间充质干细胞及其外泌体与Th17/Treg对银屑病发病机制的研究进展

韩齐心 牛旭平 刘佳 齐瑞群 吴严中国医科大学附属第一医院皮肤科，沈阳 000；太原市中心医院皮肤科 030009

银屑病是一种慢性复发性炎症性皮肤病，发病机制尚不清楚，其发生可能与Th1、Th2、Th17及Treg细胞及其分泌的细胞因子关系密切。间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSC）对损伤组织的修复以及免疫功能的调节有重要作用，可维持Th17/Treg的平衡，目前已经被用于临床试验以及临床治疗Th17/Treg失衡相关疾病［1-4］。MSC源性外泌体（MSC-ex）是MSC细胞间物质运输及信息交流的重要载体，是MSC实现功能的重要方式之一，可促进损伤组织的修复，调节自身免疫，维持内环境稳态［1，5-6］。多项研究表明［7-11］，银屑病患者骨髓及皮损处MSC异常可导致银屑病的发生，但是否与MSC-ex分泌异常相关尚不清楚。MSC-ex作为MSC进行细胞间信息交流和物质转运的重要载体，其分泌异常很可能参与银屑病发病。本文简述正常MSC及MSC-ex对Th17/Treg平衡的调节，为研究MSC如何参与银屑病的发生提供新思路。

一、银屑病发病相关的Th17/Treg机制的研究

传统认为，Th1/Th2失衡是银屑病发病的重要机制，但随着对Th17细胞研究的深入，发现Th17/Treg失衡在银屑病的发病中起更重要的作用［12-13］。有研究表明［12］，与正常人相比，银屑病患者外周血及皮损处Th1细胞数量增加但不显著，Th2细胞数量无明显差异，Th17数量增加并且差异显著，Treg细胞数量显著减少。Th17是主要的炎症细胞，而Treg细胞是主要的抗炎细胞，这两者的数量及功能失衡可能是导致银屑病发生的重要通路。

Th17在银屑病患者中主要通过分泌致炎因子而发挥免疫炎性作用。Th17细胞可分泌白细胞介素17（IL-17）、IL-21、IL-22及IL-26等［13-14］，其中对银屑病的发生发展起主要调节作用的是IL-17、IL-22。IL-17可激活角质形成细胞并促进其增殖，还可激活角质形成细胞上的IL-17受体，与Th1及Th2分泌的细胞因子协作导致银屑病的发生［14-15］，通过促进炎性因子如趋化因子、抗菌肽的产生及激活炎症皮肤中的其他免疫细胞放大炎症反应［14］，还可通过直接或间接途径正反馈驱动Th17细胞激活［15］。IL-22也可调节角质形成细胞增殖和表皮增生并抑制角质形成细胞凋亡，诱导抗菌肽的产生［16］。

与Th17细胞作用相反，Treg细胞可通过分泌抗炎相关因子如转化生长因子β（TGF-β）、IL-10发挥抗炎作用［12，17-18］。IL-10可抑制免疫细胞分泌IL-1、IL-2、IL-3、肿瘤坏死因子α、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子等致炎因子，还可抑制Th1及Th17的致炎作用［18-20］，影响树突细胞的分化并抑制IL-12的产生，从而降低树突细胞促进T细胞活化和Th1分化的能力［21］。TGF-β可调节Th1/Th2通路，抑制巨噬细胞活性［22］。Treg细胞作为重要的抗炎细胞，对维持内环境的稳定具有重要作用［17，22］。Treg细胞可负调节CD4+T细胞，抑制CD4+T细胞增殖［14］。银屑病发病机制相关研究发现［23］，Treg细胞不仅数量异常，其负调节CD4+T细胞的功能也下降，抗炎功能障碍。

二、MSC对Th17/Treg的调节

MSC最初在骨髓中发现，具有成纤维细胞的形态［24］，是一种具有自我更新及多向分化潜能的干细胞［1，25］，来源广泛，可源于骨髓、脂肪、胎盘、皮肤、牙髓、脐带血、羊水、滑膜及乳汁［3，26］。MSC可促进损伤组织再生，具有很强的免疫调节能力，可抑制T细胞的增殖分化，抑制树突细胞成熟，影响B细胞活性及增殖，抑制NK细胞增殖，诱导Treg细胞增殖分化［3，27］。将人的MSC与各种免疫细胞共培养，发现MSC可调节免疫细胞分泌的细胞因子，调节Treg细胞增殖［4］，MSC与CD4+T细胞共培养可抑制Th17的增殖分化［24］，促进Treg细胞增殖［2］。用MSC治疗系统性红斑狼疮［1］、哮喘［5］、肝纤维化［28］、高血压［29］等与Th17/Treg比例失衡相关疾病的小鼠模型发现，其相关临床症状可得到缓解，机制与抑制Th17细胞增殖分化、促进Treg细胞增殖有关。Kim等［30］使用人脐带血MSC治疗咪喹莫特诱导的银屑病小鼠模型发现，其临床症状得到缓解，且外周血及皮损局部IL-17表达降低。Campanati等［31］发现，银屑病皮损皮肤MSC与正常人及非皮损区皮肤MSC相比，Th17、Th1等相关致炎因子如IL-6、IL-8、IL-17F、IL-17C、IL-17RA、IL-23A等呈高表达，这些致炎因子可激活并促进T细胞增殖。

MSC具体通过何途径调节Th17/Treg细胞还不清楚。研究表明［32］，在MSC与外周血单个核细胞（PBMC）共培养中发现MSC可诱导T细胞分化为Treg细胞，并影响PBMC使其释放的炎性介质减少，抗炎介质增加。MSC可通过分泌TGF-β、前列腺素E2、IL-10、吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）、一氧化氮（NO）等细胞因子促进Treg细胞增殖［4］，Tasso等［33］使用MSC治疗葡萄膜炎小鼠模型，发现MSC可通过分泌TGF-β促进Treg细胞增殖而减轻小鼠的临床症状。MSC可促进树突细胞和单核细胞分泌IL-10，而促进Treg细胞增殖分化［3，25，34］。另外，IDO 可抑制 Th17细胞的增殖分化，而MSC可通过分泌IDO抑制Th17细胞增殖分化，从而减轻Th17所致的炎症反应［3，28］。MSC还可通过下调核因子κB信号使T细胞暂停在G0/G1期而抑制T细胞增殖分化，且MSC分泌的NO对T细胞增殖分化亦有影响［3］。

三、MSC-ex对Th17/Treg的调节

外泌体是胞外膜泡中直径30～100 nm的小泡，外泌体内含来源于母细胞的蛋白质、mRNA、微小RNA、脂质［32，35，36］，可特异性表达 CD9、CD81、CD63［32］。外泌体来源广泛，可产生于各种细胞包括树突细胞、T细胞、B细胞、巨噬细胞、MSC、肿瘤细胞，还广泛存在于血浆、尿液、乳汁中［5，36］。不同来源的外泌体功能不同［35-38］。

MSC对免疫的调节作用机制尚不清楚，但近年来许多研究表明，MSC的免疫调节作用与其旁分泌作用有关，外泌体被认为是由MSC分泌与目标组织细胞之间进行物质交流及信息传递的主要载体［32，36］。Du等［5］将MSC、MSC-ex分别与PBMC共培养，发现与对照组相比，实验组Treg细胞比例均增加，但MSC组比MSC-ex组增加更显著。Zhang等［6］用干扰素γ、TGF-β刺激MSC，发现在不同刺激下MSC可分泌含不同量TGF-β、IDO的MSC-ex，将MSC-ex与PBMC共培养发现，含TGF-β、IDO高的MSC-ex促进PBMC向Treg分化更明显。可见MSC的免疫调节功能可部分通过MSC-ex实现，且MSC-ex含有的各种细胞因子可作为整体协同作用。研究发现［6，32，36，39］，MSC-ex调节 Th17/Treg平衡有与 MSC 类似的作用，可使T细胞分化为Th17细胞的潜能下降，促进Treg细胞增殖，使其在外周血中比例升高，且这种作用与MSC-ex呈剂量依赖性。MSC可通过分泌TGF-β、前列腺素E2、IL-10、IDO、NO等细胞因子来调节Treg细胞，然而这些细胞因子不能单独解释MSC对Treg细胞的调节作用，可能作为整体共同起作用［2，5，40］。MSC-ex中含有约200多种蛋白质，被认为是一种比较可靠的免疫调节细胞因子的载体［5］。Zhang等［6］在MSC-ex中检测到TGF-β、IFN-γ、IDO、IL-10等细胞因子，这些细胞因子可调节Treg使其数量增多，且对Th17有抑制作用［3，28］。另外，MSC-ex还可上调抗炎介质IL-10的相关基因［2］，从而间接调节Treg细胞。

四、展望

Th17/Treg比例失衡对银屑病的发生有着重要的作用。MSC作为一种具有自我更新及多向分化潜能的细胞，可促进损伤组织修复，调节机体免疫功能。在银屑病患者的骨髓及皮损处的MSC异常参与银屑病的发生，具体机制尚不清楚。MSC可通过分泌各种细胞因子及胞外囊泡对Th17/Treg起调节作用，而外泌体作为胞外囊泡中的代表，可能是MSC调节Th17/Treg的重要方式之一。MSC-ex作为MSC调节免疫的重要方式之一，在银屑病患者中其骨髓及皮损处皮肤MSC分泌MSC-ex是否异常？如异常，是否会影响Th17/Treg的平衡，进而影响银屑病的发生？尚需进一步研究。

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