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辅助性T细胞17在股骨头坏死发生发展中的作用

2024-11-06 102 上传者：管理员

摘要：股骨头坏死是指股骨头血供中断引起骨组织坏死的一种疾病，其确切的发病机制至今尚未完全明确。辅助性T细胞17(Helper T Cell 17,Th17)作为骨免疫系统的关键细胞类型T淋巴细胞(T-lymphocyte)的亚群，在股骨头坏死的发生发展中起着至关重要的作用。概述Th17细胞在股骨头坏死炎症反应、股骨头细胞凋亡、股骨头血管生成中的作用以及Th17细胞与其他免疫细胞的相互作用，探讨其在股骨头坏死中的作用机制。Th17细胞的调控作用可能成为股骨头坏死治疗的一种新的方向和选择，其具体机制需要进一步的实验室研究和临床验证。

关键词：
ONFH
信号通路
炎症
股骨头坏死
辅助性T细胞17
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股骨头坏死(ONFH)常见于中青年男性，通常为双侧但不对称[1]。其病因尚不明确，但长期饮酒、使用激素、吸烟、糖尿病、高血脂、肥胖、关节损伤等因素被认为是主要风险。此外，一些常见的炎症及免疫性疾病，如类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等也可能会增加股骨头坏死的风险[2-8]。同时，Thl7细胞通过分泌白细胞介素-17(Interleukin-17,IL-17)、白细胞介素-21(Interleukin-21,IL-21)等炎性细胞因子，促进炎性反应和促进关节软骨、骨破坏，导致股骨头坏死。

1、Th17细胞的基本特征和生物学功能

Th17细胞是一类T细胞亚群，主要产生IL-17等炎症因子，参与免疫防御和炎症反应。Th17细胞在多种疾病的发生和发展中起着重要作用，如自身免疫性疾病、感染性疾病、肿瘤和神经系统疾病等[9-11]。Th17细胞的分化和功能受白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-23(Interleukin-23,IL-23)、转化生长因子-β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)和白细胞介素-1(Interleukin-1,IL-1)等细胞因子的调控，但在免疫反应中，Th17细胞主要通过产生IL-17吸引中性粒细胞和单核细胞，增强宿主炎症反应，帮助清除病原体。Th17细胞还能参与自身免疫反应，促进T细胞和B细胞的活化，导致股骨头坏死的发生和发展[12-13]。

2、Th17细胞与股骨头坏死的关系

Th17细胞与股骨头坏死的发生和发展密切相关。研究表明，股骨头坏死患者的骨髓和血液中Th17细胞的数量明显增加，而且其产生的炎症因子IL-17和IL-23也有明显上升[14]。此外，Th17细胞通过促进骨髓细胞的凋亡和炎症反应，加剧病变区域的炎症反应，从而加速股骨头坏死的进展[15]。与Th17分化相关的因子如TGF-β和IL-6的异常激活，可能会导致Th17细胞的过度分化和活化，从而加速股骨头坏死的进展[16]。

虽然Th17细胞与股骨头坏死的关系已经得到了初步的探究，但其具体作用机制仍需进一步研究。未来的研究还需要探究Th17细胞在股骨头坏死发生和发展中的确切作用和相应的治疗策略。

3、Th17细胞在股骨头坏死中的作用

3.1 Th17细胞在炎症过程中的作用

Th17细胞通过分泌IL-17、IL-6、肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)等炎症因子，促进机体炎症反应和骨组织吸收，可能加速股骨头的坏死进程。研究表明，股骨头坏死患者的血液中的Th17细胞数量明显升高，提示其在股骨头坏死免疫调节中具有重要作用。此外，Th17细胞还可以通过促进免疫细胞的浸润，进一步加剧炎症反应和骨组织的损伤[17-18]。

3.2 Th17细胞在细胞凋亡中的作用

近年来研究表明，Th17细胞通过诱导成骨细胞凋亡，影响骨代谢和质量，导致股骨头的损伤和坏死。例如，IL-17可以促进成骨细胞的凋亡和坏死，从而影响骨代谢和骨质量[19]。同时，研究发现人富血小板血浆外泌体可以通过Akt/Bad/Bcl-2信号通路抑制糖皮质激素相关内质网应激诱导的大鼠股骨头坏死细胞凋亡[20]。Th17细胞分泌的一些炎性因子也可以诱导细胞凋亡，如TNF-α等[20-22]。

3.3 Th17细胞在股骨头血管生成中的作用

股骨头坏死的病理过程中涉及到骨髓供血不足、缺氧等因素，因此血管生成也是股骨头坏死的重要研究方向之一。研究表明Th17细胞参与股骨头坏死的发生和发展过程中，可能通过促进血管生成，对股骨头坏死的治疗和预防具有一定的作用。Th17细胞通过分泌血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)等生长因子促进血管生成和修复。但同时，Th17细胞也可以释放一些抗血管生成的因子，如血小板反应蛋白抑制剂(TSP-1)等，对血管生成产生负调控作用[23-27]。

Th17细胞在股骨头坏死的中的具体作用机制还需要进一步探讨。近年来，对于Th17细胞的调控和干预，有望成为股骨头坏死治疗的新方向。通过抑制Th17细胞的分泌IL-17等炎性因子，可以阻断炎症反应和细胞凋亡，从而减缓股骨头坏死的进展。同时，通过促进血管生成和修复，有望改善股骨头坏死的病理变化，促进股骨头的修复和再生。

4、Th17细胞与其他免疫细胞的相互作用对股骨头坏死的影响

4.1 Th17细胞和T细胞的相互作用对股骨头坏死的影响

Th17细胞通过分泌多种炎症因子促进T细胞活化和增殖，在股骨头坏死中引发自身免疫反应。在股骨头坏死中，Th17细胞分泌的炎症因子(如IL-17、IL-21等)能够刺激T细胞分化成Th17细胞，增强其炎症反应和免疫应答[28-29]。同时，Th17细胞和T细胞的相互作用在自身免疫性疾病中也有重要作用。在类风湿性关节炎中，Th17细胞和T细胞的相互作用能够引发自身免疫反应，导致关节的炎症和损伤[30-31],这种类似的机制在股骨头坏死中也常有发生。T细胞还可以通过分泌IL-2、IL-21等因子抑制Th17细胞的分化和增殖，从而减弱其炎症反应，减缓股骨头坏死过程。这些相互作用涉及多种信号通路和分子，如特征性转录因子(RORγt)和信号传导和转录激活因子STAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3,STAT3),调节Th17细胞和T细胞的功能[32-34]。

4.2 Th17细胞和B细胞的相互作用对股骨头坏死的影响

Th17细胞促进B细胞分化和抗体产生，增强免疫应答。B细胞分泌的调节因子也影响Th17细胞功能，加速股骨头坏死进展。B细胞是一种产生抗体的免疫细胞，主要通过分泌抗体参与机体的免疫反应。Th17细胞和B细胞之间也存在着复杂的相互作用关系。一方面，Th17细胞可以促进B细胞的分化和功能，从而增强机体的免疫应答和抗体产生。另一方面，B细胞也可以对Th17细胞的分化和功能产生影响[35]。B细胞分泌的IL-21等因子也能促进Th17细胞的分化和功能，影响股骨头坏死进程。一些研究表明，Th17细胞和B细胞在自身免疫性疾病和炎症性疾病的发生和发展中也存在着密切的关系[36-37],从而产生对股骨头坏死的影响。同时，在多发性硬化症中，Th17细胞和B细胞的相互作用也能够引发自身免疫反应，导致神经元的损伤和破坏[38],影响多发性硬化症的进程。

4.3 Th17细胞和巨噬细胞的相互作用对股骨头坏死的影响

Th17细胞分泌炎症因子刺激巨噬细胞极化，增强其吞噬能力和炎症反应。巨噬细胞分泌的炎症因子也促进Th17细胞分化和增殖。巨噬细胞是免疫系统中的重要成分，能够吞噬和清除体内的病原体和细胞垃圾等，同时也能够分泌多种炎症因子，参与炎症反应和免疫应答[39]。在这个过程中，Th17细胞通过分泌IL-17、IL-21等多种炎症因子，刺激巨噬细胞极化为M1型，增强其吞噬能力和炎症反应。与此同时，Th17细胞也能够分泌白介素-22(Interleukin-22,IL-22)等因子，这些因子能够促进巨噬细胞的生存和活化，增强其免疫功能[32]。反之，巨噬细胞分泌的白介素1β(Interleukin-1β)、IL-6、IL-23等因子也能促进Th17细胞的分化和增殖，并增强其炎症反应[40],导致股骨头坏死的发生发展。

4.4 Th17细胞与树突状细胞的相互作用对股骨头坏死的影响

树突状细胞通过抗原递呈和分泌促Th17细胞分化因子，促进Th17细胞活化和分化，引发炎症反应，导致股骨头坏死。在这个过程中，树突状细胞首先通过吞噬外源性抗原或自身抗原，并将其处理成小片段，然后这些抗原片段被递呈到树突状细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)分子上，形成MHC-抗原复合物。当Th17细胞和树突状细胞发生接触时，Th17细胞的表面上的T细胞受体(TCR)就能够识别并结合树突状细胞表面的MHC-抗原复合物[41]。

除此之外，树突状细胞还能够分泌促进Th17细胞分化的因子，如IL-6、白介素33(Interleukin-33,IL-33)等[42]。这些因子能够刺激Th17细胞的增殖和分化，并促使其分泌大量的IL-17、IL-21等炎性因子，从而引发炎症反应和免疫应答，导致股骨头坏死的发生。反之，Th17细胞也通过分泌IL-17等因子，促进树突状细胞分化为IL-23分泌亚群[43],加剧股骨头坏死进程。

综上所述，Th17细胞与其他免疫细胞的相互作用在股骨头坏死的发生和发展中具有重要作用。这些相互作用复杂，涉及多种细胞、多种信号通路和分子。对这些相互作用的研究对理解股骨头坏死的机制及其治疗具有重要意义。

5、结论与展望

Th17细胞在股骨头坏死中的关键作用已经被逐步揭示，其在炎症反应、细胞凋亡和血管生成中的多重效应表明其在股骨头坏死发展中的重要性。通过调控Th17细胞及其分泌的炎性因子，可能为股骨头坏死的治疗提供新的思路。然而，Th17细胞的具体作用机制仍需进一步研究。未来的研究有助于深入理解Th17细胞在股骨头坏死中的作用，为开发新的治疗策略提供基础。

参考文献:

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基金资助:河南省二〇二三年科技发展计划项目(232102311219); 洛阳市公益性项目行业医疗卫生专项(2022007A);

文章来源:朱烜烨,梁浩博,张蕾蕾,等.辅助性T细胞17在股骨头坏死发生发展中的作用[J].中国中医骨伤科杂志,2024,32(11):93-96.