Th17/Treg失衡在冠心病中的研究進展

陳西 劉正霞 周萍 劉瑩 魯翔

作者單位：210011 江蘇省南京市，南京醫科大學第二附屬醫院老年醫學科(陳西，魯翔)；210029 江蘇省南京市，南京醫科大學衰老與相關疾病研究重點實驗室(劉正霞，周萍，劉瑩)

冠心病是最常見的心血管疾病之一，在老年人群中有著高發生率、高死亡率。冠心病的基本病理改變是動脈粥樣硬化。研究普遍認為冠狀動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，涉及多種白細胞亞群和炎性細胞因子的相互作用，因此控制炎癥反應和免疫調節在冠心病的防治過程中極其重要[1]。

輔助性T細胞17(Th17)和調節性T細胞(Treg)是CD4+T淋巴細胞在不同細胞因子和不同環境的作用下分化而成的不同亞群，是免疫系統的重要組成部分，在感染性疾病、自身免疫性疾病和惡性腫瘤中扮演著重要角色。近年來，這兩種細胞受到了研究者的高度關注，越來越多的證據表明Th17/Treg失衡與冠心病有關，可能成為治療冠心病或改善其預后的新靶點。

1 Th17和Treg概述

1.1 Th17的發現、分化及功能 2005年，Harrington等利用動物實驗發現了一種可以分泌IL-17的新型T細胞，并根據其分泌的細胞因子，將其命名為輔助性T細胞17(Th17)。研究發現，Th前體細胞分化為Th17的過程中，不需要依賴于Th1細胞的轉錄因子T-bet、信號傳導及轉錄激活蛋白(STAT)4以及Th2細胞的轉錄因子STAT1、STAT6，進一步證明了Th17是CD4+T細胞中不同于Th1、Th2的一個特殊亞群[2]。

維甲酸相關孤兒核受體c(RORc)和STAT3是控制Th17分化的關鍵轉錄因子，并能夠誘導IL-17A、IL-17F等細胞因子的表達。當轉化生長因子β(TGF-β)和IL-6同時存在時，能夠促進活化的初始CD4+T細胞向Th17分化[3]。IFN-γ和IL-4則可以抑制Th17的分化過程[2]。IL-23雖然不參與Th17的早期分化，但他能參與維持Th17的存活及增殖，并刺激IL-17的產生，發揮免疫炎性作用[3]。

Th17細胞可以分泌IL-17、IL-6、IL-22等細胞因子，并主要通過IL-17發揮致炎作用，與類風濕性關節炎、多發性硬化癥、炎癥性腸病、變態反應性哮喘等自身免疫性疾病及細菌、病毒、真菌等所致多種感染性疾病有關[4]。

1.2 Treg的發現、分化及功能 1995年，Sakaguchi實驗組在切除小鼠胸腺后，發現小鼠發生了多器官的自身免疫性疾病，而通過外源性給予CD4+CD25+T細胞后，小鼠不再發生自身免疫功能障礙。說明該種細胞可以通過下調自身或非自身抗原的免疫應答來維持自我耐受，具有免疫抑制作用。實驗組將之命名為T調節細胞，即Treg[5]。

叉頭螺旋轉錄因子p3(Foxp3)是Treg關鍵的轉錄因子，也被認為是Treg的標志性分子，對維持Treg的免疫抑制功能至關重要[6]。Treg的分化也與TGF-β有關，當TGF-β單獨存在時，CD4+T細胞主要向Treg分化，而非Th17。

Treg可以分泌TGF-β、IL-10、IL-35等細胞因子，在控制慢性炎癥、抑制自身免疫病、限制炎癥相關癌癥的發展過程中發揮著重要作用[7]；但另一方面，Treg也可能與腫瘤的免疫逃逸有關[8]。

1.3 Th17與Treg相互平衡 現階段的研究普遍認為Th17與Treg具有相反的功能，Th17可以促進炎癥反應，而Treg則具有抑制炎癥的作用，參與維持自我耐受[9]。這兩種細胞在機體內存在著一定的平衡，協同維持免疫環境的穩定。

細胞因子的種類和濃度是影響Th17、Treg之間平衡的最重要因素。當機體處在穩定狀態，沒有受到外界環境炎癥刺激時，TGF-β會抑制效應T細胞的增殖，促進Treg分化，維持機體的免疫耐受；但當機體出現炎癥或感染時，免疫系統會產生大量的IL-6，抑制Treg表達,介導機體的炎癥反應。另外，當TGF-β濃度較低時，IL-6和IL-21能協同作用，使Foxp3表達降低，RORc表達上調，促進Th17細胞分化[10]，而高濃度的TGF-β則抑制IL-23受體表達，有利于Foxp3+Treg細胞分化[11]。

除了細胞因子信號，有報道稱微小RNA、T細胞受體信號、共刺激信號、Foxp3穩定性、代謝產物、腸道菌群、解耦聯蛋白等很多因素都能影響CD4+T細胞的分化方向，進而影響Th17和Treg之間的平衡[12-15]。

2 Th17/Treg比值與冠心病的關系

臨床上，有研究組對冠心病病人和健康人進行對照，發現冠心病病人外周血中Th17含量及其相關轉錄因子和細胞因子的水平均較健康人高，Treg細胞卻較健康者低，說明冠心病的發生與Th17/Treg比值失衡有關[16]。

另有研究組根據冠脈狹窄程度和病變進展情況對冠心病病人進行嚴重程度分級，結果發現病變越嚴重的病人，Th17/Treg比值越高[17]。對于急性冠脈綜合征(ACS)病人而言，相較于穩定型心絞痛病人，Th17/Treg比值升高。尤其在比較了血清中氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)、hs-CRP、脂蛋白a[Lp(a)]、肌酸激酶同工酶質量(CK-MBmass)和Th17/Treg比值5個指標后，發現Th17/Treg比值對ACS和急性心肌梗死的預測特異性和敏感性最高，提示Th17/Treg比值與斑塊的不穩定性有關，該比值越高，斑塊破裂的可能性越大[18]。

Th17/Treg比值還與冠心病病人的預后密切相關。在對冠脈支架植入術后病人的隨訪調查中發現，相較于無病變進展的病人，新發冠狀動脈狹窄>50%的病人Th17/Treg比值較高[19]。在對急性心肌梗死介入治療后并發心源性休克(CS)病人的生存預后進行分析，發現28 d內死亡的CS病人比存活>28 d的病人，體內的Th17水平更高，Treg細胞的水平更低，入院時Th17/Treg比值>0.33是CS病人28 d內死亡的獨立預測因子[20]。

總之，多項臨床調查和研究表明,冠心病病人中存在Th17/Treg比例失衡，并且Th17/Treg失衡與冠心病的發生、發展及預后均有關。

3 影響冠心病病人Th17/Treg比值的相關因素

3.1 高遷移率族蛋白B1(HMGB1) HMGB1是一種強大的促炎介質，在冠心病病人體內顯著升高。其既可直接作用于Th17、Treg細胞來調控其分化和功能，也可以通過其他免疫細胞間接誘導Th17/Treg平衡失調[16]。

3.2 血紅素氧合酶-1(HO-1) HO-1是血紅素降解過程中的限速酶，具有抗活性氧、抗炎、保護內皮細胞等功能，研究發現HO-1在冠心病病人體內表達增加。HO-1與Treg細胞的表達上調有關，能促進細胞因子TGF-β的分泌，抑制IL-6分泌，上調的Treg又進一步抑制Th17細胞的生成[21]。

3.3 oxLDL oxLDL是LDL發生過氧化反應后的產物，具有高度炎性和免疫原性，能進一步加重內皮細胞損傷。但另有研究發現，oxLDL可以特異性地與人T淋巴細胞上的CD69結合，通過激活NR4A核受體抑制Th17細胞的發育，促進Treg的分化[22]，這項機制可能對冠心病病人的自我保護有益。

3.4 其他因素 對于ACS病人而言，Th17細胞的轉錄因子STAT3可以通過干擾Treg細胞的轉錄因子STAT5與Foxp3位點的結合來抑制Treg細胞基因表達的能力，抑制Treg的功能[23]。另外，在ACS病人中存在經Fas/FasL途徑誘導的Treg細胞凋亡，而Th17卻不通過此途徑凋亡，Fas/FasL凋亡途徑也可能是促進Th17/Treg失衡的重要因素[24]。

4 Th17/Treg失衡在冠心病中的作用

Th17細胞分泌的IL-17A能增強單核細胞的黏附能力，增加內皮細胞上的血小板黏附和滾動，促進動脈斑塊的形成。IL-17A還可以致敏人類巨噬細胞和樹突狀細胞，誘導炎癥介質和促炎因子的上調，加劇炎癥反應，同時增加斑塊破壞分子，提高斑塊的不穩定性。

對于Treg在冠心病中的有益作用目前有多種解釋。首先，Treg可以通過調節基因表達，促進M1促炎型巨噬細胞向M2抗炎型巨噬細胞轉化，減少炎性細胞對內皮的浸潤[25]。其次，Treg細胞可以降低斑塊中巨噬細胞和脂質的含量，抑制金屬蛋白酶對細胞外基質的代謝，并增加平滑肌細胞和膠原的含量，使斑塊趨于穩定[26-27]。另外，Treg分泌的細胞因子也能有效抑制動脈粥樣硬化進程。TGF-β和IL-10對Th的免疫激活具有抑制作用，可以減少炎性細胞的積聚和膠原蛋白的降解。IL-35不僅可以抑制多種CD4+效應T細胞及巨噬細胞，促進Treg的增殖，調節細胞因子的表達[28]，還可以抑制內皮細胞激活，減少血管內皮損傷[29]，有效抑制血管炎性反應。

5 調節Th17/Treg失衡在治療冠心病方面的應用

臨床上已發現多種藥物可通過改善Th17/Treg失衡來治療冠心病。強化他汀類藥物治療已被證明可以改善ACS病人Th17/Treg失衡，這可能與他汀類藥物能夠增加ACS病人Treg細胞的數量，并提高其抑制功能有關[30]。在中醫藥研究方面，安宮牛黃丸(ANP)可通過降低轉錄因子RORγt和增加轉錄因子Foxp3的表達水平來糾正Th17/Treg失衡，對早期動脈粥樣硬化的ApoE-/-小鼠具有保護作用[31]。另外，養陰清熱活血方(YQHP)能調節經高脂飲食和熱休克蛋白(HSP65)皮下感染而產生動脈粥樣硬化的ApoE-/-小鼠的外周血Th17/Treg比值和炎癥相關細胞因子，研究認為這可能與抑制IL-6-p-STAT3信號、恢復IL-2-p-STAT5信號有關[32]。

6 總結與展望

綜上，冠心病病人體內普遍存在Th17/Treg失衡，主要表現為比值升高，并與冠心病的嚴重程度呈正相關。進一步明確Th17、Treg和冠心病之間的相互關聯及作用機制，并維持Th17/Treg平衡可能成為冠心病研究的新方向。