γδT细胞、IL⁃17与支气管哮喘关系研究进展

刘位位 李超乾

广西医科大学第一附属医院呼吸内科（南宁 530021）

支气管哮喘（简称哮喘）是影响着全球约3亿人健康的一种常见呼吸道疾病，主要特点是气道炎症、气道高反应性和气道重塑，Th1/Th2失衡理论在哮喘发病机制中已得到广泛关注甚或公认。但在最近的研究中发现γδT细胞、IL⁃17也广泛参与了哮喘的发生、发展，而且哮喘模型中的IL⁃17主要来源于γδT细胞。目前对哮喘的治疗缺乏有效的根治手段，因此，研究哮喘的发病机制，寻找分子治疗的靶点显得尤为重要。本文就γδT细胞、IL⁃17与哮喘关系研究进展作一综述。

1 γδT细胞与支气管哮喘

1.1 γδT细胞概述T细胞根据TCR受体不同分为γδT和αβT细胞。γδT细胞不同于其他细胞的排列方式，由TCR⁃γ和TCR⁃δ组合而成［1］。TCRγδ不受主要组织相容性复合体的限制，因此它们的抗原识别不依赖CD4或CD8共受体。在成年小鼠的胸腺和次要的淋巴器官中γδT细胞占总T细胞的1%～4%，成人外周血中γδT细胞占CD3+T细胞总数的0.5%～16%之间（平均约4%），在淋巴组织、肠道和皮肤相关淋巴系统中γδT细胞比例相似。人的γδT细胞根据Vδ链取用不同分为：Vδ1和Vδ2，Vδ1+T细胞主要分布在上皮和黏膜，Vδ2+T细胞通常表达Vγ9主要在外周血和淋巴系统中；而小鼠的γδT细胞根据Vγ链分为：Vγ2、Vγ3、Vγ5、Vγ6、Vγ7主要在外周淋巴器官中，Vγ1和Vγ4主要在呼吸系统中优先表达。近年来在不断的研究下，小鼠和人的γδT细胞不仅在维持局部微环境的免疫稳态中有重要作用，而且在伤口愈合、去除不良或上皮细胞转化和抑制炎症过度反应等方面有重要作用。

γδT细胞主要产生IL⁃17（γδT17）和IFN⁃γ（γδT1），γδT细胞产生IL⁃17不需要抗原的诱导，然而产生IFN⁃γ需要抗原的诱导。γδT细胞主要通过活化TLR，激活γδT细胞产生的IL⁃17参与细胞因子、趋化因子和模式识别受体的表达，比如IL⁃1、IL⁃6、IL⁃18、IL⁃23和TGF⁃β1的表达和激活Toll样受体2［2］。研究发现IL⁃1β和IL⁃23可以促进γδT细胞产生IL⁃17［3］，此外发现通过炎症小体触发通路释放IL⁃1β和 IL⁃18是γδT细胞分泌IL⁃17的重要来源［4］。研究发现，相对与其他T淋巴细胞来说，γδ T细胞高表达IL⁃17。

1.2 γδT细胞在支气管哮喘发病机制中的作用在OVA诱导的哮喘小鼠模型中，缺乏γδT细胞的小鼠跟野生型相比OVA特异性 IgE 和IgG1表达下降［5］，肺中的IL⁃5、嗜酸性粒细胞和T淋巴细胞均减少，γδT细胞能够促进Th2细胞介导的过敏性气道疾病和B细胞分泌OVA特异性IgE。然而有研究［6］发现用抗γδTCR治疗OVA诱导的哮喘小鼠后血清中的OVA⁃特异性IgE增加。这些研究数据表明γδT细胞可以调节体液免疫，并存在双重调节作用。研究发现与其亚群有关，Vγ1+γδT细胞可以增加OVA特异性IgE，而Vγ4+γδT细胞结果相反［7］。

在OVA致敏和激发的哮喘小鼠模型肺中Vγ1+γδT细胞通过抑制CD4+CD25+T细胞产生IL⁃10而增加气道高反应性［8］。然而有研究证实γδT细胞对气道高反应性有抑制作用。在OVA致敏的小鼠中气道激发后肺中的Vγ4+γδT细胞增多，消耗完Vγ4+γδT细胞后小鼠气道反应性增高，过继转移Vγ4+γδT细胞到小鼠体内可以抑制气道高反应性（airway hyper reactivity，AHR）［9］。γδT细胞对AHR的作用，情况比较复杂，取决于特定的亚群所占的优势。OVA诱导的哮喘小鼠用抗γδTCR抗体治疗后，肺组织切片天狼星红染色发现气道周围胶原染色增加，支气管周围胶原定量分析显示有明显的胶原纤维沉积，并且TGF⁃β增加［10］，TGF⁃β能够促进肺的纤维化导致气道重塑，所以γδT细胞缺失导致气道重塑进一步加剧。γδT细胞对哮喘小鼠的气道高反应性、气道炎症有抑制作用，是否与其亚群有关，仍需进一步深入研究。

γδT细胞在临床哮喘中的功能仍然具有争议。临床研究发现人的IL⁃4产生表型Vγ1Vδ1亚群能增加过敏性炎症，然而IFN⁃γ的产生表型Vγ2Vδ2亚群可以调节过敏原特异性向Th2偏移的免疫［11］。研究［12］发现哮喘患者的γδT细胞相对于健康人来说呈现增加趋势，但是也有发现哮喘患者的γδT细胞与健康人相比所占比例相似［13］和过敏性哮喘患者的γδT细胞相对于健康人是减少［14］。γδT细胞对哮喘小鼠的气道炎症、气道高反应性和气道重塑有抑制作用，但γδT细胞对人类的哮喘作用尚未明确，进一步研究γδT细胞对过敏性疾病如支气管哮喘的发生发展机制，可以为未来治疗哮喘提供新的途径。

2 IL⁃17与支气管哮喘

2.1 IL⁃17概述 1993年IL⁃17曾被命名为细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic lymphocyte，CTLA8）。然而，随后研究的特征显示这种细胞因子是由T细胞产生的，因此更名为IL⁃17。IL⁃17 家族有 6 个成员，包括 IL⁃17（IL⁃17A）、IL⁃17B、IL⁃17C、IL⁃17D、IL⁃17E（称为IL⁃25）和IL⁃17F，都是炎症细胞因子，具有多种功能，可以募集中性粒细胞、诱导创面修复和组织重塑。在IL⁃17家族中，研究最多就是IL⁃17。IL⁃17是一个由155个氨基酸组成的分子重量为35 kDa的二硫键链接的二聚体糖蛋白，IL⁃17与IL⁃17F有50%同源氨基酸序列。小鼠的IL⁃17和人的IL⁃17有63%氨基酸同源性。人的IL⁃17基因定位于染色体6q12。IL⁃17受体（IL⁃17R）家族有5个成员（IL⁃17RA～IL⁃17RE），它们的功能是作为异源复合物。它们在结构上有相似性，是单跨膜蛋白与细胞外纤维连接蛋白Ⅲ结构域与胞内SEFIR结构域组成信号接头Act1。

IL⁃17来源最初被认为完全是由αβT淋巴细胞产生，现研究［15］发现很多免疫细胞都分泌这种细胞因子，包括γδT细胞、细胞毒性T细胞、幼稚的自然杀伤T细胞、NKT细胞、先天淋巴细胞（innate lymphoid cells，ILC）和淋巴组织诱导细胞。IL⁃17和它密切相关的细胞因子IL⁃17F通过IL⁃17RA/RC，激活有丝分裂原激活激酶（MAPK）途径、典型的 NF⁃κB和C/EBPβ通路。

2.2 IL⁃17在支气管哮喘中的发病机制IL⁃17已知与一些自身免疫性疾病和过敏性疾病有关。临床研究发现，IL⁃17介导中性粒细胞募集在哮喘发病中起重要作用，尤其是在严重哮喘和糖皮质激素抵抗型的患者中。在人气道上皮细胞中IL⁃17A结合IL⁃17R复合物可以促进NF⁃κB激活和中性粒细胞趋化因子的分泌，包括CXCL⁃8（IL⁃8）。将OVA致敏小鼠中Th17分泌的IL⁃17过继转移到野生型小鼠中，随后用OVA激发发现肺中的中性粒细胞和嗜酸性粒细胞浸润增加［16］，Th17分泌的IL⁃17在哮喘中发挥着重要的致炎作用［17］。IL⁃17还能够促进气道上皮细胞、内皮细胞和成纤维细胞分泌IL⁃1β、IL⁃6、GM⁃CSF，导致中性粒细胞浸润。因此大量的研究表明，IL⁃17可以加重哮喘气道炎症，但其在人的哮喘中具体作用机制仍未完全明确。

研究［18］证实中重度哮喘患者与轻度哮喘患者或正常人相比，IL⁃17表达明显增加，这些患者中与IL⁃17高表达相一致的还有细胞外基质、Ⅰ型和Ⅲ胶原，经糖皮质激素治疗后这些基质成分表达并没有减少，可能与IL⁃17能够促进气道重塑有关。IL⁃17能直接作用于上皮细胞诱导黏蛋白基因（Muc5a）表达增加，促进杯状细胞增生和黏液腺分泌黏液［19］。除此之外，IL⁃17还能促进促纤维和促血管生长因子的产生［20］，并且通过诱导TGF⁃β和胶原蛋白产生直接促进肺纤维化［21］。这些研究数据证实IL⁃17能够促进气道重塑。IL⁃17能够增加α⁃平滑肌肌动蛋白［20］和RhoA蛋白的表达［22］，导致气管平滑肌收缩和气道狭窄，加重气道反应性。在动物哮喘模型中发现IL⁃17可以加重Th2介导的气道炎症和气道高反应性。总的来说，Th17分泌的IL⁃17可以通过促进气道重塑、气道炎症和气道高反应性从而进一步加重哮喘的发生。

3 γδT17细胞与哮喘

在过敏性哮喘患者的γδT细胞中IFN⁃γ+/IL⁃17+比例大幅度降低［14］，说明 γδT 细胞可能通过分泌Th1、Th2、Th17细胞因子参与哮喘的发病。在哮喘小鼠模型中Th17细胞产生的IL⁃17促进Th2细胞诱导的嗜酸性粒细胞炎症和AHR，但研究发现γδT17细胞对这些反应负调节，具有抗炎作用并降低AHR。在OVA致敏的支气管哮喘中，发现γδT细胞产生IL⁃17优于CD4+T细胞，可能与激活Nalp3炎症小体有关，给予γδTCR抗体治疗后IL⁃17增加，但是AHR、嗜酸性粒细胞、气道炎症均下降［23］，这可能与IL⁃17的产生由CD4+细胞向γδT细胞转移有关。此外γδ17细胞对哮喘小鼠影响作用取决于IL⁃17水平，少量的IL⁃17与IL⁃13协作使γδT细胞产生IL⁃17降低而加重哮喘，丰富的IL⁃17与IL⁃13可以使γδT细胞产生IL⁃17增多而减轻哮喘的炎症和气道高反应性［24］。在哮喘的发病中γδT17细胞与Th17细胞相比不仅在数量上占有优势，还有空间优势，因为γδT17细胞主要集中在支气管上皮周围，所以在气道结构上赋予γδT17细胞的功能有免疫保护优势。

MURDOCH等［25］研究发现，将IL⁃17+/+⁃γδT细胞过继转移到OVA致敏的哮喘小鼠中，与野生型哮喘小鼠相比，AHR、嗜酸性粒细胞聚集和Th2细胞及其相关细胞因子（IL⁃4、IL⁃13）、IL⁃23均减少，而将IL⁃17⁃/⁃⁃γδT细胞过继转移后结果无明显变化。在相同模型中给予γδTCR抗体治疗后发现，γδT细胞分泌IL⁃17大幅度增多，而AHR和嗜酸性粒细胞降低［23］。这些研究数据说明γδT17细胞能够抑制AHR、降低炎症细胞的浸润，对哮喘有保护作用，进一步说明γδT细胞对哮喘小鼠模型的作用，取决于分泌IL⁃17的能力。虽然相关临床数据还不充足，但是气道炎症、AHR是哮喘形成的重要机制，深入了解γδT17细胞对哮喘的作用为哮喘的治疗提供理论依据。

4 结语与展望

虽然对IL⁃17研究主要集中在Th17细胞，但是发现γδT细胞分泌的IL⁃17在感染和肺损伤导致的纤维化中具有保护作用。γδT细胞及其分泌的IL⁃17对哮喘的作用越来越受重视，但它在气道重塑、气道炎症以及气道高反应性的具体作用和对哮喘的双重作用尚未完全明确，进一步深入研究γδT细胞及IL⁃17在哮喘中的发病机制，是否可以通过增加哮喘患者体内的Vγ4+γδT细胞或者促进γδT细胞分泌IL⁃17从而达到对哮喘的控制？这对未来根治哮喘或者开发新药提供理论依据。

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