Th細胞亞群失衡在免疫性肝損傷中的研究進展

李 娜，張家祥 綜述 朱啟星 審校

◇綜 述◇

Th細胞亞群失衡在免疫性肝損傷中的研究進展

李 娜1，張家祥1綜述 朱啟星2審校

免疫性肝損傷是一種由免疫系統介導的慢性肝臟組織受損的疾病。T細胞亞群及其分泌的細胞因子在肝臟損傷的過程中扮演重要角色。近年來，關于T細胞亞群失衡在免疫性肝損傷中的作用的研究越來越多，本文將從Th1細胞、Th2細胞、Treg細胞、Th17細胞、Th22細胞、Th9細胞及細胞群間的失衡綜述其在免疫性肝損傷中的作用。

免疫性肝損傷；T細胞亞群；細胞因子；失衡

免疫性肝損傷是由免疫系統介導的肝細胞病，主要的病理改變為肝組織內大量炎性細胞浸潤，免疫性肝損傷是肝纖維化、肝硬化以及肝癌等疾病進展過程中的重要步驟之一［1］。大多數研究者認為，免疫性肝損傷的發病機制與免疫調控網絡紊亂有關，T細胞亞群是機體免疫系統中的重要細胞群，各個細胞亞群之間相互調節，相互制約，當機體受到病原體的感染時，細胞群之間平衡失調，參與肝臟細胞的損傷。CD4+T細胞有數個亞群，早期研究［2］顯示主要為分泌干擾素-γ（interferon-γ，INF-γ）和白介素2（interleukin-2，IL-2）參與細胞免疫的輔助性T細胞1（Th1）和分泌IL-4、IL-5和IL-13參與體液免疫的Th2。近年來，有研究［3］顯示調節性T細胞（Treg細胞）、Th17細胞、Th9細胞和Th22細胞在免疫性肝損傷的進展中也起到重要作用。

雖然有關T細胞亞群分泌的細胞因子以及T細胞亞群失衡與免疫性肝損傷機制研究較多，但本文主要將各個細胞亞群及其主要分泌的細胞因子間的平衡狀態，以及其在免疫性肝損傷過程中的作用進行綜述。

1 Th1細胞和Th2細胞

Th1細胞主要分泌IL-2、IFN-γ等細胞因子，介導細胞免疫應答。在許多動物實驗模型中，Th1類細胞因子在肝損傷的過程中發揮主要損傷作用，細胞因子的含量與肝臟的炎癥程度呈正相關性［2］。研究［4］顯示IL-2是一種潛在的激活性的記憶性效應T細胞分泌的細胞因子，具有修復效應，并且能夠加強T細胞對于抗原的耐受性，近年來國內外臨床醫師及科學研究者逐漸開始關注IL-2在治療乙型肝炎中的作用；然而，高劑量的IL-2不僅會導致嚴重的全身性副作用，還可以促進Treg細胞的功能，從而增加抗原特異性T細胞的激活閾值［5］。但值得關注的是低劑量的IL-2能夠刺激Treg細胞從而改善自身免疫性疾病的進展，并且長期低劑量的IL-2能夠預防過敏性疾病等自身免疫性炎癥［6］。因此，IL-2是否可能成為一個治療免疫性肝損傷的有效制劑還需進一步研究。

Th2細胞主要通過分泌Th2型細胞因子介導體液免疫應答，IL-4是由Th2細胞生成的主要細胞因子，其在淋巴細胞的分化過程中起到關鍵作用，其主要生物學效應為以自分泌的方式促進Th2細胞分化并抑制Th1細胞和Th17細胞的分化，對于肝臟的損傷具有保護作用。在刀豆蛋白A（concanavalin A，ConA）誘導的肝損傷模型中，IL-4介導信號轉導及轉錄激活蛋白 6（signal transducer and activator of transcription 6，STAT6）依賴途徑誘導嗜酸性粒細胞趨化因子的表達以及自然殺傷T細胞（nature killer，NKT細胞）IL-5的表達，隨后，嗜中性粒細胞和嗜酸性粒細胞被募集到肝臟，導致肝臟組織的損傷［7］。IL-4通過JAK1/STAT6的細胞內信號轉導途徑在不同的細胞群調控炎癥反應，并且能夠通過主要組織相容性復合體表達上調識別CD4+T細胞的抗原。臨床研究［8］表明CD124（IL-4R）自身抗體對IL-4有中和作用，這些抗體可以支持炎性環境從而導致肝組織的損傷。同時，研究［9］顯示IL-4的單核苷酸多態性與肝損傷有關，并且在590位點c＞t使得肝損傷的風險增高。

IL-4在許多肝臟疾病的組織和血清中高表達，很可能IL-4、STAT6和嗜酸性粒細胞浸潤活化后也在各種各樣的肝臟疾病的進展中發揮重要作用。因此，體內IL-4、STAT6信號通路的調節可能為肝臟疾病的治療提供了一種新的方法。

在健康狀態下，Th1的促進免疫性炎癥功能和Th2的抑制免疫性炎癥功能保持在平衡狀態，但在自身免疫性肝損傷的過程中促炎因子的高表達以及抑炎因子的缺乏，二者平衡的破壞可能是自身免疫性肝損傷的主要免疫性原因之一［2］。但進一步的研究［10］顯示Th1/Th2的失衡并不能完全闡述免疫性肝損傷的發病機制，其他的T細胞亞群在其損傷過程中也發揮重要作用。

2 Treg細胞和Th17細胞

2005年，Harrington et al［11］和Park et al［12］發現Th17細胞，其產生的細胞因子在免疫性肝損傷的動物模型及自身免疫性疾病中都發揮了作用。該細胞主要產生IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-23等，參與免疫應答以及自身免疫性反應，IL-17A被認為是Th17細胞分泌的最具代表性的細胞因子。IL-17作為重要的炎癥介質，主要通過刺激靶細胞釋放前炎癥細胞因子，進而誘導中性粒細胞的活化與聚集，促進炎癥反應，參與自身免疫性疾病的發生和發展，并可誘導相關炎癥因子的基因表達，促進局部炎癥的擴大，同時也能促進T淋巴細胞的活化與增殖。IL-17在固有免疫應答和獲得性免疫應答中均發揮重要作用，并將兩者聯系在一起。在自身免疫性肝炎（autoimmune hepatitis，AIH）患者的病理組織中表現為IL-17高表達，且AIH患者肝臟組織中IL-17的表達強度與肝臟組織學纖維化程度呈正相關性。

Th17細胞分泌的IL-21不僅通過自分泌方式促進其進一步分化，還誘導分化的Th17細胞表達IL-23受體，對IL-23信號產生應答，維持Th17細胞表型的穩定并獲得效應功能，通過STAT3在Th17細胞生成過程中的分化、放大和穩定中也起著重要作用。研究［13］顯示，IL-23/Th17在原發性膽汁性肝硬化（primary biliary cirrhosis，PBC）的疾病進展過程中扮演重要角色，調整 IL-23/Th17信號通路可為AIH的治療提供新思路。IL-17家族已經被證明在免疫性肝損傷的過程中發揮了重要作用，除了IL-17A以外，Th17細胞分泌的其他細胞因子也發揮了不容忽視的作用［14］。因此，在免疫性肝損傷的細胞應答早期階段抑制Th17細胞的細胞因子分泌可能具有重要的臨床價值。

Sakaguchi et al［15］在1995年發現了一種可以對免疫應答發揮負調控作用的CD4/D25+T細胞亞群，并且將其命名為Treg細胞。Treg細胞是存在于體內具有免疫抑制作用的一類T淋巴細胞亞群，約占外周CD4+T細胞的5%～10%，并能夠分泌IL-4、IL-10和轉化生長因子β（transforming growth factor，TGF-β）等細胞因子，參與自身免疫性疾病的發生發展。研究［16］表明Treg細胞的功能缺失和數量下降可能在自身免疫性肝炎的進展中起到了重要作用。也有研究［17］提示，在自身免疫性肝炎的患者中不僅僅是Treg細胞的數量減少和功能下降導致免疫缺陷，而且Treg細胞轉化為其他效應細胞也可能發揮了作用。但也有一些研究者在自身免疫性肝炎患者的外周血中，通過特異性染色體標志和功能性的檢測發現，流動性Treg細胞的數量并沒有下降，功能也沒有損害［18］。由于選取的人群不同，檢測方法的差異，導致了關于Treg細胞在免疫性肝損傷的進展過程中的作用功能仍存在爭議。因此，針對不同類型的自身免疫性肝炎以及相關細胞數量和功能等作用仍然值得探討。TGF-β主要是由Treg細胞分泌的細胞因子，具有重要的生物學功能，能夠調節T細胞亞群功能分化，參與Treg細胞分化，與IL-1、IL-6具有協同作用，調節Th17細胞分化，在組織的修復過程中有重要作用。TGF-β可以誘導Treg細胞特異性轉錄因子Foxp3的表達，在IL-6的作用下，TGF-β可以抑制Treg細胞的產生且誘導Th17細胞分化，這兩個細胞亞群的變化頻率和功能平衡對維持免疫穩態至關重要［19］。同時，也有臨床研究［20］表明，TGF-β1在自身免疫性肝炎和原發性膽汁性肝硬化患者的肝非實質細胞的高表達證實了其在自身免疫性肝病纖維化的發展中的作用，而巨噬細胞表達TGF-β1的位置不同則反映了病變的機制不同，具體生物學功能還需要進一步研究。

Th17細胞是炎癥細胞群的代表性細胞，而Treg細胞具有拮抗炎癥作用的功能，兩者的分化過程相互影響并且相互交叉，而且具有很大的可調節性。在動物模型研究及人類自身免疫性疾病中，Treg細胞和Th17細胞間的失調在肝臟組織損傷的過程中都起到了重要作用［21］。在免疫性疾病進展的各個階段都有可能使得其平衡向Th17傾斜，因此，維持兩者之間的平衡是控制免疫性肝損傷進展的重要措施。

3 Th9細胞

2010年，人們報道了新型的T細胞亞群命名為Th9［22］。Th9新亞群的發現使人們重新認識到了不同CD4+T細胞亞群在自身免疫性疾病中的作用，重新研究不同亞群所致自身免疫性疾病的進展機制，IL-9是Th9細胞主要分泌的細胞因子，白細胞介素-9受體（IL-9R）是細胞因子受體超家族中的一員，有一條α鏈（IL-9Rα）和一條γ鏈（IL-9Rγc）組成，IL-9R在多種細胞中均有表達。IL-9與其受體結合，IL-9Rα鏈上的酪氨酸被磷酸化致使JAK1活化，另一條 γc鏈致使 JAK3活化，進一步激活因子STAT1、STAT3以及STAT5等，進而啟動基因的一系列表達程序。研究［23］表明Th9細胞分泌的IL-9增加了肝纖維化的嚴重程度，加快肝損傷的進展，因此，基于IL-9的免疫療法可能成為治療肝纖維化的一種很有潛力的方法。自身免疫性肝炎患者的外周血和肝組織中的IL-9高表達，且其水平與肝組織的病理分期呈正相關性［24］，提示Th9細胞在自身免疫性肝炎的疾病進展中發揮相關作用。在不同的微環境中，Th9細胞發揮了對疾病進展的抑制或促進作用，其具體的生物學效應尚不清楚，有待于進一步研究。

4 Th22細胞

Th22細胞與其它淋巴細胞亞群構建了復雜的免疫調節網絡，維持機體穩定。Th22細胞主要分泌IL-22，但不生成IL-17和IFN-γ。研究［25］顯示IL-22是把雙刃劍，可以在炎癥反應中起到抑制作用，也可以啟到促進作用，敲除IL-22的編碼基因，可以減輕膽管炎的損傷程度。在病毒誘發的機體免疫炎性反應過程中，Th22細胞分化，其分泌的IL-22可以促進肝細胞的存活并且抑制細胞凋亡，這些生物學功能在臨床和動物實驗中都得到證據支持［26］。研究［27］表明，IL-22通過IL-22/IL-22RA1和STAT3的通路，可以誘導肝固有的抗菌活性，IL-22可能成為治療肝臟感染的一種有效的輔助。因此，Th22細胞為自身免疫性肝損傷治療提供了新的思路。

5 T細胞亞群網絡

免疫性肝損傷的進展過程包括固有免疫應答和適應性免疫應答。肝臟的損傷可能是CD4淋巴T細胞識別自身抗原肽的過程。在各種因素所產生的信號的刺激下，抗原提呈細胞刺激Th0分化，根據不同微環境所含的細胞因子和自身抗原的不同，分化為Th1細胞、Th2細胞、Treg細胞、Th17細胞、Th9細胞和Th22細胞。

圖1 Th細胞亞群分化與免疫性肝損傷

當抗原提成細胞與Th0細胞表面的相關受體結合后，Th0細胞分化為Th1細胞和Th2細胞，Th1細胞分泌IFN-γ，IFN-γ是組織損傷的主要細胞因子，不僅刺激CD8+T細胞，提高人類白細胞抗原I（human leukocyte antigen I，HLA I）類抗原的表達，誘導HLA II類分子的表達，也激活單核巨噬細胞，從而釋放IL-1和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）。Th1細胞表達的由TBX21基因編碼的特異性轉錄因子T-bet（T-box expressed in T cells）具有生產IFN-γ的功能。Th2細胞在IL-4的誘導下通過STAT6信號通路拮抗Th1細胞的生物學效應，Th2細胞主要表達IL-4、IL-5、IL-13并參與體液免疫應答，調節轉錄因子GATA-3能自我激活，從而形成正反饋。GATA-3與T-bet通路之間相互對抗，機體內的微環境影響著Th1細胞和Th2細胞之間的平衡［28］。Th17細胞是目前公認的一種除Th1和Th2獨立的T細胞亞群。IL-6和TGF-β促使Th17細胞的活化，主要產生IL-17、IL-21、IL-23［29］。調節性T細胞是一種由轉錄因子FOXP3控制的T細胞亞群，并主要分泌TGF-β，IL-6和TGF-β維持著Th17細胞與Treg細胞之間的平衡。Th9細胞在 IL-4和TGF-β的作用下分化，主要分泌IL-9，促進了細胞和肥大細胞的存活和增殖，刺激細胞因子的產生，參與細胞間的調控。

雖然這些細胞亞群及其分泌的細胞因子維持相對穩定，且存在一定的可調節性，互相交叉，形成一個調節網絡，但與此同時，一旦其中一個細胞亞群或細胞因子發生變化，就會形成一系列的連鎖反應，在肝損傷的進展中，關于該調節網絡的研究已經取得了一些進展，但具體的調控機制尚不清晰，有待于進一步研究，此領域的深入研究為免疫性肝損傷的治療提供了新思路。

［1］ 李 響，劉 浩，路景濤，等.免疫性肝損傷大鼠枯否細胞對肝星狀細胞增殖的影響及芍藥苷的作用［J］.安徽醫科大學學報，2008，43（6）：679-82.

［2］ 黑常春，馬寧芳，王燕蓉.Th1/Th2類細胞因子的變化對急性免疫性肝損傷的影響研究［J］.中國組織化學與細胞化學雜志，2011，20（6）：634-41.

［3］ Herkel J.Regulatory T cells in hepatic immune tolerance and autoimmune liver diseases［J］.Dig Dis，2015，33（2）：70-4.

［4］ Li X，Xia L，Li T，et al.Cytokine-mediated immunopathogenesis of hepatitis B virus infections［J］.Clin Rev Allergy Immunol，2016，50（1）：41-54.

［5］ Toe J G，Pellegrini M，Mak T W.Promoting immunity during chronic infection-the therapeutic potential of common gamma-chain cytokines［J］.Mol Immunol，2013，56（1-2）：38-47.

［6］ Churlaud G，Jimenez V，Ruberte J，et al.Sustained stimulation and expansion of Tregs by IL2 control autoimmunity without impairing immune responses to infection，vaccination and cancer［J］.Clin Immunol，2014，151（2）：114-26.

［7］ Njoku D B，Li Z N，Washington N D，et al.Suppressive and proinflammatory roles for IL-4 in the pathogenesis of experimental drug-induced liver injury［J］.Eur J Immunol，2009，39（6）：1652 -63.

［8］ Zingaretti C，Arigo M，Cardaci A，et al.Identification of new autoantigens by protein array indicates a role for IL4 neutralization in autoimmune hepatitis［J］.Mol Cell Proteomics，2012，11（12）：1885 -97.

［9］ Wu Z，Qin W，Zeng J，et al.Association between IL-4 polymorphisms and risk of liver disease：an updated Meta-analysis［J］. Medicine（Baltimore），2015，94（35）：1-13.

［10］Noack M，Miossec P.Th17 and regulatory T cell balance in autoimmune and inflammatory diseases［J］.Autoimmun Rev，2014，13 （6）：668-77.

［11］Harrington L E，Hatton R D，Mangan P R，et al.Interleukin 17-producing CD4+effector T cells develop via a lineage distinct from the T helper type 1 and 2 lineages［J］.Nat Immunol，2005，6（11）：1123-32.

［12］Park H，Li Z，Yang X O，et al.A distinct lineage of CD4 T cells regulates tissue inflammation by producing interleukin 17［J］.Nat Immunol，2005，6（11）：1133-41.

［13］Yang C Y，Ma X，Tsuneyama K，et al.IL-12/Th1 and IL-23/ Th17 biliary microenvironment in primary biliary cirrhosis：implications for therapy［J］.Hepatology，2014，59（5）：1944-53.

［14］Zhang H，Bernuzzi F，Lleo A，et al.Therapeutic potential of IL-17-mediated signaling pathway in autoimmune liver diseases［J］. Mediators Inflamm，2015，2015：436450.

［15］Sakaguchi S，Sakaguchi N，Asano M，et al.Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains（CD25）.Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases［J］.J Immunol，1995，155（3）：1151-64.

［16］An Haack I，Derkow K，Riehn M，et al.The role of regulatory CD4 T cells in maintaining tolerance in a mouse model of autoimmune hepatitis［J］.PLoS One，2015，10（11）：1-16.

［17］Grant C R，Liberal R，Holder B S，et al.Dysfunctional CD39POS regulatory T cells and aberrant control of T-helper type 17 cells in autoimmune hepatitis［J］.Hepatology.2014，59（3）：1007-15.

［18］Peiseler M，Sebode M，Franke B，et al.FOXP3+regulatory T cells in autoimmune hepatitis are fully functional and not reduced in frequency［J］.J Hepatol，2012，57（1）：125-32.

［19］Zhao L，Qiu de K，Xa X.Th17 cells：the emerging reciprocal partner of regulatory T cells in the liver［J］.J Dig Dis，2010，11 （3）：126-33.

［20］Raikhelson K L，Karev V E，Marchenko N V，et al.Role of transforming growth factor-beta in the development of some liver diseases［J］.Ter Arkh，2014，86（2）：44-8.

［21］Wang L，Du H，Liu Y，et al.Chinese medicine bu xu hua yu recipe for the regulation of Treg/Th17 ratio imbalance in autoimmune hepatitis［J］.Evid Based Complement Alternat Med，2015，2015：461294.

［22］Pae S，Cho J S，Miller M，et al.Chronic allergen challenge induces bronchial mast cell accumulation in BALB/c but not C57BL/6 mice and is independent of IL-9［J］.Immunogenetics，2010，62（8）：499-506.

［23］Qin S Y，Lu D H，Guo X Y，et al.A deleterious role for Th9/IL-9 in hepatic fibrogenesis［J］.Sci Rep，2016，6：18694.

［24］肖 瀟，卞兆連，苗 琪，等.白細胞介素-9在原發性膽汁性肝硬化患者中的表達及其臨床意義［J］.胃腸病學，2014，19（8）：464-7.

［25］Kawata K，Tsuda M，Yang G X，et al.Identification of potential cytokine pathways for therapeutic intervention in murine primary biliary cirrhosis［J］.PLoS One，2013，8（9）：e74225.

［26］Lu D H，Guo X Y，Qin S Y，et al.Interleukin-22 ameliorates liver fibrogenesis by attenuating hepatic stellate cell activation and downregulating the levels of inflammatory cytokines［J］.World J Gastroenterol，2015，21（5）：1531-45.

［27］Zheng M，Horne W，McAleer J P，et al.Therapeutic role of interleukin 22 in experimental intra-abdominal Klebsiella pneumoniae infection in mice［J］.Infect Immun，2016，84（3）：782-9.

［28］Murphy K M，Stockinger B.Effector T cell plasticity：flexibility in the face of changing circumstances［J］.Nat Immunol，2010，11 （8）：674-80.

［29］Korn T，Bettelli E，Oukka M，et al.IL-17 and Th17 cells［J］. Annu Rev Immunol，2009，27：489-517.

R 392.114；R 593.2

A

1000-1492（2016）09-1384-04

時間：2016-8-1 14：07

http：//www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160801.1407.072.html

2016-05-04接收

國家自然科學基金（81502791、81371730）；高等學校博士學科點專項科研基金（20133420110001）；安徽醫科大學校科研基金（2015xkj005）

1安徽醫科大學公共衛生學院職業衛生與環境衛生系，合 肥 2300322安徽醫科大學皮膚病研究所，合肥 230032

李 娜，女，本科生； 朱啟星，男，教授，博士生導師，責任作者，E-mail：zqxing@ yeah.net