辅助T细胞17及白细胞介素-17在过敏性紫癜及紫癜性肾炎发病中的作用

孙莹莹，刘　霞，黄岩杰

(1. 河南中医学院，河南 郑州 450000；2. 河南中医学院第一附属医院，河南 郑州 450000)



辅助T细胞17及白细胞介素-17在过敏性紫癜及紫癜性肾炎发病中的作用

孙莹莹1，刘霞2，黄岩杰2

(1. 河南中医学院，河南 郑州 450000；2. 河南中医学院第一附属医院，河南 郑州 450000)

[关键词]过敏性紫癜；紫癜性肾炎；Th17细胞；Treg细胞；IL-17

紫癜性肾炎(henoch-schonlein purpura nephritis，HSPN)是由过敏性紫癜(henoch-schonlein purpura，HSP)引起的肾脏损害，是儿童时期最常见的继发性肾脏病，也是HSP最严重的并发症之一。肾脏受累程度是影响HSP远期预后的主要因素[1]，近40%的患儿在首次发病后4～6周内发展成为HSPN[2]，97%HSP患儿的肾损害发生在起病的6个月以内[3]。尽管大部分表现为单纯血尿和/或少量蛋白尿的患儿能够恢复得很好，但仍有1%～17%HSPN患儿最终进展为肾衰竭或终末期肾脏病[2]。HSPN的发病主要与免疫异常有关，同时有多种细胞因子、炎性介质、凝血机制和遗传因素的参与[4]。

作为适应性免疫应答的中心，在遭遇抗原及抗原递呈细胞呈递的共刺激分子后，初始CD4+T细胞由不同细胞因子刺激和活化而分化成为不同的T细胞亚群。T细胞亚群最早被分为Th1和Th2 2个亚群。后来人们发现了新的T细胞亚群CD4+CD25+调节性T细胞即Treg细胞，它能抑制T效应细胞的增殖和功能，削弱自身免疫应答及非己抗原的免疫应答。前期的一些相关研究使人们认识到存在一种不同于传统Th1/Th2模式的新型辅助T细胞亚群，因能选择性地分泌IL-17而被命名为Th17细胞，它所涉及的细胞因子表达谱和促进自身分化的细胞因子使其有别于Th1和Th2[5]。此外，新发现的T细胞亚群还有辅助T细胞22(Th22)、辅助T细胞9(Th9)和滤泡辅助T细胞(Tfh)[6]。T细胞亚群协同维持了机体的平衡稳态，它们之间的相互平衡的打破及相关细胞因子共同参与了炎症及自身免疫性疾病的进程。

Th17细胞的发现是近年来机体免疫学领域的重大发现，它完善了T细胞分化的途径，丰富了T细胞亚群的种类，为人们对免疫应答、自身免疫疾病及感染免疫分子机制的理解提供了新的视角，为无法用Th1/Th2模式解释的免疫性疾病提供了新的依据。然而作为新发现的一群重要的Th细胞，Th17细胞及其主要效应分子IL-17在HSP、HSPN中的作用机制并不明确完善。本文旨在阐述Th17细胞及IL-17在HSP、HSPN的相关研究，以期为该病的发病机制和防治对策提供新的思路和参考。

1Th17细胞及其主要效应分子IL-17

1.1Th17细胞的分化调节及其与Treg细胞的平衡Th17细胞是重要的促炎性细胞，它的发现主要来源于人们对鼠自身免疫疾病模型EAE(experimental autoimmune encephalomyelitis)和CIA(collagen induced arthritis)的研究。Th17细胞及IL-17在体内主要发挥黏膜免疫防御功能，促进炎症反应的发生，抵御微生物和真菌病原菌的入侵[7]，也参与了一些器官特异性自身免疫病和慢性炎症综合征的发病[8]。 与传统的Th1、Th2细胞亚群相比，Th17细胞亚群具有明显不同的表达控制及分化特征，其分化过程需要特殊的细胞因子及转录因子的调控。

Th17细胞的完整分化过程分为3个阶段：诱导分化、扩增和稳固。依据分化时需要的细胞因子及细胞因子与趋化因子的表达谱，Th17细胞被分为两种不同的亚群[9]。初始CD4+T细胞经T细胞抗原受体(TCR)激活，在转化生长因子-β(TGF-β)作用下，表达核转录因子维甲酸相关孤儿受体γt(RORγt),由微环境中TGF-β和白细胞介素-6(IL-6)联合作用诱导分化成Th17(Th17-β)细胞[9-11]。但在缺乏RORγt基因表达的情况下，Th17细胞的分化并未完全消除，这表明机体内还存在其他与Th17细胞分化相关的转录因子。研究发现，在初始CD4+T细胞的分化中，孤儿受体α(RORα)扮演着与RORγt同样的角色，能够被TGF-β和IL-6诱导[12]，进而促进Th17细胞的分化。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)可放大细胞因子的效应，进一步促进Th17的分化[10，13]。TGF-β和IL-6诱导Th17细胞的分化，新分化的Th17细胞可产生白细胞介素-21(IL-21)，以自分泌的形式促进Th17细胞的进一步分化和扩增[9,14-15]；在缺乏IL-6的情况下，IL-21协同TGF-β可促进CD4+T细胞向Th17细胞转化[16]。

在没有外源性TGF-β时，白细胞介素-23(IL-23)联合IL-6、IL-1β也能诱导Th17细胞的分化成为Th17(23)细胞[9]。在后期，IL-23可作用于活化状态的Th17细胞,促进其进一步扩增和稳固[10]，同时它成为决定Th17细胞在分化过程中是否具有致病性的关键因素，它影响了致病因子尤其是粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的表达[17]。

Treg细胞可分为天然产生的自然调节性T细胞(nTreg)和诱导产生的适应性调节性T细胞(aTreg或iTreg)。Treg细胞是免疫系统的重要组成部分，能够特征性的表达CD4+CD25+和叉头状转录因子3(FOXP3)[18]。TGF-β1能促进Treg细胞的分化，从而抑制适应性免疫应答并阻止自身免疫反应；IL-6联合TGF-β能诱导初始T细胞分化成Th17细胞，并抑制由TGF-β诱导的Treg(iTreg)的分化[19]。Treg细胞在维持免疫耐受、抑制免疫反应和调控对不同病原体的免疫应答中发挥关键作用[18]。

Th17与Treg细胞之间的平衡是免疫平衡的关键。在自身免疫性疾病中，Treg细胞是保护性的T细胞亚群，Th17细胞通过诱导各种前炎症反应来促进自身免疫应答，因此，在一些自身免疫性疾病中可见Treg/Th17的失衡,以Th17细胞升高为主要表现[20]。

1.2Th17细胞的主要效应分子——IL-17Th17细胞主要分泌的细胞因子有白细胞介素-17A(IL-17A)、白细胞介素-17F(IL-17F)、IL-21、白细胞介素-22(IL-22)、干扰素(IFNγ)和GM-CSF[21-22]。Th17细胞产生大量的IL-17A，绝大多数Th17细胞介导的效应都是通过IL-17A产生的。IL-17包括6个配体[IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E(即通常所说的IL-25)及IL-17F]和5个受体(IL-17RA、IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD及SEF)。这表明Th17细胞仅能分泌其中的IL-17A和IL-17F。其中，IL-17A与IL-17F具有55%的相似性[23]。通常所说的IL-17是指IL-17A。

IL-17主要由CD4+T细胞分泌，此外也能由CD8+T细胞、中性粒细胞、γδT细胞，自然杀伤细胞(NK细胞)、NKT细胞、巨噬细胞、树突状细胞、肥大细胞、淋巴组织诱导细胞等产生[24-27]。作为重要的前炎性因子，IL-17是先天性和适应性免疫应答的中心。多种先天免疫细胞能产生的IL-17，能有序的分布到屏障组织中，如肺、肠、皮肤、外周淋巴结，以便能对病原体快速做出反应，同时激活并增强适应性免疫应答，如克罗恩病、溃疡性结肠炎中单核巨噬细胞[28]，系统性血管炎中的中性粒细胞[29]，银屑病中的肥大细胞[30]，类风湿关节炎中的滑膜组织肥大细胞[31]。

IL-17的功能：①参与炎症反应。诱导趋化因子和细胞因子(如TNF-α)的表达，它们能在T细胞活化部位招募中性粒细胞及巨噬细胞[32]，介导促炎症反应；增加IL-6的分泌以诱导急性期的反应和其他Th17细胞相关细胞因子的分化，从而放大反应[33]；通过增加GM-CSF的形成和分泌及其受体的表达以促进粒细胞生成[32],增加粒细胞集落刺激因子(G-CSF)来促进中性粒细胞的成熟和存活[33]；刺激中性粒细胞趋化因子的分泌，并定向移动至感染部位[33]；能刺激抑菌蛋白(AMP)如抗菌肽LL-37的产生[32]。②IL-17也可促进人类B细胞分化，导致异常抗体产生，参与自身免疫反应[34]。

由固有免疫细胞和适应性免疫细胞创造的复杂的细胞因子网络是充分炎症反应的中心，IL-17家族在其中发挥着重要的前炎性因子的作用，并成为连接早期和晚期免疫应答的桥梁。

2Th17细胞及IL-17在HSP、HSPN中的相关研究

2.1Th17细胞和IL-17共同参与HSP、HSPN急性期炎症反应，与肾脏损伤相关苗静等[35]研究发现，HSP、HSPN患儿外周血Th17细胞及IL-17水平明显增高，可能与二者参与炎症反应及免疫调节作用有关，认为Th17细胞、IL-17可能作为急性炎症的启动因素参与HSP免疫发病过程，在发病机制中起重要作用。Jen等[36]研究发现，HSP急性期血中Th17细胞、IL-17、IL-6和TGF-β水平均显著升高，结合Th17细胞分化的机制(IL-6和TGF-β作为的重要细胞因子)，导致了过多IL-17的分泌，从而参与了HSP的病理进程；血中IL-23并没有升高，缺乏IL-23，Th17细胞可能会失去致病效力，这也许能解释患者病程短并具有自限性的原因，也表明细胞免疫参与了HSP的进程，为更深刻地理解HSP的病理机制提供了依据。徐丽娟等[37]研究后发现，HSP急性期患儿血清IL-17表达明显高于健康儿童，合并肾脏受累时表达更高，表明IL-17参与HSP/HSPN的发病过程，在疾病早期已发挥作用，它可作为HSPN早期诊断指标之一，也可反映肾脏是否容易受累；HSP各型之间IL-17水平无显著差异，说明HSP各型间IL-17参与的血管炎症反应程度无轻重之分。刘丽莎等[38]对健康儿童及HSPN患儿治疗前后血中IL-17水平、尿中微量白蛋白(MA)和α1球蛋白(α1-MG)水平变化测定后发现，HSPN患儿血中IL-17水平明显升高，有效治疗后明显下降，且升高的IL-17与患儿早期肾脏损伤存在一定的相关性，在一定程度上说明IL-17在HSPN患儿病理损伤中发挥重要作用。

因此，血中Th17细胞及IL-17可能参与了HSP、HSPN患儿血管炎的进展，未来IL-17可能作为HSP急性期监测指标之一，其水平变化与肾脏受累程度的相关性有待进一步大样本的临床研究验证。

2.2Th17细胞与Treg细胞的失衡参与了HSP、HSPN的发病机制Th17/Treg细胞的平衡失调，主要表现为Th17细胞的过度活化，Treg细胞功能的抑制，这两种功能相互拮抗的细胞之间的比例失衡是多种疾病尤其是炎性疾病和自身免疫性疾病发病的关键。

史洋溢等[39]研究发现急性期HSP患儿Th17/Treg失衡，表现为Th17细胞表达上调导致的过度炎症反应，Treg细胞表达下调导致的免疫抑制效应不足，两者共同作用引起的小血管炎可能是HSP的发病机制之一。Li等[40]对HSP患儿外周血CD4+T细胞亚群的变化研究后发现，急性期HSP组Th2和Th17细胞比率及其转录因子、细胞因子mRNA水平显著升高，而Treg和Th1细胞差异则不明显，认为Th2和Th17细胞可能参与了HSP的进程，二者比率的升高可能与异常抗体的产生及血管炎的发生密切相关，同时，外周血细胞因子环境的改变可能在CD4+T细胞亚群紊乱中发挥重要的作用。周杜鹃等[41]研究发现HSP急性期体内存在明显的Th17/Treg细胞的免疫失衡，表现为Th17细胞及IL-17的水平明显增高，Treg细胞的水平明显下降，提示Th17/Treg失衡是导致HSP及HSPN免疫紊乱的重要原因，与其发病关系密切。与前面的观点大致相同，Chen等[42]发现，与健康儿童相比，HSP患儿Th17细胞及IL-17水平升高，而Treg细胞和IL-10水平降低，Th17/Treg比率升高，二者与血沉(ESR)、肾脏损害密切相关，合并肾损的患儿可见两个系统以上的临床表现。这表明在HSP患儿Th17/Treg免疫失衡可能与病情活动密切相关，参与了HSP发病机制；HSP病程中Th17/Treg比率升高及炎性环境中细胞因子的改变可能在发病中起重要作用，为未来HSP的治疗提供了一种可能。邵晓珊等[43]研究后发现：HSPN患儿Th17细胞相关细胞因子IL-17、IL-1β在外周血及局部肾组织的核酸水平及蛋白表达水平均明显增强，且随着病理分级损伤严重程度呈增强趋势；Treg细胞相关Foxp3核酸表达水平下降，从而证实Treg细胞及Th17细胞参与了HSPN免疫反应的发生发展，与HSPN的临床及病理损害密切相关。

Th17/Treg在HSP、HSPN中的免疫失衡，为从细胞免疫机制上研究探讨其发病机制提供了线索，对更有针对性地指导临床上HSP、HSPN及其他发病机制相似的肾脏疾病的治疗有重大的意义。

2.3其他HSP、HSPN的发病可能存在Th17细胞分化机制的异常。IL-23/Th17通路在Th17细胞分化调节过程中促发了免疫活动和慢性炎症[44]。Th17细胞的生成通路称为IL-23/IL-17轴，可介导炎症反应，参与多种炎症及自身免疫性疾病，于尧等[45]通过对HSP患者IL-23/IL-17轴血中IL-17、IL-23、RORγt检测后认为，该轴是HSP免疫紊乱的重要原因，可能参与了HSP的发病机制。调节IL-23/IL-17轴平衡是否能作为一个理想的治疗手段，需要更多的临床研究来证实。

3小结

研究Th17细胞及IL-17的分化调节、生物学功能及其相关作用机制，对深入认识机体的免疫调节规律，更深刻的理解HSP、HSPN的发病机制提供了新的思路。国内外相关基础与临床研究也证实了它与HSP、HSPN的关系，为未来HSP、HSPN发病机制和诊断治疗、对不断寻求更有效地疾病干预甚至是治疗靶点提供了新的策略和方法。

然而，目前对Th17细胞及IL-17在HSP、HSPN中的研究比较少，也不够成熟，具体作用机制尚不十分明确。临床相关实验大多检测血中相关指标，已经证实血浆IL-17水平是HSP活动的指标之一，并且可能成为HSP早期的重要生物学标记，而尿中相关检测涉及较少，且较单一。结合目前临床现状，判断HSPN预后的指标多着重于伴随症状，有无高血压、血尿，肾功能损害情况，蛋白尿水平及对治疗的反应等。然而，临床医生发现HSPN的临床表现与肾脏损害情况并不相平行，因此肾活检的开展对帮助临床判断HSPN预后及科学地制订治疗方案意义重大。尽管HSP在儿童多发，临床上多对病情相对较重的患儿或年龄较大的学龄儿童才会行肾活检,重复肾活检更是难以被接受。结合儿童自身特点，临床上寻求非创伤性的方法或反映早期肾脏损伤的敏感性指标来判断HSP及HSPN患儿的病情、指导临床诊疗，意义十分重大。此外，Th17细胞及IL-17在血中、尿中的相关性及意义也值得我们探索。

总之，Th17细胞及IL-17为我们研究HSP、HSPN的发病机制、早期检测及治疗都提供了一个新的靶点。

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[收稿日期]2015-07-16

[中图分类号]R554.6；R692.34

[文献标识码]A

[文章编号]1008-8849(2016)05-0567-04

doi:10.3969/j.issn.1008-8849.2016.05.040

[通信作者]黄岩杰，E-mail：huangyanjie69@hotmail.com