化合物A对Th17细胞分化的影响文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

一、课题解决的问题

本课题主要考察化合物A对Th17细胞分化的影响，并揭示凋亡等是否参与化合物A效应的发挥。

实习过程中应学会如何严格控制实验变量，掌握技术要领，进而更好地进行后续研究工作；要求熟料掌握如下实验方法：小鼠淋巴细胞制备、流式细胞术和Q-PCR分析和Annexin V-FITC/PI双染法等。

二、研究方法、计划和技术路线

研究方法及计划

2020年3月---5月 确定选题，查阅文献，撰写开题报告

制备小鼠淋巴细胞，建立Th17细胞体外分化模型，测定CD4 IL-17A T细胞比例

制备小鼠淋巴细胞，建立Th17细胞体外分化模型，测定RORgamma;t、IL-17A、IL-21和IL-22等的mRNA表达

2020年5月---6月 完成如下研究内容：

制备小鼠淋巴细胞，进行Annexin V-FITC/PI检测

撰写论文、完成答辩

技术路线

化合物A

对Th17细胞分化的影响

与增殖和凋亡的相关性

Annexin V-FITC/PI检测

Th17细胞比例测定（流式细胞术）

Th17细胞特异性转录因子和功能相关因子水平检测（Q-PCR）

三、文献综述

Th17细胞及其在免疫性疾病发生发展中的参与

摘要：

辅助性T细胞17（T helper cell 17, Th17）是一种新发现的CD4 T细胞亚群，通过分泌功能相关细胞因子如IL-17、IL-21和IL-22等发挥免疫调节作用。免疫性疾病是一类由于机体免疫平衡受到破坏，最终导致器官组织损害的慢性炎症性疾病，包括类风湿关节炎（rheumatoid arthritis, RA）、溃疡性结肠炎（ulcerative colitis, UC）、哮喘和多发性硬化症（multiple sclerosis, MS）等，已有研究证实上述疾病的发生发展与Th17细胞过度分化相关。基于此，本文对Th17细胞及在免疫性疾病发病机制中的参与进行综述。

关键词：Th17细胞；细胞分化；免疫性疾病

正文：

免疫性疾病以机体免疫调节失衡及免疫应答受损为主要病理特征，致病因素复杂，包括遗传因素和环境因素等，多种免疫细胞（如Th1、Th2、Th17和Treg细胞）参与其发病过程。近年来，多项研究表明由初始CD4 T细胞在特定细胞因子（TGF-beta;和IL-6）的作用下分化成具有特定效应功能的Th17细胞在免疫性疾病的发生发展中发挥重要作用^[1]。

1 Th17细胞

Th17细胞是一类不同于Th1、Th2及Treg细胞的新型CD4 效应T细胞，首次发现于自身免疫性脑脊髓炎等免疫性疾病过程中，该细胞特征性分泌IL-17，表达特异性转录因子RORgamma;t，参与自身免疫性脑脊髓炎的发生发展^[2]。初始CD4 T细胞经anti-CD3/CD28作用后快速活化增殖，随后在细胞因子TGF-beta;和IL-6的作用下，分化形成Th17细胞，且IL-1beta;和IL-23等可促进该过程的发生。此外，抗原刺激信号增强亦可促进IL-6的产生进而促进Th17细胞分化^[3]。Th17细胞主要通过分泌细胞因子IL-17、IL-21和IL-22等发挥免疫调节作用，参与集体免疫应答。

2 Th17细胞与类风湿关节炎

RA是一种慢性全身性自身免疫性疾病，主要临床表现为滑膜增生、血管翳形成、关节软骨和骨破坏，最终造成患者关节畸形，行动受限，并可能造成进行性残疾导致过早死亡^[4]。RA的发病率约为0.5%-1.0%，常发病于中年女性，老年人及儿童也有发生^[5]。临床治疗药物主要包括非甾体抗炎药、抗风湿药、糖皮质激素、生物制剂及靶向小分子治疗药物等，其中非甾体抗炎药是治疗RA的首选药^[6]。

RA的发病机制尚不明确，免疫学失衡、遗传等多种因素参与其发病。临床样本检测结果显示，与健康对照组相比，RA患者外周血及关节液中Th17细胞比例显著增加，Th17细胞转录因子RORgamma;t及相关细胞因子IL-17、IL-21等表达显著上调。Meacute;lissa N等^[7]通过建立胶原蛋白诱导的类风湿关节炎小鼠模型，发现Th17/Treg细胞比例失衡参与RA的发病机制。Zhang L等^[8]通过建立由AIA佐剂诱导的关节炎大鼠模型证实人参皂苷Rg1具有显著降低TNF-alpha;和IL-6水平的作用，发挥抗关节炎作用。Yue M等^[9]经过实验证明小檗碱通过在肠道诱导皮质抑素产生进而抑制Th17细胞分化，下调IL-17水平发挥抗关节炎的作用。Fujita-Sato S等^[10]通过研究发现地高辛可与其配体结构域结合抑制RORgamma;t的转录活性，从而抑制Th17细胞分化发挥抗关节炎作用。

3 Th17细胞与溃疡性结肠炎

UC是一种慢性的，容易反复发作的肠道炎症疾病，也被称作非特异性溃疡性结肠炎，肠道炎症和肠上皮屏障的破坏是引起UC的主要病因。病变部位主要局限于黏膜和黏膜下组织，包括直肠及乙状结肠，临床表现为腹痛、腹泻及黏膜脓血便等。全球范围内UC发病率逐年增加，欧洲和南美分别为0.05%和0.25%，发病高峰在15-30岁之间，50-70岁之间亦会有一个小峰^[11]。主要的治疗药物包括氨基水杨酸类、糖皮质激素、免疫抑制剂和抗菌药物等^[12]。

UC发病机制涉及多种因素，包括免疫紊乱、环境、遗传和感染等。UC患者结肠黏膜效应性T细胞和调节性T细胞稳态平衡被打破，即Th1、Th2、Th17和Treg等CD4 T细胞亚群处于失衡状态。UC患者外周血中Th17细胞比例明显上调，血清中促炎因子IL-6、IL-23等水平升高^[13]，提示Th17细胞过度分化在UC病变中占据重要地位。Lin H等^[14]研究发现白芍总苷可通过抑制Th17细胞转录因子RORgamma;t表达，抑制IL-17分泌，同时促进Treg细胞转录因子Foxp3表达，抑制IL-10分泌进而调节Th17/Treg平衡，改善肠黏膜损伤。Jun Y等^[15]使用5%葡聚糖硫酸钠建立小鼠UC模型证实白藜芦醇可通过显著下调细胞因子IL-6水平，抑制Th17细胞分化和IL-17分泌发挥抗UC作用。此外，亦有研究证实黄芪多糖处理溃疡性结肠炎小鼠模型可有效改善其病理严重程度，详细机制与下调Th17细胞转录因子RORgamma;t和相关细胞因子IL-17有关^[16]。

4 Th17细胞与哮喘

哮喘是一种是由多种细胞（如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞和气道上皮细胞等）和细胞组分参与的气道性慢性炎症疾病。哮喘患者的临床表现主要包括发作性咳嗽、胸闷和呼吸困难等，发作时的严重程度和持续时间个体差异较大。据世界卫生组织统计，全球约有三亿哮喘患者，中国约占十分之一，且为死亡率最高的国家之一。临床上，哮喘治疗药物主要包括糖皮质激素、P-受体激动剂和茶碱类药物等^[17]。

哮喘发病机制被证实与Th1/Th2平衡被打破有关，近年来研究发现，哮喘患者痰液、肺泡灌洗液和肺组织中IL-17A、IL-17F和IL-21等Th17细胞相关因子水平均显著升高，表明Th17细胞亦参与哮喘的发病机制。Th17细胞及IL-17可诱导中性粒细胞介导气道炎症反应，并作用于嗜酸性粒细胞释放化学物质进一步增强炎症反应^[18]。此外，有研究显示哮喘与Th17细胞过度分化有密切关系，在中重度哮喘患者中Th17细胞比例显著上调，哮喘的严重程度与外周血Th17细胞免疫应答失调正相关^[19]。Liang P等^[20]通过使用卵清蛋白为诱导剂构建小鼠哮喘模型，灌胃给予槐杞黄，证实槐杞黄可有效抑制小鼠肺部炎症细胞浸润，具体机制与下调Th17细胞相关。Gavino AC等^[21]通过建立屋尘螨提取物诱导的气道炎症小鼠模型证实小分子STAT3抑制剂C188-9可显著抑制Th17细胞分化和相关细胞因子IL-17分泌，改善模型小鼠病理状态。此外，Ma C等^[22]通过建立卵清蛋白诱导的哮喘小鼠模型证实姜黄素具有抗小鼠哮喘作用，其作用的发挥与降低IL-17水平密切相关。

5 Th17细胞与多发性硬化症

MS是一种由CD4 T细胞介导的中枢神经系统脱髓鞘疾病，以中枢神经系统内小血管周围出现单个核细胞浸润及髓鞘脱失为特征。MS临床表现主要包括视力下降、复视、肢体感觉障碍和共济失调等。目前全球有超过200万MS患者，多发于青壮年，是青壮年获得性神经性残疾的主要病因^[23]。治疗药物包括干扰素beta;类、单克隆抗体类、注射类小分子药物和口服类小分子药物等。

实验性自身免疫性脑脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE）是研究MS的理想动物模型，模型诱导剂为髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（MOG_35-55）。在EAE模型中发现，有大量与Th17细胞相关的IL-17分泌^[24]，提示Th17细胞参与MS的发生发展。Fu G等^[25]证实生发中心激酶家族成员MINK1可通过抑制SMAD2激活负调节Th17细胞分化进而改善EAE。Qu X等^[26]通过测定全基因组表达的microRNA筛选出miR-30a，其在MS患者、EAE模型小鼠和体外诱导的Th17细胞中表达均显著下调，通过高表达miR-30a证实其靶向下调IL-21R进而抑制Th17分化参与MS的发病机制。Li X等^[27]通过建立EAE模型考察鼠尾草酚的神经治疗作用，结果表明鼠尾草酚可明显减少炎症细胞向中枢神经系统的浸润并减少脱髓鞘，具体机制与抑制STAT3激活和Th17细胞分化相关。牛蒡子苷元是从中药牛蒡子中提取的单体化合物，具有神经元保护的药理活性，Li W等^[28]证明用灌胃给予牛蒡子苷元对EAE具有治疗作用。牛蒡子苷元通过激活AMPK，抑制RORgamma;t表达进而下调外周免疫器官中的Th17细胞比例发挥抗EAE作用。

6 总结

随着Th17细胞和免疫性疾病研究的不断深入，Th17细胞及其分泌的细胞因子在RA、UC、哮喘和MS等免疫性疾病发病机制中的参与被逐步揭示，证实Th17细胞是免疫性疾病治疗的靶标。但目前针对Th17细胞参与多种免疫性疾病的作用机制及效应靶点尚不完全明确。因此，深入研究Th17细胞对多种免疫性疾病不同病理环节的影响，明确Th17细胞参与多种免疫性疾病的作用机制及效应靶点，开发基于Th17细胞的靶向治疗药物具有重大的研究意义和广袤的应用开发前景。

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