Th17/Treg失衡与毛细支气管炎发病关系的研究进展

何潇，吴福玲

(滨州医学院附属医院，山东滨州256600)

毛细支气管炎是急性感染性细支气管炎，发病高峰年龄为2～6月龄，主要由呼吸道合胞病毒(RSV)等季节性病毒感染引起。其主要临床特征为小气道阻塞导致的气促、阵发性喘息、胸壁吸气性凹陷(三凹征阳性)、呼气相延长和高亢的哮鸣音及细湿啰音[1]。病毒感染导致上皮细胞坏死、黏膜水肿、黏液分泌增加致细支气管狭窄与阻塞是该病主要病理基础。随着免疫学的快速发展，淋巴细胞亚群在毛细支气管炎免疫机制中意义重大。且Li等[2]研究发现，RSV毛细支气管炎患儿外周血辅助性T细胞(Th17)占单个核细胞的百分比高于肺炎及健康儿童，而调节性T细胞(Treg细胞)占CD4+T细胞的百分比低于肺炎及健康儿童，表明Th17/Treg失衡参与毛细支气管炎的发展过程。本文对Th17/Treg失衡与毛细支气管炎发病的关系进行分析总结。

1 Th17与毛细支气管炎发病的关系

1.1 Th17的分化与免疫调节功能 Th17是一种有较强白细胞介素23(IL-23)依赖性的新型CD4+T细胞，由Langrish等[3]在研究实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和胶原诱导关节炎动物模型中发现。Th17细胞主要产生IL-17、IL-21、IL-22等多种细胞因子，刺激气道上皮细胞、成纤维细胞和气道平滑肌细胞分泌趋化因子1(CXCL1)和CXCL8，参与自身免疫性疾病[4]。因此Th17及其分泌的炎性因子参与免疫调节过程。

Th17亚群的分化和免疫调控一直是人们研究的热点，直接决定Th17分化的最关键调节器是维甲酸类孤核受体γt(RORγt)。最近发现，Th17细胞表达高水平的RORα，该受体由转化生长因子β(TGF-β)和IL-6诱导并依赖于转录激活子3通路促进Th17细胞分化，而RORα缺陷仅选择性导致IL-17和IL-23表达减低[5]。TGF-β和IL-6同时存在可诱导RORγt高表达，幼稚CD4+T细胞向Th17分化，并刺激其分泌IL-17，说明树突状细胞分泌的促炎性细胞因子IL-6、TGF-β参与Th17细胞的分化[6]。IL-23缺陷小鼠不表达IL-17，但不影响Th17分化的起始阶段，说明IL-23并不是Th17细胞分化的必需因子，却在维持Th17的表型、增殖和功能中至关重要[7]。Th17自分泌IL-21正反馈作用促进Th17增殖。Shi等[8]发现血小板因子基因缺陷小鼠外周血IL-17水平升高，IL-17可通过抑制Smad蛋白磷酸化抑制Th17分化。此外，干扰素调节因子、IL-2、INF-γ和芳香烃受体等也参与Th17的分化过程。

1.2 Th17与毛细支气管炎发病的关系 越来越多的研究证明，Th17激活多种细胞产生促炎细胞因子、集落刺激因子和趋化因子以及基质蛋白酶，参与自身免疫性疾病、感染性疾病和移植排斥过程[9]。在RSV感染过程中敲除IL-17基因或应用抗IL-17抗体中和，气管内黏液分泌和病毒载量明显减少，且CD8+淋巴细胞明显增多，说明IL-17主要通过抑制CD8+淋巴细胞的病毒清除功能，协同机体固有免疫加剧炎症反应[10]。Newcomb等[11]研究发现，相比于单纯RSV感染或卵白蛋白致敏小鼠，RSV感染的卵白蛋白致敏小鼠肺泡灌洗液中高表达IL-17，低表达IFN-γ和IL-13，增加黏液分泌。姚圣连等[12]发现毛细支气管炎重度组外周血Th17细胞比例及IL-17水平高于轻度组、对照组，且哮喘组和轻重度组之间比较差异无统计学意义，说明RSV毛细支气管炎与哮喘发病机制相似。因此，Th17及其分泌的炎性因子参与RSV毛细支气管炎免疫过程，促进中性粒细胞浸润气道，从而导致炎症发生和小气道阻塞性通气功能障碍，且RSV毛细支气管炎患儿疾病严重程度与Th17表达呈正相关。

2 Treg与毛细支气管炎发病的关系

2.1 Treg的分化和免疫调节功能 CD4+CD25+Treg细胞是一类具有免疫调节作用的T细胞亚群，在功能上与Th17细胞相互拮抗，主要通过释放IL-10和TGF-β抑制抗原提呈细胞功能、降低炎性因子产生及IgE、IgG4等抗体分泌而发挥免疫效应。Treg分化受多种因素调节，TGF-β和IL-2诱导初始T细胞分化成Treg细胞，TGF-β主要通过转录因子STAT5诱导参与分化过程，IL-2通过诱导转录因子STAT5、增强Foxp3的表达进而促进Treg的分化，而维甲酸通过促进TGF-β、诱导Foxp3激活分化过程[13]。叉头状转录因子3(Foxp3)是Treg的特异性转录因子，其持续表达可促进Treg细胞分化并提高其免疫抑制作用[14]。Treg细胞可通过分泌抑炎细胞因子IL-10、TGF-β、IL-35，通过自身表面分子如CD25、细胞毒T淋巴细胞相关抗原4和细胞融解颗粒酶A、B等机制直接或间接抑制变应原诱导的肥大细胞活化和嗜碱性粒细胞脱颗粒效应，参与机体的免疫应答[15]。此外，IL-6、IL-10、IL-35等细胞因子也参与Treg分化增殖，但具体机制仍需进一步探索。

2.2 Treg与毛细支气管炎发病的关系 研究发现Treg水平下降，RSV毛细支气管炎患儿体内免疫抑制功能减弱，气道高反应性增强。Gao等[16]发现毛细支气管炎组大鼠PBMC和肺组织中Foxp3 mRNA和蛋白表达均低于正常组，且IL-10和TGF-β水平低于对照组，说明Foxp3可调控Treg细胞的炎性抑制功能。朱亚非等[17]观察RSV毛细支气管炎患儿外周血Treg的比例、Foxp3 mRNA的表达，毛细支气管炎患儿外周血Treg细胞比例、Foxp3 mRNA低于健康对照组，且两者与患儿的疾病评分呈负相关，即细胞比例及表达越低，临床症状越严重。另有研究认为，小鼠体内Treg细胞的耗尽会导致病毒载量的下降，说明在RSV感染期间，Treg细胞有助于招募活化的CD8+淋巴T细胞到肺内和纵膈淋巴结，Treg比例降低，外周血CD8+T淋巴细胞迁移延迟，导致病毒清除减弱和疾病的严重程度增加，证明Treg在清除RSV病毒的免疫机制中起重要作用[18]。因此，Treg细胞参与调节RSV毛细支气管炎患儿的免疫耐受。

3 Th17/Treg免疫失衡与毛细支气管炎发病的关系

毛细支气管炎的病理基础主要是RSV刺激呼吸道上皮细胞，引起一系列炎症反应，细支气管阻塞，气道高反应性和气道重塑。大量研究证明，Th17/Treg失衡在毛细支气管炎的免疫机制中发挥重要作用。Qin等[19]研究认为，RSV具有嗜上皮特性，RSV感染人支气管上皮细胞(HBECs)后可刺激Th17分化，抑制Treg细胞数量增加，认为气道上皮细胞可能参与气道高反应的免疫失衡机制。Li等[2]研究显示RSV毛细支气管炎患儿外周血Treg、IL-10、TGF-β水平明显低于普通肺炎患儿和健康对照儿童，而Th17细胞及IL-17水平则明显高于肺炎患儿和健康对照儿童。上述研究表明，RSV毛细支气管炎患儿外周血存在Th17/Treg失衡，Treg免疫应答确保有效的病毒清除和减轻Th2型免疫反应。而Th17免疫应答抑制病毒清除，进一步促进Th2型免疫反应导致临床表现加重。朱亚非等[17]研究特异性体质患儿在感染RSV后CD4+CD25+Treg水平低于非特异性体质患儿和健康对照组，提示特异性体质患儿在感染RSV后更易出现免疫失衡而诱发喘息症状，进而引发哮喘。同时发现，经糖皮质激素治疗后CD4+CD25+Treg数量及Foxp3表达高于非激素组，说明糖皮质激素可促进CD4+CD25+Treg的分化增殖，纠正Th17/Treg免疫失衡，改善毛细支气管炎患儿的临床症状。敲除IL-10基因的RSV毛细支气管炎小鼠模型，其促炎细胞因子和趋化因子的水平升高，导致疾病严重程度增加和肺组织病理改变[18]。Treg细胞数量不足，效应性CD4+T细胞分化为Th2细胞，导致大量炎症因子产生，免疫球蛋白E(IgE)、IgG4等生物活性介质释放增加，从而导致喘息及气道高反应。

长期随访发现，RSV毛细支气管炎患儿日后反复喘息的概率为25%～50%，13年后约有37%的患儿最终被确诊为支气管哮喘[20]。哮喘的免疫机制主要是T淋巴细胞激活和Th亚群失衡。以往动物实验和临床研究均发现Th17/Treg失衡可加重支气管哮喘患儿气道炎症和高反应性，也有研究结果显示中重度哮喘组外周血中Th17细胞比例高于间歇-轻度组和正常组，相反中重度哮喘患儿外周血Treg比例低于间歇-轻度组[21]。进一步研究发现，RSV持续感染HBECs模型中ELISA法和流式细胞仪均检测到RSV组IL-8水平高于正常HBECs；将重组IL-8作用于外周血淋巴细胞24 h，流式细胞仪检测Th亚群的分布情况，发现Th17细胞数目增加，说明HBECs持续感染RSV后通过过度分泌IL-8促进Th17分化，引起Th17/Treg亚群失衡，进而导致哮喘易感性增高[22]。这均说明哮喘患儿体内存在Th17/Treg失衡，且与病情严重程度呈正相关。近年来研究发现，人胎盘间充质干细胞在治疗博来霉素诱导的肺纤维化、脂多糖诱导的急性肺损伤等肺部炎症中起到修复和免疫调节作用，干细胞移植可显著减轻哮喘小鼠模型肺部炎症程度和IL-17等炎性因子浸润，减轻肺部病理损害，缓解喘息症状，但其具体作用机制待进一步研究。因此深入研究hPMSC在哮喘的免疫调控、细胞分化，可以作为免疫疾病治疗的新靶点。

综上所述，Th17/Treg免疫失衡与毛细支气管炎患儿免疫机制、临床严重程度密切相关，为进一步探讨其免疫机制及免疫疗法提供了可靠的理论依据。