辅助性T淋巴细胞17在慢性炎症性肝病中的研究进展

杨敬书, 李 宁

复旦大学附属华山医院 感染科， 上海 200040

免疫系统作为机体的一种防御机制，是消灭外来病原微生物的关键，但在某些情况下会导致细胞死亡，在慢性炎症中过度发挥作用也会对机体产生不利的影响。辅助性T淋巴细胞(Th)作为免疫系统的重要组分，可以调节其他免疫细胞的功能，分泌细胞因子，激活微环境中的免疫细胞，在抵抗病原体和免疫耐受中都发挥着关键作用。其中Th17作为新发现的一种Th亚群，可分泌 IL-17、IL-21、IL-22和TNFα等[1]。Th17在人体内分布广泛，与胞外菌的清除和许多自身免疫性/炎性疾病密切相关，被认为可能参与了多种慢性炎症性肝病的发病机制。本文将对近几年关于Th17与慢性炎症性肝病关系的研究进展进行概述。

1 Th17的分化及功能

Th17是2005年发现的一种新的CD4+T淋巴细胞亚群，由Harrington等[2]和Park等[3]首先发现。研究自身免疫性脑炎动物模型时发现,分泌IL-17的Th17比Th1有更强的致病性,对炎症的发生和持续有重要意义。其特征性转录因子为RoRγt，细胞表面高表达IL-23R、趋化因子受体CCR6和CCR4。Th17主要分泌IL-17A、IL-17F、IL-21和IL-22。在幼稚CD4+T淋巴细胞分化成Th17时，TGFβ和IL-21或IL-6诱导转录因子RoRc(小鼠为RoRγt)的产生，从而启动这一过程，然后由IL-1β、IL-6或IL-21放大此信号，诱导IL-23R的表达，接着IL-23稳定Th17的表型[4]。IL-17可诱导炎性细胞因子和组织损伤分子的产生，促进免疫细胞的增殖和成熟。Th17发挥着与调节性T淋巴细胞(Treg)相反的作用，但两者的分化途径有重叠[5]。如TGFβ在低浓度时协同IL-6和IL-21上调IL-17和IL-23R的表达，高浓度时协同Treg的主要转录因子Foxp3抑制IL-23R的表达，更支持Treg的分化。TGFβ信号通路可诱导Foxp3和RoRγt的表达，但在IL-6缺席时，Foxp3会抵消RoRγt的作用。另外，IL-2既能增强Foxp3的表达，又能诱导STAT5的表达，导致STAT3与IL-17相关基因的结合受限制，抑制Th17的分化。Th17与Treg间维持着微妙而重要的平衡。

2 Th17在肝脏中的致病作用

定居于肝脏的细胞除了肝细胞外，还有肝星状细胞(HSC)、Kupffer细胞等。Th17分泌的IL-17能诱导HSC和Kupffer细胞表达TNFα、IL-6和TGFβ，TNFα和IL-17协同作用于肝细胞，促进生成IL-8、IL-6和前纤维化调节骨膜蛋白，激活HSC。HSC受IL-17、TGFβ和骨膜蛋白刺激，导致胶原增生和肝纤维化。其中IL-17能增加TGFβ和其受体的表达，IL-6和TGFβ又能协同活化Th17的分化进程，形成一个正反馈的回路，最终导致肝脏的慢性炎症[4]。另外，Th17也分泌细胞因子IL-22，而IL-22已在多种肝损伤模型中被证明对肝脏起到保护作用。IL-22能促进肝干细胞和祖细胞的增殖，诱导其表达细胞周期蛋白D和抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL[6]。而作用相反的两类细胞因子对肝脏总体会产生怎样的影响，将取决于两者在炎症环境中，与固有、适应性免疫系统中的其他组分是如何相互作用的[7]。

Th17与肝脏的慢性炎症密切相关，因此干扰Th17的分化可能减轻肝脏炎症。例如细胞因子IL-23可能位于Th17分化的上游，可促进其分化和IL-17的表达，实验[8]发现IL-23中和抗体可通过减少肝组织内Th17相关炎性细胞因子、中性粒细胞趋化因子等而减轻肝损伤；槲皮素能使Th17/Treg平衡向Treg占优势的一侧转移，并能降低Th17相关炎性细胞因子的水平，从而减轻肝损伤模型的严重程度[9]。以上研究不仅侧面佐证了Th17在肝脏炎症损伤机制中发挥一定的作用，也为针对Th17的肝炎治疗提供了新思路。

3 Th17在不同表型肝病中产生的影响

3.1 病毒性肝炎 病毒性肝炎中，与Th17相关研究较多的主要为慢性乙型肝炎和丙型肝炎。Th17通过募集炎症细胞、促进促炎性细胞因子表达而加重炎症反应，慢性乙型肝炎患者肝内、外周Th17和血清IL-17水平均明显高于正常对照组[10]。值得一提的是，从无症状HBV携带者、慢性乙型肝炎患者到HBV相关慢加急性肝衰竭患者，肝内、外周Th17数量和血清IL-17水平逐渐升高。另外，用恩替卡韦治疗乙型肝炎患者，可显著减少Th17、Treg和相关细胞因子的数量，并降低体内病毒载量。使用替比夫定或IFNα的治疗可使肝功能指标正常，病毒复制减少，这些都与循环Th17和IL-17水平的显著下降有关[11]。

对慢性乙型肝炎患者而言，肝内、外周Th17的水平往往可预测乙型肝炎的严重程度、发生肝硬化的可能性和患者的预后[11]，相比肝硬度测定值更低的患者，肝硬度较高患者Th17/Treg的比值水平也更高，两者呈正相关。HSC被认为是肝纤维化发生中最重要的细胞。通过前列腺素E2/EP2和EP4途径，HSC可上调Th17和Treg的水平，被诱导的Th17又会促进HSC的活化和增殖，最终促进肝纤维化的发展[12]。同时，Th17水平还可以独立影响慢性乙型肝炎患者肝细胞癌的发生率，是其患肝癌的独立危险因子[13]。实验[14]表明，IL-17可通过激活IL-6/STAT3途径促进人肝癌细胞在体内外的增殖，IL-17/IL-6/STAT3信号通路可能是HBV相关肝癌的治疗靶点。而且，乙型肝炎患者IL-17基因启动子甲基化水平明显低于正常对照组，而HBV相关肝细胞癌者甲基化水平更低，而IL-17水平相应更高[15]。因此，检测IL-17基因启动子状态可能有助于临床医生在疾病早期采取正确的治疗策略。

Th17和Treg的失衡也是导致持续性HCV感染的重要原因[16]，丙型肝炎患者肝内、外周Th17和血清IL-17水平均明显升高。一些研究[10]显示，慢性HCV感染时Th17的上调可能涉及Toll样受体(TLR)2和Notch信号通路。慢性HCV感染时，TLR2在Treg和Th17上都有表达，TLR2/MyD88信号通路可增加IL-17的产生，增强Treg向Th17的转化[17]。最近研究[18]发现，HCV感染者的Treg表达的TLR2水平高于正常对照组，TLR2刺激增强了Treg的抑制功能，但不能促进Th17的分化。因而，TLR2在Treg/Th17平衡中的作用有待进一步研究。HCV感染者外周血中Notch1和Notch2的mRNA水平也显著升高。DAPT(一种Notch信号阻断剂)可通过下调RoRγt和IL-17/IL-22的分泌来削弱Th17的反应，但对Treg等比例无明显影响。有效的抗HCV治疗可降低Notch1和Notch2的表达，并降低Treg和Th17的比例[19]。以上研究均表明Notch信号的激活导致Th17显著增加，阻断Notch信号可能有助于打破慢性丙型肝炎免疫耐受，提高疗效。

3.2 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD) NAFLD作为最常见的慢性肝病，其发病机制也与Th17及其相关细胞因子有一定关系。Th17与肝细胞的脂肪变性和炎症反应过程有关，IL-17和脂肪酸共同刺激肝细胞分泌IL-6，而IL-6又能减少Treg对Th17的抑制作用，并促进Th17的增殖。以上因素协同加速了NAFLD的进程。多烯磷脂酰胆碱胶囊治疗后的NAFLD小鼠模型中，肝脏炎症减轻，Th17与Treg的比例、Th17相关细胞因子和基因的表达都有所下降，提示Th17参与了NAFLD的进展[20]。

但也有研究[21]表明，相对于人NAFLD而言，小鼠模型缺乏代表性，因为其是否发病与性别有关，雌鼠对高脂饮食诱导的肥胖和NAFLD有典型抗性。饲养小鼠的标准环境温度一般为20～23 ℃，对小鼠来说是慢性冷应激，生理和免疫条件都会发生变化。但将室温调至30～32 ℃后，上述抗性显著减弱，从而使NAFLD小鼠模型与性别无关、易感性更“类人”。已知IL-17与肝纤维化密切相关，CXCL1和CCL2作为IL-17驱动的趋化因子，在调整饲养温度后表达增多，纤维化标志物同样升高。因此，抑制IL-17轴能对NAFLD小鼠模型的肝脏起到一定保护作用。

3.3 自身免疫性肝炎(AIH) Th17与Treg的失衡同样造成了AIH中的炎症性肝损伤，这种损伤可通过输注健康CD4+CD25+T淋巴细胞进行纠正。最近的数据[22]表明，与健康对照组相比，实验性AIH小鼠体内IL-17明显升高，缺乏IL-17和IL-17受体的小鼠肝损伤程度较轻，提示Th17无论是功能还是数量上的改变都会对本病产生影响。对AIH患者的肝储备功能进行Child-Pugh评分(分数越高，肝储备功能越差)，发现Child-Pugh得分越高者，Treg/Th17细胞的比例越低，可认为Treg/Th17的分化与AIH进展和加重有关。

根据这一发现，又进行了对AIH可能的治疗策略的多项探究。如在小鼠AIH模型中，观察到了肝组织中miR-155的增多，而miR-155拮抗剂可通过降低肝酶水平减轻小鼠的肝损伤。与此同时，miR-155拮抗剂明显抑制了Th17分泌促炎因子IL-17A、IL-23，而不抑制Treg分泌抗炎因子IL-10[23]。该研究表明，miR-155可能是AIH的治疗靶点，通过调节Treg和Th17的分化对AIH起作用。另外，与普通喂养的AIH小鼠相比，高纤维饮食和丁酸钠喂养的实验AIH小鼠体内Treg/Th17比例增高，肠道紧密连接蛋白表达增多，且血清转氨酶水平明显下降、肝损伤程度轻微[24]。提示高纤维饮食和丁酸钠可以调节免疫细胞和肠道屏障功能，从而减缓AIH的进展，改善疾病的预后。

3.4 原发性胆汁性胆管炎(PBC) 与对照组相比，PBC患者外周血中IL-17A+CD3+CD4+Th17的比例和绝对数量都更高[25]。另外，PBC患者血清中细胞因子IL-17的水平也更高，并与ALT、ALP、GGT、CIV水平成正相关，淋巴细胞中IL-17 mRNA的表达也有明显上升。免疫组化染色结果显示，正常肝组织中未发现IL-17阳性细胞，而是出现在PBC患者肝组织中，且主要聚集在胆管周围。可见IL-17在PBC患者体内过表达，可能会是药物研究的靶点[26]。

另有研究[27]表明，miRNA也在肝病的发病机制中起重要作用，且miR-181a在PBC患者体内表达明显下降，并与BCL-2水平呈负相关，可推测在PBC的发病机制中，CD4+T淋巴细胞中miR-181a的下调可通过上调BCL-2从而减少Th17的凋亡。

4 结论

Th17作为一种独特的效应T淋巴细胞，分泌多种细胞因子，并能和Treg的免疫抑制起相反的作用，可对多种炎症性疾病造成影响。Th17在体内分布广泛，可在肝组织内检出，与多种慢性炎症性肝病的发病机制有所联系。现科研工作者从多种角度、在细胞、动物模型和患者群体等多个层次上，研究了Th17与慢性炎症性肝病发展的关系，为慢性炎症性肝病的治疗、延缓进展和改善预后提供了新思路。在今后的研究中，对上述发现在不同水平上的实验补充、实验模型的完善以及涉及的细胞因子和基因的探索，都对探明Th17相关发病机制、进行免疫治疗有重要价值。

作者贡献声明：杨敬书负责拟定写作思路，检索文献，撰写论文；李宁负责指导、修改论文并最终定稿。