Th17细胞和糖尿病肾病关系的研究进展



Th17细胞和糖尿病肾病关系的研究进展

董文鹏1李琦2王杨威苗里宁

(吉林大学第二医院肾内科，吉林长春130041)

〔关键词〕Th17；IL-17；糖尿病肾病

1大庆油田总医院肾内科2吉林市中心医院

第一作者：董文鹏(1981-)，男，在读硕士，主治医师，主要从事肾脏疾病基础与临床研究。

Th17细胞是新型CD4+辅助性T细胞亚群，以产生白细胞介素(IL)-17为主要特征，有别于传统Th1、Th2、Treg细胞分化途径，具有独特的分化和调节机制。Th17细胞参与机体防御胞外菌感染、肿瘤、自身免疫性疾病等多个重要生理或病理进程。近年来Th17细胞在2型糖尿病肾病(T2DN)发病机制中的作用受到广泛关注。本文对Th17细胞的分化调节及其在T2DN方面的研究进行综述。

1Th17细胞的分化

初始CD4+T细胞接受抗原刺激后，在不同条件下分化成不同亚型T细胞，执行不同的功能。当转化生长因子(TGF)-β单独存在时，CD4+T细胞分化为Foxp3+Treg细胞，TGF-β和IL-6共同存在时，诱导转录因子孤核受体RORγt表达，促使初始CD4+T细胞向Th17细胞分化。Th17细胞内表达特征性的转录因子RORγt和RORα，RORγt促使Th17细胞分化作用强于RORα，是控制Th17细胞分化的关键转录因子〔1〕。RORγt由Rorc基因编码，在分化成熟的Th17细胞内RORγt特异性高表达，RORγt诱导初始CD4+T细胞上编码IL-17和IL-17F的基因转录〔2〕，在初始T细胞内导入编码RORγt的逆转录病毒可诱导分泌IL-17。

2Th细胞的调节

2.1正向调节

2.1.1IL-23IL-23由树突细胞(DC)和其他抗原提呈细胞分泌，是IL-12家族成员，包含p40和p19两个亚单位，与IL-12有共同的p40亚单位。IL-23受体为IL-12Rβ1和IL-23R。IL-23可介导STAT3磷酸化过程，使STAT3激活并促进RORγt表达，从而促进IL-17的分泌〔3〕。IL-23不参与Th17细胞早期分化，却是Th17细胞存活、繁殖的重要因子。Langrish等〔4〕研究发现小鼠缺乏IL-23不影响Th17细胞正常产生，却使其不能存活和繁殖；IL-23缺陷(p19-/-)小鼠含有很少的Th17细胞，不易患自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和胶原性关节炎等自身免疫性疾病。Foxo1是IL-23受体(IL-23R)表达的抑制剂，SGK1通过灭活Foxo1来调整IL-23R表达，维持Th17细胞稳定。在一些细胞中，SGK1控制Na+转运和NaCl稳态〔5〕，高盐条件活化涉及TonEBP/NFAT5和SGK1的P38/MAPK途径，促使Th17细胞产生〔6〕。

2.1.2IL-21Th17能自分泌产生IL-21来促进自身分化进程〔7〕。 IL-21同TGF-β结合，诱导Th17细胞分化。在IL-21或IL-21R的基因敲除小鼠模型中，即使IL-6和TGF-β同时存在也不能诱导Th17分化，并且小鼠体内CD4+IL-17+T细胞也明显减少。NKT和NK细胞可产生IL-21，在某些情况下当IL-6缺乏时可支持Th17细胞分化〔8〕。目前认为，由新生Th17所产生的IL-21需建立一个正反馈回路并依赖STAT3与IL-21启动子结合来诱导Th17进一步促进自身分化，从而增加微环境中Th17细胞的数量。

2.1.3其他IRF4缺陷T细胞不能向Th17细胞分化，IRF4基因敲除小鼠不能诱导自身免疫性脑脊髓炎(EAE)。IRF4基因敲除T细胞RORγt表达下降〔9〕。Runx1又称为ALM1，通过与RORγt直接作用，加强IL-17表达〔10〕。

2.2负向调节

2.2.1IL-2在体内外试验中，IL-2抑制Th17细胞分化。IL-2基因缺失或抗体阻断后促进Th17细胞分化，IL-2缺乏或去除转录因子STAT5导致Th17细胞发育增加。IL-2缺陷小鼠IL-17的表达增强，加入IL-2则使RORγt的表达及Th17的分化受到抑制。IL-2抑制Th17分化的机制需要STAT5参与，IL-2优先活化STAT5，STAT5可通过抑制RORγt的活性来抑制Th17细胞的分化〔11〕。

2.2.2IL-27IL-27为IL-12家族成员，是EBI3和p28链组成的异二聚体，由DCs和巨噬细胞产生，可通过与IL-27受体链和gp130受体链组成的复合物结合，参与信号传导。当IL-27缺乏时，Th17细胞的生成增加〔12〕。

2.2.3IFN-γIFN-γ对Th17细胞的分化起负调节作用〔13〕。IFN-γ可以通过抑制TGF-β下游信号转导因子Smad3磷酸化，阻断Smad3对TGF-β受体的作用，从而干扰Th17细胞分化。

2.2.4IRF8IRF8在沉默Th17细胞分化方面起重要作用。IRF8缺乏鼠Th17细胞分化增加，IL-17产生增加。过度表达IRF8显著减少Th17细胞相关基因表达。免疫共沉淀和染色质免疫沉淀试验证实IRF8同RORγt作用，拮抗CNS2。C-羧基端截断的IRF8突变体缺乏氨基酸1-114，不能同RORγt结合，不能抑制IL-17基因表达〔14〕。

2.2.5DigoxinHuh等〔15〕研究发现，地高辛(Digoxin)及其衍生物Dig(dhd)/Dig(sal)通过拮抗RORγt抑制Th17细胞分化，可延迟小鼠自身免疫疾病发生，减轻疾病严重程度；地高辛抑制小鼠Th17 细胞分化，但不影响其他T细胞亚群分化。

2.2.6SR1001SR1001 是一种高亲和性人工合成配体,特定结合于RORα和RORγt配体结合域，致使LBD构象改变，致使助激活剂亲和力下降，协阻抑物亲和力升高，抑制受体转录活性，抑制Th17细胞分化及功能；SR1001通过抑制IL-17A基因表达和蛋白合成抑制小鼠Th17细胞产生〔16〕。

2.2.7其他Han等〔17〕研究表明，AGEs增加初始CD4+T细胞RAGE的mRNA表达，RAGE基因敲除减弱，AGEs对CD4+T细胞分化影响减弱。AGEs诱导初始CD4+T细胞向促炎TH1/Th17分化，并不影响抗炎Treg细胞。但减弱了Treg细胞的功能。miR-326在Th17细胞中表达明显高于Th1、Th2、Treg细胞，过表达miR-326后，中枢神经细胞浸润的Th17细胞明显增加。miR-326可能对于Th17细胞的繁殖及迁徙有调节作用〔18〕。ACKR2缺失，淋巴结B细胞表达GM-CSF增加，GM-CSF通过IL-6和IL-23可促进Th17细胞繁殖和生存，因此ACKR2缺失可促使Th17细胞分化〔19〕。

2.3糖尿病和DN目前认为1型糖尿病(T1DM)是一种由遗传和环境因素介导的以胰腺β细胞进行性破坏为特征的自身免疫性疾病，而(T2DM)是以胰岛素抵抗和胰岛素相对不足为特征的非免疫性疾病。DN是糖尿病最重要的微血管并发症，也是肾小球硬化和终末期肾病的主要病因，约40%的T1DM和T2DM患者会出现DN。DN早期改变包括肾小球高滤过、管状上皮细胞肥大、微量蛋白尿，随后肾小球基底膜变厚、系膜基质增多、大量蛋白尿，最终发展至肾小球硬化、终末期肾病。

DN发病机制涉及遗传和血流动力学因素、高血糖、糖基化、氧化应激、脂质介质和细胞因子信号等方面。T细胞被提出参与了T2DN的发生、发展〔20，21〕。Th17/Th1/Treg失衡可能导致T2DM及并发症进展〔22〕。细胞因子干扰素(INF)-γ、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-2、IL-17、IL-18及Th1、Th17细胞增强了胰岛β细胞破坏〔23〕。

研究发现，T2DN患者Th1/Th17偏态分布。尿白蛋白肌酐比值同Th1/Th17细胞及Th17/Treg细胞比率呈正相关，同Treg细胞比例呈负相关。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正相关。同正常组对照，无论有无尿蛋白，糖尿病组Th1(CD3+CD8-IFN-γ+)和Th17(CD3+CD8-IL-17A+)比例增加，Th2(CD3+CD8-IL-4+)明显减少，出现尿蛋白的糖尿病病人Th1/Th2/Th17/Treg 范例变化更明显。Th1和Th17细胞比例同肌酐正相关，Treg负相关，Th17/Treg比率同肌酐正相关，同时数据显示，肌酐同Th17/Treg比率的相关性较Th17和Treg更重要。这些数据表明Th1/Th2/Th17/Treg在T2DN中存在改变，可能增强免疫及炎症反应，导致了T2DN的发生发展〔21〕。

Jagannathan-Bogdan等〔24〕报道，T2DM患者外周血Th17比例显著升高，而Treg比例显著降低，提示Th17/Treg失衡参与DN的发生。

3治疗

TGF-β1是TGF超家族一员，TGF在许多细胞通路中发挥作用，包括细胞周期调控、损伤后修复、免疫反应、调节细胞外基质产生等。低剂量TGF-β1，在DN早期，可降低血糖、减轻肾脏肥大，减轻氧化应激，维持STAT3活化，致Treg/Th17平衡，在改善代谢紊乱和延缓DN肾脏损害方面具有保护作用〔25〕。

NOD鼠自然发病，与人类T1D相似。B7-H4免疫球蛋白融合蛋白，一个新识别的T细胞共同抑制信号分子，阻碍NOD鼠糖尿病的起始。但是，机制尚不明。B7-H4.Ig治疗的鼠Th17频率明显减少，同时，减少了促炎症细胞因子和Th17相关细胞因子的水平，增加了Th17抑制剂IFN-γ的水平〔26〕。

SR1001有效抑制小鼠自身免疫疾病严重性〔16〕。BLIMP-1影响淋巴细胞增殖和活化，抑制Th1细胞和Th17细胞分化、增强Treg细胞功能，对自身免疫糖尿病治疗提供新的方法〔27〕。

霉酚酸酯 (MMF)是酶酚酸的酯类衍生物，具有独特免疫抑制作用。有研究表明，MMF在DN的主要作用是减少CD41 T细胞产生的IL-17A，从而减少肾内重组人INF-γ和TNF-α。Th17细胞可能在DN进展过程中和IL-17的调节发挥独立作用，它潜在可能成为免疫治疗的靶点〔28〕。

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〔2015-03-26修回〕

(编辑李相军)

通讯作者：苗里宁(1958-)，男，教授，博士生导师，主要从事肾脏疾病基础与临床研究。

〔中图分类号〕R587.2

〔文献标识码〕A

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