辅助性T细胞应答在肺纤维化发生、发展过程中作用的研究进展

杜丽娟，何成诗， 由凤鸣，严然

(1成都中医药大学，成都610075；2川北医学院附属医院)

·综述·

辅助性T细胞应答在肺纤维化发生、发展过程中作用的研究进展

杜丽娟1,2，何成诗1， 由凤鸣1，严然1

(1成都中医药大学，成都610075；2川北医学院附属医院)

肺纤维化是多种原因引起的慢性肺破坏性疾病的共同结局，其发病率及病死率呈升高趋势。辅助性 T(Th)细胞是免疫系统主要的效应及调节细胞，主要功能是辅助或诱导免疫应答。当Th1细胞分泌的肺纤维化相关细胞因子IL-1、转化生长因子β(TGF-β)，Th2细胞分泌的IL-6、IL-13，Th17细胞分泌的IL-17、IL-22等炎症因子表达失调，可导致Th1/Th2及Th17/Treg失衡，一方面直接参与肺损伤，另一方面通过多种信号通路影响疾病进展，激活核转录因子调控多种参与肺纤维化相关的基因表达，造成肺部炎症和纤维化形成。

肺纤维化；辅助性T细胞；白细胞介素；转化生长因子β

肺纤维化是多种原因引起的慢性肺破坏性疾病的共同结局，其病理表现为肺部炎症导致肺泡持续性损伤、成纤维细胞增殖、细胞外基质过度沉积，目前尚无根治或特效的治疗方法。近年来研究认为，在肺纤维化发展过程中包括三个环节：肺泡的免疫和炎症反应、肺实质损伤和受损肺泡修复(纤维化)，其中辅助性 T(Th)细胞即 CD4+T 细胞异常活化在肺纤维化的发生、发展过程中处于中心环节。Th细胞亚群Th1/Th2及Th17/Treg失衡可能是肺纤维化发病的最直接和最重要的因素。本研究对Th细胞及其相关细胞因子在肺纤维化发病中的作用作一综述。

1 Th1、Th2细胞与肺纤维化的关系

Th细胞是免疫系统主要的效应及调节细胞，主要功能是辅助或诱导免疫应答。Th细胞根据产生的细胞因子不同分为Th1和Th2细胞，正常状态下两种细胞通过分泌细胞因子进行相互调节，保持Th1/Th2的动态平衡。

1.1 Th1细胞分泌的肺纤维化相关细胞因子 在肺纤维化发病过程中，Th1细胞发挥直接或间接作用。Th1细胞分泌的与肺纤维化相关的细胞因子包括转化生长因子β(TGF-β)、 IL-1等，促进细胞免疫应答，导致肺部炎症损伤甚至纤维化。① TGF-β：TGF-β是参与肺纤维化的Th1型细胞因子中最重要的一种，主要有TGF-β1、β2、β3，其中以TGF-β1最重要。TGF-β能促进细胞外基质(ECM)与细胞黏附，通过抑制ECM降解酶活性，增强降解酶抑制物活性，抑制ECM降解，同时刺激成纤维细胞α-平滑肌肌动蛋白(ɑ-SMA)基因表达，调节肺炎症细胞核上皮细胞功能，促进成纤维细胞合成，分泌大量胶原。在博莱霉素诱导肺纤维化大鼠模型中，TGF-β1表达显著升高，且随着时间延长和肺纤维化程度加重TGF-β1表达逐渐增加；推测肺组织中成纤维细胞具有分泌TGF-β等多种细胞因子的能力，通过分泌这些细胞因子，影响肺纤维化病理进程[1]。半定量RT-PCR检测结果显示，在肺损伤及肺纤维化阶段，TGF表达均明显增加[2]。TGF-β受多个细胞内信号途径转导和调控，如TGF-β1/Smad3信号通路、RhoA/Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(ROCK)信号转导通路等，激活上述途径可刺激大鼠肺成纤维细胞向肌成纤维细胞分化，进而促进胶原蛋白合成，使肺纤维化进一步发展[3～5]；诱导人肺泡上皮A549细胞发生上皮-间质转化(EMT)，分别在蛋白水平和RNA水平抑制p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)和c-Jun氨基端激酶(JNK)信号通道，增加间质细胞表型蛋白表达和减少上皮细胞表型蛋白表达，增加p38 MAPK和JNK通道蛋白表达。无论蛋白水平抑制或基因沉默，激活p38 MAPK和JNK通路均可减轻A549细胞的EMT，故认为p38 MAPK和JNK信号通道调控TGF-β表达[6]。此外，研究发现TGF-β受MicroRNA-26a调节，MicroRNA-26a直接针对细胞周期蛋白D2调节TGF-β1、TGF-β2，影响肺成纤维细胞增殖[7]。② IL-1：IL-1是发挥免疫调节作用的致炎细胞因子，由单核巨噬细胞分泌合成，包括IL-1α、IL-1β和IL-1受体拮抗物(IL-1ra)，是体内调节免疫和炎症反应的中心介质。Guo等[8]发现二氧化硅诱导肺纤维化模型小鼠肺内IL-1β高表达，且IL-1β可抑制TGF-β1、Ⅰ型胶原、纤连蛋白的基因表达，减轻肺纤维化。金玉兰等[9]认为，肺泡巨噬细胞早期凋亡及细胞因子IL-1、IL-8表达变化可能是二氧化硅致大鼠肺纤维化发生、发展的重要原因。有研究认为，IL-1β与IL-17A高度相关，在特发肺纤维化患者的支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-17A、IL-1β水平均增加，推测肺内存在IL-1β-IL-23-IL-17A轴，该轴相关因子的变化将导致肺部炎症和纤维化[10,11]。Aumiller等[12]认为，特发肺纤维化患者IL-1β表达增强可能与WNT/β-catenin信号通路有关。

1.2 Th2细胞分泌的肺纤维化相关细胞因子 Th2细胞分泌的参与肺纤维化发病的主要细胞因子有IL-13、IL-6，其与诱导B细胞生长、分化和免疫复合物形成密切相关，对机体体液免疫反应具有重要作用，同时可抑制纤维母细胞凋亡，促进肺纤维化。① IL-13：IL-13是调控肺纤维化的主要Th2型细胞因子，其受体主要包括IL-13Rɑ1、IL-13Rɑ2，其中IL-13Rɑ2可作为“诱饵”受体，与IL-13Rɑ1/IL-4Rɑ复合物竞争结合IL-13，进而调节IL-13介导的炎症反应。Aoki等[13]研究发现，人类中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)能诱导巨噬细胞产生IL-13，认为HNE可能成为控制肺纤维化炎症反应的关键。Chandriani等[14]发现，在特发性肺纤维化患者肺组织中IL-13、IL-4、IL-13Rɑ2、IL-13诱导目标基因高表达。IL-13Rɑ2表达依赖STAT6信号通路，通过IL-4或IL-13诱导肺成纤维细胞产生。安培培等[15]认为，IL-13Rɑ2参与肺成纤维细胞的增殖和转移，IL-13可直接作用于成纤维细胞并可能以IL-13Rɑ2为起点发挥致肺纤维化作用。② IL-6：肺间质中的成纤维细胞、肺泡巨噬细胞、内皮细胞、支气管上皮细胞等均可产生IL-6。IL-6作为前炎性细胞因子，在促进细胞生长和抗细胞凋亡过程中发挥重要作用。IL-6跨膜信号转导途径有两条：经典通路和反式信号通路。在经典途径中，IL-6与膜结合受体IL-6R结合后经受体关联的gp130向胞内传递次级信号；在反式信号通路中，IL-6与游离的亚单位IL-6Rɑ结合成IL-6/sIL-6Rɑ复合体，结合至膜表面受体gp130亚单位上，进而完成信号转导。Le等[16]发现，小鼠肺纤维化模型肺内sIL-6Rɑ水平增加，IL-6表达增强，认为IL-6主要通过反式信号通路使巨噬细胞产生sIL-6Rɑ，导致成纤维细胞增殖、ECM产生增多，加速肺纤维化形成。Moodley等[17]研究发现，IL-6可诱导B细胞生长、分化并产生免疫球蛋白，形成免疫复合物，造成肺损伤，同时减缓肺纤维化过程的纤维母细胞凋亡，促进肺纤维化形成。

2 Th17细胞亚群与肺纤维化的关系

Th17细胞亚群主要分泌IL-17A、IL-17F、IL-22等炎症因子，介导炎性反应、自身免疫性疾病、肿瘤和移植排斥反应等的发生、发展。Th17细胞亚群分泌的与肺纤维化相关的细胞因子主要包括 IL17、IL-22等，参与成纤维细胞增殖、肺泡上皮细胞EMT、胶原合成和炎症细胞因子分泌等，进而促进肺纤维化的发生、发展。① IL-17：IL-17主要由Th17细胞分泌，被认为是一种能诱导趋化因子释放的促炎因子，可通过诱导其他炎症细胞因子IL-6、TNF-α及趋化因子单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、巨噬细胞炎性蛋白2(MIP-2)等表达，导致中性粒细胞聚集，介导组织损伤。Galati等[18]研究发现，肺纤维化患者NK细胞比例明显减少，CD4+CD25 high Foxp3+调节性T(Treg)细胞明显增加，TGF-β/IL-17比例增大，认为Treg/Th17免疫失衡可引起特发性肺纤维化，加重肺纤维化免疫炎症，促进肺部胶原纤维沉积。Song等[19]发现，去除Treg细胞的肺纤维化小鼠模型Th17反应增加，Treg细胞可通过TGF-β1和IL-1β促进Th17细胞分化。Dong等[20]认为，IL-17具有促进小鼠肺纤维化形成中肺成纤维细胞增殖、转化和胶原合成等作用。Wang等[21]研究发现，接受4个月IL-17A抗体注射的小鼠肺内IL-17表达下降，BALF中L-17A、TGF-β1和IL-6聚集减少，认为IL-17A抗体治疗能够减轻射线诱导的肺泡炎和肺纤维化。Mi等[22]研究发现，肺纤维化模型IL-17A表达升高，靶向干扰IL-17A可抑制免疫反应向Th1型细胞免疫反应转变，能有效诱导自噬。Hayashi等[23]认为，IL-17A/F通过CD40介导的信号通路上调IL-17A 和 IL-17F肌动蛋白表达，促进IL-6产生，使胶原、血管内皮生长因子、血管生成素表达升高，最终导致细胞外基质沉积，引起肺纤维化。② IL-22：IL-22的主要结构与IL-10极其相似，被归为IL-10细胞因子家族，主要由 Th17细胞分泌，另外固有淋巴细胞、γδ T细胞和NK T细胞也可分泌IL-22，具有抗炎和免疫调节作用。Liang等[24]认为，IL-22在博莱霉素诱导的肺纤维化过程中发挥保护作用。博来霉素诱导肺纤维化小鼠模型肺组织IL-22表达降低，肺和脾脏IL-22产生的γδ T细胞比例明显降低，调控IL-22能改善肺泡上皮细胞系A549细胞向间充质转变，部分逆转受损细胞。

综上所述，Th细胞可能在肺纤维化发病过程中发挥双重作用，一方面直接参与肺损伤，另一方面通过多种信号通路调节疾病进展，如激活核转录因子调控多种参与肺纤维化相关的基因表达。

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国家自然科学基金资助项目(81473669)；四川省中医药管理局项目(2014A009)。

何成诗(E-mail: 18980880131@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.28.038

R563

A

1002-266X(2016)24-0103-03

2016-01-12)