徐煒， 舒俊華， 干意， 涂丹娜

（華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬湖北婦幼保健院， 湖北 武漢 430070）

輔助性T 淋巴細(xì)胞17（T helper 17 cell, Th17）和調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞（regulatory T cell, Treg）由幼稚的CD4+T 淋巴細(xì)胞分化而來。當(dāng)T 淋巴細(xì)胞表面的T淋巴細(xì)胞受體（T cell receptor, TCR）與主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex, MHC）結(jié)合時(shí)，幼稚的CD4+T 淋巴細(xì)胞被激活，在轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor beta, TGF-β）及不同的促炎信號(hào)下分化為1 型輔助T 細(xì)胞、2 型輔助T 細(xì)胞、Th17 細(xì)胞、T 濾泡輔助細(xì)胞和Treg 細(xì)胞等細(xì)胞亞群。其中Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞在免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。Th17 細(xì)胞主要分泌白細(xì)胞介素-17（Interleukin-17, IL-17），可介導(dǎo)細(xì)胞外細(xì)菌和真菌的免疫反應(yīng)，也可通過分泌IL-17 來介導(dǎo)免疫性疾病的發(fā)生。而Treg 細(xì)胞則抑制T 淋巴細(xì)胞的活化和增殖，可在Th17 細(xì)胞過度激活而造成的疾病中起抑制作用以維持免疫平衡，兩者間的平衡在免疫性疾病中起著重要作用。TCR 信號(hào)、細(xì)胞因子、代謝調(diào)節(jié)、腸道微生態(tài)和翻譯后修飾等多種調(diào)節(jié)機(jī)制可影響Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞的分化及平衡，進(jìn)而影響炎癥和免疫耐受的發(fā)生。

1 Th17細(xì)胞及Treg細(xì)胞概述

幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞被TGF-β 激活后，在不同促炎信號(hào)的作用下分化為不同的細(xì)胞亞型并參與免疫反應(yīng)。Th17 細(xì)胞介導(dǎo)免疫性疾病的發(fā)生，而Treg細(xì)胞則抑制免疫相關(guān)細(xì)胞的活化和增殖，維持免疫動(dòng)態(tài)平衡。機(jī)體內(nèi)Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞的平衡可維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，發(fā)揮預(yù)防免疫性疾病的作用?，F(xiàn)有研究證實(shí)Th17/Treg 細(xì)胞平衡在免疫性疾病發(fā)病及治療中的重要意義，急性支氣管哮喘、慢性阻塞性肺炎等免疫性疾病及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、炎癥性腸病等自身免疫性疾病的發(fā)病均與Th17/Treg 細(xì)胞失衡有關(guān)[1]。目前部分可影響Th17/Treg 平衡的藥物已被批準(zhǔn)用于治療其中一些疾病。

1.1 Th17細(xì)胞

Th17 細(xì)胞通過分泌IL-6、IL-21 及IL-17 等促炎因子參與炎癥及免疫性疾病[1]。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3）和維甲酸相關(guān)孤兒受體γt（retinoic acid receptor-related orphan receptor γt，RORγt）在Th17 細(xì)胞的分化、發(fā)育中起積極的調(diào)節(jié)作用。在IL-6、IL-21 或TGF-β 的刺激下，STAT3 被激活并誘導(dǎo)RORγt的表達(dá)，促使幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞分化為Th17 細(xì)胞[2]。IL-6 可上調(diào)Th17 細(xì)胞表面白細(xì)胞介素-23 受體（interleukin-23 receptor, IL-23R）的表達(dá)，與IL-23共同促進(jìn)Th17 細(xì)胞分化。在炎癥條件下，腫瘤壞死因子-α 可與Th17 細(xì)胞膜上表達(dá)的腫瘤壞死因子相關(guān)受體1（tumor necrosis factor receptors 1, TNFR1）結(jié)合，激活c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase, JNK），通過磷酸化STAT3 誘導(dǎo)IL-17 的產(chǎn)生。此外，Th17 細(xì)胞的分化還受到哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）的調(diào)控。mTOR 可激活有氧糖酵解，誘導(dǎo)脂肪酸合成，促進(jìn)幼稚T 淋巴細(xì)胞分化為Th17 細(xì)胞[3]。

1.2 Treg細(xì)胞

Treg 細(xì)胞主要介導(dǎo)外周免疫抑制、慢性炎癥及抵抗免疫性疾病[4]，通過產(chǎn)生抑制性細(xì)胞因子、抑制T 淋巴細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞（antigen-presenting cell,APC）的活性來誘導(dǎo)免疫耐受，防止過度的免疫反應(yīng)[5]。叉頭樣轉(zhuǎn)錄因子3（forkhead box p3, Foxp3）是Treg 細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子，在Treg 細(xì)胞中高度表達(dá)，通過與其他轉(zhuǎn)錄因子的相互作用參與TCR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄的調(diào)控。幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞在TGF-β刺激下誘導(dǎo)產(chǎn)生Smad2、Smad3，激活Foxp3，進(jìn)而分化為Treg 細(xì)胞。IL-2 可刺激幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，并刺激轉(zhuǎn)錄激活因子5（signal transducer and activator of transcription 5, STAT5）激活Foxp3，通過非受體型酪氨酸蛋白激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子信號(hào)通路誘導(dǎo)其向Treg 細(xì)胞分化。

2 Th17/Treg細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

2.1 TCR 信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

TCR 信號(hào)的強(qiáng)度可影響Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞的發(fā)育及平衡[6]。但TCR 信號(hào)對(duì)于Th17/Treg 細(xì)胞的調(diào)控還需要共刺激分子產(chǎn)生的共刺激信號(hào)的配合，單純的TCR 信號(hào)不足以激活細(xì)胞，反而會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。當(dāng)TCR 與APC 表面的MHC 結(jié)合后，受體上位于淋巴細(xì)胞特異性蛋白酪氨酸激酶附近的免疫受體酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosinebased activation motif, ITAM）發(fā)生磷酸化，磷酸化的ITAM 招募T 細(xì)胞受體Zeta 鏈相關(guān)蛋白激酶70（Zeta-chain-associated protein kinase 70, ZAP70），使接頭蛋白和L 型氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體（L-type amino acid transporters, LAT）磷酸化。同時(shí)，TCR 信號(hào)還激活磷脂酰肌醇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、鳥嘌呤核苷酸交換因子等含有PH 域的蛋白。PLC-γ 被激活后生成甘油二酯和三磷酸肌醇。甘油二酯則激活RAS/RAF/MAPK 通路誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子亮氨酸拉鏈蛋白生成，刺激CARMA1-BCL10-MALT1 復(fù)合體的形成，招募并激活TRAF-6/TAK1/IKK 通路，最終激活轉(zhuǎn)錄因子核因子-κB（nuclear factor kappa-B, NFκB）[1]。而三磷酸肌醇與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的鈣通道結(jié)合，促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上Ca2+釋放，并刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)基質(zhì)相互作用分子（stromal interaction molecule, STIM）的寡聚化，激活質(zhì)膜上的鈣釋放激活鈣通道蛋白，使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的Ca2+濃度增加,通過鈣調(diào)素/鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶途徑激活活化的T 淋巴細(xì)胞核內(nèi)因子。TCR 信號(hào)元件ZAP70、LAT、STIM 和NF-κB 的缺失或突變會(huì)導(dǎo)致TCR 信號(hào)減弱，降低Treg 細(xì)胞的抑制活性。

2.2 細(xì)胞因子對(duì)Th17/Treg細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

TGF-β 可激活幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞，在IL-6 和IL-21 作用下激活STAT3，誘導(dǎo)RORγt 的表達(dá)，促進(jìn)Th17 細(xì)胞的分化，也可直接通過磷酸化激活轉(zhuǎn)錄因子Smad2、Smad3，誘導(dǎo)Foxp3 的表達(dá)，促進(jìn)Treg 細(xì)胞分化[2]。IL-23 也可通過激活STAT3 進(jìn)一步調(diào)節(jié)Th17 細(xì)胞分化，維持Th17 細(xì)胞的增殖和正常功能。而IL-1 可協(xié)同IL-6 和IL-23，促進(jìn)Th17 細(xì)胞發(fā)育和增殖，并維持其特異性細(xì)胞因子的表達(dá)[7]。IL-21 由Th17 細(xì)胞分泌，可作用于Th17 細(xì)胞自身，促進(jìn)Th17細(xì)胞的發(fā)育。同樣由Th17 細(xì)胞分泌的IL-17，一方面可作用于Th17 細(xì)胞，促進(jìn)其分化；另一方面也促進(jìn)其他免疫細(xì)胞分泌IL-6、IL-8 等細(xì)胞因子放大炎癥反應(yīng)。IL-27 通過激活Foxp3，抑制ROR-γt，同時(shí)促進(jìn)Treg 細(xì)胞分泌IL-10，抑制Th17 細(xì)胞分泌IL-17，抑制Th17 細(xì)胞發(fā)育[8]。IL-15 可通過減少IL-17的分泌來抑制Th17 細(xì)胞的分化。IL-2 主要通過激活STAT5 和PI3K 通路2 個(gè)信號(hào)軸，在Treg 細(xì)胞的分化和維持其功能穩(wěn)定性中起關(guān)鍵作用。在STAT5 信號(hào)軸中，IL-2 可使STAT5 磷酸化，誘導(dǎo)Foxp3 的表達(dá)，促進(jìn)幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞向Treg 細(xì)胞分化。同時(shí)，STAT5 可與IL-17 基因結(jié)合，抑制STAT3 介導(dǎo)的IL-17 基因轉(zhuǎn)錄，抑制IL-17 表達(dá)，從而抑制Th17 細(xì)胞分化。在PI3K/Akt 通路信號(hào)軸中，IL-2 通過激活胞漿絲氨酸/蘇氨酸激酶激活mTOR，促進(jìn)CD4+T 淋巴細(xì)胞向Th17 細(xì)胞分化[9]。IL-35 可抑制Th17 細(xì)胞增殖及IL-17 的分泌，并誘導(dǎo)IL-10 產(chǎn)生，從而抑制Th17 細(xì)胞的分化，也通過影響Treg 細(xì)胞遷移、減弱mTOR 信號(hào)來維持Treg 細(xì)胞的免疫抑制功能[10]。

2.3 代謝信號(hào)通路對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

代謝重編程和調(diào)節(jié)代謝途徑的外部信號(hào)可以影響Th17/Treg 平衡。幼稚T 淋巴細(xì)胞只需要利用氧化磷酸化和脂肪酸氧化途徑提供少量能量維持生命活動(dòng)，而T 淋巴細(xì)胞被激活后需要的能量明顯增加，需要依賴糖酵解合成三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）以滿足細(xì)胞增殖和生長的需要，因此在T 淋巴細(xì)胞激活過程中，代謝重編程是必要的。T 淋巴細(xì)胞被激活后發(fā)生代謝重編程，使糖酵解、脂質(zhì)代謝及其他代謝途徑上調(diào)，產(chǎn)生大量ATP，為幼稚的CD4+T 淋巴細(xì)胞向不同的細(xì)胞亞群分化提供能量，通過激活、促進(jìn)不同的轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄及相關(guān)產(chǎn)物合成，影響Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞的分化。同時(shí)代謝重編程也為氨基酸生物合成、脂肪酸合成等物質(zhì)代謝途徑提供了必要的中間產(chǎn)物以支持細(xì)胞的生物合成和功能[11]。

2.3.1 糖酵解對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

糖酵解上調(diào)可誘導(dǎo)Th17 細(xì)胞的分化，mTOR 在該過程中發(fā)揮著重要作用[3]。mTOR 可被CD28 共刺激信號(hào)和IL-1、IL-2 和IL-4 等細(xì)胞因子激活，可作為細(xì)胞代謝信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的中樞和環(huán)境信號(hào)的感受器，控制Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞的分化和功能[12]。促炎細(xì)胞因子和糖酵解、谷氨酰胺分解等代謝過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物也可激活mTOR，促進(jìn)Th17 細(xì)胞的分化。mTOR 還可與支架蛋白調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白形成mTOR 復(fù)合 體1（mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1），與雷帕霉素不敏感伴侶形成mTORC2。mTORC1 可誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α）表達(dá)。該因子在Th17 細(xì)胞中選擇性表達(dá)，作為糖酵解酶的誘導(dǎo)劑調(diào)節(jié)多種糖酵解酶的表達(dá)，在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平促進(jìn)葡萄糖的運(yùn)輸，使糖酵解途徑上調(diào)并誘導(dǎo)RORγt 轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)Th17 細(xì)胞分化，同時(shí)該因子還介導(dǎo)Foxp3 的蛋白酶體降解而抑制Treg 細(xì)胞功能。mTORC1 還可通過PI3K/Akt途徑促進(jìn)Th17 分化，并促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)和糖酵解，從而改變Th17/Treg 細(xì)胞的平衡。抑制PI3K/Akt 途徑可抑制Th17 細(xì)胞分化，促進(jìn)Treg 細(xì)胞分化。同時(shí)，PI3K 也可以通過不同的PI3K 同工酶促進(jìn)mTOR 活性及葡萄糖攝取對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡產(chǎn)生影響。

單磷腺苷酸激活的蛋白激酶（adenosinemonophosphate activated protein kinase, AMPK）可抑制mTOR 活性，激活后可增強(qiáng)脂肪酸氧化，促進(jìn)幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞向Treg 細(xì)胞分化。二甲雙胍作為AMPK 激活劑，可抑制Th17 細(xì)胞的分化，促進(jìn)Treg 細(xì)胞的發(fā)育，在CD4+T 淋巴細(xì)胞的抗炎作用中發(fā)揮重要作用。AMPK 的功能缺陷會(huì)導(dǎo)致mTOR 活性增加，使糖酵解上調(diào)，刺激Th17 細(xì)胞的分化[13]。

Treg 細(xì)胞上也會(huì)表達(dá)少量的mTORC1，但mTORC1 的激活會(huì)促進(jìn)糖酵解，破壞Treg 細(xì)胞的穩(wěn)定性，使其抑制功能減弱。而Treg 細(xì)胞上Foxp3 的表達(dá)則會(huì)抑制mTORC1 的活性和糖酵解。當(dāng)mTORC1 和mTORC2 缺失時(shí)，幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞不能上調(diào)糖酵解途徑。mTOR 活性缺陷可增強(qiáng)幼稚CD4+T 淋巴細(xì)胞對(duì)TGF-β 的敏感性，抑制STAT3 的功能，影響Th17/Treg 細(xì)胞的平衡。有研究表明，mTOR 抑制劑雷帕霉素可以阻斷mTOR 依賴的代謝途徑，抑制糖酵解活性和IL-17 的產(chǎn)生，抑制Th17 細(xì)胞的分化，同時(shí)促進(jìn)Foxp3 的表達(dá)，使Treg 細(xì)胞數(shù)量增加，介導(dǎo)免疫耐受[14]。

2.3.2 脂類代謝對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié) 脂類代謝在免疫細(xì)胞分化調(diào)節(jié)中起到了重要作用。Th17 細(xì)胞的分化和發(fā)育需要脂肪酸合成，而Treg 細(xì)胞的分化依賴于脂肪酸氧化[15]。

脂肪酸合成可促進(jìn)Th17 細(xì)胞分化，代謝途徑中的產(chǎn)物可以增強(qiáng)Th17 細(xì)胞的分化和功能。乙酰輔酶A 羧化酶（acetyl coA carboxylase, ACC）是脂肪酸合成的關(guān)鍵酶，可通過調(diào)節(jié)RORγt 與靶基因的結(jié)合，影響脂肪酸合成，其多以ACC1 和ACC2 形式存在。ACC1 存在于脂肪組織的細(xì)胞質(zhì)中，催化長鏈脂肪酸合成的限速反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)RORγt 與靶基因的結(jié)合來促進(jìn)Th17 細(xì)胞的分化。ACC2 則分布在心臟和肌肉組織中，催化線粒體中脂肪酸的氧化。AMPK 可通過抑制膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1 使ACC1 失活，抑制脂肪酸合成，進(jìn)而抑制Th17 細(xì)胞分化。因此，抑制ACC1 可以抑制Th17 的分化，促進(jìn)Treg 的分化，在Th17/Treg 失衡時(shí)恢復(fù)其平衡[16]。

與Th17 細(xì)胞不同，Treg 細(xì)胞更依賴脂肪酸氧化途徑產(chǎn)生ATP。脂肪酸氧化途徑在維持Treg 的穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用，促進(jìn)該途徑會(huì)使Th17/Treg 平衡移向Treg 細(xì)胞，而阻斷該途徑則可顯著降低Treg細(xì)胞的分化，減弱其免疫抑制功能。脂肪酸氧化受到肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A 的調(diào)控，可產(chǎn)生大量ATP，維持Treg 細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡[17]。肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A 和脂肪酸結(jié)合蛋白5 在Treg 細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯高于在Th17 細(xì)胞中的表達(dá)水平。

2.3.3 其他代謝通路對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié) Th17 細(xì)胞的誘導(dǎo)分化還依賴于谷氨酰胺分解和谷氨酰胺酶1（glutaminase 1, GLS1）表達(dá)的上調(diào)。抑制GLS1 的表達(dá)可通過增強(qiáng)mTOR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而減少Th17 分化[18]。過氧化物酶體增殖物激活受體 γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ）可調(diào)節(jié)Th17/Treg 細(xì)胞的平衡。PPARγ 激動(dòng)劑可抑制谷氨酰胺的分解，使Foxp3 表達(dá)增加，并通過拮抗RORγt 活性而阻止Th17 細(xì)胞的分化，同時(shí)誘導(dǎo)AMPK 磷酸化，促進(jìn)Treg 細(xì)胞的分化[19]。甲羥戊酸途徑及其相關(guān)產(chǎn)物可誘導(dǎo)Treg 細(xì)胞增殖和維持其功能穩(wěn)定性，通過增加Smad3的磷酸化和增強(qiáng)TGF-β信號(hào)來刺激Treg 細(xì)胞的增殖。抑制Treg細(xì)胞中的甲羥戊酸途徑會(huì)導(dǎo)致Treg 細(xì)胞數(shù)量減少。

2.4 腸道微生態(tài)對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

腸道微生態(tài)與Th17/Treg 細(xì)胞的平衡有著緊密的聯(lián)系[20]。腸道微生態(tài)失調(diào)與免疫失衡密切相關(guān)[21]。腸道微生態(tài)內(nèi)存在大量的微生物，抗原種類復(fù)雜，機(jī)體必須抑制對(duì)這些微生物抗原的免疫反應(yīng)，從而維持免疫穩(wěn)態(tài)。同時(shí)腸道微生物的代謝產(chǎn)物還參與Th17/Treg 細(xì)胞的代謝重編程。

不同的微生物可通過不同的途徑調(diào)節(jié)對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞的平衡。脆弱類桿菌可釋放多糖A 抑制腸道內(nèi)免疫細(xì)胞產(chǎn)生IL-17，同時(shí)誘導(dǎo)Foxp3 的表達(dá)和IL-10 的分泌來促進(jìn)Treg 細(xì)胞的分化。梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可誘導(dǎo)G 蛋白受體15，促進(jìn)Treg 細(xì)胞的分化，還可通過抑制組蛋白去乙?；富钚?，使組蛋白乙?；{(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，產(chǎn)生免疫耐受[22]。腸道微生物及其產(chǎn)物可直接作用于Toll 樣受體（Toll-like receptors, TLR），誘導(dǎo)Th17 細(xì)胞分化。此外，受腸道微生物感染而凋亡的腸道上皮細(xì)胞可為TLR 提供配體，并激活樹突狀細(xì)胞分泌IL-6 和TGF-β，使Th17 細(xì)胞分化增加[23]。有研究報(bào)道，腸道微生物代謝產(chǎn)生的部分脂肪酸可以作為反應(yīng)底物參與物質(zhì)代謝。短鏈脂肪酸通過產(chǎn)生乙酰輔酶A，為三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化提供底物，誘導(dǎo)Foxp3 促進(jìn)Treg 細(xì)胞的生成，而長鏈脂肪酸通過絲裂原激活蛋白激酶和JNK 促進(jìn)Th17 細(xì)胞的分化[24]。

2.5 翻譯后修飾對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)

翻譯后修飾（post-translational modification, PTM）可通過裂解蛋白質(zhì)多肽鍵或?qū)⑿揎椈鶊F(tuán)添加到1 個(gè)或多個(gè)氨基酸上影響蛋白質(zhì)折疊效率和構(gòu)象的穩(wěn)定性，從而影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，常見的類型包括乙?；?、磷酸化、泛素化、糖基化、甲基化、脂化和小分子泛素相關(guān)修飾物（small ubiquitin-related modifier,SUMO）化等，在基因表達(dá)調(diào)控、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞分化和凋亡等多種生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用。PTM 可在轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平上調(diào)節(jié)Foxp3、RORγt 等分子，影響Th17/Treg 細(xì)胞的平衡[25]。

2.5.1 乙?；瘜?duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)乙?；窃诮M蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（histone acetyltransferase, HAT）的催化下，將乙?；D(zhuǎn)移到目標(biāo)蛋白的氨基酸殘基上，并在組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）作用下去乙?；Ｒ阴；嘁娪诮M蛋白賴氨酸（Lysine, K）殘基上。HAT 在Foxp3 的K250 和K252 位點(diǎn)的乙?；瘯?huì)導(dǎo)致Foxp3 功能降低。但K31、K262 和K267 位點(diǎn)的乙酰化則增加Treg 細(xì)胞的分化，增強(qiáng)其抑制功能。調(diào)節(jié)Foxp3 的HAT 主要有TIP60 和p300。TIP60 可與HDAC7 結(jié)合形成復(fù)合物，促進(jìn)Foxp3 乙?；?，還可與p300 協(xié)同促進(jìn)Foxp3 乙?；?。P300 在Foxp3 的亮氨酸的31、262、267 等位點(diǎn)乙?；梢种艻L-2 的產(chǎn)生，下調(diào)Foxp3 的抑制功能。同時(shí)，P300 可促進(jìn)TIP60 在L327位點(diǎn)的乙?；M(jìn)一步增強(qiáng)Foxp3 的乙?；?。HDAC可使Foxp3 去乙酰化，其抑制劑可增強(qiáng)Treg 細(xì)胞的抑制功能。RORγt 的K69、K81 和K99 殘基可被p300乙?；龠M(jìn)Th17 細(xì)胞的分化，而HDAC 則通過去乙酰化這些位點(diǎn)促進(jìn)RORγt 的轉(zhuǎn)錄活性，誘導(dǎo)Th17分化。有研究發(fā)現(xiàn)，使用p300 的抑制劑JQ1 可抑制IL-17 mRNA 的表達(dá)和細(xì)胞因子的產(chǎn)生[26]。

2.5.2 磷酸化對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)磷酸化是在磷酸化酶的催化下，將磷酸基團(tuán)添加到絲氨酸（Serine, S）、蘇氨酸（Threonine, T）或酪氨酸（Tyrosine, Y）等氨基酸的極性基團(tuán)上的一種可逆修飾。精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸和組氨酸也可發(fā)生磷酸化[27]。

Nemo 樣激酶（nemo-like kinase, NLK）可在S19、S156、S189、S273、S278、S295 等位點(diǎn)磷酸化Foxp3，通過阻止STIP1 同源性和包含U-box 蛋白1（STIP1 homology and U-box containing protein 1, STUB1）在K48 位點(diǎn)的泛素化來增加Foxp3 的穩(wěn)定性[28]。前蛋白轉(zhuǎn)化酶可磷酸化S418，通過影響Foxp3 的DNA 親和力而調(diào)節(jié)Treg 功能。而蛋白磷酸酶1 則在S418 上去磷酸化Foxp3，保護(hù)Foxp3 的抑制活性。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶Pim 激酶1（pim kinases1, PIM1）受IL-6 及TCR 信號(hào)的調(diào)節(jié)，可在S422 處磷酸化Foxp3，使其DNA 結(jié)合活性降低，降低CD25、細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原4 和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子相關(guān)受體（tumor necrosis factor receptors, TNFR）的表達(dá)。Pim 激酶2（pim kinases2, PIM2）磷酸化Foxp3 N-末端區(qū)域的S33 和S41 等位點(diǎn)，通過影響Foxp3 與其他輔助因子的結(jié)合及改變TNFR 和CD25 等表面標(biāo)志的表達(dá)，降低Treg 細(xì)胞的抑制功能。細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2 通過磷酸化Foxp3 的S19 和T175 降低Foxp3 的穩(wěn)定性，使Treg 細(xì)胞抑制功能降低。Foxp3 還可在T342 位點(diǎn)上被Lck 磷酸化，使S 期激酶相關(guān)蛋白2、血管內(nèi)皮生長因子A 和基質(zhì)金屬蛋白酶9 等基因的表達(dá)下降[29]。Kappa B 抑 制 因 子 激 酶（inhibitory kappa B kinase, IKK）是一種通過調(diào)節(jié)RORγt 介導(dǎo)Th17 細(xì)胞分化的酶復(fù)合物，主要由IKKα、IKKβ 和IKKγ 組成，其中IKKα 和IKKβ 是催化亞基，IKKγ 是調(diào)節(jié)亞基。IKKα 磷酸化S376 殘基后，可刺激RORγt 的轉(zhuǎn)錄活性，而磷酸化S484 殘基則抑制RORγt 的轉(zhuǎn)錄活性。IKKβ 可使S489 殘基上的RORγt 磷酸化，促進(jìn)IL-17轉(zhuǎn)錄，進(jìn)一步刺激Th17 的分化[30]。

2.5.3 泛素化對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)泛素化是將泛素分子添加到目標(biāo)蛋白質(zhì)的一種可逆性修飾，其逆向過程稱為去泛素化。泛素化和去泛素化均可影響Foxp3 和RORγt 的穩(wěn)定性及Th17/Treg 細(xì)胞的平衡[31]。

催化泛素化的酶主要為泛素活化酶、泛素結(jié)合酶及泛素連接酶。無名指蛋白31 作為一種泛素連接酶，可通過介導(dǎo)Foxp3 的單泛素化來提高Foxp3 的蛋白水平及抑制功能，STUB1 多泛素化Foxp3 在K48的多個(gè)位點(diǎn)使蛋白酶體降解，抑制Treg細(xì)胞的分化，而腫瘤壞死因子相關(guān)受體6（tumor necrosis factor receptors 6, TNFR6）則多泛素化K63 以穩(wěn)定Foxp3 的轉(zhuǎn)錄活性[32]。當(dāng)機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生大量炎癥因子時(shí)，缺氧誘導(dǎo)因子-1可誘導(dǎo)Foxp3 蛋白泛素化和蛋白酶體降解，使Treg 細(xì)胞的抑制功能下降。Foxp3 的去泛素化主要受去泛素化酶，特別是泛素特異性蛋白水解酶家族（ubiquitin-specific protease, USP）調(diào)控。通過去泛素化，USP7 可保持Foxp3 蛋白的穩(wěn)定，USP21 可阻止Foxp3 的降 解，USP44 可與USP7 協(xié)同維持Treg 細(xì)胞抑制功能[33]。RORγt 的泛素化由泛素蛋白連接酶介導(dǎo)，可調(diào)控Th17 細(xì)胞的分化和功能，當(dāng)TGF-β 和IL-6 共同存在時(shí)可促進(jìn)RORγt 的泛素化。TNFR5可泛素化K63，增強(qiáng)RORγt 的穩(wěn)定性，上調(diào)IL-17A和IL-17F 表達(dá)，促進(jìn)Th17 分化。而K446 的泛素化則負(fù)向調(diào)節(jié)Th17 細(xì)胞，但USP15 可使該位點(diǎn)去泛素化，從而在Th17 細(xì)胞分化中起積極作用。USP4 和USP17 的去泛素化同樣有助于維持Th17 細(xì)胞的穩(wěn)定。

2.5.4 糖基化對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)糖基化是指蛋白質(zhì)中的碳水化合物連接到絲氨酸和蘇氨酸的羥基或天冬酰胺及谷氨酸的羧胺側(cè)鏈，通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能參與細(xì)胞間識(shí)別和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[34]。

Treg 細(xì)胞的表面糖基化對(duì)Treg 細(xì)胞的發(fā)育及其功能非常重要。Treg 細(xì)胞表面三/四觸角N-糖鏈的水平與CD39、CD73 和CD125 等抑制性配體的表達(dá)高度相關(guān)，這些分子在Treg 細(xì)胞發(fā)揮抑制功能上起著重要作用[35]。葡糖酰胺修飾是一種發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的糖基化，單個(gè)葡糖酰胺以O(shè)-糖苷鍵與蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸的羥基相連接。葡糖酰胺修飾可以中和泛素化來穩(wěn)定Foxp3 蛋白。當(dāng)TCR 被激活后，F(xiàn)oxp3可以在T38、S57、S58、S270 和S273 等多個(gè)位點(diǎn)發(fā)生葡糖酰胺修飾，激活I(lǐng)L-2/STAT5 信號(hào)，增加Foxp3 的穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn)，N-乙酰氨基葡萄糖轉(zhuǎn)移酶可在T38、S57、S58、S270 和S273 殘基上修飾Foxp3，增加其穩(wěn)定性，維持Treg 細(xì)胞的功能[36]。

2.5.5 甲基化對(duì)Th17/Treg 細(xì)胞平衡和功能的調(diào)節(jié)甲基化主要由精氨酸甲基化酶（protein arginine methyltransferase, PRMT）家族催化，主要發(fā)生在精氨酸、組氨酸和賴氨酸殘基上。

有研究發(fā)現(xiàn)PRMT 家族的成員PRMT1 和PRMT5 不僅參與Foxp3 的甲基化，還與Th17 細(xì)胞的分化相關(guān)[37]。PRMT1 在R48 和R51 殘基的甲基化可增強(qiáng)Foxp3 介導(dǎo)的Treg 細(xì)胞的抑制功能，抑制這2 個(gè)位點(diǎn)的甲基化則會(huì)降低Treg 細(xì)胞的抑制功能[38]。同時(shí)PRMT1 還可與RORγt 結(jié)合，通 過調(diào)節(jié)STAT3 和STAT5 影響Th17 的分化。PRMT5 則通過甲基化Foxp3 的R27、R51 和R146 殘基增強(qiáng)Treg 細(xì)胞的抑制功能[39]。使用PRMT 抑制劑會(huì)影響Foxp3 的甲基化及其功能。LKB1 可通過阻止STAT4 對(duì)Foxp3 的甲基化和增強(qiáng)Treg 細(xì)胞抑制活性而在穩(wěn)定Foxp3 的表達(dá)中發(fā)揮積極作用[40]。

3 總結(jié)

Th17/Treg 細(xì)胞免疫平衡受炎癥因子、代謝途徑、腸道微生態(tài)及翻譯后修飾等多種機(jī)制調(diào)控，通過不同的手段干預(yù)這些調(diào)控機(jī)制可維持Th17/Treg細(xì)胞的平衡，減少免疫相關(guān)疾病的發(fā)生。雖然目前關(guān)于Th17/Treg 細(xì)胞平衡的大部分研究結(jié)果來自于小鼠疾病模型，與人體內(nèi)的疾病存在一些差異，但隨著相關(guān)分子生物學(xué)及生物技術(shù)的發(fā)展，通過深入探索Th17/Treg 細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制有望為免疫性疾病的治療提供新靶點(diǎn)及思路，進(jìn)一步完善現(xiàn)有治療方案。