張笑梅 劉春燕 邵宗鴻
(天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院血液科,天津 300052)
在過去20年里,Th亞群家族不斷擴(kuò)大,目前包括Th1、Th2、Th9、Th17、濾泡輔助性T細(xì)胞(Tfh)、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)和Th22細(xì)胞。這些亞群主要由每個(gè)亞群表達(dá)的細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)錄因子、表觀遺傳修飾及代謝等復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)參與誘導(dǎo)。原始CD4+T細(xì)胞分化在很大程度上取決于與淋巴器官樹突狀細(xì)胞(DCs)的相互作用,其中細(xì)胞因子在Th細(xì)胞分化的早期階段起著重要的監(jiān)管作用;為了更好地了解CD4+T細(xì)胞分化的復(fù)雜機(jī)制,有必要了解在分化過程中的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合譜,討論T細(xì)胞分化中的轉(zhuǎn)錄因子,包括 STAT蛋白,主調(diào)控因子及 IRF4復(fù)合物等;表觀遺傳調(diào)控指的是不改變DNA序列通過DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA介導(dǎo)的調(diào)控等多種修飾而改變基因表達(dá)的行為。越來越多的證據(jù)表明表觀遺傳修飾能夠通過與轉(zhuǎn)錄因子之間的合作來確定不同亞群T細(xì)胞的分化;另外為適應(yīng)環(huán)境應(yīng)繳源,T細(xì)胞進(jìn)行代謝重塑,通過調(diào)整其細(xì)胞代謝,來調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo),并影響其分化和功能,如發(fā)育或分化、細(xì)胞因子的產(chǎn)生和細(xì)胞遷移。因此,本文旨在總結(jié)目前關(guān)于Th細(xì)胞亞群在細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)錄因子、表觀遺傳學(xué)及代謝水平上發(fā)育和分化的分子調(diào)控知識(shí),闡明Tfh細(xì)胞生物學(xué),探討不同亞群分化造成的免疫功能紊亂而引起的自身免疫性疾病及相關(guān)藥物研發(fā)進(jìn)展,為今后的臨床干預(yù)提供潛在靶點(diǎn)。
1.1Th1細(xì)胞分化機(jī)制
1.1.1細(xì)胞因子 Th1細(xì)胞主要產(chǎn)生IFN-γ幫助宿主防御細(xì)胞內(nèi)病原體(包括病毒、細(xì)菌)。IL-12通過上調(diào)T-bet使得原始CD4+T細(xì)胞向Th1方向發(fā)展;同時(shí),IL-12激活STAT4,活化的STAT4與T-bet結(jié)合促進(jìn)INF-γ產(chǎn)生。研究表明,由于IL12B(編碼IL-12p40亞單元,如IL-12和IL-23)、IL12RB1(編碼β1鏈作用于IL-12和IL-23受體)、IRF8(與產(chǎn)生IL-12的樹突狀細(xì)胞有關(guān))和ISG15(與IL-12協(xié)同作用的分子)突變,受試者缺乏功能性IL-12和/或IL-12受體的表達(dá),導(dǎo)致Th1細(xì)胞傳代嚴(yán)重受損[1]。INF-γ是Th1細(xì)胞產(chǎn)生的主要細(xì)胞因子,INF-γ通過STAT1激活進(jìn)一步促進(jìn)T-bet的表達(dá),形成正反饋回路,共同促進(jìn)Th1細(xì)胞的分化[1]。INFγ-STAT1-T-bet通路是促進(jìn)Th1體外分化的一種強(qiáng)有力的擴(kuò)增機(jī)制。IL-2也參與調(diào)節(jié)Th1細(xì)胞分化[2],它通過誘導(dǎo)IL-12Rβ2鏈(IL-12受體的組成部分,增強(qiáng)對(duì)IL-12的反應(yīng))的表達(dá)導(dǎo)致Th1分化;IL-2也上調(diào)Tbx21的表達(dá),從而穩(wěn)定Th1系[3]。
1.1.2轉(zhuǎn)錄因子 T-bet是參與Th1分化的主要轉(zhuǎn)錄因子,其表達(dá)同時(shí)受TCR、IFN-γ和IL-12R信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的控制。T-bet能夠促進(jìn)IFN-γ表達(dá),同時(shí)抑制Th2、Th17細(xì)胞分化。與促進(jìn)Th1細(xì)胞分化相比,T-bet分別通過抑制GATA3和RORγt的功能來抑制Th2和Th17的分化[4]。同時(shí)T-bet可以與其他轉(zhuǎn)錄因子形成復(fù)合物,進(jìn)一步增強(qiáng)Th1基因的表達(dá)。T-bet可以與Bcl-6形成抑制復(fù)合物,通過負(fù)調(diào)控Socs1、Socs3和Tcf7促進(jìn)Th1細(xì)胞發(fā)展[5];此外,T-bet與runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子3(RUNX3)協(xié)同誘導(dǎo)Ifng表達(dá),同時(shí)抑制Th1細(xì)胞中Il4表達(dá);T-bet與RUNX1相互作用,阻止RUNX1與RORγt結(jié)合從而抑制Th17分化[5];T-bet能夠誘導(dǎo)HLX(一種同源框蛋白)并與之相互作用促進(jìn)Th1細(xì)胞表達(dá)IFN-γ。T-bet本身并沒有抑制Tfh細(xì)胞分化的功能,但它可以降低Tfh對(duì)B細(xì)胞提供輔助功能的作用。另外,STAT1和STAT4也是參與Th1分化的重要轉(zhuǎn)錄因子,它們分別被IFN-γ和IL-12激活,誘導(dǎo)Tbx21基因,編碼T-bet,T-bet進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)Th1分化,促進(jìn)IFN-γ表達(dá),從而形成正反饋循環(huán)。
1.1.3表觀遺傳修飾 表觀遺傳修飾可以通過DNA甲基化調(diào)節(jié)Th1細(xì)胞因子表達(dá)來指導(dǎo)Th1細(xì)胞分化。IFN-γ基因位點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)DNA去甲基化和組蛋白H3乙酰化或三甲基組蛋白H3賴氨酸4(H3K4me3)等修飾,T細(xì)胞免疫球蛋白和黏蛋白域蛋白3(TIM-3)偶爾在Th1細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),提示一些潛在 機(jī)制可能與TIM-3和Th1細(xì)胞有關(guān)。DNA甲基化分析確定TIM-3啟動(dòng)子內(nèi)的CpG島受DNA甲基化的調(diào)控。體外誘導(dǎo)分化的Th1細(xì)胞在TIM-3啟動(dòng)子的特定區(qū)域均表現(xiàn)出DNA去甲基化,提示TIM-3啟動(dòng)子區(qū)域編碼的某些基因表達(dá)增加,促進(jìn)了Th1細(xì)胞的分化[6]。新近研究生長(zhǎng)因子獨(dú)立性1(Gfi1)在Th1細(xì)胞中的作用,發(fā)現(xiàn)與Th1相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Gfi1呈負(fù)相關(guān)。Gfi1與Th1細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,使得與基因抑制密切相關(guān)的組蛋白H3K4甲基化表達(dá)降低[7]。Dicer是獲得成熟miRNA所必需的RNaseⅢ酶,在缺乏Dicer的Th細(xì)胞中,IFN-γ和T-bet的強(qiáng)烈分泌表明miRNAs在分化階段起負(fù)作用。miR-29在原始T細(xì)胞中的表達(dá)增加,對(duì)Th1細(xì)胞的分化有明顯的抑制作用,miR-29a在轉(zhuǎn)基因小鼠中的表達(dá)降低可提高血清IFN-γ水平,提示miR-29a通過調(diào)節(jié)IFN-γ mRNA的表達(dá)而發(fā)揮作用。
1.1.4代謝調(diào)節(jié) CD4+T細(xì)胞向效應(yīng)細(xì)胞的激活和分化伴隨著從氧化磷酸化到糖酵解的代謝轉(zhuǎn)變。有氧呼吸在Th1 CD4+T細(xì)胞功能中的重要性也通過CD4+T細(xì)胞中乳酸脫氫酶(LDHA)的缺失得到了證實(shí),激活的細(xì)胞調(diào)控其新陳代謝水平回到氧化磷酸化水平,隨后通過影響組蛋白乙酰化來降低IFN-γ產(chǎn)生。從糖酵解到氧化磷酸化的轉(zhuǎn)變使乙酰-CoA進(jìn)入TCA途徑,從而減少可用性的組蛋白乙酰化作用和激活I(lǐng)FN-γ位點(diǎn)[8]。Th1 CD4+T細(xì)胞對(duì)糖酵解的依賴減少了通過線粒體氧化磷酸化(OxPhos)產(chǎn)生的有害ROS的累積。雖然CD4+T細(xì)胞激活需要較低水平的活性氧,但長(zhǎng)期暴露于活性氧會(huì)通過改變DNA修復(fù)和信號(hào)通路的成分導(dǎo)致細(xì)胞死亡[9]。Th1 CD4+T細(xì)胞的糖酵解和氧化能力也依賴于轉(zhuǎn)錄因子IRF4。在Th1 CD4+T細(xì)胞,IRF4缺失會(huì)導(dǎo)致GLUT3和己糖激酶2表達(dá)降低,同時(shí)降低IFN-γ+CD4+T細(xì)胞的表達(dá)[10]。在最近的一項(xiàng)研究中,CD4+T細(xì)胞的氨基酸代謝以及糖酵解和OxPhos依賴于ATF4,這是一種被氧化和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的轉(zhuǎn)錄因子[11]。ATF4缺乏癥可以擾亂包括細(xì)胞ROS水平在內(nèi)的多種途徑。在體外Th1極化條件下,ATF4缺乏的CD4+T細(xì)胞在氧化還原、增殖分化、細(xì)胞因子產(chǎn)生方面存在缺陷,使得INF-γ降低;T-bet表達(dá)更低而Foxp3的表達(dá)更高[11]。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦炎(EAE)小鼠模型中,ATF4缺乏降低了Th1,但增加了Th17 CD4+T細(xì)胞的分化,導(dǎo)致疾病嚴(yán)重程度的增加[11]。
1.2Th2細(xì)胞分化機(jī)制
1.2.1細(xì)胞因子 Th2細(xì)胞參與對(duì)細(xì)胞外寄生蟲包括蠕蟲的過敏反應(yīng)和宿主防御[12],能夠產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-6和IL-13等細(xì)胞因子。Th2細(xì)胞的分化是在IL-4存在下通過TCR刺激誘導(dǎo)的。IL-4是參與Th2細(xì)胞分化的主要細(xì)胞因子,它通過阻斷IL-12和IFN-γ來增強(qiáng)Th2分化。同時(shí),IL-4激活STAT6進(jìn)而誘導(dǎo)GATA3表達(dá),可以促進(jìn)Th2細(xì)胞分化,也有助于維持Th2表型。在大部分CD4+T細(xì)胞亞群中,IL-2的作用是促進(jìn)增殖,而在Th2細(xì)胞中,IL-2在驅(qū)動(dòng)原始T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化中起著重要的驅(qū)動(dòng)作用,IL-2激活STAT5信號(hào)通路,通過調(diào)節(jié)TCR誘導(dǎo)的IL-4Rα表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)Th2細(xì)胞的早期分化。在體外Th2細(xì)胞分化8 h內(nèi),與Il4ra位點(diǎn)結(jié)合的STAT5A和STAT5B明顯,通過誘導(dǎo)IL-4Ra的表達(dá),增強(qiáng)IL-4的反應(yīng),導(dǎo)致IL-2到IL-4信號(hào)級(jí)聯(lián)[2,13]。此外,IL-2促進(jìn)STAT5A和STAT5B在Il4/Il13Th2細(xì)胞因子基因座的多個(gè)位點(diǎn)結(jié)合,從而增加Th2細(xì)胞的產(chǎn)生[13]。
1.2.2轉(zhuǎn)錄因子 GATA3是指導(dǎo)Th2細(xì)胞分化的主要轉(zhuǎn)錄因子,IL-4以STAT6依賴的方式誘導(dǎo)GATA3表達(dá),GATA3進(jìn)一步促進(jìn)IL-4-IL-5-IL-13位點(diǎn)向開放構(gòu)象發(fā)展。使得其他轉(zhuǎn)錄因子能夠進(jìn)入該位點(diǎn)參與Th2細(xì)胞分化。IL-4高水平表達(dá)和GATA3表達(dá)的自激活形成了正反饋回路,進(jìn)一步誘導(dǎo)了GATA3的表達(dá)和Th2的分化。同時(shí),GATA3誘導(dǎo)c-Maf表達(dá),刺激c-Maf促進(jìn)Th2分化[14]。STAT6作為參與Th2細(xì)胞分化的另一個(gè)重要的轉(zhuǎn)錄因子,在細(xì)胞因子IL-4的激活下誘導(dǎo)GATA3表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)Th2細(xì)胞分化;同時(shí)通過抑制STAT4表達(dá)和RUNX3介導(dǎo)的Ifng表達(dá)進(jìn)而抑制Th1細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子IFN-γ轉(zhuǎn)錄。另外,其他轉(zhuǎn)錄因子也參與Th2細(xì)胞分化,轉(zhuǎn)錄因子DEC2在Th2細(xì)胞中表達(dá),并通過與啟動(dòng)子結(jié)合來增強(qiáng)GATA3表達(dá)[15]。IRF4與NFATc2協(xié)同調(diào)控Il4基因表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)Th2細(xì)胞分化[16]。
1.2.3表觀遺傳修飾 DNA甲基化也可以通過調(diào)節(jié)Th2細(xì)胞因子的表達(dá)來指導(dǎo)Th2細(xì)胞分化。Th2細(xì)胞因子位點(diǎn)可獲得抑制性組蛋白修飾和DNA甲基化。同樣體外誘導(dǎo)分化的Th2細(xì)胞在TIM-3啟動(dòng)子的特定區(qū)域均表現(xiàn)出DNA去甲基化,提示TIM-3啟動(dòng)子區(qū)域編碼的某些基因表達(dá)增加,促進(jìn)了Th2細(xì)胞的分化[6]。Th2細(xì)胞分化受Il4位點(diǎn)組蛋白修飾和順式調(diào)節(jié)元件的參與控制。組蛋白高乙?;赡芘c記憶性Th1和Th2細(xì)胞中Ifng和IL4基因啟動(dòng)子區(qū)的開放染色質(zhì)狀態(tài)有關(guān)。大量研究報(bào)道了組蛋白H3乙酰化、Lys-4三甲基化(H3K4me3)和trithorax G(TrxG)在Th2細(xì)胞分化中的重要作用。TrxG復(fù)合物的產(chǎn)生是在GATA3啟動(dòng)子區(qū)激活STAT6時(shí)發(fā)生的。與Th1細(xì)胞相比,miRNA對(duì)Th2細(xì)胞分化的調(diào)控仍需進(jìn)一步研究。研究證實(shí)了miR-21在T細(xì)胞體外促進(jìn)Th2細(xì)胞分化的作用[17],而在miR27或miR128的調(diào)控下,IL-4和IL-5的分泌減少[18]。
1.2.4代謝調(diào)節(jié) 活化的Th2 CD4+T細(xì)胞也依賴糖酵解進(jìn)行分化并發(fā)揮功能。RhoA是Rho家族小分子量G蛋白的成員之一,具有GTP酶活性,與GTP結(jié)合作用于細(xì)胞內(nèi)的效應(yīng)因子,是Th2 CD4+T細(xì)胞糖酵解潛在的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器。RhoA缺失T細(xì)胞使得Th2分化缺陷從而減少過敏性氣道炎癥,這與IL-4R、GATA3和磷酸化STAT6水平較低有關(guān)[19]。mTORC1通路也調(diào)節(jié)活化Th2 CD4+T細(xì)胞的糖酵解能力,但與Th1 CD4+T細(xì)胞不同,Rheb的缺失并沒有減少Th2 CD4+T細(xì)胞的糖酵解[20],相反,IL-4R、IL-2Ra和GATA3的表達(dá)減少證明了Raptor缺失的mTORC1抑制顯著減少了Th2 CD4+T細(xì)胞的糖酵解,并削弱了Th2的分化[21]。但是當(dāng)前研究對(duì)于糖酵解和相關(guān)調(diào)節(jié)因子如何影響Th2 CD4+T細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞因子、受體和轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)仍不清楚。
1.3Th9細(xì)胞分化機(jī)制
1.3.1細(xì)胞因子 Th9細(xì)胞作為輔助T細(xì)胞的一種亞型,能夠產(chǎn)生IL-9,參與自身免疫性疾病、過敏性反應(yīng)和抗腫瘤免疫[22]。原始CD4+T細(xì)胞在TGF-β和IL-4同時(shí)存在的情況下分化為產(chǎn)生IL-9的Th9細(xì)胞,而不產(chǎn)生其他Th2類細(xì)胞因子,從而發(fā)現(xiàn)TGF-β和IL-4在Th9細(xì)胞分化中發(fā)揮重要作用。其中IL-4是誘導(dǎo)Th9細(xì)胞最重要的一種細(xì)胞因子,IL-4通過下游轉(zhuǎn)錄因子如STAT6、PU.1和IRF4促進(jìn)Th9細(xì)胞分化。在僅有IL-4存在的條件下,誘導(dǎo)原始CD4+T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化,IL-4聯(lián)合TGF-β能夠刺激原始CD4+T細(xì)胞向Th9細(xì)胞分化。而在IL-4缺失的情況下,TGF-β能夠誘導(dǎo)其向Treg分化[23]。當(dāng)IL-4與其受體結(jié)合,進(jìn)而激活STAT6,促進(jìn)BATF和IRF4表達(dá)[24,25]。TGF-β信號(hào)通路在Th9細(xì)胞中可誘導(dǎo)Smad活化和PU.1的表達(dá)[25]。IL-2也對(duì)Th9細(xì)胞的分化及IL-9的產(chǎn)生有重要作用,IL-2與受體結(jié)合后誘導(dǎo)STAT5的活化,從而促進(jìn)Th9細(xì)胞的分化,阻斷IL-2或抑制STAT5可導(dǎo)致IRF4和PU.1的表達(dá)下降,抑制Th9細(xì)胞的分化[24-26]。
1.3.2轉(zhuǎn)錄因子 PU.1和IRF4是參與Th9細(xì)胞分化的主要轉(zhuǎn)錄因子。ETS家族轉(zhuǎn)錄因子富含嘌呤盒1(PU.1)是Th9特異性轉(zhuǎn)錄因子[25]。PU.1通過與Il9啟動(dòng)子結(jié)合以及PU.1招募組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶調(diào)控Il9位點(diǎn)的染色質(zhì)重構(gòu)發(fā)揮調(diào)控作用[25],通過調(diào)節(jié)GATA3抑制Th2的表達(dá),促進(jìn)Th9的發(fā)育,PU.1缺失小鼠CD4+T細(xì)胞IL-9的產(chǎn)生會(huì)受到影響[27]。IRF4是Th2細(xì)胞中IL-4的作用靶點(diǎn),同時(shí)對(duì)Th9的發(fā)育也有影響,IRF4與Il9基因直接作用,IRF4缺陷小鼠原始CD4+T細(xì)胞在Th9極化過程中抑制了IL-9的表達(dá),而siRNA介導(dǎo)的IRF4沉默則減弱了IL-9的表達(dá)。AP-1家族成員BATF直接與Il9基因結(jié)合,表現(xiàn)出與IRF4的協(xié)同作用。在IL-4/STAT6信號(hào)缺失的情況下,IRF4的異位表達(dá)未能挽救IL-9的表達(dá),提示了Th9細(xì)胞發(fā)育需要IL-4下游其他轉(zhuǎn)錄因子。另外STAT5與STAT6也是Th9分化的重要轉(zhuǎn)錄因子。最近IL-2-JAK-STAT5信號(hào)通路被證明對(duì)Th9分化至關(guān)重要。在Il9啟動(dòng)子上具有關(guān)鍵的STAT5結(jié)合位點(diǎn),IL-2通過誘導(dǎo)STAT5與Irf4啟動(dòng)子結(jié)合,從而促進(jìn)IRF4的表達(dá);除IL-2,細(xì)胞因子TSLP也能激活STAT5,已經(jīng)證實(shí)TSLP誘導(dǎo)Th9分化過程中活化STAT5的表達(dá),從而導(dǎo)致IL-9的產(chǎn)生。STAT6在Th9發(fā)育中的作用已經(jīng)確定:IL-4介導(dǎo)的STAT6激活通過抑制Foxp3和T-bet的表達(dá)來促進(jìn)Th9發(fā)育,而Foxp3和T-bet則可以抑制IL-9的產(chǎn)生,STAT6也促進(jìn)了IRF4表達(dá),如上所述,IRF4促進(jìn)Th9分化;磷酸化的STAT6還能促進(jìn)GATA3表達(dá),在缺少STAT6的情況下,IL-9的產(chǎn)生受到嚴(yán)重?fù)p害。
1.3.3表觀遺傳修飾 最近一項(xiàng)研究顯示通過抑制甲基化誘導(dǎo)Th9特異性PU.1表達(dá),相反,阻止組蛋白乙?;档虸L-9誘導(dǎo)刺激后PU.1的表達(dá),表明PU.1的表觀遺傳修飾在調(diào)節(jié)Th9分化方面是獨(dú)特的[28]。Smad2或Smad4缺乏可導(dǎo)致T細(xì)胞IL-9表達(dá)受損,這可能是由于抑制染色質(zhì)修飾組蛋白H3K27三甲基化和增強(qiáng)EZH2與IL-9細(xì)胞的結(jié)合所致[29]。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),ETS轉(zhuǎn)錄因子ETS變異體5(ETV5)需要在Il9基因啟動(dòng)子內(nèi)富集組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HATs)來增強(qiáng)IL-9+Th9細(xì)胞。體外研究表明,在沒有ETV5的情況下p300降低,同時(shí)IL-19啟動(dòng)子中富含組蛋白H3乙?;虷4K16乙酰化[30]。
1.4Th17細(xì)胞分化機(jī)制
1.4.1細(xì)胞因子 Th17細(xì)胞作為輔助T細(xì)胞的一種亞型,能夠介導(dǎo)抗真菌感染和細(xì)胞外細(xì)菌免疫。2006年首次報(bào)道小鼠CD4+T細(xì)胞在IL-6和TGF-β聯(lián)合作用下表達(dá)IL-17。然而,人們發(fā)現(xiàn)這兩種細(xì)胞因子組合不會(huì)誘導(dǎo)人類CD4+T細(xì)胞表達(dá)IL-17。通過TCR刺激TGF-β、IL-6、IL-23、IL-21、IL-1β及STAT3信號(hào)驅(qū)動(dòng)誘導(dǎo)原始CD4+T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞產(chǎn)生標(biāo)志性的細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22以及GM-CSF[31],促進(jìn)免疫反應(yīng)的發(fā)生,也易引起自身免疫性疾病[31,32]。在TGF-β和IL-6誘導(dǎo)下,初始Th17細(xì)胞發(fā)生極化。IL-23通過STAT3激活介導(dǎo)的IL-23受體信號(hào)進(jìn)一步調(diào)節(jié)Th17細(xì)胞極化,為Th17細(xì)胞的維持、擴(kuò)張和正常功能提供一個(gè)正反饋通路。近年研究發(fā)現(xiàn),TGF-β在人類Th17細(xì)胞發(fā)育中確實(shí)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,TGF-β通過SMADS磷酸化誘導(dǎo)RORγt及原始T細(xì)胞、IL-23R和IL-1R表達(dá),使其對(duì)IL-23和IL-1β敏感;IL-6與其受體IL-6R結(jié)合,激活STAT3信號(hào)通路和IL-21表達(dá),然后IL-21和IL-6進(jìn)一步維持RORγt和RORa表達(dá)所必需的STAT3信號(hào)通路,F(xiàn)oxp3的過表達(dá)導(dǎo)致IL-17A的表達(dá)降低,IL-6能夠抑制Foxp3的表達(dá),從而間接促進(jìn)IL-17的表達(dá)。IL-21是Th17細(xì)胞分泌的一種效應(yīng)細(xì)胞因子,它通過一個(gè)自放大環(huán)促進(jìn)Th17的發(fā)育。相關(guān)研究表明,在STAT3激活的細(xì)胞因子中,IL-6在小鼠中占據(jù)主導(dǎo)地位,而IL-23在人類Th17細(xì)胞中發(fā)揮重要作用,IL-23在小鼠體內(nèi)與Th17成熟為炎癥細(xì)胞有關(guān),既往研究表明,IL-2抑制小鼠體外及體內(nèi)IL-17表達(dá),其機(jī)制作用在IL-2-STAT5信號(hào)通路:①STAT5與STAT3競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合到IL17a基因位點(diǎn)上;②IL-2抑制IL-6受體表達(dá);③IL-2促進(jìn)T-bet表達(dá),從而抑制RORγt的表達(dá)[33]。然而IL-2可以在體外促進(jìn)人Th17細(xì)胞發(fā)育,此機(jī)制目前還有待研究[34]。
1.4.2轉(zhuǎn)錄因子 RORγt作為維甲酸相關(guān)孤兒核激素受體家族是Th17細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子。RORγt對(duì)Th17起主要調(diào)節(jié)作用,RORγt直接結(jié)合到IL-17A的啟動(dòng)子區(qū)域,從而調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄[35-37]。在RORγt缺失小鼠中IL-17的產(chǎn)生減少,但RORγt的表達(dá)本身不足以驅(qū)動(dòng)Th17細(xì)胞分化,STAT3激活對(duì)IL-17和IL-21的正常表達(dá)至關(guān)重要[36,37]。在IL-6和TGF-β的共同作用下,STAT3被激活,激活的STAT3誘導(dǎo)RORγt的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)Th17細(xì)胞分化[38]。
1.4.3表觀遺傳修飾 IL-17A啟動(dòng)子區(qū)域的DNA在原始或Th1細(xì)胞中高度甲基化,這些細(xì)胞都與IL-17A的非活性狀態(tài)一致[39]。許多研究都提到了DNA甲基化在維持Foxp3基因穩(wěn)定表達(dá)與Treg細(xì)胞功能相關(guān)方面的關(guān)鍵作用。最近的研究表明,TET酶家族與TGF-β誘導(dǎo)的Treg細(xì)胞中Foxp3的長(zhǎng)期表達(dá)呈正相關(guān)。某些特定分子(如Vitamin c)靶向TET酶,促進(jìn)5mC氧化為5hmC,這與DNA去甲基誘導(dǎo)的Foxp3基因過表達(dá)密切相關(guān)[40]。Treg特異性去甲基化區(qū)(TSDR)是Foxp3基因的一個(gè)特征性片段。新的證據(jù)證明TSDR只能在穩(wěn)定的Treg細(xì)胞表型中被檢測(cè)到。研究還發(fā)現(xiàn),自然Treg細(xì)胞中聚集了一個(gè)整體去甲基化的輪廓,但效應(yīng)T細(xì)胞除外,顯示TSDR是檢測(cè)Treg細(xì)胞的有效生物標(biāo)記物[41]。最近的研究已經(jīng)破譯了一系列的低甲基化基因(Foxp3、Ctla4、Ikzf4和Ikzf2)也受到Foxp3啟動(dòng)子區(qū)允許的組蛋白修飾的調(diào)節(jié)[42-45]。另外研究顯示DNA低甲基化可能增加Foxp3等調(diào)控基因的表達(dá)[46]。CBP和p300是兩種組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶,在穩(wěn)定Treg細(xì)胞系和分化方面發(fā)揮了重要作用[47]。組蛋白脫乙酰酶(HDACs)是產(chǎn)生組蛋白脫乙酰的重要酶,當(dāng)CD4+T細(xì)胞缺乏HDAC5時(shí),細(xì)胞產(chǎn)生減少,Treg細(xì)胞減少[48]。
1.4.4代謝調(diào)節(jié) 通過液相色譜和氣象色譜分析表明,Th17 CD4+T細(xì)胞中丙酮酸和乳酸水平更高而在Treg細(xì)胞亞群中檸檬酸中間體水平更高但長(zhǎng)鏈脂肪酸的水平較低,表明了糖酵解、OxPhos和FAO在不同T細(xì)胞亞群之間的差異[49]。通過抑制或去除PDH抑制劑PDHK1[丙酮酸脫氫酶(PDH)激酶1]來增加丙酮酸氧化,增加OxPhos產(chǎn)生的ROS水平,選擇性地將Th17 CD4+T細(xì)胞的分化轉(zhuǎn)移到Treg表型[49]。Franchi等[50]發(fā)現(xiàn)Th17細(xì)胞體內(nèi)糖酵解和PDHK1生成的水平更低,體內(nèi)Th17細(xì)胞在產(chǎn)生細(xì)胞因子后主要依靠OxPhos。Cdc42是Rho家族的GTPase,是Th17 CD4+T細(xì)胞糖酵解的另一修飾因子。Cdc42缺失使得致病Th17 細(xì)胞的分化增強(qiáng),表現(xiàn)為RORγt、IL-17、IL-23R和IFN-γ增加;同時(shí)減少Treg發(fā)展和穩(wěn)定降低,并增加對(duì)腸道的損傷和炎癥[51]。除了葡萄糖,Th17 CD4+T細(xì)胞也可以通過谷氨酰胺分解利用谷氨酰胺作為能量來源。這個(gè)過程是由轉(zhuǎn)錄因子ICER調(diào)節(jié),通過控制表達(dá)GLS1(一種酶,能夠使谷氨酰胺轉(zhuǎn)化為谷氨酸和天冬氨酸,隨后轉(zhuǎn)化為丙酮酸、α酮戊二酸)完成[51]。另外一些信號(hào)蛋白和轉(zhuǎn)錄因子也對(duì)Th17細(xì)胞反應(yīng)的代謝變化進(jìn)行了精細(xì)的調(diào)控,例如IL-23通過下調(diào)清道夫受體CD5L的表達(dá)引起Th17細(xì)胞致病;Th17 CD4+T細(xì)胞利用的生物能途徑也依賴于環(huán)境,并受到環(huán)境因素的影響,高脂肪飲食的小鼠體內(nèi)Th17 CD4+T細(xì)胞的頻率更高,對(duì)自身免疫性疾病的易感性也更高,如EAE或DSS誘發(fā)的結(jié)腸炎在肥胖小鼠體內(nèi)加重[52,53]。
1.5Tfh細(xì)胞分化機(jī)制
1.5.1細(xì)胞因子 Tfh細(xì)胞是一種新型的輔助T細(xì)胞,能夠促進(jìn)B細(xì)胞分化成熟,誘導(dǎo)生發(fā)中心,促進(jìn)漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞的成熟[54]。最近研究表明,IL-6、IL-12、IL-21等細(xì)胞因子在Tfh細(xì)胞發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用。在小鼠中,IL-6、IL-21通過激活STAT3調(diào)節(jié)Tfh細(xì)胞,IL-12參與其中的早期過程。而在人體中,IL-12通過激活STAT4促進(jìn)Bcl-6表達(dá),并且誘導(dǎo)原始CD4+T細(xì)胞高表達(dá)IL-21、ICOS、CXCR5的作用更加明顯[55,56]。缺乏IL12Rβ1(IL-12受體β1鏈,是IL-12和IL-23的一種常見受體)的受試者顯示出血液中記憶Tfh細(xì)胞和記憶B細(xì)胞減少以及淋巴結(jié)GC形成的改變[56]。另外,TGF-β在人類Tfh分化中也起著重要作用,首先在TGF-β的參與下,IL-12與IL-23通過刺激原始CD4+T細(xì)胞促進(jìn)多種Tfh分子(包括CXCR5、IL-21和Bcl-6)的表達(dá)[55,56];另外TGF-β也通過強(qiáng)烈抑制Blimp-1(一種抑制Bcl-6功能的轉(zhuǎn)錄抑制因子)的表達(dá)促進(jìn)Tfh的產(chǎn)生[55]。然而在小鼠模型的研究中TGF-β抑制IL-21、ICOS以及Bcl-6的表達(dá)[55];另外,TGF-β通過miR-10a負(fù)性調(diào)節(jié)影響B(tài)cl-6表達(dá)[57]。表明TGF-β的正向調(diào)節(jié)可能局限于人體體外研究。
1.5.2轉(zhuǎn)錄因子 Bcl-6是識(shí)別Tfh的標(biāo)志之一,Bcl-6缺失的CD4+T細(xì)胞不能分化為Tfh細(xì)胞,提示Bcl-6是Tfh特異性轉(zhuǎn)錄因子。Bcl-6在Tfh中的強(qiáng)制表達(dá)可促進(jìn)CXCR5、CXCR4和PD-1的表達(dá)。一項(xiàng)研究顯示Bcl-6以IL-21和IL-6獨(dú)立的方式調(diào)控Tfh細(xì)胞早期分化。Bcl-6可以與多種遷移相關(guān)基因的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子結(jié)合(如CCR7、CCR6、CXCR5、CCR4、PD-1、PSGL-1)[58]。Blimp-1在Tfh細(xì)胞分化中起拮抗作用,并且是其他效應(yīng)細(xì)胞如Th1、Th2、Th17及Treg的重要轉(zhuǎn)錄因子。在小鼠研究中,Blimp-1缺失的CD4+T細(xì)胞在體內(nèi)優(yōu)先發(fā)育為Tfh細(xì)胞,而Blimp-1表達(dá)的CD4+T細(xì)胞不能幫助生發(fā)中心的形成。因此,與其他效應(yīng)細(xì)胞由Blimp-1參與調(diào)控分化不同,Tfh細(xì)胞分化是由Bcl-6調(diào)控[59]。此外,Blimp-1表達(dá)的同時(shí)能夠抑制Bcl-6的表達(dá),表明Bcl-6和Blimp-1是Tfh細(xì)胞的拮抗調(diào)節(jié)因子。STAT3被發(fā)現(xiàn)對(duì)Tfh分化至關(guān)重要,小鼠STAT3缺失T細(xì)胞中IL-21減少,STAT3突變也減少了體內(nèi)Tfh細(xì)胞的產(chǎn)生[59]。同時(shí),在CD4+T細(xì)胞STAT3敲除小鼠中,在KLH免疫后,發(fā)現(xiàn)幾個(gè)CXCR5+Tfh細(xì)胞有GCs缺陷以及IgG和IgM抗體減少[60]。在STAT3缺失小鼠中,Cxcr5和Icos基因表達(dá)下調(diào)而Blimp-1的表達(dá)上調(diào)[61]。更直接的證據(jù)是,STAT3可以與Ikaros鋅指轉(zhuǎn)錄因子Aiolos形成復(fù)合物調(diào)節(jié)Bcl-6的表達(dá)[62]。如上所述,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)TGF-β對(duì)STAT3和STAT4啟動(dòng)Tfh細(xì)胞分化提供了重要信號(hào),強(qiáng)調(diào)了STAT3在Tfh細(xì)胞發(fā)育中的重要作用。
1.5.3表觀遺傳修飾 Tfh細(xì)胞的分化同樣受到表觀遺傳修飾調(diào)控。通過DNA去甲基化,與基因位點(diǎn)結(jié)合的Bcl-6分別與轉(zhuǎn)運(yùn)甲基胞嘧啶雙加氧酶1(TET1:一種羥甲基轉(zhuǎn)移酶)和5-羥甲基胞嘧啶(5-hmC)減少有關(guān)[63],而IL-21增加TET2在Bcl-6啟動(dòng)子區(qū)的富集,從而解釋了狼瘡T細(xì)胞中Bcl-6水平的升高[64]。甲基化的H3K27已被報(bào)道可以阻止基因表達(dá),而H3K27me3去甲基化酶UTX可以維持細(xì)胞和抗體的產(chǎn)生[65]。Tfh細(xì)胞的Bcl-6位點(diǎn)檢測(cè)到了陽性組蛋白修飾,但其他Th亞群的Bcl-6位點(diǎn)則是陰性標(biāo)記。在Tfh細(xì)胞中,miR-17-92簇下調(diào),這可能導(dǎo)致Bcl-6的過度表達(dá),而miR-155能調(diào)節(jié)miR-146a缺陷小鼠Tfh細(xì)胞的積累,導(dǎo)致Tfh細(xì)胞的異常積累[66]。miR-146a可直接靶向ICOS,miR-146a的丟失介導(dǎo)ICOS的過度表達(dá)導(dǎo)致Tfh細(xì)胞的自發(fā)和自主積累[67]。越來越多的證據(jù)表明,Tfh細(xì)胞具有可塑性,這可以通過表觀遺傳調(diào)控來解釋。
1.6Th22細(xì)胞分化機(jī)制
1.6.1細(xì)胞因子 Th22細(xì)胞是一類參與固有免疫和適應(yīng)性免疫的新型輔助T細(xì)胞。Th22細(xì)胞最初在2009年被發(fā)現(xiàn),能夠分泌多種細(xì)胞因子,最重要的是IL-22。另一方面,Th22細(xì)胞可以表達(dá)趨化因子受體CCR4、CCR6、CCR10和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子亞型。Th22細(xì)胞不表達(dá)IL-17、IFN-γ和IL-4等細(xì)胞因子[68],在人類中,細(xì)胞因子IL-23、IL-12、IL-6及TNF-α促進(jìn)IL-22的表達(dá),而TGF-β抑制其表達(dá),這可能歸因于TGF-β激活的轉(zhuǎn)錄因子c-Maf的抑制功能[69]。
1.6.2轉(zhuǎn)錄因子 如上所述,Th22細(xì)胞不表達(dá)IFN-γ、IL-17及IL-4等細(xì)胞因子,也不表達(dá)T-bet(Th1相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子)、GATA3(Th2相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子),僅表達(dá)少量RORγt(Th17相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子),然而,轉(zhuǎn)染RORγt并不促進(jìn)人類CD4+T細(xì)胞表達(dá)IL-22。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種獨(dú)特的轉(zhuǎn)錄因子芳烴受體(AHR)介導(dǎo)Th22細(xì)胞的發(fā)育[70]。研究表明,刺激AHR可以通過notch信號(hào)促進(jìn)IL-22產(chǎn)生[71]。
1.6.3表觀遺傳修飾 當(dāng)前關(guān)于表觀遺傳修飾調(diào)控Th22細(xì)胞分化的研究還沒有一個(gè)明確的進(jìn)展,有待深入研究,挖掘之間的相互關(guān)系,從而為Th22細(xì)胞分化調(diào)控機(jī)制的多方面了解提供基礎(chǔ),為Th22細(xì)胞在自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制研究提供幫助。
1.7Treg細(xì)胞分化機(jī)制
1.7.1細(xì)胞因子 Treg細(xì)胞的作用是限制免疫反應(yīng),從而防止自身免疫和其他有害的免疫反應(yīng)。根據(jù)起源不同,Treg被分成兩個(gè)不同的子集,包括自然Treg(nTreg)細(xì)胞和適應(yīng)性Treg(iTreg)細(xì)胞,nTreg細(xì)胞來自胸腺,iTreg細(xì)胞來自外周T細(xì)胞。胸腺發(fā)育依賴于TCR聯(lián)合CD28共刺激,CD28對(duì)周圍nTreg穩(wěn)態(tài)增殖和存活也至關(guān)重要。相比之下,iTreg的發(fā)展需要IL-2和TGF-β參與。TGF-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)磷酸化激活轉(zhuǎn)錄因子SMAD2和SMAD3,然后與Foxp3位點(diǎn)結(jié)合,誘導(dǎo)Foxp3基因的表達(dá),促進(jìn)Treg細(xì)胞分化;IL-2信號(hào)磷酸化STAT5,STAT5與Foxp3位點(diǎn)結(jié)合,誘導(dǎo)Foxp3表達(dá),維持Treg細(xì)胞的穩(wěn)定。
1.7.2轉(zhuǎn)錄因子 Foxp3是Treg的重要轉(zhuǎn)錄因子,對(duì)維持Treg的功能和譜系特征至關(guān)重要。Foxp3的轉(zhuǎn)錄能夠被STAT5激活,IL-2激活的STAT5通過直接與Foxp3基因結(jié)合并誘導(dǎo)其表達(dá),在維持Treg分化過程中發(fā)揮重要作用。TGF-β減少Foxp3基因中關(guān)鍵CpG島甲基化,從而使Foxp3的表達(dá)增加。另外Foxp3可以綁定并阻止RORγt功能,進(jìn)而減少Th17細(xì)胞的發(fā)展。RUNX1通過與Foxp3結(jié)合促進(jìn)誘導(dǎo)Treg,形成RUNX1/Foxp3復(fù)合物維持Foxp3表達(dá)。在缺乏Foxp3的情況下,RUNX1和RORγt相互作用占據(jù)優(yōu)勢(shì),增強(qiáng)Th17細(xì)胞分化和IL-17表達(dá)。近年來,多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)一些轉(zhuǎn)錄因子可以通過作用于Foxp3基因調(diào)節(jié)Treg表達(dá)。NF-κB家族成員c-Rel綁定到Foxp3啟動(dòng)子上一個(gè)保守的非編碼序列CNS3,促進(jìn)Foxp3基因的表達(dá)。NFAT和SMAD3是誘導(dǎo)Foxp3基因表達(dá)并調(diào)控CD4+CD25+Treg分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,兩者都是Foxp3增強(qiáng)子區(qū)域組蛋白乙?;虵oxp3表達(dá)誘導(dǎo)的重要因素。轉(zhuǎn)錄因子BACH2作為免疫激活的廣泛調(diào)節(jié)因子,幫助維持Treg細(xì)胞,同時(shí)抑制與CD4+T細(xì)胞其他效應(yīng)群分化相關(guān)的基因[72,73],缺失BACH2的情況下,Treg細(xì)胞的FOXP3表達(dá)數(shù)量減少[73]。Nr4a核受體也被證明對(duì)Treg細(xì)胞的發(fā)育至關(guān)重要,Nr4a核受體激活Foxp3啟動(dòng)子[74],Nr4a缺陷小鼠由于嚴(yán)重的自身免疫而早亡。GATA-3通過直接結(jié)合和促進(jìn)Foxp3基因順式調(diào)控元件的活性來控制Foxp3的表達(dá)[75]。轉(zhuǎn)錄因子ETS-1可與Foxp3內(nèi)含子增強(qiáng)子相互作用,是nTreg細(xì)胞發(fā)育所必需的[76]。
1.7.3表觀遺傳修飾 與Tconv細(xì)胞相比,Treg細(xì)胞具有獨(dú)特的增強(qiáng)子結(jié)構(gòu)和DNA甲基化模式,它與Tconv細(xì)胞共享大多數(shù)活性增強(qiáng)子和DNA低甲基化區(qū)域,但只有少數(shù)Treg特征基因周圍被發(fā)現(xiàn)是Treg細(xì)胞特異性的,如Foxp3、Il2ra和Ctla4[77,78]。通過研究tTreg細(xì)胞發(fā)育過程中的階段特異性表觀遺傳學(xué)變化,證明了大部分Treg特異性增強(qiáng)子,特別是在Foxp3被表達(dá)之前,與許多Treg特征基因相關(guān)的Treg特異性超增強(qiáng)子(Treg-SEs)在前體階段逐漸平行激活[77]。激活Treg-SE的一個(gè)重要因素是基因組組織者Satb1,Satb1缺乏的CD25+Foxp3-CD4SP胸腺細(xì)胞分化為Treg細(xì)胞的失敗均提示Satb1依賴性增強(qiáng)子的激活對(duì)tTreg細(xì)胞的發(fā)育至關(guān)重要,它與另一種啟動(dòng)增強(qiáng)子的酶MLL4共同占據(jù)Foxp3位點(diǎn)上新發(fā)現(xiàn)的保守增強(qiáng)子區(qū)CNS0,從而影響Treg細(xì)胞分化[77,78]。Tet2和Tet3已經(jīng)被證明可以控制DNA的去甲基化,但在現(xiàn)階段不是Foxp3誘導(dǎo)所必需的[40]。
1.7.4代謝調(diào)節(jié) 由于mTORC1活性升高,新近分離的人類Treg具有高糖酵解潛能,AMPK磷酸化水平低,對(duì)TCR刺激反應(yīng)遲鈍。這種失能狀態(tài)由依賴mTOR的瘦素產(chǎn)生來維持,能夠限制Treg細(xì)胞功能[79]。在被激活的小鼠Treg細(xì)胞中,F(xiàn)oxp3通過抑制糖酵解和促進(jìn)乳酸向丙酮酸的氧化來誘導(dǎo)向OxPhos的轉(zhuǎn)移[80]。Treg的遷移依賴于CD28信號(hào)誘導(dǎo)的糖酵解,通過mTORC2上調(diào)葡萄糖激酶(GCK)。GCK或Rictor的缺失破壞了Treg細(xì)胞向皮膚移植物的遷移,導(dǎo)致移植物排斥[81]。Treg特異性Cdc42的缺失也導(dǎo)致糖酵解和脂肪酸氧化相關(guān)基因的增加,從而減少了Treg的誘導(dǎo)發(fā)育[82]。Treg細(xì)胞在谷氨酰胺缺乏的情況下迅速成長(zhǎng),F(xiàn)oxp3+細(xì)胞中mTORC1活性的破壞導(dǎo)致抑制功能的喪失和嚴(yán)重的自身免疫性疾??;Raptor缺陷Treg表現(xiàn)為膽固醇和脂質(zhì)生物合成的減少,從而干擾了Treg的抑制活性。肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-1 (CPT1)是脂肪酸氧化的限速酶,在Tregs中也有高表達(dá),阻斷CPT1會(huì)損害體外Treg分化[79]。丁酸鹽是由共生體微生物產(chǎn)生的短鏈脂肪酸,通過抑制組蛋白去乙?;?,增加Foxp3位點(diǎn)組蛋白乙?;剑瑥亩С煮w內(nèi)外Treg的生成。缺乏LKB1的Tregs表現(xiàn)為抑制功能減弱、氧化磷酸化電位降低和ROS生成減少,呈現(xiàn)典型的與Th17 CD4+T細(xì)胞相關(guān)的代謝特征[83,84]。
CD4+T細(xì)胞在保護(hù)機(jī)體免受病原體侵害方面起著核心作用,但同時(shí)它們也參與炎癥和自身免疫性疾病的發(fā)病。多發(fā)性硬化癥是一種自身免疫性疾病,其發(fā)生發(fā)展的確切發(fā)病機(jī)制尚不明確,但CD4+T細(xì)胞在MS的發(fā)生發(fā)展中起著核心作用。既往,MS被認(rèn)為是Th1介導(dǎo)的免疫性疾病,最近的研究表明Th17細(xì)胞在MS和實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用,同時(shí)Treg通過改善自身免疫性腦脊髓炎的發(fā)生、發(fā)展發(fā)揮著保護(hù)作用[85]。系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是一種潛在的危及生命的自身免疫性疾病,SLE患者Tfh細(xì)胞和Th17細(xì)胞較多,支持自身抗體的產(chǎn)生,參與促炎環(huán)境,導(dǎo)致先天免疫細(xì)胞引起組織損傷;而Treg細(xì)胞較少。因此,抑制TFH和Th17細(xì)胞的功能,促進(jìn)Treg細(xì)胞的功能,可能會(huì)恢復(fù)SLE個(gè)體的免疫平衡。自身免疫性溶血性貧血(AIHA)是由抗紅細(xì)胞自身抗體對(duì)紅細(xì)胞破壞增加引起的;Th17細(xì)胞被認(rèn)為是AIHA發(fā)展的關(guān)鍵效應(yīng)因子,Th17細(xì)胞增加,IL-17分泌增加與AIHA患者的疾病活動(dòng)密切相關(guān)。中和AIHA大鼠模型體內(nèi)IL-17可消除發(fā)病[86]。再生障礙性貧血(AA)是一種骨髓造血干細(xì)胞減少,導(dǎo)致外周血細(xì)胞減少。目前認(rèn)為T細(xì)胞介導(dǎo)的自體免疫失衡是導(dǎo)致獲得性AA發(fā)生的主要原因。炎癥性腸病(IBD)是一組復(fù)雜的疾病,CD4+T細(xì)胞被認(rèn)為是炎癥性腸病(IBD)的主要驅(qū)動(dòng)因素,在腸道炎癥,IFN-γ結(jié)合另一個(gè)Th1相關(guān)細(xì)胞因子TNF,推動(dòng)腸道上皮細(xì)胞β連環(huán)蛋白信號(hào),限制他們的分化和增殖[87]。
利用Th1和Th17細(xì)胞因子在抗髓過氧化物酶腎小球腎炎不同階段的基因表達(dá)可進(jìn)行相適宜的單克隆抗體治療[88]。相關(guān)研究證明,由5種益生菌混合而成的IRT5益生菌可通過降低致病性細(xì)胞因子的產(chǎn)生抑制Th1和Th17細(xì)胞在周圍免疫系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用并增加IL-10的表達(dá)從而對(duì)EAE起到改善作用[89]。青蒿素-羥基氯喹聯(lián)合治療通過降低Th2和Th17細(xì)胞分化程度并且升高Th1和Treg細(xì)胞分化程度調(diào)節(jié)大鼠CD4+T細(xì)胞亞群的分化從而減輕IgA腎病大鼠腎臟損傷[90]。另外研究表明,給予活動(dòng)期SLE患者低劑量重組人白介素-2可增加Treg細(xì)胞數(shù)量,提高其功能;并且減少Tfh、Th17數(shù)量,降低其功能來降低SLE疾病活性[91]。在EAE小鼠模型中,使用PDHK1抑制劑(DCA)治療可通過減少浸潤(rùn)到脊髓的CD4+T細(xì)胞數(shù)量和增加引流淋巴結(jié)中的Treg細(xì)胞數(shù)量來改善疾病嚴(yán)重程度[92]。
CD4+T細(xì)胞分化為多個(gè)亞群需要一系列因素調(diào)控,包括細(xì)胞因子、細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子、表觀遺傳修飾及代謝的多因素表達(dá)。在這里,我們討論了Th1、Th2、Th9、Th17、Th22、Treg和Tfh細(xì)胞中輔助T細(xì)胞分化網(wǎng)絡(luò)。深入研究細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)錄因子、表觀遺傳學(xué)及代謝對(duì)Th細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制,有助于對(duì)輔助T細(xì)胞更深層次的了解,并探討不同亞群分化對(duì)自身免疫性疾病的影響,針對(duì)Th細(xì)胞亞群分化調(diào)節(jié)機(jī)制的藥物研發(fā),從而有助于開發(fā)新的疾病治療方法,為解決當(dāng)代自身免疫性疾病提供思路。