Th17/Treg细胞在高血压中作用的研究进展

乔君+王瑜+梅仁彪

摘要：原发性高血压（essential hypertension，EH）是指以体循环动脉压增高为特征的临床综合征，可引起心、脑、肾等多脏器的损害，严重危害人的健康。研究证实低程度的炎症反應参与EH病理机制，涉及多种免疫细胞、免疫分子。其中17型辅助T细胞（T helper cell 17，Th17）及其分泌的细胞因子具有促炎、促纤维化、抑制血管舒张、调节肾钠转运等作用，对高血压的发展和维持具有重要作用。与Th17细胞关系密切的调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）是体内重要的负向免疫调控细胞，对包括Th17细胞在内多种细胞具有抑制作用，在高血压中发挥保护作用。对Th17细胞和Treg细胞在高血压中作用的研究，将有益于寻找治疗高血压的潜在靶位。

关键词：Th17细胞；Treg细胞；高血压；免疫调节

中图分类号：R544.1 文献标识码：A 文章编号：1006-1959（2017）25-0019-04

Abstract：Essential hypertension（EH）is a clinical syndrome characterized by increased systemic arterial pressure，which can cause damage to heart， brain，kidney and other organs and seriously endanger human health.Study confirmed that a low degree of inflammatory response involved in the pathogenesis of EH，involving a variety of immune cells，immune molecules.Among them，17 helper cell 17（Th17）and its secreted cytokines play an important role in the development and maintenance of hypertension，which are proinflammatory，fibrotic，vasodilating，and renal sodium transport.Regulatory T cells（Tregs），which are closely related to Th17 cells，are important negative immune regulatory cells in vivo and have an inhibitory effect on many kinds of cells including Th17 cells and play a protective role in hypertension.The role of Th17 cells and Treg cells in the study of hypertension will be of interest in finding potential targets for the treatment of hypertension.

Key words：Th17 cells；Treg cells；Hypertension；Immunoregulation

原发性高血压（essential hypertension）是指以体循环动脉压增高为特征的临床综合征。长期高血压可影响心、脑、肾等重要器官的功能，最终导致这些器官功能衰竭，引发心绞痛、心肌梗死、心力衰竭、心源性猝死、脑卒中、肾小球硬化及肾实质纤维化等多种并发症。2016年国家卫生和计划生育委员会公布的高血压患病率为32.5%，EH现已成为我国一个严重的公共卫生问题。越来越多的证据显示高血压与免疫紊乱具有相关性。高血压患者的心脏、脉管系统和肾脏中存在大量的T细胞和单核/巨噬细胞的浸润。浸润的炎性细胞可分泌或诱导多种促高血压细胞因子，进一步促进高血压的进展。T细胞可分化为多种辅助T细胞亚群，包括Th17细胞以及Tregs细胞等。Th17细胞和Treg细胞是近年来研究的热点和重点，本文我们将着重介绍近年来这两个细胞亚群在高血压中的研究进展。

1 Th17/Treg细胞

1.1 Th17细胞

Th17细胞是一个较新的CD4+T细胞亚群，因其产生白细胞介素（interleukin，IL）-17而得名。截至目前，虽未发现Th17细胞表面供识别的特异性分子，但已知其特征性转录因子是维甲酸相关孤儿受体γt（the retinoic-related orphan receptor γt ， RORγt）（鼠）/维甲酸相关孤儿受体c（RORc）（人）。RORγt/RORc不仅控制着Th17细胞的分化、发育，还能调节Th17细胞的特异性细胞因子IL-17的表达和分泌。IL-17家族包括六个成员，分别为IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D（即IL-27）、IL-17E（即IL-25）、IL-17F。Th17细胞只产生IL-17A和IL-17F，且IL-17A在IL-17家族中作用最强，通常IL-17即指IL-17A。这些异构体可作为同源或异源二聚体与IL-17受体A和C组成的IL-17受体复合物结合。IL-17受体存在于多种细胞，结合IL-17可诱导炎性因子的释放。

1.2 Treg细胞

Treg细胞是体内具有负向免疫调节功能的T细胞亚群，包括天然型调节T细胞（natural regulatory T cell， nTreg）、诱导型调节T细胞（induced regulatory T cell， iTreg）。iTreg细胞又包括1型调节T细胞（Tr1）和3型辅助T细胞（Th3）等亚型。目前已经识别出的数种Treg细胞多属于CD4+T细胞系，Treg细胞具有抑制其他免疫或非免疫细胞的能力。nTreg细胞是自然产生，生于胸腺并占循环Treg细胞的大多数；iTreg细胞是在小剂量抗原或免疫抑制性细胞因子诱导下由外周幼稚T细胞发育而来。Treg细胞的特异性转录因子Foxp3在很大程度上调控着Treg细胞的表型和功能。Treg细胞主要产生IL-10和转化生长因子-β（transforming growth factor beta， TGF-β）。endprint

1.3 Th17细胞与Treg细胞的联系

Th17细胞和Treg细胞竞争性使用初始CD4+T细胞作为前体细胞，当组织微环境中高水平TGF-β可能导致iTreg细胞的发育，而低水平TGF-β与IL-6/IL-21/IL-23则诱导初始CD4+T发育为Th17细胞且抑制Treg细胞的分化。最初认为Th17细胞和Treg细胞在功能上是相互排斥的，即Th17细胞主要发挥促炎作用，而Treg细胞发挥免疫抑制作用。目前认为Th17细胞和Treg细胞之间还存在着相互促进作用，此外，Th17细胞与Treg细胞的可塑性使得二者之间的联系更加复杂。总之，免疫抑制性的Treg细胞和促炎的Th17细胞相互刺激、相互调和，结果是在一个正在进行的免疫/炎症反应中形成动态平衡，而Th17/Treg细胞功能或数量失衡将打破这种平衡，引发疾病。

2 Th17/Treg细胞在高血压中的作用

2.1 Th17细胞在高血压中的作用

在高血压患者及多种高血压动物模型中，均可发现Th17细胞与高血压存在密切联系。一方面，在血管和心脏、肾脏等组织器官中发现Th17细胞数量以及IL-17 mRNA表达明显增多；另一方面，外周循环中IL-17水平增加。

Th17/IL-17具有强大的促炎作用。高血压患者血浆IL-17水平增加，而输注血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ， Ang Ⅱ）也可增加小鼠T细胞产生IL-17。研究显示，IL-17有助于血管炎症反应，是AngⅡ诱导的高血压的重要介导者。Madhur等[1]研究结果显示AngⅡ诱导的高血压动物模型与Th17/IL-17的增加密切相关。在他们的研究中，给IL-17-/-小鼠和对照C57BL/6J小鼠持续输注AngⅡ，发现在最初的1 w，两组小鼠血压升高相似，收缩压均从基础120 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）升高至162 mmHg；第4周时IL-17-/-小鼠升高的血压逐渐下降至150 mmHg（对照为170 mmHg），这表明IL-17有助于维持血压的升高。与对照小鼠相比，IL-17-/-小鼠的血管功能得以保存、产生的过氧化物酶相应减少、且主动脉管壁浸润的T细胞数量减少。在随后的人类血管平滑肌细胞培养中，如果同时给予TNF-α、IL-17可增加多种细胞因子、趋化因子表达。因此，IL-17似乎可以整合炎症反应，导致高血压时多种免疫细胞亚群的聚集和浸润。

IL-17具有促升血压作用。除了引起血管炎症外，IL-17还能抑制一氧化氮（nitric oxide， NO）介导的血管舒张功能，进而导致血压升高。Nguyen等[2]发现IL-17能以Rho激酶依赖方式诱导内皮型一氧化氮全酶（eNOS）上495位苏氨酸的磷酸化，而這一位置上的磷酸化可防止钙调素结合并导致eNOS的构象变化，减少NO的产生。此外，Norlander[3]等研究发现IL-17A可调节肾钠转运，从而有助于高血压的发展和维持。

IL-17具有促纤维化作用。Wu等[4]发现AngⅡ和醋酸脱氧皮质酮（deoxycortone acetate， DOCA）诱导高血压均可导致小鼠动脉外膜中胶原蛋白大量沉积和大动脉顺应性显著降低，而这种大动脉硬化是由T细胞存在引起的，因为重组激活基因-1敲除小鼠持续输注AngⅡ不会出现大动脉顺应性降低而过继转移T细胞至这些小鼠可出现大动脉胶原沉积和硬化。进一步研究发现，IL-17-/-小鼠不会出现胶原蛋白沉积和大动脉硬化，这提示IL-17是大动脉硬化发生的始动因子。随后的大动脉成纤维细胞培养研究显示，IL-17以p38丝裂原活化蛋白激酶依赖方式诱导胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ的 mRNA产生。Saleh等[5]发现用抗-IL-17A抗体治疗DOCA诱导的高血压大鼠可降低血压和心脏、肾脏中胶原蛋白Ⅰ水平。

研究还发现Th17细胞也有助于子痫前期高血压，而可溶性IL-17RC可阻断Th17细胞的这一作用。怀孕的低子宫灌注压（reduced-uterine perfusion pressure， RUPP）大鼠是一种子痫前期模型，循环中Th17细胞显著增加，从RUPP大鼠过继转移CD4+细胞至正常怀孕大鼠可诱导其平均动脉压和循环炎性细胞因子显著升高。Cornelius等[6]给RUPP大鼠输注可溶性IL-17RC，5 d后发现其血压下降至（110±2）mmHg（RUPP大鼠血压为120±1 mmHg），同时循环Th17细胞数量、氧化应激均出现下降。

以上研究突显了Th17细胞和IL-17在多种高血压模型中的关键作用，但是Krebs等[7]研究发现缺乏IL-17或IL-23可使小鼠肾损伤加重。这一研究结论与之前描述的其他研究相矛盾，可能是因为Krebs等实验中所使用的动物模型不同。

2.2 Treg细胞在高血压中的作用

Treg细胞作为一个新颖的高血压调节者，最初来自于Schiffrin研究团队的研究[8]。研究者使用的动物模型是SSBN2大鼠，即在Dahl盐敏感性大鼠基因组中引入血压正常的棕色挪威大鼠2号染色体。2号染色体上有数个高血压数量性状位点和促炎基因，研究者发现遗传性高血压中2号染色体依赖的免疫调控是通过Treg细胞实现的。相比Dahl盐敏感性大鼠，SSBN2大鼠血压下降、血管炎症减轻、主动脉管壁T细胞浸润减少，而Foxp3表达和CD4+CD25+淋巴细胞活性增加、Treg细胞产生的抗炎因子IL-10和TGF-β增加。这一研究显示Treg细胞数量与功能的变化与遗传性高血压密切相关，而该研究团队在随后关于过继转移Treg细胞的研究则支持Treg细胞调控血压和终器官损伤这一观点 [9]。Barhoumi等[9]发现通过持续输注AngⅡ可使C57BL/6小鼠收缩压升高43 mmHg、肾皮质Foxp3+细胞减少43%。过继转移Treg细胞可以预防AngⅡ诱导的升压作用，并伴随氧化应激下降，主动脉外膜和血管外周脂肪组织中浸润的巨噬细胞及T细胞减少。Kasal等[10]随后证明过继转移Treg细胞可预防醛固酮诱导的血管损伤并有降低醛固酮诱导高血压的倾向。Kavakan等[11]发现过继转移Treg细胞可预防AngⅡ诱导的心肌肥大和纤维化、减少TNF-α的表达、免疫细胞浸润和电重塑，但不能降低AngⅡ诱导的高血压。与此相反，Matrougui等[12]使用AngⅡ诱导C57BL/6小鼠产生高血压后，然后3次/w腹腔注射Treg细胞，2 w后发现AngⅡ诱导升高的平均动脉压下降了12～15 mmHg。他们认为正是AngⅡ诱导的Treg细胞的凋亡导致了血管炎症和内皮功能紊乱，过继转移Treg细胞减少了AngⅡ诱导的Treg细胞凋亡、巨噬细胞在冠状动脉的活化和浸润、局部TNF-α释放和冠状动脉功能紊乱。不同学者过继转移Treg细胞在降压效果上的不同可能归因于转移的Treg细胞数量、频率不同以及Treg细胞单独引起血压下降的作用有限。总之，上述研究均证明了Treg细胞在高血压中的保护作用，近期的研究也支持这一观点[13]。endprint

Treg细胞可以产生抗炎的IL-10，有证据证明IL-10可改善妊娠型高血压。相比正常妊娠妇女，子痫前期妇女的胎盘IL-10生成减少、血清IL-10水平下降。Tinsley等[14]发现每天腹腔注射重组IL-10可使怀孕的DOCA高血压大鼠血压和内皮功能紊乱恢复正常，并可降低动物模型的蛋白尿水平。Lai等[15]发现将怀孕小鼠暴露于低氧环境后，与野生型小鼠相比，IL-10-/-小鼠出现显著的血压升高、蛋白尿、肾脏病理改变和胎鼠体重下降。使用重组IL-10治疗这些动物可纠正高血压、蛋白尿和胎鼠体重下降。另外IL-10还具有血管保护功能，可限制AngⅡ介导的氧化应激和血管损伤。Didion等[16]给实验小鼠持续输注AngⅡ，10 d后检查实验小鼠颈动脉，发现IL-10-/-小鼠的颈动脉产生明显的内皮功能紊乱以及血管过氧化物增多，而野生型小鼠的颈动脉变化不明显。

IL-10虽是Treg细胞的关键产物，但是其他淋巴细胞、巨噬细胞、DC细胞和内皮细胞等也可产生IL-10。上述研究证明了IL-10在高血压中的保护作用，但与Treg细胞关联的证据还不充分。Kassan等学者的研究则为Treg细胞通过IL-10发挥保护作用提供了有力证据，他们从野生型小鼠分离Treg细胞培养后注射至高血压的IL-10-/-小鼠（3次/w），两周后发现高血压IL-10-/-小鼠收缩压明显下降，下降至100 mmHg，而未注射Treg細胞的高血压IL-10-/-小鼠收缩压为160 mmHg[17]。研究还发现注射Treg细胞可使高血压IL-10-/-小鼠的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate， NADPH）氧化酶活性下降并且内皮依赖性肠系膜松弛得以改善。使用IL-10治疗诱导的高血压小鼠有相似效果。相反，从IL-10-/-小鼠转移Treg细胞至AngⅡ诱导的高血压小鼠不能降低血压和改善内皮功能紊乱。进一步研究显示，IL-10经由激活p38 MAPK抑制NADPH氧化酶活性而减轻氧化应激。此项研究不仅表明Treg细胞与IL-10在高血压中具有保护作用，而且证明Treg细胞是体内IL-10的重要提供者。综上所述，Treg细胞通过IL-10在高血压中发挥重要的保护作用。

3总结

Th17细胞与Treg细胞自发现以来一直受到学者的重视，以Th17细胞和Treg细胞为靶位的干预治疗策略在动物实验中的应用为人类相关疾病的防治提供了有益探索。Th17细胞和Treg细胞在高血压发病机制及晚期导致的器官损伤中所发挥的作用正受到越来越多的关注，以Th17细胞和/或Treg细胞为靶位的干预治疗策略可能是一个有效的途径。

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編辑/杨倩endprint