辅助性T细胞及其细胞因子与HBV的关系

杨国强，牟　兰，麻瑞娟，郭庆红(综述)，周永宁※(审校)

(1.兰州大学第一医院消化内科，兰州 730000； 2.兰州大学口腔医学院，兰州 730000)



辅助性T细胞及其细胞因子与HBV的关系

杨国强1△，牟兰2△，麻瑞娟1△，郭庆红1(综述)，周永宁1※(审校)

(1.兰州大学第一医院消化内科，兰州 730000； 2.兰州大学口腔医学院，兰州 730000)

摘要：辅助性T(Th细胞)1、Th2细胞可以分泌多种细胞因子，其中Th1细胞分泌的细胞因子主要增强细胞免疫过程，有利于乙型肝炎病毒(HBV)的清除；Th2细胞分泌的细胞因子主要增强体液免疫过程，与HBV持续感染状态有关。机体正常时，Th1和Th2细胞功能处于动态平衡状态，维持机体正常的细胞免疫和体液免疫功能。因此，加强对Th1、Th2细胞分泌的细胞因子的了解，对HBV感染的防治具有重要意义。

关键词：Th1细胞；Th2细胞；细胞因子；乙型肝炎病毒

辅助性T细胞(helper T cell，Th细胞)是表达CD4分子具有辅助功能的T细胞；根据其分泌的细胞因子不同可分为Th0、Th1、Th2 和Th3 四个亚型；Th0细胞可在不同信号的刺激下分化为Th1或Th2细胞，Th1和Th2细胞分泌不同的细胞因子，发挥不同的免疫作用；Th1细胞主要分泌白细胞介素(interleukin，IL)2、干扰素(interferon，IFN)α、IFN-γ等，Th2细胞主要分泌IL-4、IL-6、IL-10等；Th1、Th2细胞通过各自产生的细胞因子与机体免疫状态密切相关，并在乙型肝炎发病机制中起重要作用[1]。了解Th1、Th2细胞分泌的主要细胞因子对乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)的作用，对HBV的防治有重要的意义。现就Th细胞及其因子与HBV的关系予以综述。

1Th1细胞分泌的细胞因子

Th1细胞因子增强细胞免疫，主要在抗细胞内病原微生物感染发挥重要作用，有利于清除病毒，同时也介导肝细胞的炎性损伤。

1.1IL-2IL-2主要由Th1细胞分泌，对T细胞起杀伤性的体内增强和体外诱导作用，同时还可刺激自然杀伤细胞的生长，增强其分泌细胞因子能力和杀伤功能；另外，刺激B细胞增殖，诱导B细胞分泌免疫球蛋白，增强单核巨噬细胞的分泌和杀伤功能；同时，IL-2还可作用于T细胞本身，诱导自身增殖和分化[2]。席宏丽等[3]研究发现，感染状态不同的HBV患者外周血单核细胞中细胞因子IL-2和 IFN-γ表达量不同，慢性乙型肝炎患者、HBV感染后经治疗达到完全应答的患者、既往感染者Th1细胞分泌的细胞因子IL-2和IFN-γ明显低于健康对照组；患者细胞免疫功能低下，分泌的IL-2无法有效清除体内的HBV，从而导致HBV持续感染。文献报道，低剂量IL-2疗法可减少丙型肝炎病毒RNA和HBV DNA[4]。此外，乙型肝炎患者免疫功能下降不仅与IL-2的水平有关，同时也可能与可溶性IL-2受体(soluble IL-2 receptor,sIL-2R)水平有关；乙型肝炎患者血清sIL-2R 水平与血清HBV DNA 浓度呈正相关，尤其是慢性及急、重型乙型肝炎患者 sIL-2R水平均显著高于正常[5]，提示不只是IL-2，sIL-2R也可以反映乙型肝炎炎症反应和免疫病理损伤的程度。

1.2IFN-αIFN-α是Th1细胞分泌的又一很重要的细胞因子，诱导抗病毒蛋白的表达，达到抑制HBV复制的目的[6]。肿瘤坏死因子的信号通路可以促进炎性应答，在此过程中IFN-α有潜在作用。有研究认为，慢性乙型肝炎患者肝组织内的IFN-α表达水平和血清中的丙氨酸转氨酶水平存在正相关趋势；随着肝内HBV感染后IFN-α的过表达，其抗病毒作用也逐渐增强，从而激发了肝脏的炎性活动，加快了肝细胞的凋亡，导致了肝细胞的损害，有利于HBV的清除；不仅如此，就肝内IFN-α表达水平而言，重型肝炎组比慢性肝炎组要高，这说明提高肝内IFN-α的表达可能造成严重的肝脏损害，甚至会导致由乙型肝炎引起的重型肝炎的发生[7]。作为一个活跃的细胞因子，IFN-α可与机体的免疫应答一起来对抗HBV及其他肝细胞内的感染；IFN-α可以有效地促使成千上百个基因表达，从而形成一个由干扰素诱导而成的蛋白质所组建的抗病毒屏障[8]。杨凯等[9]认为，FN-α通过Jan激酶-信号转导子和转录激活子信号转导通路，产生多种抗病毒蛋白而起到抗病毒作用，其中抗病毒蛋白myxovirus-resistant A(MxA)、双链RNA激活的蛋白激酶、2′,5′-寡腺苷酸合成酶等最为重要；研究显示，表达MxA的HuH7细胞能有效抵抗HBV的感染及病毒复制，具有广谱抗病毒活性。然而，临床发现约2/3的慢性乙型肝炎患者对IFN治疗无反应，即没有出现HBV e抗原血清转换和HBV DNA水平降低[10]。IFN-α除由Th1细胞分泌外，库普弗细胞、树突状细胞、纤维母细胞和内皮细胞是肝内IFN-α/β的主要来源；肝硬化患者、假小叶形成、纤维环绕、肝脏组织中产生IFN-α的细胞(如库普弗细胞)减少，这些变化可能导致肝硬化患者肝脏中IFN-α表达水平的下降[11]。HBV的急性和慢性感染患者肝组织内IFN-α 的表达速度及表达量也不同。研究表明，IFN-α的表达可直接抑制肝细胞内乙型肝炎表面抗原的分泌和HBV DNA的复制应答；急性HBV感染者肝组织内IFN-α的表达比慢性HBV感染者显著升高；且与正常人相比，HBV感染者的肝内IFN-α的表达显著升高，并且慢性肝病组比正常组升高更明显[11]。IFN-α表达的适度升高可能对控制HBV引起的相关疾病的进展、免疫应答及阻止HBV的慢性感染有所帮助。

1.3IFN-γ自然杀伤细胞和T细胞均能产生IFN-γ，并且可以起到抗原呈递细胞的作用，从而调节T淋巴细胞的增殖、分化，参与细胞炎症反应和抗病毒[12]。Barboza等[13]认为，Th1细胞分泌的IL-2和IFN-γ可诱导细胞毒性T淋巴细胞产生抗病毒的免疫作用，而Th2细胞则在中和抗病毒抗体途径起重要作用；IFN-γ不但可清除感染HBV的肝细胞，而且还能募集下游的免疫活性细胞参与免疫反应。文献报道，IFN-γ能激活肝内多种细胞产生金属蛋白酶等因子和趋化因子受体，再由前者募集炎性细胞到肝脏，引起肝脏炎症；HBV感染人体后，IFN-γ诱导蛋白10启动子区的G-201A位点通过上调诱导蛋白的表达，影响肝脏的病变程度[14]。此外，IFN-γ的表达水平与HBV的感染状态有关，Th1细胞内IFN-γ信使RNA水平与疾病不同状态相关，与血清HBV DNA水平呈负相关；研究结果显示，慢性乙型肝炎患者外周血单个核细胞中IFN-γ信使RNA水平下降；急慢性乙型肝炎患者IFN-γ表达的差异表明，感染HBV后，IFN-γ的表达可能受到抑制，且抑制程度与其载量存在相关性，提示HBV的持续感染可能导致IFN-γ的低表达；慢性乙型肝炎患者IFN-γ的低表达表明了活性Th1细胞的功能缺陷，同时又影响免疫细胞的功能和分化，使Th1/Th2细胞比例失衡，Th2细胞占优势[15]。Th1细胞优势减弱和低IFN-γ表达也可使HBV感染得以持续存在[16]。在IFN-γ与肝纤维化的关系方面，血清IFN-γ水平与肝纤维化四项水平均呈明显负相关，表明IFN-γ有较强的抗肝纤维化作用，其水平的降低提示抗纤维化能力减弱[12]。

2Th2细胞分泌的细胞因子

2.1IL-4IL-4是由Th2细胞、自然杀伤T细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞分泌的一种细胞因子，具有广泛的免疫功能；IL-4会抑制血清珠蛋白、白蛋白、C反应蛋白的产生。在探索外源性IL-4对人肝癌细胞Hep3B 的作用方面，发现其对HBV的基因表达有抑制性作用[17]。在基因研究方面，IL-4能直接抑制4.0 kb乙肝表面抗原信使RNA和Hep3B细胞表面抗原的表达,还可以抑制2.4 kb和2.1 kb HBsAg信使RNA；并且，编码HBV e抗原的3.5 kb信使RNA也可被IL-4抑制；被pHBV3.6转染的肝癌细胞，经IL-4治疗后，HBV e抗原的表达量有所下降，IL-4有可能抑制3.5 kb前基因组RNA的表达量，3.5 kb前基因组RNA不仅能编码核心和聚合酶蛋白，另外也可作为反转录的模板，从而抑制HBV的复制[18]。有研究结果证实，在亚洲人群中，IL-4基因组中等位基因rs2243250、rs2070874和rs2227284的多态性在决定乙型肝炎疫苗的灵敏性及反应性等方面具有重要作用[19]。另有文献报道，IL-4(590)CT基因是肝炎发展的一个至关重要的保护性因素，并且IL-12B、转化生长因子β1和 IL-2似乎参与肝癌的发展[20]。作为直接刺激因子，IL-4可诱导前体细胞Th0向Th2 细胞分化，IL-4水平是Th2 细胞应答强度的重要衡量指标；慢性肝炎、重症肝炎患者，IL-4的水平大体上呈升高趋势，这说明慢性HBV感染患者病情的进展以及肝硬化、肝癌发生与Th2细胞应答的上调程度有一定的相关性；IL-4可减轻肝脏的炎性活动，主要过程是抑制Th1细胞对IL-2和IFN-γ的分泌，抑制脂多糖介导单核巨噬细胞合成，并且释放多种炎性介质，发挥其明显的抗炎作用，从而使肝脏炎性活动得到控制[17]。

2.2IL-6IL-6主要由单核巨噬细胞、血管内皮细胞和T细胞(主要是Th2细胞)产生，是一种具有多向性功能的细胞因子，可作为急性期反应因子，刺激肝脏在肝病急性期内蛋白的合成[21]。HBV侵入人体后，IL-6水平升高，主要有3种途径：HBV感染者肝脏内大量单核、巨噬细胞浸润，导致肝脏产生炎症反应和肝细胞坏死，这就导致了单核、巨噬细胞被激发，从而产生大量IL-6；在基因方面，由于HBVx基因所编码的X蛋白可通过转式激活IL-6转录因子使IL-6的生成增加，反过来IL-6生产增加后又可通过信号转录通路增强HBV增强子1 的活性，进一步调节HBV-X蛋白的表达以及病毒的复制，从而使IL-6循环增多；肝脏细胞对IL-6有自身廓清作用，病毒性肝炎患者由于肝细胞受损，对IL-6的清除作用减弱，致IL-6升高[22]。肝脏内IL-6合成增多后，主要有4种途径导致肝细胞损伤：肝脏内多种急性时相反应蛋白的合成受IL-6 的调节，其水平升高可加重肝脏的病理损伤，同时也是一种与慢性肝病患者免疫调节有关的因子[22]；IL-6与IL-8共同参与乙型肝炎的免疫病理损伤[17]，两者在清除病毒及免疫复合物的过程中，释放溶酶体酶，与被HBV感染后发生变化的肝细胞膜成分发生反应，造成肝细胞坏死，转氨酶升高；IL-6和IL-8在其他化学因子的共同参与下可激活肝脏星形细胞，使肝细胞外的间质合成和分泌增加，导致肝纤维化及肝硬化的发生、发展。HBV在体内复制导致病毒量增加，致使机体免疫系统紊乱，从而产生更多的IL-6、IL-8等细胞因子，促进炎症反应，进一步导致肝细胞发生炎症反应、坏死及肝纤维化的发生；细胞毒性T淋巴细胞的增殖和分化过程随着IL-6水平的增高而增强，增强细胞毒性T淋巴细胞杀伤靶细胞的能力，导致肝脏炎症和免疫损伤；IL-6除了对细胞毒性T淋巴细胞有促进作用，对致敏的B淋巴细胞也有促进作用，使产生的免疫球蛋白及复合物随之增多，进一步通过经典或旁路途径激活补体，导致靶细胞的损伤和炎症反应[22-23]。Ramakers等[18]已经证实，在肝炎、肝硬化性肝炎的急性期，血清IL-6较正常人群升高，并且在重症肝炎患者或是因肝病而死亡的患者中升高更明显，并与血清总胆红素、中性粒细胞数量和C反应蛋白水平呈正相关，与血清总蛋白水平负相关，故认为HBV肝炎的严重度和病死率与IL-6的升高存在一定的相关性。

2.3IL-10IL-10是Th2细胞产生的主要细胞因子，对机体的炎症反应和免疫功能具有重要的调节作用，主要是发挥抑制作用；IL-10能通过抑制抗原呈递细胞、IL-2及IFN-γ的分泌，间接促进Th2细胞而抑制Th1细胞增殖，抑制Th1细胞介导的细胞免疫反应，一定程度上促使HBV感染者慢性化，使肝细胞反复破坏，肝脏慢性炎症持续存在，继而发生肝硬化、肝癌[19]。有研究结果提示，IL-10可能影响慢性HBV感染的临床类型及病情进展；随着病情加重，IL-10平均水平也随之逐步升高，感染慢性化更加严重[20]。HBV侵入人体的一个重要途径是母婴垂直传播，机体对HBV的免疫耐受从幼年即开始，有相当一部分患者迟迟未进入免疫清除期，导致机体长时间处于HBV慢性感染状态；IL-10在体内的产生除了受IL-10 启动子的影响外，还受其他方面的影响(如患者的年龄、Th1类细胞活化情况及人类白细胞抗原Ⅰ和人类白细胞抗原Ⅱ类基因的多态性等遗传因素)[24]。所以，IL-10对HBV易患者性和慢性化存在多方面的影响因素，应该在大量病历研究的基础上结合实验室研究综合分析。IL-10启动子的多态性调控着IL-10的产生，同时也可能影响HBV感染者的临床转归。从等位基因单基因分布频率分析比较，有研究提示，携高频率的-819T和-592 A及其对应的单倍体1082/819/-592 ATA低水平产生IL-10有关，故推测IL-10水平较高时不利于HBV清除，而IL-10水平较低时却有利于HBV的清除，这对慢性乙型肝炎的治疗提供了重要的线索[25]。有研究发现，IL-10基因启动子多态性与HBV感染过程和预后没有明显的相关性，但携带IL-10单倍型的中间形式较高者比较低者具有更强的产生乙型肝炎e抗体的能力[26]。Cho等[27]研究发现，韩国人中IL-10受体β亚单位K47E与慢性HBV感染有关，但与肝癌无关；IL-10受体β亚单位K47E 与转化后的B细胞内的IL-10受体B有关，与肝癌细胞内反应性产生的IFN-γ或IL-22无明显相关性。

3小结

HBV导致的肝脏炎症是在免疫攻击中发生的，而免疫攻击是由病毒诱导的。HBV DNA是HBV活动性复制和是否具有传染性的重要标志。HBV侵入人体后主要是刺激人体的免疫系统产生各种细胞因子，从而起到抗病毒的效应，但部分患者HBV感染后机体处于对HBV的耐受状态，所以如何唤起机体自身免疫功能使其发挥作用就显得尤为重要。临床中应用的IFN具有免疫调节作用，刺激机体免疫，激活自身的免疫功能，从而使机体产生清除病毒的能力，进一步达到清除病毒的目的。加深对Th1、Th2细胞及其分泌的细胞因子的认识，对指导抗病毒治疗和新的抗病毒药物研发具有重要的临床意义。

参考文献

[1]薛源,韦嘉.HBV感染研究中Th细胞分化的调节和意义[J].医学综述,2009,15(6):813-816.

[2]黄茵,陈智,胡中荣，等.慢性HBV感染者血清IL-12 IFN-γ和IL-10的检测及其临床意义[J].浙江医学,2001,23(4):193-194.

[3]席宏丽,柳芳芳,袁家颍,等.乙型肝炎病毒感染者外周血单个核细胞内IL-2、IL-4和IFN-γ检测及意义[J].临床肝胆病杂志,2010,26(6):627-629.

[4]Tomova R,Antonov K,Ivanova A,etal.Low-dose IL-2 therapy reduces HCV RNA and HBV DNA:case report[J].Anticancer Res，2009,29(12):5241-5244.

[5]李俐,张家颖,刘剑凯，等.乙型肝炎患者血清IL-2、sIL-2R水平与肝损程度、HBV DNA含量的变化[J].中国老年学杂志,2008,28(19):1883-1884.

[6]Wu J,Lu M,Meng Z,etal.Toll-like receptor-mediated control of HBV replication by nonparenchymal liver cells in mice[J].Hepatology，2007，46(6):1769-1778.

[7]Huys L,Van Hauwermeiren F,Dejager L,etal.Type I interferon drives tumor necrosis factor-induced lethal shock[J].J Exp Med，2009,206(9):1873-1882.

[8]Stetson DB,Medzhitov R.Type I interferons in host defense[J].Immunity，2006，25(3):373-381.

[9]杨凯,管世鹤,徐元宏，等.HBV对HepG2.2.15细胞α干扰素的JAK-STAT信号转导途径-分子及MxA mRNA表达的影响[J].安徽医科大学学报,2010,45(2):153-156.

[10]Gordien E,Rosmorduc O,Peltekian C,etal.Inhibition of hepatitis B virus replication by the interferon-inducible MxA protein[J].J Virol,2001,75(6):2684-2691.

[11]Wu DB,Liu FW,Li J,etal.Intraheptaic IFN-alpha expression in liver specimens from HBV-infected patients with different out-comes[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci，2013，17(18):2474-

2480.

[12]赵磊,刘殿武,王俊英，等.乙型病毒性肝炎患者血清IFN-γ、IL-10、TGF-β1检测的临床意义[J].河北医药,2012,34(15):2245-2247.

[13]Barboza L,Salmen S,Peterson DL,etal.Altered T cell costimulation during chronic hepatitis B infection[J].Cell Immunol，2009，257(1/2):61-68.

[14]Sitia G,Isogawa W,Iannacone M,etal.MMPs are required for recruitment of antigen nonspecific mononuclear cells into the liver by CTLs[J].J Clin Invest,2004,113(8):1158-1167.

[15]杨芳,陈瑞琳.HBV感染对IFN-γ表达的影响[J].山东医药,2012,52(21):85-87.

[16]游晶，庄林，马永良，等．慢性乙型肝炎的111细胞亚群及相关细胞因子网络失衡[J]．世界华人消化杂志，2007，15(8)：791-799．

[17]Lin SJ,Shu PY,Chang C,etal.IL-4 Suppresses the expression and the replication of hepatitis B virus in the hepatocellular carcinoma cell line hep3B[J].J Immunol，2003，171(9):4708-4716.

[18]Ramakers BP,de Goeij M,van der Hoeven JG,etal.Inflammation-induced hepatotoxicity in humans[J].Shock,2009,31(2):151-156.

[19]张萍，颜学真，吴文漪，等.慢性乙型肝炎患者外周血单个核细胞Th1、Th2型细胞标志物及其细胞因子的表达[J].中华传染病杂志，2003，21(1)：42-43．

[20]梁志清,吴健林,吴继周,等.慢性HBV感染不同临床类型患者IL-2、IL-10水平的变化及其意义[J].实用临床医学，2010,11(2):1-3.

[21]Schoenborn JR,Wilson CB.Regulation of interferon-gamma during innate and adaptive immune responses[J].Adv Immunol，2007，96:41-101.

[22]左维泽,许春梅,沈兰超,等.乙型肝炎患者血清白细胞介素-32，白细胞介素-6水平变化及临床意义[J].临床肝胆病杂志，2011,27(4):408-413.

[23]唐星火,卢东红.乙型肝炎相关疾病患者血清HBV DNA和IL-6、IL-8水平分析[J].胃肠病学和肝病学杂志，2007,16(6):546-547.

[24]王少杨,孙顺来,马卫闽,等.HBV慢性感染者和非感染者IL-10启动子基因多态性比较[J].临床肝胆病杂志，2010,26(5):505-507.

[25]王少杨,孙顺来,郑青,等.IL-10启动子多态性对慢性HBV感染者病情发展的关联性[J].现代免疫学，2010,30(4):342-345.

[26]Sofian M,Kalantar E,Aghakhani A,etal.No correlation between interleukin-10 gene promoter polymorphisms and hepatitis B virus infection outcome[J].Hepat Mon，2013,13(5):e8803.

[27]Cho O,Cheong JY,Jun KJ,etal.Relevance of interleukin-10RB to chronic hepatitis B virus infection and biological activities of interferon-λ and interleukin-22[J].Hepatol Int，2013,7(1):111-118.

The Correlation between the T Helper Cells and Cytokines and HBV

YANGGuo-qiang1,MULan2,MARui-juan1,GUOQing-hong1,ZHOUYong-ning1.

(1.DepartmentofDigestion,theFirstHospitalAffiliatedtoLanzhouUniversity,Lanzhou730000,China； 2.DentistryCollegeofLanzhouUniversity,Lanzhou730000,China)

Abstract:Both Th1 cells and Th2 cells can secrete a variety of cytokines.Cytokines secreted by Th1 cells mainly enhance the cellular immunity process and are conducive to the clearance of HBV;cytokines secreted by Th2 cells mainly enhance humoral immune process and are related to the state of persistent HBV infection.When the body is in normal state,the function of Th1 and Th2 cells is in a dynamic balance,maintaining the body′s normal cellular immunity and humoral immunity function.Therefore it is very important to know more about cytokines secreted by the Th1 cells and Th2 cells for the prevention HBV infection.

Key words:Th1 cells; Th2 cells; Cytokines; Hepatitis B virus

收稿日期：2014-06-04修回日期：2014-09-03编辑：郑雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.07.018

中图分类号：R512.62

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)07-1197-03