Th17细胞分化与调控的研究进展①

冯婧 李新胜 侯振江（沧州市中心医院妇科，沧州061001）

淋巴细胞是人体重要的免疫细胞，包括T细胞、B细胞和NK细胞，分别介导细胞免疫、体液免疫和天然免疫。T细胞是淋巴细胞中数量最多、功能最复杂的一类细胞，来源于骨髓淋巴样干细胞，在胸腺内分化、发育并成熟，占外周血淋巴细胞的65.0%～75.0%，主要包括分化抗原（cluster of differentiation，CD）4+T细胞和CD8+T细胞2类［1］，其中CD4+T细胞约占T细胞的65%，在细胞免疫中发挥主要作用，并协助体液免疫应答［2］。初始CD4+T细胞在抗原信号、共刺激信号及细胞因子的作用下，增殖活化形成辅助性T细胞（helper T cell，Th），调控T、B淋巴细胞应答［3］。CD4+Th细胞并非终末细胞，受抗原刺激尚未分化者称为初始CD4+T细胞或Th前体细胞（Th0），是所有Th细胞功能亚群的共同前体，具有多向分化的能力，在特定微环境中可被重新塑型为其他亚型。Th细胞亚群的分化主要取决于细胞因子的调控，不同的细胞因子和抗原作用于Th0，可分化为不同的CD4+T细胞亚群，通过分泌的细胞因子发挥作用，并相互影响制约。微环境中的细胞因子调控转录因子表达及表型改变，可改变信号因子及转导通路，最终使T细胞功能亚群相互转化。CD4+T细胞亚群的可塑性和相互转化意味着免疫应答及调控的再平衡，从而决定了该细胞在免疫相关疾病中应用的可能性和广泛性。Th1和Th2细胞是最先被发现的CD4+T细胞功能亚群，Th1细胞是Th0经白细胞介素12（interleukin 12，IL-12）等细胞因子刺激后分化而来，主要通过所产生的IL-2、干扰素（interferons，IFNs）等炎症细胞因子介导细胞免疫，抑制B细胞功能，增强吞噬细胞介导的抗感染免疫；Th2细胞是Th0经IL-4等细胞因子作用后分化而来，主要通过分泌IL-4、IL-6等Th2型细胞因子，促进B细胞激活与分化并产生抗体，介导体液免疫反应。在生理情况下，人体内的Th1和Th2细胞在数量和功能上处于动态平衡，维持机体正常的免疫功能。当Th细胞稳态破坏，向Th1或Th2方向转变，即发生Th1/Th2免疫偏移时，将导致机体免疫状态失衡，从而引发一系列疾病的发生［4］。原始的CD4+T细胞在抗原刺激下，根据在不同环境中分泌细胞因子种类的不同，分化为Th1、Th2、Th17和Treg细胞4种类型，与分泌的相应细胞因子形成复杂的免疫网络，各因子间相互调控，使机体处于精细而复杂的免疫平衡状态，通过多种途径发挥不同的生物学功能从而维持免疫耐受，在细胞免疫中扮演重要角色［5］。Th17细胞作为一种不同于Th1和Th2细胞新型的第三类效应性CD4+T细胞亚群，近年来已经成为炎症反应调控研究的热点［6］。

1 Th17细胞的发现与组成

早期研究发现，自身免疫反应的发生与Th1和Th2细胞的相互拮抗有关。有文献报道，Th1/Th2细胞失衡可反映免疫异常，并参与自身免疫性疾病（autoimmune diseases，AID）的发生发展过程。随着研究的不断深入，Th1/Th2细胞失衡难以完全解释AID的发病机制［7］。2003年AGGARWAL等［8］首先在实验性自身免疫性脑脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）和胶原诱导性关节炎（collagen-induced arthritis，CIA）小鼠动物模型中发现了Th17细胞，认为其属于CD4+T细胞亚群，与Th1和Th2细胞的分化途径不同，这一发现改变了人们对经典Th细胞组成及功能的认知，越来越受到基础医学和临床医学的广泛关注。Th17是由Th0细胞，经特定抗原刺激和多种信号的综合作用活化后，分化的一种CD4+效应T细胞亚群。KOMIYAMA等［9］通过对EAE动物模型的研究发现，由Th17细胞分泌的IL-17比Th1细胞分泌的IL-17致病性更强，随后Th17细胞逐渐成为新的研究热点。Th17细胞因分泌高水平的IL-17而命名，其分化途径和功能与Th1和Th2细胞不同。常规的Th17细胞是指主要分泌IL-17A、IL-17F和IL-22 CD4+T细胞的亚群。Th17细胞由Th0细胞在IL-6和IL-23等细胞因子刺激下分化而成，其可分泌产生IL-17、IL-6、IL-22及肿瘤坏死因子-α（tumour necrosis factor，TNF-α）等，其中IL-17是最重要的效应因子。现已证实，IL-17家族由IL-17A～IL-17F 6个结构相似的细胞因子和IL-17RA～IL-17RE 5个受体组成，其中IL-17A主要由CD4+T细胞（即Th17细胞）分泌，因为IL-17A是IL-17家族中最重要的成员，习惯将IL-17A简写为IL-17，而IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E广泛分布于其他细胞。CD4+Th17细胞能同时分泌IL-17A和IL-17F，二者具有50%的同源性，其结构、功能有诸多相似性。IL-17受体在体内广泛表达，与IL-17结合后介导信号传递发挥相应生物学效应，可作用于中性粒细胞、单核巨噬细胞、上皮细胞等发挥炎症介质作用。有些Th17的分化发现于局部，如肠黏膜细菌促进Th17分化。LARMONIER等［10］发现，由共生菌产生的ATP可直接激动小肠黏膜固有层CD11ClowCD70high细胞，促进Th17细胞的局部分化，参与免疫反应。肠道微生物及其代谢产物可通过多条途径直接或间接影响宿主免疫稳态平衡、Th17细胞的分化及功能，肠道Th17细胞的诱导和积聚能影响肠道微生物亚群的黏附定植，还可通过调节肠道微生物菌群来影响某些免疫性疾病的发生发展，IL-17与肠道共生微生物在维持胃肠黏膜屏障的稳态发挥重要作用［11］。

2 Th17细胞的分化与生物学效应

Th17是一种新型的，不同于Th1、Th2细胞的第三类效应性CD4+T细胞亚群，以特异性分泌高水平的IL-17为特征［12］，其分化过程大致包括诱导、扩增及稳定三个阶段：①诱导分化：起初Th17细胞的分化由低浓度的转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）和IL-6两个具有相反作用的细胞因子联合诱导启动，促进Th17-β细胞分化，其中TGF-β是Th17细胞分化启动的关键因子。维甲酸相关孤儿核受体（retinoid-related orphan receptor gammat，ROR-γt）作为Th17细胞特异性的转录调控因子，无论是Th17细胞在体内介导的炎症反应，还是体外的诱导分化，均需要ROR-γt的参与。通过激活ROR-γt转录因子，使CD4+T细胞向Th17细胞分化。此外，ROR-α转录因子也参与Th17细胞的分化；②体内扩增：CD4+T细胞经IL-21介导和STAT3信号通路抑制初始CD4+T细胞向Treg细胞分化，使新生成的Th17细胞即可分泌IL-21，从而起到放大Th17细胞信号的作用，Th17细胞自分泌产生的IL-21促进Th17增殖，对Th17细胞的分化扩增起正反馈调节作用，在此过程中TGF-β对Th17的扩增起协同作用；③维持功能：主要由树突状细胞（dendritic cells，DCs）及其他抗原递呈细胞（antigen presenting cells，APC）产生的IL-23介导，通过激活STAT3，抑制抗炎因子IL-10，维持Th17细胞增殖、分化及功能的发挥。IL-23并不是Th17细胞分化过程的必需因子，但Th17细胞生存的重要因子，IL-6、IL-21和IL-23还能激活下游的信号传导通路，诱导Th17细胞表面IL-23受体表达，进一步维持Th17细胞功能。Th17细胞主要通过分泌大量IL-17，并与其受体结合，激活下游细胞信号转导通路，诱导分泌IL-6、IL-21、IL-23、TNF-α和趋化因子等多种促炎细胞因子，在AID、感染性疾病和肿瘤的发病过程中发挥重要作用［12-13］。Th17除分泌IL-17外，还能分泌IL-22、IL-26，以及TNF-α等多种炎症细胞因子，通过作用于不同靶细胞，诱导其他细胞因子的产生，参与细胞因子网络调节、触发炎症介质的释放，从而介导炎症反应及AID等病理过程［14］。研究表明，分化成熟的Th17细胞可促进IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22等多种细胞因子分泌，参与炎症反应、感染和AID的发生。越来越多的研究表明，Th17及其分泌的炎症因子参与免疫调节过程。Th17细胞分泌的促炎细胞因子、集落刺激因子和趋化因子等多种细胞因子，参与AID、感染性疾病和移植排斥过程［15］。Th17细胞主要通过分泌白介素（IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-26）等具有很强的促炎症作用，可导致组织器官的炎性损伤，在炎症性疾病及AID中发挥重要作用［16］。IL-17不仅是Th17细胞的特征性细胞因子，也是强烈的前炎症性细胞因子，在介导炎症反应过程中发挥中枢性调节作用，在健康的机体几乎检测不到。当发生EAE、CIA、系统性红斑狼疮等AID时，IL-17分泌增加。IL-17具有强大的招募中性粒细胞、促进多种细胞释放炎症因子、促进细胞增殖及抑制肿瘤生长等多种生物学作用，可导致炎症反应、AID的发生发展［17］。IL-17通过诱导其他炎症细胞因子如IL-6、TNF、基质细胞分泌集落刺激因子（GM-CSF）和前列腺素E2，以及趋化因子如MCP1、MIP2等的表达，还可介导炎症细胞和T细胞在局部的浸润及组织损伤。IL-17也参与中性粒细胞、DC的增殖、成熟趋化过程等，并与一些细胞因子发挥协同作用，促进T细胞活化，放大靶器官的免疫反应及炎症性破坏等多种生物学作用，参与多种自身免疫病和感染性疾病的发生和发展［18］。Th17细胞分泌的IL-17A、IL-17F和IL-21、IL-22等通过GM-CSF和趋化因子，介导中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞的增殖和成熟，抵抗细胞外微生物的感染，保护黏膜和上皮组织，在AID及黏膜感染的免疫反应中发挥重要作用［19］。总之，Th17细胞的许多生物学效应都与IL-17及相关细胞因子密切相关。

3 Th17细胞的分化调控

研究发现，参与调控人和小鼠Th17细胞分化的细胞因子差别较大。Th17细胞作为一种新发现的促炎性细胞，其细胞因子表达谱、分化特征与Th1、Th2细胞明显不同，许多细胞因子和转录因子参与Th17分化细胞过程。但关于Th17细胞分化的调节机制尚未定论，因此Th17细胞亚群的分化调控一直是研究者研究的热点。研究表明，TGF-β、IL-6是启动Th17细胞分化的关键因子，与ROR-γt等转录因子共同参与Th17细胞的分化调节过程，主要由IL-1β、IL-6和IL-23共同诱导完成，其特征是转录因子RORC2表达和STAT3途径的激活［20］。ROR-γt作为Th17细胞的特异性转录因子，对Th17细胞分化起关键作用，可诱导IL-17和IL-17F细胞因子编码基因的表达，通过TGF-β和IL-6的共同作用，诱导组织中ROR-γt表达，启动ROR-γt信号转导通路，促进Th17细胞的进一步分化，并维持Th17细胞的分泌功能。ROR-γt特异性高表达，可诱导Th0细胞向Th17细胞分化，并产生大量IL-17，说明ROR-γt参与Th17细胞的分化过程，并且是促进Th0细胞向Th17细胞分化的关键转录因子。Th0细胞在IL-6R和TGF-βR与配体作用并传递信号的条件下，STAT3和ROR-γt相继被激活，先启动IL-12基因的转录，并使IL-4和IFN两种基因处于失活状态。IL-12以自分泌形式使Th17细胞的活化进一步放大，再通过IL-23发挥作用，最终完成并稳定Th17细胞的分化。在Th17细胞的分化过程中，IL-6和TGF-β通过启动STAT3途径，诱导ROR-γt和ROR-α表达，促进Th17细胞分化。

3.1 Th17细胞分化的细胞因子调控

3.1.1 促进Th17细胞分化的细胞因子

3.1.1.1 IL-1 IL-1是一种多效性细胞因子，影响Th17细胞的早期分化。在Th17细胞分化过程中，IL-6是影响IL-1R1表达上调的重要因子，而IL-23和TGF-β对IL-1R1的影响较小。IL-1R1缺陷，Th17细胞显著减少，在无外源性TGF-β参与的情况下，IL-1可协同IL-6和IL-23，促进Th17细胞分化，并维持其特异性细胞因子的表达。IL-1β和IL-6参与Th17细胞分化，但受高浓度TGF-β的抑制。IL-1β能促进Th17细胞的发育和增殖，与IL-6联合诱导人Th17细胞分化，但也有人认为，IL-1β或IL-23能单独诱导人Th17细胞分化，二者联合对Th17细胞的分化无协同作用［21］。IL-1β、IL-6、IL-23和TGF-β对Th17细胞的分化是必需的，但不同的细胞因子引起Th17细胞因子的表达有差异，尤其TGF-β缺乏时，引起Th17细胞向Th1细胞分化。IL-1β、IL-23和TGF-β能诱导人脐带血初始CD4+T细胞表达IL-17。STAT3、ROR-γt和ROR-α缺陷，Th17细胞分化过程中IL-1R1的表达呈现为不同程度下调；ROR-γt和ROR-α过表达，使IL-1R1表达增加，提示IL-1R1表达依赖于STAT3、ROR-γt和ROR-α的参与，并影响Th17细胞分化。

3.1.1.2 IL-6和TGF-β 2006年BETTELLI等［22］首次报道，IL-6和TGF-β是小鼠初始CD4+T定向分化为Th17细胞重要的细胞因子，共同存在的协同作用能强烈诱导小鼠Th17细胞的分化，并诱导激活的T细胞分泌IL-17。IL-6和TGF-β共同作为启动因子，通过JAK-STAT通路，诱导ROR-γt高表达，通过ROR-γt信号转导通路，使幼稚CD4+T细胞向Th17分化，并刺激其分泌IL-17，抑制Th1和Th2细胞分化。说明免疫细胞分泌的促炎性细胞因子IL-6和TGF-β参与Th17细胞的分化［23］，IL-6或TGF-β单独存在无诱导Th17细胞分化的作用。缺乏IL-6，TGFβ1可刺激ROR-γt和叉头状转录因子（forkhead transcription factor，Foxp3）的合成，由于二者的相互作用，从而抑制Th17细胞的分化［24］。在IL-6存在时，TGF-β1可下调Foxp3，从而促进ROR-γt表达并分泌IL-17，促进初始T细胞向Th17细胞分化。病理情况下，体内TGF-β和IL-6持续性分泌增多，进一步激活下游STAT3，使细胞核内ROR-γt转录因子表达上调，从而导致CD4+T细胞过度分化为Th17细胞。体内IL-6低表达或不表达时，TGF-β抑制ROR-γt表达，上调Foxp3表达，促使CD4+T细胞分化为Treg细胞。TGF-β是Th17细胞分化必需的生长因子，通过诱导产生ROR-γt，促进Th17细胞分化，在不同的细胞因子环境下，CD4+T细胞向促炎性的Th17细胞分化。但也有TGF-β抑制Th17细胞的分化，Th17细胞分化需要TGF-β参与的报道，可能与研究者使用的人或牛血清中含有TGF-β，其作用被忽视有关。IL-6、IL-1β、IL-21和IL-23协同诱导CD4+T细胞向Th17细胞分化，需要表达ROR-γt并分泌IL-17，并且TGF-β剂量在Th17的分化中起重要作用。但TGFβ浓度过高，将通过诱导Foxp3表达，拮抗ROR-γt的促分化作用，从而抑制Th17细胞分化。TGF-β对诱导初始CD4+T细胞的分化有明显的剂量依赖性，即高剂量TGF-β单独刺激时，初始CD4+T细胞分化为“抗炎”的Foxp3+Treg细胞；低剂量TGF-β与IL-6、IL-1β、IL-21和IL-23炎症细胞因子共刺激时，初始CD4+T细胞分化为“促炎”的Th17细胞［25］。小鼠体内TGF-β和IL-6的协同作用在Th17细胞的早期分化中起重要作用，但也有人的Th17细胞分化受IL-1、IL-6和IL-3调节，而不依赖TGF-β的报道。因此，TGF-β在人和小鼠Th17细胞分化中的作用还需进一步研究。

3.1.1.3 IL-21体内外研究均证实，Th17细胞不仅能高表达IL-21，且mRNA和蛋白水平也高表达，还能促进Th17细胞分化，且IL-21能替代IL-6和TGF-β共同诱导Th17细胞分化。TGF-β、IL-6诱导Th17细胞分化并分泌IL-21，通过自分泌途径使Th17细胞分化、扩增［25］。IL-6能强烈诱导IL-21表达，但不需要TGF-β。当STAT3途径活化时，IL-6能诱导IL-21分泌并调控其自身表达，说明IL-6诱导产生IL-21需要依赖STAT3的参与，但与ROR-γt无关。IL-21不仅能调节CD8+T细胞增殖，还能以自分泌的方式，调节CD4+T细胞分化为Th17细胞，通过上调IL-21表达，调节Th17细胞的功能。敲除IL-6基因小鼠的Th0 CD4+T细胞，在IL-21和TGF-β的共同作用下，可诱导并促进Th17细胞分化。缺失IL-6的小鼠，IL-21的表达水平明显降低，小鼠体内IL-21或其受体表达缺乏，导致Th17细胞分化受阻。可见，IL-21在体内Th17细胞的分化和EAE发病机制中起重要作用。WEAVER等［26］发现，自分泌的IL-21可代替IL-6，与TGF-β共同诱导Th17细胞的增殖与分化，并形成正反馈。IL-21和TGF可诱导人Th0 CD4+T细胞表达ROR-γt，并促进Th17细胞分化。IL-21及其受体缺失，Th17细胞分化减少，并抑制EAE的发生发展。上述研究结果表明，IL-21在Th17细胞的分化中起重要作用。

3.1.1.4 IL-23 IL-23主要来源于APC，与其受体结合，对维持和稳定Th17细胞的标志基因和诱导效应基因表达起重要作用。Th17细胞对IL-23的依赖性较强，因此，IL-23在调控Th17细胞的免疫功能方面发挥重要作用，主要促进Th17细胞的增殖，维持细胞亚群的稳定，在Th17细胞的发育早期，天然T细胞不表达IL-23R或与IL-23发生应答，说明IL-23不参与Th17细胞的早期分化。IL-23和IL-6在无外源性TGF-β存在的情况下，也能诱导Th17细胞分化，后期IL-23可活化Th17细胞，并进一步扩增和稳固Th17细胞。尽管IL-23不是Th17细胞的自分泌因子，但可维持Th17细胞表型稳定，并诱导Th17进一步发育成熟［27］。IL-23主要通过作用于已分化的Th17细胞，在IL-6的协助下，促进后期Th17细胞的分化、生存和稳定。IL-23的表达可增加小鼠Th17细胞数量，还可通过诱导IL-1β和IL-6的分泌，使Th17细胞扩增，从而维持Th17细胞及其介导的炎症反应。IL-6、IL-21和TGF-β均可调控IL-23R表达。通过内源性TGF-β的作用，IL-6可诱导IL-23R表达和Th17细胞分化，TGF-β通过上调IL-23R表达，促进Th17细胞分化。随着Th17细胞分化，IL-23R表达上调，对IL-23的反应能力逐渐增强。MCGEACHY等［28］报道，IL-23R参与小鼠Th17细胞的早期分化，IL-23R缺乏的小鼠Th17细胞明显减少，IL-17表达缺失，说明IL-23不是Th17细胞分化的必需因子，但在维持Th17细胞的增殖、表型及功能中至关重要。IL-23在促进IL-17分泌，增强Th17细胞效应功能方面发挥重要作用。研究发现，缺乏IL-23的小鼠体内几乎无Th17细胞存在。IL-23和ROR-γt也可能参与IL-23R表达的调控过程。敲除IL-23R后，不仅Th17细胞易凋亡，且可发生功能缺陷。IL-23缺失可免受EAE和CIA损伤，这种保护作用可能与IL-17表达缺陷有关，表达IL-23R的Th17细胞能引起强烈的自身免疫性反应。因此，IL-23是促进Th17细胞发生免疫损伤的重要效应因子，并在诱导EAE、CIA等AID中发挥重要作用。因此，IL-23介导IL-17的表达和Th17细胞的分化调节在人类疾病中的重要性日趋明显。大量研究发现，Th17细胞及其分泌的IL-17参与AID的发病过程，在炎症性AID和动物模型中均发现为IL-17异常高表达，与炎症性病理机制密切相关［29］。尽管IL-23对Th17细胞的早期分化无明显影响，但对维持Th17细胞的增殖、分化及细胞特性方面起重要作用［30］。IL-23水平降低，Th17细 胞 分泌的IL-17明显减少。IL-23和IL-17作为同类促炎细胞因子，与机体的炎症反应和AID的发生发展密切相关。

3.1.2 抑制Th17细胞分化的细胞因子抑制Th17细胞分化的细胞因子主要包括IL-2和IL-27。此外，IL-4、IL-25、IL-35和INF-γ等对Th17细胞的分化也有抑制作用。IL-2是Th17细胞分化的主要抑制因子，首先通过信号转导和STAT5通路抑制其向Th17细胞分化，继而使ROR-γt表达显著降低，抑制ROR-γt活 性 和Th17细 胞 分 化［31］。IL-2还 可 使STAT5磷酸化，直接与IL-17基因启动子结合，抑制IL-17表达。IL-27是IL-12家族的新成员，除IL-12外，还包括IL-23和IL-35。IL-27受体WSX-1主要分布于T淋巴细胞亚群，DC细胞、NK细胞也少量表达。IL-27是抑制Th17细胞分化的关键因子，在Th细胞分化的初始阶段起重要调控作用，抑制Th17细胞的分化［32］。在体外，经IL-27处理的初始CD4+T细胞可抑制Th17细胞发育。IL-27还可激活Foxp3，抑制ROR-γt和ROR-α，促进Treg细胞分泌IL-10，抑制Th17细胞分泌IL-17［33］。因此，IL-27是一种有效抑制Th17细胞发育的细胞因子，通过STAT1依赖性途径，抑制ROR-γt的表达，阻止初始CD4+T细胞向Th17分化。IL-27作为一种负反馈机制，抑制IL-27诱导的Th17细胞分化和IL-17的分泌。STAT1参与IL-27抑制由IL-6和TGF-β诱导Th17细胞的发育及分化效应，这与促进Th1细胞应答反应的结果一致。在多个AID模型中发现，IL-27能通过抑制Th17细胞的分化，抑制炎症发展。先天性IL-27缺陷将导致Th17细胞功能亢进，促进中枢神经系统炎症反应。IL-35作为IL-12细胞因子家族新成员，是由EBI3（Epstein-Barr virusinducedgene 3）和IL-12p35两个亚基构成的异二聚体，EBI3和p28蛋白构成IL-27。IL-27同时具有拮抗Th17细胞活性的作用，抑制促炎性反应细胞因子IL-17的分泌。IL-35与IL-27具有类似的双重生物学功能，不同作用的发挥主要取决于T细胞活化模式。IL-35作为一种有免疫抑制活性的细胞因子，可直接抑制Th17细胞的增殖与分化。与单独的培养基相比，IL-35能明显抑制Th17细胞分化，与野生型细胞相比，EBI3-/-小鼠的脾细胞可产生更多的IL-17。用IL-6和TGF-β刺激EBI3-/-小鼠脾细胞4 h后，IL-17 mRNA含量也明显增加。IL-35受体通过激活下游STAT1、STAT3和STAT4通道，调节信号转导和转录激活而发挥作用［34］。IL-35可促进抑制性T细胞的增殖与分化，抑制Th1、Th2和Th17细胞的增殖和分化，从而抑制促炎细胞因子的表达。ZHAO等［35］发现，IL-35可抑制CD4+T细胞（包括Th1、Th17等）的增殖和IL-17A分泌，并诱导IL-10产生。IL-35可通过上调IFN-γ，抑制TGF-β受体下游效应器的磷酸化，通过该途径可阻断TGF-β与其受体结合，因TGF-β是促进Th17细胞分化的重要因子，从而抑制Th17细胞的分化。ROR-γt是Th17细胞分化的关键转录因子，当EBI3亚基缺失时，其表达水平增高，说明IL-35数量及功能缺失时，IL-35对Th17细胞的抑制作用减弱。以上研究表明，IL-2、IL-27和IL-35在抑制Th17细胞的分化和IL-17的表达中都具有重要作用。

3.2 Th17细胞分化的转录因子调控ROR-γt是最先发现Th17细胞亚群的特异性核转录因子，并在分化过程中持续表达，控制IL-17等细胞因子的表达过程。ROR-γt是Th17重要的转录调节因子，在细胞分化及效应分子表达过程中起重要调控作用［36］。无论体外细胞因子诱导Th17细胞的分化，还是体内Th17细胞介导的炎症反应均需要ROR-γt参与。ROR-γt可诱导Th17细胞的分化，并分泌炎症因子IL-17。TGF-β和IL-6共同作用可诱导幼稚T细胞向Th17细胞分化，分泌IL-17，并表达ROR-γt，T细胞中ROR-γt过表达可诱导IL-17产生，ROR-γt缺失可导致Th17分化缺陷。研究证实，ROR-γt缺陷小鼠的Th17细胞明显减少，IL-6和TGF-β激活T细胞时，ROR-γt-/-小鼠Th17细胞的分化也缺陷。ROR-γt是促进Th17细胞分化的关键因素，其过表达可促进Th17细胞分化，表达缺陷的T细胞不能完成Th17细胞的分化。ROR-γt和IL-6基因敲除的小鼠，其Th17细胞和IL-17表达均减少，ROR-γt基因敲除的变化较IL-6基因敲除更明显。ROR-γt缺陷小鼠的Th0细胞不能分化为Th17细胞，EAE发病减缓；ROR-γt过表达可促进Th17细胞而抑制Th1和Th2细胞分化，加速EAE病情发展。ROR-γt对Th17细胞分化作用还需要其他因子参与，ROR-γt基因敲除小鼠体内尚存在少量的Th17细胞，其EAE病情发展缓慢，证实了其他关键转录因子参与诱导Th17细胞的分化。ROR-γt还可使其他细胞因子直接结合到IL-17启动子上，诱导初始CD4+T细胞中IL-17基因的转录。分化成熟的Th17细胞内ROR-γt特异性高表达，且转入编码ROR-γt的逆转录病毒后可诱导初始T细胞向Th17细胞的分化，并分泌IL-17。此外，ROR-α转录因子也参与Th17细胞的分化。TGF-β和IL-6通过STAT3通路，诱导Th0细胞高水平表达ROR-α，并介导Th17细胞的分化，ROR-α缺陷仅选择性导致IL-17和IL-23低水平表达，提示ROR-α促进Th17细胞的分化能力较ROR-γt弱，可能与ROR-γt起到协同作用。在诱导期间ROR-γ基因表达缺乏，Th17细胞分化时，ROR-α也参与Th17细胞的分化。ROR-γt缺陷，可减少炎症细胞向组织的募集和浸润，缓解AID和炎症性疾病的症状［23］。若ROR-γt和ROR-α双突变，则Th17细胞分化终止，完全抑制EAE的发生发展过程。HUH等［37］报道，应用地高辛等ROR-γt转录活性抑制剂，可显著抑制人和小鼠Th17细胞分化，减少促炎细胞因子分泌，降低AID的发生率。最近研究发现，TMP778、TMPTMP920和A213等小分子的ROR-γt转录活性抑制剂也参与Th17细胞的分化调节［38-39］。因此，STAT3通路与ROR-γt和ROR-α转录因子及其抑制剂在Th17细胞分化中发挥重要作用。干扰素调节因子（interferon regulatiory factor，IRF）是一类多功能细胞核内转录因子，目前已发现至少有10个IRFs家族成员，包含IRF1、IRF2、IRF4和IRF8等，主要参与干扰素及其诱导性基因的表达、免疫细胞发育及Th细胞的分化调控［40］，与恶性肿瘤、AID、心血管疾病的关系备受关注。IRF4通过Rho相关激酶2（ROCK2）发生磷酸化，促进IL-21、IL-17分泌，抑制IL-22分泌，从而调节Th17细胞的分化［41］。应用ROCK2特异性抑制剂（KD025）可抑制STAT3通路的磷酸化，下调IRF4及ROR-γt水平，使IL-17、IL-21分泌减少。进一步研究发现，ROCK2对Th17细胞的调控效应，不影响IL-1α、IL-1β和IL-6的分泌［42］，说明ROCK2对Th17细胞的调控并不依赖于IL-1途径，而是通过STAT3途径来完成。YANG等［43］研究发现，应用SLx-2119抑制ROCK2的活性，可导致IL-17A、IL-21和IFN-γ水平显著降低，IL-10和Th17细胞明显增加，而IL-4水平无明显改变。上述研究表明，IRF通过磷酸化等影响ROR-γt及STAT3通路，参与Th17细胞的分化及其细胞因子的分泌。

3.3 Th17细胞信号传导及转录激活因子通路的调控Janus蛋白酪氨酸激酶/信号传导与转录激活因子信号通路（JAK/STAT）是继Ras信号转导通路之后，又一种十分重要的细胞因子转导通路。STATs家族是与酪氨酸磷酸化信号通道偶联的双功能蛋白家族，发现于IFNs信号传导通路的研究，广泛表达于各细胞系及组织，可穿过核膜进入细胞核内，通过磷酸化聚合形成二聚体，转变成为活化的转录激活因子，调节相关基因的表达［44］。STAT1是一种能被IFNs和其他多种信号分子激活的胞质蛋白，能激活多种基因，参与细胞增殖、分化、衰老、凋亡等生理过程的调控［45］。STAT1参与IL-27和INF-γ对Th17细胞分化的抑制效应。通过上调抑制细胞因子信号3（suppressor of cytokine signaling 3，SOCS3）的表达，降低STAT3活性；还可通过抑制TGF-β介导的Smad转录活性，抑制Th17细胞的分化。TANAKA等［46］发现，IFN-γ能显著增强SOCS1缺陷小鼠对Th17细胞分化的抑制效应，进一步证实STAT1可抑制Th17细胞分化。STAT3作为一种重要的核转录因子，在各种细胞系与组织中广泛表达，通过与细胞表面的特定受体结合，将细胞信号传导于细胞内，并诱导转录的改变［47］。正常组织细胞中STAT3的活化快速而短暂，主要参与细胞的增殖、分化和凋亡等生理过程的调控，还参与调控细胞发生、分化、发育和凋亡相关功能性基因及细胞因子基因的表达［48］。STAT3通路在Th17细胞的分化中起重要作用，Th17细胞在极化条件下诱导ROR-γt，需要依赖于STAT3通路，经IL-6、IL-23等细胞因子的协同刺激后，促进Th17细胞的分化。Th17细胞分化受STAT3通路的调控，该通路增强可促进Th17细胞的分化，通路受阻，ROR-γt表达降低，抑制Th17细胞分化。IL-6通过激活STAT3，上调IL-23R，诱导Th17细胞的分化和发育。STAT3是IL-6和IL-21调节Th17细胞分化所必需的，不仅是人类Th17细胞分化成熟的重要调节因子，也是细胞因子受体诱导Th17细胞分化启动的关键上游介质。通过启动STAT3通路，可诱导并上调Th17细胞的特征性转录因子（ROR-γt和ROR-α）表达，促进Th17细胞分化，并在其增殖、功能维持和细胞因子的表达过程中发挥重要作用。STAT3持续启动，可促进Th17细 胞 分 化，过 度 消 耗 则IL-17分 泌 减 少［49］。STAT3通路阻断可导致ROR-γt和ROR-α表达显著下降，从而抑制IL-17、IL-21、IL-22、IL-23R的表达。STAT3抑制因子SOCS3的缺失，可增强Th17细胞对IL-23的反应能力，使IL-17表达上调。过氧化物酶体增殖因子活化受体（PPARs）是一类被配体激活的核转录因子，包括PPAR-α、β和γ3种亚型，通过IL-6/STAT3/ROR-γt通路参与Th17细胞的分化调控，可能的机制是：①PPAR-α通过减少磷酸化信号转导及转录激活蛋白3（p-STAT3），下调ROR-γt表达，降低Th17细胞分化所必需的IL-6细胞因子水平，从而选择性抑制Th17细胞分化；②PPAR-α通过抑制ROR-γt，增强Foxp3表达，抑制CD4+T细胞向Th17细胞的分化［50］。目前关于STAT4和STAT5对Th17细胞分化的调控研究较少。IL-12、IL-23和IFN-α/β等多种细胞因子均可激活STAT4，其中IL-12是STAT4的重要标志性激活因子［51］。STAT4上游的IL-12在适应性与先天性免疫应答中起重要作用，能促进Th0细胞向Th1细胞分化及Th17细胞的活化。LAURENCE等［52］发现，STAT5参与介导IL-2对Th17细胞分化的抑制效应，但也有人认为，STAT5过表达不影响Th17细胞分化［53］。

4 结语

Th17细胞作为一种晚近发现的一种CD4+T细胞亚群，目前已成为基础医学和临床免疫学领域中最令人兴奋和进展最快的分支之一，并成为探索相关疾病分子机制的研究热点。在过去的十几年中，随着对Th17细胞研究的不断深入，其分化、功能及生物学特性逐渐清楚，促进了人们对免疫系统的进一步认识和完善。但由于参与诱导Th17细胞分化和调控的细胞因子、转录因子和信号传导及转录激活因子众多，网络调节的相互影响，且通路的调控途径复杂，仍有诸多问题需要深入研究。随着研究不断向纵深发展，将进一步探索影响和调节免疫平衡的分子机制，为临床相关疾病的精准诊断、合理治疗和有效防控，提供新的思路和方法，开辟潜在干预治疗的新途径。