輔助性T細胞17、調節性T細胞參與動脈粥樣硬化作用的研究進展

聶曉宇，朱國斌

動脈粥樣硬化是目前臨床常見疾病之一，且發病率逐年升高，是心腦血管疾病的始動環節。動脈粥樣硬化多累積動脈系統血管內膜，導致動脈管腔內皮破壞、管腔狹窄、閉塞，從而影響血流動力學穩定，引發一系列病理征。動脈粥樣硬化的機制包括損傷-應答反應、慢性炎癥學說、脂質沉積等，病理研究表明，動脈粥樣硬化的發生多由于內皮細胞受損，脂質沉積，尤其是低密度脂蛋白沉積導致動脈粥樣硬化發生。說明在動脈粥樣硬化發展中，尋找導致血管內皮細胞損傷的原因尤為關鍵。

相關研究表明，單純抗炎治療可有效減少心血管病事件發生，為動脈粥樣硬化炎性假說提供明確的循證醫學證據[1]，在動脈粥樣硬化發病中免疫因素比例越來越明顯，是導致動脈粥樣斑塊不穩定的主要因素之一，認為CD4+T細胞亞群中輔助性T細胞17及調節性T細胞發揮著重要作用，且兩者功能上相互拮抗。調節性T細胞可抑制免疫功能亢進，而輔助性T細胞17功能亢進在免疫炎癥發生發展中發揮著重要作用，但目前無明確機制闡述這一病理征發生?，F綜述近年來輔助性T細胞17、調節性T細胞在動脈粥樣硬化病變中的作用機制。

1 調節性T細胞

1.1 CD4+CD25+調節性T細胞的分化及調控 CD4+CD25+調節性T細胞由日本學者Sakaguchi等[2]于1995年首次報道，是高表達白細胞介素2受體的ɑ鏈(CD25)及叉頭翼狀螺旋轉錄因子3(forkhead box protein 3，Foxp3)得名。調節性T細胞在胸腺中發育產生，也可在外周產生，胸腺來源稱為t調節性T細胞，通過胸腺抗原提呈細胞(APCs)自身抗原主要組織相容性復合物(MHC)接受較強的T細胞受體(TCR)刺激而產生，從而導致Foxp3表達。外周來源稱為p調節性T細胞，外周血細胞轉化生長因子-β和白細胞介素2作用下接受抗原刺激產生。采用轉化生長因子-β刺激幼稚的CD4T細胞誘導SMAD2和SMAD3，進而激活轉錄因子Foxp3，白細胞介素2誘導STAT5激活Foxp3。轉化生長因子-β和白細胞介素2在體外誘導Foxp3+調節性T細胞，這些細胞稱為i調節性T細胞[3]，與前兩者不同，i調節性T細胞證明是不穩定的，且認為在i調節性T細胞中Foxp3不穩定表達與保守的非編碼序列2(CNS2)強去甲基化有關[4-5]。t調節性T細胞主要通過細胞之間直接接觸抑制細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTL-4)發揮作用，p調節性T細胞主要通過釋放細胞因子，如白細胞介素10、轉化生長因子-β調節免疫功能。以往認為Foxp3是CD4+CD25+調節性T細胞的特異性標志物，Foxp3不僅表達于激活后的CD4+CD25+細胞中，也可以在激活的CD8+T細胞中表達，不是特異的譜系標記，Hartigan-O′Connor等[6]研究人外周血、脾、淋巴等發現CD4+CD25+CD127low可能是更具價值的抗體。其他具有抑制功能的細胞類型有輔助性T細胞3、T調節型1(Tr1)和糖皮質激素誘導的TNFR相關蛋白(GITR)單陽性(GITRsp)細胞。輔助性T細胞3產生轉化生長因子-β，為Foxp3+；Tr1細胞產生白細胞介素10，為Foxp3-；GITRsp細胞表達GITR，但CD25較低，產生大量白細胞介素10和轉化生長因子-β[7-9]。

1.2 CD4+CD25+Foxp3+調節性T細胞在冠狀動脈粥樣硬化中的作用 CD4+CD25+調節性T細胞是一組具有免疫抑制作用的CD4+T細胞亞群，在動脈粥樣硬化的發生發展中具有重要作用。多項研究表明，CD4+CD25+調節性T細胞在動脈粥樣硬化的發生發展中發揮重要的作用，且其臨床分析指出，CD4+CD25+調節性T細胞在動脈粥樣硬化中比例下降[10-12]。Kita等[13]體外實驗研究發現，低密度脂蛋白受體缺陷型小鼠喂食高膽固醇飲食8周以制作動脈粥樣硬化病變模型，之后改為標準飲食，并于4周后評估動脈粥樣硬化情況，在改變飲食之前，小鼠連續接受5 d靜脈注射抗CD3抗體(CD3-Ab)，結果表明，通過減少CD4+T細胞及增加動脈粥樣硬化斑塊中調節性T細胞比例，進而逆轉動脈粥樣斑塊。目前認為，調節性T細胞通過分泌免疫抑制因子(白細胞介素10、轉化生長因子-β)抑制免疫應答，抑制炎性細胞(巨噬細胞、平滑肌細胞)及抑制免疫細胞[T細胞和樹突狀細胞(DCs)]發揮作用。Li等[14]在ApoE-/-小鼠實驗發現白細胞介素10可減少干擾素-1表達，可減弱免疫應答，縮小斑塊面積并改善炎癥反應。Vila-Caballer等[15]研究CC趨化因子1(CCL1)-CC趨化因子受體8(CCR8)軸在動脈粥樣硬化中發現，ApoE-/-小鼠動脈中CCL1表達增加，CCL1可趨化白細胞聚集，并在體外流式實驗和體內活體顯微鏡證實CCL1在免疫細胞募集中發揮重要作用，缺乏CCL1和ApoE的小鼠主動脈粥樣硬化增強，與白細胞介素10水平降低、脾細胞輔助性T細胞1/輔助性T細胞2比例增加及主動脈和脾臟中調節性T細胞含量降低有關，接受CCR8阻斷抗體治療的低密度脂蛋白受體缺乏小鼠主動脈中檢測到調節性T細胞募集減少和動脈粥樣硬化加重。上述研究表明，白細胞介素10和調節性T細胞功能的發揮可能與CCL1-CCR8軸密切相關。在動脈粥樣硬化發生發展中，巨噬細胞是重要的炎性細胞，分為M1型(促炎型)和M2型(抗炎型)。M1型表達炎性因子，如干擾素-γ、白細胞介素1β并產生蛋白水解酶，降解細胞外基質，導致斑塊不穩定并進一步向動脈粥樣硬化發展，而M2型分泌轉化生長因子-β、白細胞介素10是抑制巨噬細胞源性泡沫細胞的關鍵因子，調節性T細胞可促進巨噬細胞向M2型轉變[16]。Lin等[17]等研究發現，在氧化型低密度脂蛋白存在下，調節性T細胞與巨噬細胞共同培養，巨噬細胞脂質蓄積減少，并伴有CD36和清道夫受體A(SRA)表達下調。調節性T細胞表達共抑制分子細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(CTLA-4)，CTLA-4通過與抗原提呈細胞表面的B7家族成員結合下調CD80和CD86或抑制CD80/CD86-CD28共刺激途徑阻斷DCs活化幼稚T細胞，誘導APC免疫耐受，削弱免疫反應[14，18]。調節性T細胞通過表達淋巴細胞活化基因-3(LAG-3)與APC表面MHC Ⅱ結合，并通過免疫受體酪氨酸激活基序(ITAM)信號途徑抑制樹突狀細胞成熟和免疫刺激能力，從而減緩炎癥反應[16，19]。

2 輔助性T細胞17

2.1 輔助性T細胞17的分化及調控 輔助性T細胞17是由CD4+T細胞分化而成的一個細胞亞群，Harrington等[20]發現產生白細胞介素17的新T細胞亞群，稱為輔助性T細胞17。輔助性T細胞17主要產生白細胞介素17，目前發現白細胞介素17有6種亞型，命名為A～F，其中白細胞介素17A研究最廣泛，可分泌白細胞介素21、白細胞介素22、白細胞介素26，白細胞介素23受體、CC趨化因子受體4(CCR4)、CCR6。目前研究認為，輔助性T細胞17及其分泌的細胞因子在機體炎癥反應、自身免疫反應和癌癥中發揮重要作用。敲除表達維A酸相關孤核受體(ROR)γt基因的小鼠中，缺陷T細胞的小鼠自身免疫性疾病減輕，且組織浸潤輔助性T細胞17減輕，表明RORγt是輔助性T細胞17的特異性轉錄因子[21]。Langrish等[22]通過白細胞介素23刺激體外分離TCR基因的幼稚CD4+T細胞小鼠后，檢測到白細胞介素17，證明原始T細胞亞群可對白細胞介素23做出反應。白細胞介素23可促進輔助性T細胞17侵襲靶器官，并促進器官特異性自身免疫炎癥發展，產生的細胞因子白細胞介素23雖能促進白細胞介素17表達，增強輔助性T細胞17效應[23]，但不是促進輔助性T細胞17分化的因素，白細胞介素23缺陷不影響輔助性T細胞17分化。有研究表明，將初始CD4+T細胞分化為輔助性T細胞17的調控因子是轉化生長因子β1、白細胞介素6[24]。輔助性T細胞17通過共刺激轉化生長因子-β、白細胞介素6，兩者協同作用使信號轉導與轉錄激活因子3(STAT3)磷酸化，上調RORγt表達，誘導輔助性T細胞17分化[25]。干擾素-γ、白細胞介素4和細胞因子信號蛋白抑制因子3(SOCS3)可抑制輔助性T細胞17分化，減少白細胞介素17分泌[26]。

2.2 輔助性T細胞17參與動脈粥樣硬化的作用機制 輔助性T細胞17和白細胞介素17誘導炎癥細胞及炎性因子參與多種自身免疫疾病，并在人體動脈粥樣硬化病變區域中檢出[27]，但在冠狀動脈粥樣硬化疾病中的作用仍不明確[28]。小鼠模型中，輔助性T細胞17通過分泌白細胞介素17參與關節炎、自身免疫性腦炎及結腸炎[22，29-30]；臨床疾病發現，類風濕關節炎、系統性硬化癥等自身免疫性疾病中白細胞介素17水平與疾病嚴重程度相關[31-33]。多項臨床研究表明，輔助性T細胞17及白細胞介素17在冠心病及動脈粥樣硬化中占比升高，且與疾病嚴重程度呈正相關[12，34]。Yao等[35]臨床研究發現，輔助性T細胞17在急性心肌梗死、心絞痛中比例升高，且分析急性冠脈綜合征與微小RNA(miRNA)關系發現，miR-155表達與輔助性T細胞17呈負相關，急性冠脈綜合征病人miR-155與白細胞介素17A共同表達，與Fichtlscherer等[36]的研究結果一致，且認為miR-155激活可能受到T細胞受體信號傳導、白細胞介素10等相關途徑的抑制，冠心病病人輔助性T細胞17亢進，miR-155下調可能是導致免疫細胞過度活化的一種機制。Cheng等[37]臨床研究發現，急性冠脈綜合征病人與穩定型心絞痛及胸痛綜合征相比，外周血輔助性T細胞17、白細胞介素17及RORγt表達均增加，調節性T細胞、白細胞介素10、轉化生長因子-β及Foxp3明顯下降，說明急性冠脈綜合征病人存在調節性T細胞/輔助性T細胞17比例失衡。Erbel等[38]研究顯示，外源性抗白細胞介素17抗體刺激ApoE-/-小鼠，結果顯示，主動脈根部粥樣硬化病變顯著減小，細胞浸潤減少，內皮和免疫細胞標志物下調，細胞因子/趨化因子分泌減少，體外實驗采用白細胞介素17A誘導刺激參與動脈粥樣硬化細胞(巨噬細胞、樹突狀細胞、血管平滑肌細胞)，導致促炎病變和凋亡。相關研究敲除白細胞介素17A受體實驗未得到一致結果。Madhur等[39]研究顯示，通過白細胞介素17A/ApoE-/-和ApoE-/-小鼠比較發現，白細胞介素17A缺乏的小鼠超氧化物合成減少，一氧化氮水平增加，血管炎癥反應減輕，巨噬細胞、T細胞和樹突狀細胞浸潤減少，與相關研究結果[40]一致，表明白細胞介素17A缺乏對小鼠動脈粥樣硬化病變無影響。Simon等[41]分析急性心肌梗死病人血清白細胞介素17水平和心血管病事件關系得出，低水平血清白細胞介素17與急性心肌梗死病人發生重大心血管疾病相關。Taleb等[42]采用SOCS3-/-/低密度脂蛋白受體基因缺陷(低密度脂蛋白R-/-)小鼠白細胞介素17過表達，與SOCS3/低密度脂蛋白-/-小鼠比較，嵌合體小鼠主動脈竇病變區減少了50%，而過表達SOCS3的小鼠下調白細胞介素17可加速粥樣硬化進展。Danzaki等[43]研究顯示，白細胞介素17缺乏促進病變發展。目前關于輔助性T細胞17及其分泌的細胞因子白細胞介素17在冠心病的臨床研究及實驗存在較大差異，具體作用機制尚不明確，因此在研究中應關注細胞亞群中之間的相互作用及細胞之間比例平衡。Zheng等[44]在此基礎上使用抑制劑TG101348抑制酪氨酸激酶(JAK2)/信號轉導子與轉錄激活子3(STAT3)通路，而JAK3/STAT5水平不受影響，調節性T細胞水平升高，以此糾正冠心病病人調節性T細胞/輔助性T細胞17比例失衡，尚無大量前瞻性研究證明，外界附加因素糾正調節性T細胞/輔助性T細胞17比例失衡后，是否可改善冠心病病人預后生存率有待進一步分析。

3 小 結

目前已證明，免疫系統參與動脈粥樣硬化發生、發展，并在其中發揮重要的作用。近十幾年，關于白細胞介素23在免疫中的作用研究證實，從傳統的輔助性T細胞1、輔助性T細胞2亞群，明確了一種新型輔助性T細胞亞群輔助性T細胞17，之后確定了另一種調節性T細胞亞群中調節性T細胞，這些亞群的新發現改變了人們對傳統T細胞的認識，并解釋了大量實驗結果及臨床中的問題，且其發揮的免疫功能和免疫抑制功能引入一個新觀點，即免疫炎癥和免疫抑制在冠心病發生、發展中的作用。目前研究認為，調節性T細胞在冠心病中抑制炎癥進展，輔助性T細胞17在冠心病中的作用存在爭論，僅對輔助性T細胞17及白細胞介素17在心血管病中的作用進行初步探討，關于細胞的趨化、細胞因子的募集、心血管病的機制尚未明確。大量實驗結果和臨床分析表明，應結合調節性T細胞、輔助性T細胞17分析，在動脈粥樣硬化中發現調節性T細胞/輔助性T細胞17比例失衡，這可能是治療動脈粥樣硬化的新靶點之一，臨床在免疫風濕類疾病中應用白細胞介素2、西羅莫司、調節腸道菌群等治療手段糾正調節性T細胞/輔助性T細胞17比例失衡，取得了良好的治療效果，而在冠心病臨床治療中仍應用傳統藥物，如血管緊張素轉換酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑、β-受體阻滯劑、他汀類、鈣通道阻滯劑藥物，近年來認為其在冠心病中的作用以免疫為主[45-46]，為今后的研究提供了新方向。