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Th17/Treg细胞免疫平衡的相关调控机制研究进展

  2023-12-13    543  上传者:管理员

摘要:免疫系统可识别、抵抗病原微生物及清除体内异常分裂的细胞,平衡的免疫系统对维持正常的机体反应活动至关重要。人体内的多种细胞都可参与维持免疫稳态,其中辅助性T淋巴细胞17(Th17)和调节性T淋巴细胞(Treg)发挥着重要作用,失衡的免疫系统可致多种免疫性疾病的发生。Th17/Treg细胞平衡受细胞因子、代谢、肠道微生态及翻译后修饰等多种机制调控,该文通过总结相关机制为免疫性疾病治疗提供新思路和策略。

  • 关键词:
  • 免疫性疾病
  • 翻译后修饰
  • 肠道微生态
  • 调节性T淋巴细胞
  • 辅助性T淋巴细胞17
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胞分化而来。当T淋巴细胞表面的T淋巴细胞受体(T cell receptor,TCR)与主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)结合时,幼稚的CD4+T淋巴细胞被激活,在转化生长因子β(transforming growth factor beta,TGF-β)及不同的促炎信号下分化为1型辅助T细胞、2型辅助T细胞、Th17细胞、T滤泡辅助细胞和Treg细胞等细胞亚群。其中Th17细胞和Treg细胞在免疫性疾病的发生、发展中发挥着重要作用。Th17细胞主要分泌白细胞介素-17(Interleukin-17,IL-17),可介导细胞外细菌和真菌的免疫反应,也可通过分泌IL-17来介导免疫性疾病的发生。而Treg细胞则抑制T淋巴细胞的活化和增殖,可在Th17细胞过度激活而造成的疾病中起抑制作用以维持免疫平衡,两者间的平衡在免疫性疾病中起着重要作用。TCR信号、细胞因子、代谢调节、肠道微生态和翻译后修饰等多种调节机制可影响Th17细胞和Treg细胞的分化及平衡,进而影响炎症和免疫耐受的发生。


1、Th17细胞及Treg细胞概述


幼稚CD4+T淋巴细胞被TGF-β激活后,在不同促炎信号的作用下分化为不同的细胞亚型并参与免疫反应。Th17细胞介导免疫性疾病的发生,而Treg细胞则抑制免疫相关细胞的活化和增殖,维持免疫动态平衡。机体内Th17细胞和Treg细胞的平衡可维持内环境稳定,发挥预防免疫性疾病的作用。现有研究证实Th17/Treg细胞平衡在免疫性疾病发病及治疗中的重要意义,急性支气管哮喘、慢性阻塞性肺炎等免疫性疾病及类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、炎症性肠病等自身免疫性疾病的发病均与Th17/Treg细胞失衡有关[1]。目前部分可影响Th17/Treg平衡的药物已被批准用于治疗其中一些疾病。

1.1 Th17细胞

Th17细胞通过分泌IL-6、IL-21及IL-17等促炎因子参与炎症及免疫性疾病[1]。信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription3,STAT3)和维甲酸相关孤儿受体γt(retinoic acid receptor-related orphan receptor γt,RORγt)在Th17细胞的分化、发育中起积极的调节作用。在IL-6、IL-21或TGF-β的刺激下,STAT3被激活并诱导RORγt的表达,促使幼稚CD4+T淋巴细胞分化为Th17细胞[2]。IL-6可上调Th17细胞表面白细胞介素-23受体(interleukin-23 receptor,IL-23R)的表达,与IL-23共同促进Th17细胞分化。在炎症条件下,肿瘤坏死因子-α可与Th17细胞膜上表达的肿瘤坏死因子相关受体1(tumor necrosis factor receptors 1,TNFR1)结合,激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK),通过磷酸化STAT3诱导IL-17的产生。此外,Th17细胞的分化还受到哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)的调控。m TOR可激活有氧糖酵解,诱导脂肪酸合成,促进幼稚T淋巴细胞分化为Th17细胞[3]。

1.2 Treg细胞

Treg细胞主要介导外周免疫抑制、慢性炎症及抵抗免疫性疾病[4],通过产生抑制性细胞因子、抑制T淋巴细胞和抗原呈递细胞(antigen-presenting cell,APC)的活性来诱导免疫耐受,防止过度的免疫反应[5]。叉头样转录因子3(forkhead box p3,Foxp3)是Treg细胞的特异性转录因子,在Treg细胞中高度表达,通过与其他转录因子的相互作用参与TCR信号转导及转录的调控。幼稚CD4+T淋巴细胞在TGF-β刺激下诱导产生Smad2、Smad3,激活Foxp3,进而分化为Treg细胞。IL-2可刺激幼稚CD4+T淋巴细胞产生信号转导,并刺激转录激活因子5(signal transducer and activator of transcription 5,STAT5)激活Foxp3,通过非受体型酪氨酸蛋白激酶/信号转导及转录激活因子信号通路诱导其向Treg细胞分化。


2、Th17/Treg细胞平衡和功能的调节


2.1 TCR信号传导对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

TCR信号的强度可影响Th17细胞和Treg细胞的发育及平衡[6]。但TCR信号对于Th17/Treg细胞的调控还需要共刺激分子产生的共刺激信号的配合,单纯的TCR信号不足以激活细胞,反而会导致细胞凋亡。当TCR与APC表面的MHC结合后,受体上位于淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶附近的免疫受体酪氨酸激活基序(immunoreceptor tyrosinebased activation motif,ITAM)发生磷酸化,磷酸化的ITAM招募T细胞受体Zeta链相关蛋白激酶70(Zeta-chain-associated protein kinase 70,ZAP70),使接头蛋白和L型氨基酸转运载体(L-type amino acid transporters,LAT)磷酸化。同时,TCR信号还激活磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K),募集蛋白激酶B (protein kinase B,Akt)、磷脂酶C (Phospholipase C,PLC)-γ、鸟嘌呤核苷酸交换因子等含有PH域的蛋白。PLC-γ被激活后生成甘油二酯和三磷酸肌醇。甘油二酯则激活RAS/RAF/MAPK通路诱导转录因子亮氨酸拉链蛋白生成,刺激CARMA1-BCL10-MALT1复合体的形成,招募并激活TRAF-6/TAK1/IKK通路,最终激活转录因子核因子-κB (nuclear factor kappa-B,NF-κB)[1]。而三磷酸肌醇与内质网上的钙通道结合,促进内质网上Ca2+释放,并刺激内质网基质相互作用分子(stromal interaction molecule,STIM)的寡聚化,激活质膜上的钙释放激活钙通道蛋白,使细胞质内的Ca2+浓度增加,通过钙调素/钙调神经磷酸酶途径激活活化的T淋巴细胞核内因子。TCR信号元件ZAP70、LAT、STIM和NF-κB的缺失或突变会导致TCR信号减弱,降低Treg细胞的抑制活性。

2.2 细胞因子对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

TGF-β可激活幼稚CD4+T淋巴细胞,在IL-6和IL-21作用下激活STAT3,诱导RORγt的表达,促进Th17细胞的分化,也可直接通过磷酸化激活转录因子Smad2、Smad3,诱导Foxp3的表达,促进Treg细胞分化[2]。IL-23也可通过激活STAT3进一步调节Th17细胞分化,维持Th17细胞的增殖和正常功能。而IL-1可协同IL-6和IL-23,促进Th17细胞发育和增殖,并维持其特异性细胞因子的表达[7]。IL-21由Th17细胞分泌,可作用于Th17细胞自身,促进Th17细胞的发育。同样由Th17细胞分泌的IL-17,一方面可作用于Th17细胞,促进其分化;另一方面也促进其他免疫细胞分泌IL-6、IL-8等细胞因子放大炎症反应。IL-27通过激活Foxp3,抑制ROR-γt,同时促进Treg细胞分泌IL-10,抑制Th17细胞分泌IL-17,抑制Th17细胞发育[8]。IL-15可通过减少IL-17的分泌来抑制Th17细胞的分化。IL-2主要通过激活STAT5和PI3K通路2个信号轴,在Treg细胞的分化和维持其功能稳定性中起关键作用。在STAT5信号轴中,IL-2可使STAT5磷酸化,诱导Foxp3的表达,促进幼稚CD4+T淋巴细胞向Treg细胞分化。同时,STAT5可与IL-17基因结合,抑制STAT3介导的IL-17基因转录,抑制IL-17表达,从而抑制Th17细胞分化。在PI3K/Akt通路信号轴中,IL-2通过激活胞浆丝氨酸/苏氨酸激酶激活m TOR,促进CD4+T淋巴细胞向Th17细胞分化[9]。IL-35可抑制Th17细胞增殖及IL-17的分泌,并诱导IL-10产生,从而抑制Th17细胞的分化,也通过影响Treg细胞迁移、减弱m TOR信号来维持Treg细胞的免疫抑制功能[10]。

2.3 代谢信号通路对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

代谢重编程和调节代谢途径的外部信号可以影响Th17/Treg平衡。幼稚T淋巴细胞只需要利用氧化磷酸化和脂肪酸氧化途径提供少量能量维持生命活动,而T淋巴细胞被激活后需要的能量明显增加,需要依赖糖酵解合成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)以满足细胞增殖和生长的需要,因此在T淋巴细胞激活过程中,代谢重编程是必要的。T淋巴细胞被激活后发生代谢重编程,使糖酵解、脂质代谢及其他代谢途径上调,产生大量ATP,为幼稚的CD4+T淋巴细胞向不同的细胞亚群分化提供能量,通过激活、促进不同的转录因子转录及相关产物合成,影响Th17细胞和Treg细胞的分化。同时代谢重编程也为氨基酸生物合成、脂肪酸合成等物质代谢途径提供了必要的中间产物以支持细胞的生物合成和功能[11]。

2.3.1 糖酵解对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

糖酵解上调可诱导Th17细胞的分化,m TOR在该过程中发挥着重要作用[3]。m TOR可被CD28共刺激信号和IL-1、IL-2和IL-4等细胞因子激活,可作为细胞代谢信号网络的中枢和环境信号的感受器,控制Th17细胞和Treg细胞的分化和功能[12]。促炎细胞因子和糖酵解、谷氨酰胺分解等代谢过程中产生的产物也可激活m TOR,促进Th17细胞的分化。m TOR还可与支架蛋白调节相关蛋白形成m TOR复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1,m TORC1),与雷帕霉素不敏感伴侣形成m TORC2。m TORC1可诱导缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)表达。该因子在Th17细胞中选择性表达,作为糖酵解酶的诱导剂调节多种糖酵解酶的表达,在转录和翻译水平促进葡萄糖的运输,使糖酵解途径上调并诱导RORγt转录,促进Th17细胞分化,同时该因子还介导Foxp3的蛋白酶体降解而抑制Treg细胞功能。m TORC1还可通过PI3K/Akt途径促进Th17分化,并促进葡萄糖转运蛋白表达和糖酵解,从而改变Th17/Treg细胞的平衡。抑制PI3K/Akt途径可抑制Th17细胞分化,促进Treg细胞分化。同时,PI3K也可以通过不同的PI3K同工酶促进m TOR活性及葡萄糖摄取对Th17/Treg细胞平衡产生影响。

单磷腺苷酸激活的蛋白激酶(adenosinemonophosphate activated protein kinase,AMPK)可抑制m TOR活性,激活后可增强脂肪酸氧化,促进幼稚CD4+T淋巴细胞向Treg细胞分化。二甲双胍作为AMPK激活剂,可抑制Th17细胞的分化,促进Treg细胞的发育,在CD4+T淋巴细胞的抗炎作用中发挥重要作用。AMPK的功能缺陷会导致m TOR活性增加,使糖酵解上调,刺激Th17细胞的分化[13]。

Treg细胞上也会表达少量的m TORC1,但m TORC1的激活会促进糖酵解,破坏Treg细胞的稳定性,使其抑制功能减弱。而Treg细胞上Foxp3的表达则会抑制m TORC1的活性和糖酵解。当m TORC1和m TORC2缺失时,幼稚CD4+T淋巴细胞不能上调糖酵解途径。m TOR活性缺陷可增强幼稚CD4+T淋巴细胞对TGF-β的敏感性,抑制STAT3的功能,影响Th17/Treg细胞的平衡。有研究表明,m TOR抑制剂雷帕霉素可以阻断m TOR依赖的代谢途径,抑制糖酵解活性和IL-17的产生,抑制Th17细胞的分化,同时促进Foxp3的表达,使Treg细胞数量增加,介导免疫耐受[14]。

2.3.2 脂类代谢对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

脂类代谢在免疫细胞分化调节中起到了重要作用。Th17细胞的分化和发育需要脂肪酸合成,而Treg细胞的分化依赖于脂肪酸氧化[15]。

脂肪酸合成可促进Th17细胞分化,代谢途径中的产物可以增强Th17细胞的分化和功能。乙酰辅酶A羧化酶(acetyl co A carboxylase,ACC)是脂肪酸合成的关键酶,可通过调节RORγt与靶基因的结合,影响脂肪酸合成,其多以ACC1和ACC2形式存在。ACC1存在于脂肪组织的细胞质中,催化长链脂肪酸合成的限速反应,通过调节RORγt与靶基因的结合来促进Th17细胞的分化。ACC2则分布在心脏和肌肉组织中,催化线粒体中脂肪酸的氧化。AMPK可通过抑制胆固醇调节元件结合蛋白1使ACC1失活,抑制脂肪酸合成,进而抑制Th17细胞分化。因此,抑制ACC1可以抑制Th17的分化,促进Treg的分化,在Th17/Treg失衡时恢复其平衡[16]。

与Th17细胞不同,Treg细胞更依赖脂肪酸氧化途径产生ATP。脂肪酸氧化途径在维持Treg的稳定方面发挥着重要作用,促进该途径会使Th17/Treg平衡移向Treg细胞,而阻断该途径则可显著降低Treg细胞的分化,减弱其免疫抑制功能。脂肪酸氧化受到肉毒碱棕榈酰转移酶1A的调控,可产生大量ATP,维持Treg细胞动态平衡[17]。肉毒碱棕榈酰转移酶1A和脂肪酸结合蛋白5在Treg细胞中的表达水平明显高于在Th17细胞中的表达水平。

2.3.3 其他代谢通路对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

Th17细胞的诱导分化还依赖于谷氨酰胺分解和谷氨酰胺酶1(glutaminase 1,GLS1)表达的上调。抑制GLS1的表达可通过增强m TOR信号转导而减少Th17分化[18]。过氧化物酶体增殖物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)可调节Th17/Treg细胞的平衡。PPARγ激动剂可抑制谷氨酰胺的分解,使Foxp3表达增加,并通过拮抗RORγt活性而阻止Th17细胞的分化,同时诱导AMPK磷酸化,促进Treg细胞的分化[19]。甲羟戊酸途径及其相关产物可诱导Treg细胞增殖和维持其功能稳定性,通过增加Smad3的磷酸化和增强TGF-β信号来刺激Treg细胞的增殖。抑制Treg细胞中的甲羟戊酸途径会导致Treg细胞数量减少。

2.4 肠道微生态对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

肠道微生态与Th17/Treg细胞的平衡有着紧密的联系[20]。肠道微生态失调与免疫失衡密切相关[21]。肠道微生态内存在大量的微生物,抗原种类复杂,机体必须抑制对这些微生物抗原的免疫反应,从而维持免疫稳态。同时肠道微生物的代谢产物还参与Th17/Treg细胞的代谢重编程。

不同的微生物可通过不同的途径调节对Th17/Treg细胞的平衡。脆弱类杆菌可释放多糖A抑制肠道内免疫细胞产生IL-17,同时诱导Foxp3的表达和IL-10的分泌来促进Treg细胞的分化。梭状芽孢杆菌产生的短链脂肪酸可诱导G蛋白受体15,促进Treg细胞的分化,还可通过抑制组蛋白去乙酰化酶活性,使组蛋白乙酰化,调节相关基因的表达,产生免疫耐受[22]。肠道微生物及其产物可直接作用于Toll样受体(Toll-like receptors,TLR),诱导Th17细胞分化。此外,受肠道微生物感染而凋亡的肠道上皮细胞可为TLR提供配体,并激活树突状细胞分泌IL-6和TGF-β,使Th17细胞分化增加[23]。有研究报道,肠道微生物代谢产生的部分脂肪酸可以作为反应底物参与物质代谢。短链脂肪酸通过产生乙酰辅酶A,为三羧酸循环和氧化磷酸化提供底物,诱导Foxp3促进Treg细胞的生成,而长链脂肪酸通过丝裂原激活蛋白激酶和JNK促进Th17细胞的分化[24]。

2.5 翻译后修饰对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

翻译后修饰(post-translational modification,PTM)可通过裂解蛋白质多肽键或将修饰基团添加到1个或多个氨基酸上影响蛋白质折叠效率和构象的稳定性,从而影响蛋白质的结构和功能,常见的类型包括乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化、甲基化、脂化和小分子泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)化等,在基因表达调控、信号转导、细胞分化和凋亡等多种生物学过程中发挥重要作用。PTM可在转录和蛋白质水平上调节Foxp3、RORγt等分子,影响Th17/Treg细胞的平衡[25]。

2.5.1 乙酰化对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

乙酰化是在组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase,HAT)的催化下,将乙酰基转移到目标蛋白的氨基酸残基上,并在组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)作用下去乙酰化。乙酰化多见于组蛋白赖氨酸(Lysine,K)残基上。HAT在Foxp3的K250和K252位点的乙酰化会导致Foxp3功能降低。但K31、K262和K267位点的乙酰化则增加Treg细胞的分化,增强其抑制功能。调节Foxp3的HAT主要有TIP60和p300。TIP60可与HDAC7结合形成复合物,促进Foxp3乙酰化,还可与p300协同促进Foxp3乙酰化。P300在Foxp3的亮氨酸的31、262、267等位点乙酰化,可抑制IL-2的产生,下调Foxp3的抑制功能。同时,P300可促进TIP60在L327位点的乙酰化,进一步增强Foxp3的乙酰化。HDAC可使Foxp3去乙酰化,其抑制剂可增强Treg细胞的抑制功能。RORγt的K69、K81和K99残基可被p300乙酰化,促进Th17细胞的分化,而HDAC则通过去乙酰化这些位点促进RORγt的转录活性,诱导Th17分化。有研究发现,使用p300的抑制剂JQ1可抑制IL-17 m RNA的表达和细胞因子的产生[26]。

2.5.2 磷酸化对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

磷酸化是在磷酸化酶的催化下,将磷酸基团添加到丝氨酸(Serine,S)、苏氨酸(Threonine,T)或酪氨酸(Tyrosine,Y)等氨基酸的极性基团上的一种可逆修饰。精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸和组氨酸也可发生磷酸化[27]。

Nemo样激酶(nemo-like kinase,NLK)可在S19、S156、S189、S273、S278、S295等位点磷酸化Foxp3,通过阻止STIP1同源性和包含U-box蛋白1(STIP1homology and U-box containing protein 1,STUB1)在K48位点的泛素化来增加Foxp3的稳定性[28]。前蛋白转化酶可磷酸化S418,通过影响Foxp3的DNA亲和力而调节Treg功能。而蛋白磷酸酶1则在S418上去磷酸化Foxp3,保护Foxp3的抑制活性。丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Pim激酶1(pim kinases1,PIM1)受IL-6及TCR信号的调节,可在S422处磷酸化Foxp3,使其DNA结合活性降低,降低CD25、细胞毒性T淋巴细胞抗原4和糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子相关受体(tumor necrosis factor receptors,TNFR)的表达。Pim激酶2(pim kinases2,PIM2)磷酸化Foxp3 N-末端区域的S33和S41等位点,通过影响Foxp3与其他辅助因子的结合及改变TNFR和CD25等表面标志的表达,降低Treg细胞的抑制功能。细胞周期蛋白依赖性激酶2通过磷酸化Foxp3的S19和T175降低Foxp3的稳定性,使Treg细胞抑制功能降低。Foxp3还可在T342位点上被Lck磷酸化,使S期激酶相关蛋白2、血管内皮生长因子A和基质金属蛋白酶9等基因的表达下降[29]。Kappa B抑制因子激酶(inhibitory kappa B kinase,IKK)是一种通过调节RORγt介导Th17细胞分化的酶复合物,主要由IKKα、IKKβ和IKKγ组成,其中IKKα和IKKβ是催化亚基,IKKγ是调节亚基。IKKα磷酸化S376残基后,可刺激RORγt的转录活性,而磷酸化S484残基则抑制RORγt的转录活性。IKKβ可使S489残基上的RORγt磷酸化,促进IL-17转录,进一步刺激Th17的分化[30]。

2.5.3 泛素化对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

泛素化是将泛素分子添加到目标蛋白质的一种可逆性修饰,其逆向过程称为去泛素化。泛素化和去泛素化均可影响Foxp3和RORγt的稳定性及Th17/Treg细胞的平衡[31]。

催化泛素化的酶主要为泛素活化酶、泛素结合酶及泛素连接酶。无名指蛋白31作为一种泛素连接酶,可通过介导Foxp3的单泛素化来提高Foxp3的蛋白水平及抑制功能,STUB1多泛素化Foxp3在K48的多个位点使蛋白酶体降解,抑制Treg细胞的分化,而肿瘤坏死因子相关受体6(tumor necrosis factor receptors 6,TNFR6)则多泛素化K63以稳定Foxp3的转录活性[32]。当机体内产生大量炎症因子时,缺氧诱导因子-1可诱导Foxp3蛋白泛素化和蛋白酶体降解,使Treg细胞的抑制功能下降。Foxp3的去泛素化主要受去泛素化酶,特别是泛素特异性蛋白水解酶家族(ubiquitin-specific protease,USP)调控。通过去泛素化,USP7可保持Foxp3蛋白的稳定,USP21可阻止Foxp3的降解,USP44可与USP7协同维持Treg细胞抑制功能[33]。RORγt的泛素化由泛素蛋白连接酶介导,可调控Th17细胞的分化和功能,当TGF-β和IL-6共同存在时可促进RORγt的泛素化。TNFR5可泛素化K63,增强RORγt的稳定性,上调IL-17A和IL-17F表达,促进Th17分化。而K446的泛素化则负向调节Th17细胞,但USP15可使该位点去泛素化,从而在Th17细胞分化中起积极作用。USP4和USP17的去泛素化同样有助于维持Th17细胞的稳定。

2.5.4 糖基化对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

糖基化是指蛋白质中的碳水化合物连接到丝氨酸和苏氨酸的羟基或天冬酰胺及谷氨酸的羧胺侧链,通过调节蛋白质的结构和功能参与细胞间识别和信号转导[34]。

Treg细胞的表面糖基化对Treg细胞的发育及其功能非常重要。Treg细胞表面三/四触角N-糖链的水平与CD39、CD73和CD125等抑制性配体的表达高度相关,这些分子在Treg细胞发挥抑制功能上起着重要作用[35]。葡糖酰胺修饰是一种发生在细胞内的糖基化,单个葡糖酰胺以O-糖苷键与蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的羟基相连接。葡糖酰胺修饰可以中和泛素化来稳定Foxp3蛋白。当TCR被激活后,Foxp3可以在T38、S57、S58、S270和S273等多个位点发生葡糖酰胺修饰,激活IL-2/STAT5信号,增加Foxp3的稳定性。有研究发现,N-乙酰氨基葡萄糖转移酶可在T38、S57、S58、S270和S273残基上修饰Foxp3,增加其稳定性,维持Treg细胞的功能[36]。

2.5.5 甲基化对Th17/Treg细胞平衡和功能的调节

甲基化主要由精氨酸甲基化酶(protein arginine methyltransferase,PRMT)家族催化,主要发生在精氨酸、组氨酸和赖氨酸残基上。

有研究发现PRMT家族的成员PRMT1和PRMT5不仅参与Foxp3的甲基化,还与Th17细胞的分化相关[37]。PRMT1在R48和R51残基的甲基化可增强Foxp3介导的Treg细胞的抑制功能,抑制这2个位点的甲基化则会降低Treg细胞的抑制功能[38]。同时PRMT1还可与RORγt结合,通过调节STAT3和STAT5影响Th17的分化。PRMT5则通过甲基化Foxp3的R27、R51和R146残基增强Treg细胞的抑制功能[39]。使用PRMT抑制剂会影响Foxp3的甲基化及其功能。LKB1可通过阻止STAT4对Foxp3的甲基化和增强Treg细胞抑制活性而在稳定Foxp3的表达中发挥积极作用[40]。


3、总结


Th17/Treg细胞免疫平衡受炎症因子、代谢途径、肠道微生态及翻译后修饰等多种机制调控,通过不同的手段干预这些调控机制可维持Th17/Treg细胞的平衡,减少免疫相关疾病的发生。虽然目前关于Th17/Treg细胞平衡的大部分研究结果来自于小鼠疾病模型,与人体内的疾病存在一些差异,但随着相关分子生物学及生物技术的发展,通过深入探索Th17/Treg细胞的调控机制有望为免疫性疾病的治疗提供新靶点及思路,进一步完善现有治疗方案。


参考文献:

[10]胡显惠,李辉,唐晨曦,等.重组白细胞介素-35对支气管哮喘模型小鼠T淋巴细胞亚群及细胞因子的影响[J].中国现代医学杂志, 2021, 31(3):6-12.

[13]李美花,张素娟.二甲双胍治疗奥氮平致精神分裂症患者代谢综合征的疗效观察[J].中国现代医学杂志, 2021, 31(2):82-86.


基金资助:湖北省自然科学基金(No:2021CFB558);湖北陈孝平科技发展基金会(No:CXPJJH121002-202117);


文章来源:徐炜,舒俊华,干意等.Th17/Treg细胞免疫平衡的相关调控机制研究进展[J].中国现代医学杂志,2023,33(24):48-54.

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