白细胞介素-10抑制类风湿关节炎患者的研究进展

周惠敏，胡志刚（通信作者）

1 江苏大学医学院 （江苏镇江 212013）；2 无锡市儿童医院检验科 （江苏无锡 214023）

类风湿关节炎（RA）是一种病因未知以滑膜组织被炎 症介质浸润和骨关节损伤为主的慢性全身性自身免疫病。近年来，RA相关免疫细胞和免疫因子的相互调控受众多自身免疫学病者关注，尤其是RA患者体内的炎症介质如IL-6、TNF-α和抑炎症介质IL-10、TGF-β等的分泌水平更是疾病治疗研究热点。人们早期就有研究调节性T细胞（Treg）和TDC等在自身免疫病中的负性调节作用，但对B细胞抑制免疫应答了解较晚。1974年，有研究首次报道了B细胞具有抑制免疫应答的功能，在豚鼠脾脏分离出的B细胞群中发现有部分B细胞可削弱迟发型超敏反应（DTH）[1]，这提示人体也存在一个特殊免疫抑制功能的B细胞亚群，即调节性B细胞（Breg）。近年来，人们逐渐深入研究Breg，发现其也能产生抑炎症介质IL-10，同样能调节免疫应答。骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）已被证实对细胞具有免疫抑制作用，且被广泛地应用于一些疾病患者的治疗，主要为其可以对人体损伤的炎症微环境做出特异性的免疫应答，同时 BM-MSCs易于被外界因素刺激后产生一些免疫调节因子，如 IDO、 PGE2、 NO、 IL-10、肿瘤坏死诱导基因（TSG6）等[2]。本研究对IL-10的来源、功能、与BM-MSCs的相互调控作用及其对RA的影响做一综述。

1 IL-10与类风湿关节炎的关系

IL-10是一种由 T细胞、B细胞、单核-巨噬细胞、中性粒细胞以及树突状细胞分泌的细胞因子，主要发挥免疫抑制作用，能够抑制患者自身免疫应答，因此对炎症和自身免疫病的调控发挥重要作用。 Mizoguchi等[3]发现 B细胞的一个亚群能释放 IL-10等抑炎症介质，具有高分泌 IL-10能力的 CD1dhiCD5+CD19hiBreg，又称为 B10细胞。Liu 等[4]研究发现伯氏疟原虫感染C57BL/6小鼠后，可诱导产生B10细胞，过继转移B10细胞能抑制NK和CD8+T细胞的募集和脑组织出血，证明了IL-10+Breg细胞在控制小鼠疟疾炎症反应中的重要作用。Lee和Kung[5]在做李斯特菌易感性实验时也发现边缘区B细胞是IL-10的主要来源。因此，我们推测Breg细胞增多可能会引起IL-10的升高。目前有很明显的证据显示Breg细胞能降低自身免疫病的发生率且对疾病发作有一定的缓解作用[6-7]。

而介导IL-10 发挥抗感染作用的关键信号通路是Jak/STAT通路。IL-10与其配体结合后激活Jak1/STAT3通路，STAT3与IL-10基因启动子结合后诱导IL-10分泌IL-10通过减少促炎症介质的释放，削弱细胞表面 MHCⅡ类分子呈递抗原到 T细胞等启动抗感染性级联反应和 TNF等细胞因子的表达来抑制免疫应答[8]。

RA是一种多发于骨关节滑膜部位的自身免疫性疾病，伴有类风湿因子（RF）和抗瓜氨酸化蛋白质抗体（ACPAs）等自身抗体的大量产生，临床常表现为手、足小关节对称性的滑膜炎症。如果不能及时对其有效治疗将会导致关节部位的不可逆性损伤[9]。免疫学分析显示，有多种免疫细胞及免疫分子参与了RA的调控，活化的 T细胞、B细胞和单核-巨噬细胞的大量浸润及炎症介质（IL-6、TNF-α等）都在RA发生发展中具有重要作用[10-11]。既然IL-10是重要的抑炎症介质，基于此提示IL-10可能对RA患者有治疗价值。Min等[12]用单纯 naive CD4 T 细胞、B10细胞、B- ve、 B10（ IL-10-/-）治疗胶原诱导关节炎小鼠（CIA），发现仅 B10细胞对 CIA小鼠有缓解和延迟关节炎发作的作用，且骨关节滑膜液中 IL-17水平下降。因为已经证实 IL-23、IL-17等炎症介质与慢性自身免疫性疾病关系密切，同时体外实验 B10细胞和 Th17细胞共培养又强有力地证明 B10是通过产生 IL-10来抑制 Th17细胞的生成。 因此，证实IL-10能有效阻止炎症介质的分泌，从而改善关节炎的发作。

蔡辉等[13]分析了30例 RA患者和10名健康者发现，RA活动组血浆对比健康对照组 IL-10水平有显著下降（P＜0.05）；RA缓解组IL-10水平较健康对照组有显著升高（P＜0.05）。相关数据分析也显示IL-10可以作为评价RA疾病活动度的参考指标之一。目前，人们越来越关注那些具有不同表型和来源的能分泌IL-10的B细胞亚群对关节炎患者的治疗作用。Mauri等[14]发现用胶原和CD40单克隆抗体能够体外激活CIA小鼠脾脏产生B10细胞，同时，他们还对 DBA/I-TcR-β-Tg转基因小鼠腹腔注射抗CD40刺激的 B细胞，发现能显著降低关节炎的发病率和严重程度，并显著抑制 Th1细胞分化。进一步的研究表明，从IL-10敲除小鼠分离的 B细胞不能介导保护功能，而且用抗 IL-10/抗 IL-10 R抗体刺激的关节炎性脾细胞分离的 B细胞能促进受体小鼠发展为关节炎，这证实IL-10是 B10细胞的调节功能的必需因子。此外，在胶原免疫的第2天，对小鼠过继转移体外增殖的Breg细胞，发现小鼠关节炎发作的临床症状明显延迟和关节损伤的严重程度降低。因此，体外促进Breg细胞活化的同时也促进B10细胞增殖，这可能是自身免疫性关节炎的有效治疗方案。

上述研究提示，可以通过调节IL-10水平来调控机体免疫系统使其恢复平衡状态，这可能是新的治疗RA患者或其他自身免疫疾病患者的策略。但目前我们对 IL-10抗炎症反应的复杂生物学效应还未能了解，因此还需深入研究 IL-10的细胞来源及其调控机制，从功能、时间、空间等各方面分析它的免疫应答规律。

2 BM-MSCs与IL-10+ B细胞的关系

间充质干细胞（MSCs）具有成体干细胞分化能力和免疫抑制能力，其主要来源是骨髓，能够通过抑制自身免疫性疾病患者体内的Th1和Th17细胞的增殖和分化来控制疾病的发展；也有研究发现，MSCs能够诱导患者体内Treg细胞的扩增，从而达到控制自身免疫病患者体内炎症和治疗疾病的效果[15]。目前，骨髓来源的MSCs，即 BM-MSCs已用于临床多种疾病的治疗，包括急性移植物抗宿主反应（GVHD）、缺血性脑病、缺血性心脏病等[16-17]。除此之外，BM-MSCs对于其他自身免疫性疾病的治疗也有着显著的效果，如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、干燥综合征、系统性硬化症等。有研究发现，在炎症性微环境中干细胞的成骨能力受损，炎症微环境可能会增加 BM-MSCs的免疫原性，从而降低其生存和分化能力[18-20]。BM-MSCs及 BM-MSCs分化的软骨细胞可抑制类风湿关节炎患者外周血和关节滑膜液中Ⅱ型胶原蛋白反应性 T细胞的增生和表面活化抗原 CD69和 CD25的表达，抑制 IFN-γ和 TNF-α的分泌，促进抑制性细胞因子IL-4的分泌[21]。BM-MSCs能够减少效应B细胞产生同时诱导Breg分化来控制自身免疫病的发展，但其治疗自身免疫性疾病的潜在分子机制尚不明确，仍需进一步的研究和探讨。

有研究发现，调节性树突状细胞可以诱导Th0分化为Treg，Breg 也可以刺激Treg的产生，由此得出免疫细胞之间能相互调节[22]。BM-MSCs 能够诱导巨噬细胞表达 CD206、IL-10和其他抗炎症介质，同时有效减少其促炎症介质的表达。因此，我们猜想BM-MSCs能否调控IL-10+B细胞产生。

王月等[23]研究证明，当 IL-10缺陷大鼠 BMSC与 Wistar大鼠 B细胞共培养96 h后可以明显检测到上清液 IL-10浓度升高，同时发现 IL-10+B细胞数量增加，因此认为BM-MSCs能刺激IL-10+B细胞产生，正向调控IL-10分泌；该研究还发现BM-MSCs诱导IL-10+B细胞增殖是通过BM-MSCs自身释放的IFN-β 介导调控，而非BM-MSCs自身分泌的IL-10；因为用预先抗 IFN-β中和 IFN-β处理过的BM-MSCs与B细胞共培养后，培养液上清中 IL-10浓度低于单纯BM-MSCs+ B组[（350±70）pg/ ml与（530±87）pg/ ml，P=0.034]，用其他细胞因子中和抗体处理的 BM-MSCs+B细胞组与单纯 BM-MSCs+B细胞组间无显著差异（P＞0.05）；用 IL-10缺陷大鼠 BM-MSCs与 Wistar大鼠 B细胞共培养后，培养细胞的上清液中 IL-10浓度与单纯BMSC+B细胞组相比虽有所下降，但差异无统计学意义（P=0.497）；除此之外，由于免疫细胞能相互调节，该研究也进一步证明了B细胞同样也能刺激 BM-MSCs分泌 IL-10。

又因为在炎症微环境中 BM-MSCs分化和成骨能力受损，使其免疫调节和多向分化的潜能降低，而 IL-10是一种有效的抗感染免疫调节细胞因子，基于此我们猜测IL-10+B细胞可以调控 BM-MSCs的成骨作用，进而改善类风湿关节炎的发作。 此外，近年来有研究表明，IL-10在 BM-MSCs成骨过程中有双重作用和浓度依赖性，即高剂量 IL-10可以激活 NF- κB信号通路抑制成骨，而低剂量 IL-10激活p38/ MAPK信号通路促进 BM-MSCs成骨作用[24]。不过IL-10增加也有可能会阻抑病原体清除，加速慢性感染的发生。因此，必须严格调控IL-10产生，合理应用高剂量IL-10可逆转成骨损伤。由此得出，BM-MSCs能特异调控 RA相关因子的分泌，尤其 BM-MSCs能刺激 IL-10+B细胞的活化和增殖，调控其高分泌抗炎症介质IL-10，这将为临床缓解 RA患者关节滑膜炎性损伤和显著提高治疗效果提供新思路。

3 总结与展望

RA是一种关节滑膜炎性增生和软骨组织损伤的慢性自身免疫病，大量证据表明免疫细胞和免疫因子的改变对其疾病发生发展起重要作用。就目前对IL-10的研究可知，其主要来源是调节性B细胞，B 细胞能够免疫抑制炎症反应的发生最先证实于自身免疫病和慢性肠内炎症的研究。一方面，B细胞可作为 T细胞第二活化信号来刺激效应 CD4+T细胞的产生，从而抑制 Th0分化为调节性 T细胞，进一步导致自身炎症疾病发生；另一方面，B细胞有一类亚群具有负向免疫调节作用，可以预防或者抑制自身免疫病的发生和发展，这类 B细胞亚群是通过产生 IL-10或 TGF-β等细胞因子，使 T细胞克隆无能和（或）诱导调节性 T细胞的分化来发挥负向免疫调节作用[25]。在炎症疾病中，B 细胞这类亚群主要通过产生IL-10 而起到保护性的作用[26]。因此，IL-10+B细胞的活化和增殖成为当前研究类风湿性关节炎的发病机制和治疗对策的热点。

IL-10通过减少 RA患者的骨关节滑膜周围淋巴细胞和炎症介质的大量浸润，并且阻止破骨细胞激活而降低关节肿胀发炎程度，抑制关节炎疾病的发展，发挥免疫调节功能。RA患者体内Breg增殖能力降低且伴功能减退，而Breg主要发挥免疫抑制作用。研究表明，有多种因素可以刺激 B细胞向能高分泌 IL-10的 Breg细胞转化，此外，有报道称 Etv5是 Th1细胞和 Th2细胞中 IL-10的调控因子，能促进 Th细胞产生 IL-10而不改变 Th细胞数量[27]。目前，BM-MSCs被众多学者认为是一种促进 Breg分泌 IL-10的因素，而细胞因子在RA患者中发挥的作用是关注的焦点，目前已知IL-1和TNF-α是RA的主要致病因子。因为MSCs具有强大的自我更新和多向分化的潜能，而且BMMSCs又是有效的基因转导载体，有报道称IL-10基因修饰的BM-MSCs能够治疗大鼠缺血再灌注损伤，也有人尝试用BM-MSCs弥补肝细胞的缺失从而治疗慢性肝病[28]。基于IL-10具有免疫抑制作用而BM-MSCs强大成体干细胞转化作用和体外大量扩增能力，因此推测是否能将IL-10基因转染至BM-MSCs，利用BM-MSCs在诱导胶原关节炎小鼠（CIA）发挥成骨作用，逆转关节损伤，这或许是临床治疗类风湿关节炎的新方法。现国内外临床已应用 B细胞来源的相关抑制炎症因子治疗类风湿关节炎及多种自身免疫病，但仍有部分自身免疫病治疗效果并不理想，表明 B细胞与自身免疫病的关系仍存在一些盲区，需要我们进一步探讨。

综上所述，充分理解 IL-10的来源和免疫调节机制，阐明BM-MSCs与 B10细胞之间相互关系及其调控作用，深入研究IL-10在RA中发挥的重要作用，这将为RA等其他自身免疫病治疗提供新的理论基础，有助于临床药物研发及治疗实验。