Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病中的表达及相互作用

乔伟振, 李另另, 邹　健, 韩振格

(南京医科大学附属无锡市人民医院, 1. 中心实验室; 2. 血液净化中心, 江苏 无锡, 214023;

3. 上海市长宁区光华中西医结合医院 检验科, 上海, 200052)



Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病中的表达及相互作用

乔伟振1, 李另另2, 邹健1, 韩振格3

(南京医科大学附属无锡市人民医院, 1. 中心实验室; 2. 血液净化中心, 江苏 无锡, 214023;

3. 上海市长宁区光华中西医结合医院 检验科, 上海, 200052)

关键词:调节性T细胞; 辅助性T17细胞; 1型糖尿病; 免疫平衡

调节性T细胞(Treg)和辅助性T17细胞(Thl7)分别是两类功能独特的T细胞亚群，在自身免疫性疾病、感染、肿瘤等疾病及排斥反应中有重要的作用。1型糖尿病是一种选择性自身免疫性疾病，针对胰岛β细胞的自身反应性免疫细胞的激活及自身抗体分泌的增加可能与胰岛细胞的免疫炎症损伤有关。本文参考近年来发表的国内外相关文献，对Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病中的表达及相互关系方面做一综述。

1Treg细胞概述

Treg细胞是一类T淋巴细胞，有免疫调节功能，可依据不同的来源分为天然型Treg细胞(nTreg)和诱导型性Treg细胞(iTreg)[1-3]。根据目前发现的Treg细胞CD分子标志物和功能将其分为以下7种[2-6]：CD4+CD25+Treg细胞、Tr1型CD4+Treg细胞、Th3型CD4+Treg细胞、CD8+TsTreg细胞、CD8+CD28-Treg细胞、自然杀伤性Treg细胞和CD4-CD8-CD3+Treg细胞。CD4+CD25+TregT细胞是最具特征的，也是研究最多的一类调节性T细胞亚群。

Treg细胞能够分泌多种具有免疫调节功能的细胞因子，对效应T淋巴细胞具有抑制作用，与多种免疫性疾病的发病机制或免疫状态密切相关，在维持自体免疫稳态、调控免疫应答方面起重要作用[4-6]。研究[7-8]表明通过细胞间直接接触nTreg细胞能够起到抑制宿主细胞活性作用，而iTreg是以细胞因子依赖途径发挥作用，nTreg和iTreg细胞与1型糖尿病的关系密切。机体存在的其他类型调节性T淋巴细胞，包括Tr1型CD4+Treg细胞、Th3型CD4+Treg细胞、CD8+TsTreg等细胞，在特定条件下也可以对宿主细胞起到一定免疫调节功能，但目前人们对它们在1型糖尿病发病机制和治疗中的作用知之甚少。

2Thl7细胞概述

Thl7细胞是指分泌IL-17的CD4+T细胞亚群，其主要通过IL-17来发挥作用。该群细胞是在研究自身免疫性疾病过程中被发现，属于一类新的细胞亚型，与Thl、Th2细胞有共同的前体，不同转录因子诱导前体细胞向不同细胞亚型分化，决定Thl7细胞分化的转录因子为RORγt基因。Alvarez等[9]研究表明，Th17细胞表面高表达趋化因子受体，其中CD4+CCR6+能够分泌大量IL-17，所以趋化因子受体CCR6可以作为Th17细胞的一个表面标志，除CCR6之外，CCR2、CCR5、CCR6以及细胞因子CD161也被认为是Th17细胞的免疫标志。

Thl7细胞分泌的IL-17通过诱导血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮样细胞表达多种黏附分子，招募炎症细胞对组织的浸润，Thl7细胞还可以通过直接分泌细胞毒性物质加重组织损伤；其次，IL-17可诱导多种促炎性细胞因子和趋化因子释放，参与机体自身免疫反应或炎症反应；另外，Thl7细胞表面高表达趋化因子受体，且Thl7细胞为记忆性T细胞群，这些有利于Thl7细胞在炎症发生时迅速地迁移到炎症组织发挥作用[10-11]。

3Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病

中的表达

3.1Treg细胞在1型糖尿病中的表达

非肥胖性糖尿病鼠模型(NOD鼠)是1型糖尿病啮齿类动物模型。研究[12]表明，Treg细胞在NOD鼠糖尿病的发生过程中起到重要作用。通过外源生物干预使NOD鼠失去CD80/86-CD28共刺激信号，无免疫协同信号刺激的小鼠Treg细胞持续减少，其1型糖尿病的进展变得更为迅速。在NOD鼠体内均发现nTreg细胞数量减少，并且在发生自身免疫性糖尿病之前就已出现nTreg细胞免疫抑制功能异常，其免疫抑制功能随着疾病的进展而逐渐减弱。Grinberg-Bleyer等[13-14]也有类似报道，在实验诱导的NOD鼠1型糖尿病模型中，Treg细胞体外抑制活性降低，并且凋亡水平较高。

对于Treg细胞在NOD小鼠体内的表达，其细微变化可以通过体内胰岛的Treg细胞检测得以精确反映。而对1型糖尿病患者Treg细胞在体内的表达多局限于外周血液标本检测，但与糖尿病动物模型结果类似，在1型糖尿病患者也发现Treg细胞存在数量和(或)功能缺陷。Akesson等[15]对1型糖尿病患儿进行研究发现，1型糖尿病患儿Treg细胞数量显著低于同龄健康对照者。但是也有很多研究发现1型糖尿病患者Treg细胞的数量并未减少，Luczynski等[16]对1型糖尿病易感儿童的研究发现，其体内Treg细胞的表达高于正常对照组，同时研究发现，1型糖尿病患儿Treg细胞中细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白、可诱导共刺激分子、糖皮质激素诱导肿瘤坏死因子受体、IL-23、IL-27表达水平明显低于正常对照者。由此可见，对Treg细胞发挥功能具有重要影响的细胞因子缺失可能导致了Treg细胞的功能缺陷(而非数量减少)，继而诱发1型糖尿病[17]。Hughson等[18]也有类似结果，其对部分新发1型糖尿病患儿进行了为期1年的随访，发现与正常对照组相比，Treg细胞的数目在糖尿病发病初期会增加，但其功能发生两种变化：一是分泌的炎性细胞因子相应增加，意味着介导免疫应答效应强度增强；二是介导免疫调节尤其是免疫抑制功能下降。至于1型糖尿病中Treg细胞减少和功能降低的原因，1型糖尿病患者和NOD鼠染色体均包含IL-2基因区域，正常状态下IL-2及其受体途径可以诱导有免疫活性的Treg细胞增多从而下调免疫应答、阻止自体免疫反应，而在1型糖尿病患者和NOD鼠染色体区域所包含的IL-2基因发现受到损害导致IL-2及其受体缺失，于是依赖IL-2受体途径的Treg细胞数量减少和(或)功能缺陷。Long和Garg等[19-20]进一步研究显示，1型糖尿病患者体内Treg细胞中的IL-2及其受体信号途径缺失导致FOXP3表达下降，从而影响自身免疫耐受的建立。因此认为，IL-2及其受体信号途径可以作为治疗1型糖尿病的新靶点，而IL-2受体信号识别也可能成为1型糖尿病的生物学标志。基于Treg细胞数量和(或)功能缺陷是进展为糖尿病的重要因素，将体外诱导的Treg细胞过继输注予NOD小鼠，能有效延缓糖尿病的发生时间[21-23]。

3.2Thl7细胞在1型糖尿病中的表达

在多种自身免疫性疾病中均发现Thl7细胞升高，IL-17A是Thl7细胞分泌的特征性细胞因子，也是Th17细胞参与免疫反应的重要效应分子。在NOD糖尿病鼠中进行的研究[24]显示，1型糖尿病鼠胰腺、脾脏中IL-17A均表达升高，当糖尿病病情减轻，IL-17A表达水平也呈下降趋势。陈小奇等[25]从细胞因子、基因及细胞水平对39例1型糖尿病患者外周血Th17细胞进行了研究，比较l型糖尿病组和健康对照组血浆白细胞介素IL-17A、Th17细胞计数及单核细胞RORγt基因表达水平的差异，结果显示l型糖尿病患者外周血Thl7细胞计数、IL-17A水平、外周血单核细胞RORγt基因表达水平较健康对照组均明显升高。赵崴等[26]在研究NOD小鼠糖尿病发病与Thl7细胞关系时发现，当NOD小鼠血糖高于250 mg/dl，随着血糖的上升，Thl7细胞数量也相应增加，表明1型糖尿病的发病和Thl7细胞关系密切。Ferraro等[27-28]发现1型糖尿病患者的胰腺淋巴结内免疫细胞比例处于失衡状态，其中Th17细胞的数目增加且免疫性增强。经IL-17单克隆抗体处理的1型糖尿病动物模型，其发病率明显降低。上述研究结果均显示，Th17细胞与人类1型糖尿病的发生有关，Thl7细胞可能通过促进胰岛免疫炎症损伤促进糖尿病的发生。

4Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病中的相互作用

目前认为Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病发病中有重要作用，但是具体的免疫反应机制尚不清楚，其中可能涉及Treg细胞和Thl7细胞的相互作用。目前认为，Treg、Thl7细胞和细胞因子形成一个免疫网络，Treg细胞和Thl7细胞相互作用且受细胞因子调节。在稳定状态下，细胞因子TGF-β促进Treg细胞分化增殖，Treg细胞增殖可以抑制免疫炎症反应，从而避免发生自身免疫性疾病。但是在某些状况如机体感染后，机体固有免疫系统产生的IL-6抑制Treg细胞增殖，并且和TGF-β共同诱导促炎性Thl7细胞的分化。机体自身免疫应答效应依赖于促炎作用的效应T细胞和起抑制作用的Treg细胞平衡调节，当Treg细胞缺失导致效应T细胞过度增殖，就可能引发自身免疫性疾病。所以Thl7细胞作为CD4+T效应细胞的亚型，与Treg细胞的相互作用对机体自身免疫性疾病的发生发展至关重要。

Treg细胞和Thl7细胞在体内均有表达，正常体内其比例处于平衡状态，其介导的免疫耐受维持对自身抗原的耐受。在健康者和1型糖尿病患者体内均能发现针对自体胰岛β细胞特异性自身反应性T淋巴细胞，其免疫应答强度通常被Treg细胞和Thl7细胞在内的免疫调节系统所控制。一旦Treg细胞和Thl7细胞比例失衡，针对胰岛抗原的自身免疫耐受平衡被打破，这些自身反应性T淋巴细胞即会特异性地杀伤破坏胰岛β细胞。这种自体破坏较为隐匿，能够持续多年不被发现，直至80%分泌胰岛素的胰岛β细胞被破坏，机体无法自我代偿，就会出现临床症状。1型糖尿病患者这一自身免疫损伤过程由遗传、环境等因素相互作用共同启动，导致Treg细胞和Thl7细胞等自身免疫效应性T淋巴细胞免疫失衡，从而发病[29]。

总之，Treg细胞和Thl7细胞在1型糖尿病发生发展以及免疫稳态的维持中有重要作用，能否从Treg细胞和Thl7细胞的关系、相互作用、分化发育过程中的关键影响因素以及分泌的特征细胞因子等多个方面治疗1型糖尿病已经成为人们关注研究的热点。由于目前人们对Treg细胞和Thl7细胞的产生、分化发育、介导免疫平衡、病理机制以及在1型糖尿病中的相互关系认识有限，因此需要进行更深入的研究，从而为免疫细胞治疗1型糖尿病提供新思路和新途径。

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中图分类号:R 587.1

文献标志码:A

文章编号:1672-2353(2016)07-205-04

DOI:10.7619/jcmp.201607075

基金项目:江苏省无锡市医学科技发展基金(YGM1002); 2011年度江苏省卫生国际交流支撑计划[苏卫国合(2011)3号]

收稿日期:2015-09-16