桥本氏甲状腺炎发病中CD4+T细胞的研究进展

周美云，李双双

(江苏省南通市妇幼保健院儿科，南通 226018)

桥本氏甲状腺炎(Hashimoto′s thyroiditis,HT)又称慢性淋巴细胞性甲状腺炎，1912年由日本九州大学HASHIMOTO首先报道，是导致甲状腺功能减低最常见的疾病。HT是一种器官特异性自身免疫性甲状腺疾病，目前认为是在环境因素及遗传易感性共同作用下，机体出现自身免疫系统的紊乱[1]，产生甲状腺抗体及淋巴细胞，导致甲状腺腺泡的破坏萎缩及纤维化、淋巴滤泡的形成，最终引起甲状腺功能低下。传统理论认为，辅助T细胞-1（T helper 1 cells,Th1）/辅助T细胞-2(Th2)免疫失衡及调节性T细胞(regulatory cells,Treg)对HT的发生发展具有重要作用。然而，近年来发现不同于Th1、Th2和Treg细胞的新型CD4+T细胞亚群——Th17细胞、Th22细胞、Th9细胞、滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells,Tfh)[2-5]被证实在多种自身免疫性疾病的发病中发挥重要作用，已成为当今免疫学及相关领域的研究热点。现就CD4+T细胞亚群与HT的关系作一综述。

1 Th1/Th2细胞与HT

Th1细胞主要分泌γ-干扰素(interferon-γ,IFNγ)、白细胞介素(interleukin,IL)-2、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、IL-12等细胞因子，介导细胞免疫；Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等细胞因子，促进B细胞成熟，介导体液免疫应答。传统认为Th1细胞介导的免疫应答在HT的发生发展中起主要作用。多数学者[6]证实了HT患者外周血中Th1细胞及其效应因子IFN-γ、IL-2、TNF-α的水平较正常对照组显著增高，表明Th1细胞及其细胞因子与HT的发病确实有关；同时证实了儿童HT也以Th1细胞免疫应答为主。H.TANG等[7]在研究实验性自身免疫性甲状腺炎动物模型时，发现在初期与高峰期均可检测到Th1细胞因子(IFN-γ、IL-2)及Th2细胞因子(IL-4、IL-10)，同时发现Th1与Th2细胞因子比值在这两个时期相当，猜测Th1、Th2细胞因子可能均与实验性自身免疫性甲状腺疾病的形成有关。但多数实验[8]证实Th2细胞与Graves发病相关，而HT是由Th1/Th2细胞免疫失衡导致Th1细胞介导的自身免疫反应。

2 Treg细胞与HT

CD4+CD25+Treg是一类具有免疫抑制功能的T细胞亚群，主要分泌IL-10和转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β 抑制因子发挥作用，能抑制Th细胞增殖活化，维持机体免疫耐受，使机体内环境处于稳定状态，预防自身免疫性疾病发生。当Treg细胞表面的分子标志缺陷，细胞数量减少，抑制功能受到损害时,均有可能发生自身免疫性疾病。Foxp3作为Treg细胞的特异性转录调节因子，对其功能及分化发育具有重要作用[9]。Treg细胞数量减少和(或)功能缺陷与HT发病相关。I.I.IVANOV等[10]报道小鼠敲除Foxp3基因则缺乏Treg细胞生成，而发生自身免疫性疾病。A.B.GLICK等[11]研究发现HT患者外周血单个核细胞中Treg细胞比率明显低于对照组，Treg细胞转录细胞因子Foxp3 mRNA总量也明显低于对照组。结果显示Treg细胞数量下降及功能改变，使其抑制功能受损，引起T淋巴细胞激活增多，机体免疫功能失衡，最终导致HT的发生。

3 Th17细胞与HT

Th17细胞的发现主要源于对实验性自身免疫性脑炎和胶原诱导关节炎这两种典型的自身免疫性疾病动物模型的研究。最初认为这两种动物模型与IL-12诱导的Th1细胞免疫反应密切相关。然而，这一观点随着IL-23的发现而遭到质疑，清除IFN-γ或IL-12基因反而加重小鼠的疾病进展，而当IL-23基因被敲除后则可延缓自身免疫性疾病进展。C.L.LANGRISH等[12]研究证实IL-23可刺激效应性CD4+T细胞产生大量IL-17，且可导致严重实验性自身免疫性脑炎的发生，较Th1细胞更易诱导自身免疫性疾病的发生，这群独立于Th1、Th2细胞的亚群被命名为Th17细胞。Th17细胞除分泌大量IL-17A外，还分泌IL-17F、IL-22、IL-21、IL-6、TNF-α、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子等。

Th17细胞的分化需多种细胞因子共同调节。将外源性TGF-β 加入经原代培养的Th0细胞中而导致Th17细胞形成，首先证明TGF-β 是启动Th17细胞分化的始动因子；若小鼠IL-6缺陷，则Th17细胞的分化受到明显抑制，从而证实了IL-6参与Th17细胞的分化[13]，IL-6在gp130-STAT3信号通路下使维甲酸孤儿核受体(retinoid related orphan nuclear receptor,ROR)γt表达明显增加，进而促使初始CD4+T细胞向Th17细胞亚型分化。仅有TGF-β 存在时，Th17细胞分化受抑制，初始T细胞则被诱导向Treg亚型分化，而两者同时存在时向Th17细胞分化。但IL-6缺失时，初始T细胞也可由TGF-β 和IL-21共同诱导向Th17细胞分化，TGF-β 与IL-21通过诱导STAT3磷酸化，增加RORγt的表达，促使Th17细胞分化。IL-21还可通过启动自分泌环路，使初始T细胞表面IL-21R、IL-23R生成增多，同时呈现放大效应，而促进Th17细胞分化。此外IL-23也参与了Th17细胞的分化，当TGF-β 和IL-6/IL-21诱导Th17细胞分化时，可表达IL-23受体，促进活化的T细胞分泌IL-17，并通过STAT3进一步活化而促进Th17细胞的成熟并维持其表型的稳定性及其增殖。简而言之，Th17细胞分化包括3个步骤：TGF-β、IL-6诱导启动分化，IL-21扩增作用及IL-23维持稳定性[14]。此外IFN-γ、IL-4、IL-12、IL-27等对其分化存在抑制作用。

M.VITALES-NOYOLA等[15]研究显示HT患者外周血中致病性Th17细胞表达水平显著高于正常对照组，且在HT患者甲状腺组织中也可检测到Th17细胞。宋进展等[16]研究发现HT患者外周血Th17细胞的比例与对照组相比显著升高，且与血清抗甲状腺过氧化物酶抗体(antithyroid peroxidase antibody,TPOAb)和抗甲状球蛋白抗体(anti-thyroglobulin antibody,TGAb)水平呈正相关，还发现甲状腺功能正常组Th17比例比甲状腺功能减退组要高，提示Th17细胞可能参与了HT的发病，且在HT早期可能发挥着更为重要的作用。N.FIGUEROA-VEGA等[17]也发现HT患者外周血Th17细胞显著高于正常对照组，且HT患者血清内及甲状腺组织病理切片中IL-17、IL-22均比正常对照组显著升高，提示Th17细胞可能通过分泌IL-17、IL-22细胞因子在HT的病理过程中发挥作用。同时还检测到血清中IL-6、IL-23高表达，IL-6可诱导人类的Th17细胞分化，IL-23可刺激Th17细胞的增殖并维持其存活,而促进Th17细胞分泌IL-17、IL-22介导HT的免疫机制。此外，IL-21/IL-21R在HT患者中表达水平升高，均说明Th17细胞及其细胞因子参与HT的发病过程。

4 Th22细胞与HT

Th22细胞是2009年发现的一种新型CD4+T细胞亚群，与皮肤免疫功能相关，可分泌IL-22、IL-26、IL-13等细胞因子，而不产生IFN-γ、IL-4、IL-17，主要通过IL-22来实现其功能。Th22细胞表达CCR6+CCR4+CCR10+，芳香烃受体是其关键调控转录因子。最初认为IL-22是Th17细胞的效应因子，因Th17细胞可分泌大量的IL-22，随后为证实Th22细胞的独立性，S.EYERICH等[18]将皮肤来源的记忆性Th22细胞克隆分别放在Th1、Th2、Th17或Treg细胞诱导环境下，发现它们仍能分泌IL-22，同时又不分泌其余CD4+T细胞因子，故此证实Th22细胞是一种独立于Th1、Th2、Treg、Th17的稳定的T细胞亚型。

Th22细胞的分化受多种细胞因子的协同调节，初始CD4+T细胞在IL-6和TNF-α 诱导下可向Th22细胞分化，联合使用IL-6和TNF-α 比单独使用IL-6刺激初始CD4+T细胞时作用更强，Th22细胞比例更高，因此IL-6对Th22细胞分化起关键始动作用，而TNF-α 起促进作用。除细胞因子外，树突状细胞及朗格汉斯细胞均可诱导Th22细胞分化，芳香烃受体激动剂β 萘黄酮也可以促进Th22细胞分泌IL-22，而TGF-β、IFN-γ 则可抑制Th22细胞分化。

Th22细胞及其细胞因子在HT的发生发展中发挥重要作用，N.FIGUEROA-VEGA等[17]首次提出HT患者血清内IL-22比正常对照组高，同时发现HT患者的病理切片中IL-22表达水平明显增高。IL-22可由Th22、Th17、NK22、LTi细胞、类LTi细胞等分泌，其中63%来自于Th22细胞[19]。随后H.GUO等[20]在对HT初发者IL-22+CD4+T细胞水平研究中，采用流式细胞仪检测Th22细胞、Th17细胞时，发现Th22细胞水平明显升高，且Th22细胞的升高水平与Th17细胞水平呈正相关，与促甲状腺激素水平呈负相关，同时HT患者血清及甲状腺组织内IL-22水平均较正常对照组高，提示Th22细胞及其相关因子IL-22参与了HT的发病，并导致甲状腺功能减退。

5 Tfh细胞与HT

最初认为Th2细胞是B淋巴细胞成熟分化的主要辅助性T细胞，通过产生IL-4起作用，然而小鼠模型敲除IL-4基因，仍可检测到T细胞依赖性抗体，2000年在人扁桃体内发现了一类不同于其他CD4+T细胞亚群，该细胞定位于淋巴滤泡中，直到2009年在小鼠中发现其转录因子B淋巴瘤6(B-cell lymphoma,Bcl-6)，因此命名该类细胞为Tfh细胞[21]，Tfh细胞通过对B淋巴细胞激活、增殖、活化而发挥重要作用。Tfh分泌的细胞因子有IL-2、IL-10、IL-4、IL-6，而IL-21为其主要功能性因子[22]，当初始CD4+T细胞受抗原刺激后，通过抗原提呈被激活，从而使Bcl-6和趋化因子受体5(chemokine receptor type 5,CXCR5)高表达，CCR7下调，这种CXCR5持续高表达的细胞为Tfh前体细胞，该细胞与被抗原激活的B细胞作用，向Tfh细胞分化，在生发中心分化为成熟的Tfh细胞，成熟的Tfh细胞高表达Bcl-6、CXCR5和可诱导的共刺激分子(inducible costimulator,ICOS)，并分泌IL-4、IL-21等细胞因子，辅助B细胞分化成浆细胞，产生抗体，介导免疫应答[23]。

Tfh细胞参与自身免疫性疾病的发病过程，C.L.ZHU等[24]研究自身免疫甲状腺疾病患儿Tfh细胞表达，结果显示外周血Tfh细胞显著高于对照组，且与甲状腺自身抗体呈正相关，同时在甲状腺组织内发现Tfh细胞，且转录因子Bcl-6 mRNA水平增高，提示Tfh细胞刺激B细胞产生自身抗体而在HT的发病中发挥作用。随后姜俊等[25]发现，HT患者CD4+CXCR5+/CD4+显著高于正常对照组。而马智鸿等[26]发现HT患者CD4+CXCR5+/CD4+与对照组无差异，CD4+CXCR5+ICOS+/CD4+明显高于对照组。CXCR5是Tfh细胞特征性的表面分子，持续性表达，但在其他活化的CD4+T细胞亚群也可一过性表达；ICOS是Tfh细胞重要刺激因子，与B细胞配体结合，是T细胞和B细胞作用的关键信号通路，CD4+CXCR5+ICOS+作为Tfh细胞标志更准确，Tfh细胞亚群在HT的发病中发挥重要作用。

6 Th9细胞与HT

2008年在小鼠研究中发现了以分泌IL-9和IL-10为主的新CD4+T细胞亚群，需IL-4与TGF-β共同刺激诱导产生，同样条件下其他CD4+T细胞亚群均不能分泌IL-9，故将这类细胞命名为Th9细胞，同时Th2细胞在TGF-β 单独作用下也可转化成Th9细胞。转录因子PU.1及干扰素调节因子4(interferon regulatory factor 4,IRF4)是Th9细胞的关键调控转录因子[27]。有学者[28]发现敲除小鼠TGF-β 受体基因或IL-4信号传导分子STAT6基因缺陷，将外源性TGF-β 及IL-4分别加入初始CD4+T细胞下进行培养，最终均无法产生IL-9，故证实TGF-β 和IL-4对Th9细胞分化起到关键作用；还发现IL-2在Th9细胞分化发挥重要作用，敲除IL-2会引起PU.1及IRF4表达下调，另外将IL-2受体加入Th9细胞分化情况下会导致T细胞死亡，表明IL-2可促进Th9细胞分化。此外IL-25、IL-1也可增强Th9细胞分化作用。

正常情况下Th9细胞与CD4+T细胞其他亚群相互调控，维持机体免疫稳态。Th9及其效应因子IL-9参与系统性红斑狼疮、溃疡性结肠炎、银屑病、过敏性炎症等自身免疫性疾病的病理过程，但与HT的关系研究较少。薛海波等[29]研究发现外周血单个核细胞中Th9细胞、IL-9及PU.1的mRNA水平明显高于对照组，且Th9细胞与TgAb、TPoAb水平呈正相关，表明Th9细胞及其细胞因子参与HT的发病，且与自身免疫损伤程度有关。深入研究Th9细胞的免疫调控机制，有可能成为今后HT治疗的另一个新的靶点。

7 展望

尽管HT的发病机制相当复杂，多种免疫细胞及因子被证实了参与甲状腺组织的破坏，但CD4+T细胞活化始终被认为是HT发生发展的主要环节，CD4+T细胞亚群间相互调控使机体处于稳态平衡，当机体微环境出现变化时，各亚群之间相互拮抗使机体免疫功能紊乱而发生病理变化。近年来CD4+T细胞新亚群——Th17、Th22、Th9细胞、Tfh细胞的发现，为Th1、Th2、Treg细胞免疫网络平衡理论做出了新的补充，为解释HT的致病机制提供了新思路，但T细胞亚群参与HT的作用机制尚未完全了解。因此，深入研究这些细胞的免疫调控机制，为阐明HT的发病机制提供新的理论和线索，并为其治疗开辟新的道路。