巴結(jié)B細(xì)胞表達(dá)GM-CSF增加，GM-CSF通過IL-6和IL-23可促進(jìn)Th17細(xì)胞繁殖和生存，因此ACKR2缺失可促使Th17細(xì)胞分化〔19〕。

2.3糖尿病和DN目前認(rèn)為1型糖尿病(T1DM)是一種由遺傳和環(huán)境因素介導(dǎo)的以胰腺β細(xì)胞進(jìn)行性破壞為特征的自身免疫性疾病，而(T2DM)是以胰島素抵抗和胰島素相對不足為特征的非免疫性疾病。DN是糖尿病最重要的微血管并發(fā)癥，也是腎小球硬化和終末期腎病的主要病因，約40%的T1DM和T2DM患者會出現(xiàn)DN。DN早期改變包括腎小球高濾過、管狀上皮細(xì)胞肥大、微量蛋白尿，隨后腎小球基底膜變厚、系膜基質(zhì)增多、大量蛋白尿，最終發(fā)展至腎小球硬化、終末期腎病。

DN發(fā)病機(jī)制涉及遺傳和血流動力學(xué)因素、高血糖、糖基化、氧化應(yīng)激、脂質(zhì)介質(zhì)和細(xì)胞因子信號等方面。T細(xì)胞被提出參與了T2DN的發(fā)生、發(fā)展〔20，21〕。Th17/Th1/Treg失衡可能導(dǎo)致T2DM及并發(fā)癥進(jìn)展〔22〕。細(xì)胞因子干擾素(INF)-γ、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-2、IL-17、IL-18及Th1、Th17細(xì)胞增強(qiáng)了胰島β細(xì)胞破壞〔23〕。

研究發(fā)現(xiàn)，T2DN患者Th1/Th17偏態(tài)分布。尿白蛋白肌酐比值同Th1/Th17細(xì)胞及Th17/Treg細(xì)胞比率呈正相關(guān)，同Treg細(xì)胞比例呈負(fù)相關(guān)。而且血清IL-6、IL-7、IFN-c、TNF-α、IL-2、IL-10水平在有尿蛋白的T2DM患者增加，同UACR正相關(guān)。同正常組對照，無論有無尿蛋白，糖尿病組Th1(CD3+CD8-IFN-γ+)和Th17(CD3+CD8-IL-17A+)比例增加，Th2(CD3+CD8-IL-4+)明顯減少，出現(xiàn)尿蛋白的糖尿病病人Th1/Th2/Th17/Treg 范例變化更明顯。Th1和Th17細(xì)胞比例同肌酐正相關(guān)，Treg負(fù)相關(guān)，Th17/Treg比率同肌酐正相關(guān)，同時數(shù)據(jù)顯示，肌酐同Th17/Treg比率的相關(guān)性較Th17和Treg更重要。這些數(shù)據(jù)表明Th1/Th2/Th17/Treg在T2DN中存在改變，可能增強(qiáng)免疫及炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致了T2DN的發(fā)生發(fā)展〔21〕。

Jagannathan-Bogdan等〔24〕報道，T2DM患者外周血Th17比例顯著升高，而Treg比例顯著降低，提示Th17/Treg失衡參與DN的發(fā)生。

3治療

TGF-β1是TGF超家族一員，TGF在許多細(xì)胞通路中發(fā)揮作用，包括細(xì)胞周期調(diào)控、損傷后修復(fù)、免疫反應(yīng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生等。低劑量TGF-β1，在DN早期，可降低血糖、減輕腎臟肥大，減輕氧化應(yīng)激，維持STAT3活化，致Treg/Th17平衡，在改善代謝紊亂和延緩DN腎臟損害方面具有保護(hù)作用〔25〕。

NOD鼠自然發(fā)病，與人類T1D相似。B7-H4免疫球蛋白融合蛋白，一個新識別的T細(xì)胞共同抑制信號分子，阻礙NOD鼠糖尿病的起始。但是，機(jī)制尚不明。B7-H4.Ig治療的鼠Th17頻率明顯減少，同時，減少了促炎癥細(xì)胞因子和Th17相關(guān)細(xì)胞因子的水平，增加了Th17抑制劑IFN-γ的水平〔26〕。

SR1001有效抑制小鼠自身免疫疾病嚴(yán)重性〔16〕。BLIMP-1影響淋巴細(xì)胞增殖和活化，抑制Th1細(xì)胞和Th17細(xì)胞分化、增強(qiáng)Treg細(xì)胞功能，對自身免疫糖尿病治療提供新的方法〔27〕。

霉酚酸酯 (MMF)是酶酚酸的酯類衍生物，具有獨(dú)特免疫抑制作用。有研究表明，MMF在DN的主要作用是減少CD41 T細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17A，從而減少腎內(nèi)重組人INF-γ和TNF-α。Th17細(xì)胞可能在DN進(jìn)展過程中和IL-17的調(diào)節(jié)發(fā)揮獨(dú)立作用，它潛在可能成為免疫治療的靶點(diǎn)〔28〕。

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〔2015-03-26修回〕

(編輯李相軍)

通訊作者：苗里寧(1958-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事腎臟疾病基礎(chǔ)與臨床研究。

〔中圖分類號〕R587.2

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)03-0750-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.03.105