肝脏缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusioninjury, IRI)是肝脏手术术后常见并发症，其诱发的免疫反应以及释放的免疫因子会导致患者肝脏以及肺、肠等远隔脏器功能的损伤，影响术后各器官功能的恢复，甚至导致患者死亡。目前，已发现有一些细胞和分子参与了缺血再灌注损伤过程。其中自然免疫反应中的大部分成员都参与了这一过程，如中性粒细胞、细胞因子、炎性趋化因子、补体、天然抗体、活性氧等。然而，最新研究表明^[1]，缺血再灌注损伤的组织血流再通的早期阶段，其内的T细胞活性部分被激活。

因此各种T细胞的亚型被广泛研究，包括CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞、NHK细胞和γδT细胞等，研究发现CD4⁺T细胞在缺血再灌注损伤中发挥着重要作用^[2]。在缺血再灌注肝脏中CD4⁺T细胞要早于任何中性粒细胞被募集，使用CD4⁺T细胞抗体或CD4⁺T细胞基因敲出的大鼠证实CD4⁺T细胞缺陷时大鼠缺血再灌注时肝脏中中性粒细胞募集减少^[3]。传统观点认为CD4⁺T分为Th1和Th2细胞2个亚群，Th1细胞主要分泌IFN-γ、IL-2及TGF-β，介导细胞免疫。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-13等，介导体液免疫。Th1和Th2细胞被证实参与IRI发病过程，但是确切机制并不明确。研究显示Th1细胞分化缺陷小鼠与野生型小鼠肝脏IRI的损伤程度相似，而另一研究则认为Th1细胞分化缺陷小鼠对肝脏IRI有保护作用，通过输注分化缺陷Th1细胞亦不会加重裸鼠肝脏IRI^[4]。CD4⁺ T细胞不仅包括Th1细胞和Th2细胞，也包括包新定义的Th17细胞、调节性T细胞(Treg)。Th17是近年来发现的一类新型Th细胞亚群，其介导炎性反应，参与机体的免疫应答^[5]。Treg是能够抑制免疫应答的重要细胞，具有抑制炎症反应的作用，能够下调免疫反应，同时Treg细胞也可通过负性调控Th17细胞的生成、功能及IL-17分泌，发挥抗炎作用^[6]。Th17细胞与Treg细胞之间稳态的破坏是很多炎症反应与自身免疫性疾病发生的关键因素。本文对Th17/Treg平衡在肝脏缺血再灌注损伤中的研究进展作一简要综述。

Th17细胞是2005年发现的一类新型的CD4⁺细胞亚群，具有分化白细胞介素23依赖性，产生IL-17，而不产生IFN-γ为特征，它与Th1和Th2以及Treg细胞亚群均有不同之处，具有独立的分化和发育调节机制，能够促进自我防御、炎性反应以及自身免疫应答功能^[7]。研究^[8]指出TGF-β和IL-6是Th17细胞分化的启动者，TGF-β是Th17细胞分化的关键因子，单独存在的TGF-β并不能诱导Th17细胞分化，而是向着特异性表达翼状头转录因子p3(Foxp3)蛋白的Treg细胞分化，必需与IL-6同时存在且低浓度的情况下，由信号转导及转录激活因子3(STAT3)通路激活孤核受体(ROR-γt)诱导其分化。STAT3和ROR-γt是Th17细胞分化的关键性转录因子，STAT3的下游连同ROR-γt介导Th17细胞分化和细胞因子的表达^[9]。Th17细胞除分泌IL-17外，还可以分泌IL-6、IL-21、IL-22、IL-23和TNF-ɑ等炎性细胞因子，引起炎性细胞的浸润和组织破坏，IL-17被认为是Th17细胞产生的最主要的细胞因子，可以标志该亚群的细胞因子^[10]。IL-17很早即被克隆，直到Harrington等确立了Th17作为单独的T细胞亚群存在后IL-17作为Th17表达的重要细胞因子，同时IL-17还能促进多种细胞的增殖分化，参与中性粒细胞的增殖、成熟和趋化，对T细胞的活化起协同刺激作用，并能促进树突状细胞的成熟。IL-17还可以加强CD4⁺T细胞产生IL-2的能力同时加强Treg细胞的增殖，IL-17除上述作用外还能诱导软骨产生一氧化氮合酶，刺激产生基质金属蛋白酶和抑制基质修复成分如蛋白聚糖和胶原，从而促进细胞外基质的损伤^[11]。IL-23是IL-17直接有力的调节因子，它由树突状细胞和其它抗原提呈细胞产生，内源性或外源性IL-23均能特异性地刺激记忆性CD4⁺T细胞通过受体IL-12R1和IL-23R传递信号，增加IL-17表达，促进Th17细胞的分化，但Th17细胞分化早期不需要IL-23^[12]。

CD4⁺CD25⁺Treg细胞于1995年由Sakaguchi等首次分离获得^[13]，去除这群细胞会引起小鼠自发产生多种自身免疫性疾病，回输该群细胞可阻止疾病的发生。由于其特殊的免疫调节功能，该群细胞受到广泛关注。Treg细胞存在于正常人外周血和脾脏中，占外周血CD4⁺T细胞的5%-10%。目前根据Treg细胞的来源不同，将其分为自然型和诱导性Treg细胞^[14]。前者主要在胸腺内发育并经自身抗原刺激后在胸腺经阳性选择后产生，又称胸腺源性Treg细胞；后者则可能是在周围受各种抗原反复刺激或慢性长期炎症诱导下产生，主要包括CD4⁺Ttl和Th3细胞两种类型^[15]。其中天然Treg细胞即胸腺源性Treg细胞是介导机体主动免疫耐受的主要细胞。Treg细胞表面持续表达CD25分子，同时细胞内表达Foxp3，Foxp3不仅是Treg细胞的标志分子，还是Treg分化和功能维持的重要调控基因^[16]。逆转录Fop3可以转化初始型CD4⁺CD25^-T细胞使其成为具有调节活性的Treg细胞；相反剔除Foxp3基因的小鼠，可导致小鼠产生致死炎症性疾病^[17]。Treg细胞具有免疫应答负调节和免疫无反应性两大功能，Treg细胞经T细胞抗原受体(TCR)介导的信号刺激活化后不仅能抑制CD4⁺和CD8⁺T细胞的活化和增殖，还能抑制其免疫功能^[18]。Treg细胞主要通过细胞与细胞之间的直接接触来发挥免疫效应，具体表现为通过接触抑制的方式抑制T细胞增殖及其活化抑制细胞因子和自身抗体的产生，并调节树突状细胞等其他细胞功能，同时还能分泌抑制性细胞因子IL-10、TGF-β等来间接实现免疫调节功能^[19]。Treg细胞不仅抑制自身反应T细胞，还广泛抑制效应T细胞的增殖、激活B细胞产生免疫球蛋白；在自身免疫性疾病、肿瘤免疫、过敏性疾病、炎症反应以及移植耐受免疫等方面具有重要的调节作用。

肝缺血再灌注损伤是创伤外科、肝移植及肝脏切除手术等常见的并发症，它可导致肝功能障碍及远隔器官衰竭^[20]。缺血再灌注导致肝损害分为两个阶段。第一阶段的典型反应是枯否细胞激活和产生活性氧物质导致轻度的肝细胞损伤，在这一阶段产生的氧化剂可激活氧化敏感性转录因子例如NF-κB和AP-1等，其可调控IL-12、TNF-α等促炎介质的表达^[21]。这些促炎介质诱导产生CXC细胞因子和内皮细胞黏附分子使得中性粒细胞通过黏附和迁移等作用从血管腔进入肝脏实质导致肝脏第二阶段的损伤^[22]。聚集的中性粒细胞释放氧化剂及蛋白酶直接损伤肝细胞和血管内皮细胞，同时阻碍肝窦导致肝脏低灌注^[23]。在肝缺血再灌注后中性粒细胞聚集的机制与细胞因子、黏附分子和趋化因子等有关，有研究证实肝内中性粒细胞聚集依赖于CD4⁺T细胞，通过使用CD4⁺T细胞特异性抗体将会减少肝IRI中性粒细胞聚集及肝损害^[24]。在肠IRI中也观察到类似现象^[25]。CD4⁺T细胞不仅包括Th1细胞和Th2细胞，也包括包新定义的Th17细胞、Treg。这些新定义的CD4⁺T细胞是如何在肝缺血再灌注损伤中发挥作用呢？

Th17细胞是T辅助细胞的一种亚型在自身免疫性疾病、同种异体移植排斥及组织炎症中起重要作用。IL-17被认为是Th17细胞产生的最主要的细胞因子，可以标志该亚群的细胞因子，IL-17在控制及清除各种病原体如肺炎克雷伯杆菌、白色念珠菌及枸橼酸杆菌等也起主要作用。在缺血后肝脏内CD4⁺T细胞早于任何中性粒细胞被募集，通过释放IL-17调控肝内中性粒细胞聚集^[24]。一项在小鼠缺血再灌注模型中探讨急性肝损伤与CD4⁺T细胞功能相关性的研究发现^[26]，IL-17通过促进中性粒细胞聚集而参与再灌注后急性肝损伤。临床研究也发现^[27]，重症及爆发性急性肝损害的患者外周血IL-17水平显著升高，提示IL-17是急性肝损害的炎症介质之一。在腹膜炎模型中发现^[28]，IL-17通过增加细胞因子MIP-2及腹膜间皮细胞因子来调节中性粒细胞聚集，IL-17同时可诱导其它类型细胞如上皮细胞、纤维母细胞、成骨细胞及内皮细胞等产生CXC趋化因子发挥作用。在CD4^-/-小鼠及使用IL-17单克隆抗体小鼠MIP-2分泌减少，而且给予CD4^-/-小鼠输注CD4⁺T细胞可获得野生型表型，并增加MIP-2表达及肝脏中性粒细胞募集。Hiroshi等^[29]通过对IL-17A基因敲除小鼠研究发现，IL-17A激活缺血再灌注后亚急性炎症反应，IL-17A基因敲除小鼠血浆转氨酶水平、肝细胞坏死程度及中性粒细胞浸润程度都有所减少，给予重组IL-17A可逆转该现象。对于Th17细胞是参与近端还是远端枯否氏细胞的激活这个问题，Okuaki报道^[30]，该研究组发现行脾脏切除可缓解IRI及减少中性粒细胞浸润，脾脏中的Th17细胞可能参与该炎症进程。Kono^[29]实验中发现同样现象在肝缺血再灌注20 h后脾脏中IL-17A表达上升，肝脏IL-17A阳性细胞数量相对少于脾脏。脾脏切除模型血浆IL-17A水平明显减少，而且与未切除脾脏对照组相比较20 h肝缺血再灌注(IR)后期中性粒细胞浸润减少。以上结果显示激活的脾脏淋巴细胞产生IL-17A且在亚急性缺血再灌注损伤中起重要作用。

体内外实验研究表明^[31]，Treg通过抑制CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞、B细胞、NK细胞和树突状细胞等多种免疫细胞的激活、扩增、分化以及效应功能发挥免疫抑制功能，在非特异性炎症反应中起重要作用。Treg细胞作为内源性负性免疫调节细胞能够明显缓解肝脏缺血再灌注损伤引起的炎症反应，对损伤器官具有一定的保护作用。Arias-Diaz等研究^[32]发现给予他克莫司及雷帕霉素预处理小鼠，肝IR炎症细胞浸润减少，减少肝脏损伤及增加生存率，使用流式细胞仪分析发现B淋巴细胞数量无明显改变，其免疫抑制主要通过改变T淋巴细胞亚型的组成成分来实现，进一步分析得出其主要机制通过减少Th1/Th2比例及增加Treg数量对缺血再灌注肝脏起保护作用。在一项关于输注肝星状细胞(HSCs)可以缓解肝缺血再灌注损伤的研究中发现^[33]，肝星状细胞不仅可以通过释放各种细胞因子及趋化因子发挥作用，而且可通过Treg抑制T细胞毒性对肝脏其保护作用。有日本学者报道^[34]，小鼠局灶性脑缺血损伤后，Treg细胞迁移至缺血半暗带，通过调节免疫炎症细胞因子，如IL-10和TGF-β在局部发挥抑制作用，从而保护缺血性脑损伤后新生成的神经细胞。在肾脏IR中也发现了同样现象^[35]，给予缺血损伤肾脏输注Treg细胞后，增加的Treg细胞可通过减少效应T细胞产生的TNF-α及IFN-γ来减少缺血后肾脏损伤，改善ATN评分，加速肾脏功能修复。

Th17细胞及Treg细胞平衡在肝脏缺血再灌注损伤中起关键性作用，Treg细胞使得效应T细胞处于可控制状态调节免疫耐受、阻止组织损伤^[36]。Th17细胞及Treg细胞在分化和功能上属于互惠细胞，其两种细胞亚基的平衡在机体中非常重要^[37]。Wu等^[38]通过使用雷公藤甲素预处理发现，雷公藤甲素可明显抑制IL-6的表达，抑制肝IR后幼稚T细胞分化为Th17细胞而促进Treg细胞分化，同时发现雷公藤甲素使得效应T细胞凋亡增加但对Treg细胞凋亡无明显影响，与对照组比较使用雷公藤甲素预处理小鼠其缺血再灌注肝脏损伤明显减轻，证实雷公藤甲素可通过增加Treg细胞在肝脏组织中比例及减少Th17细胞数量对IR肝脏其保护作用。Wang等^[39]通过检测DC细胞经24 h缺氧培养复氧后Th17和Treg分化效应，复氧后与正常培养DC细胞相比较，Th17生成增多及Treg细胞数量减少。当机体处于稳定状态或者没有炎症损伤的情况下，免疫系统产生的TGF-β抑制效应T细胞的增殖，诱导Treg细胞产生，从而维持机体的免疫耐受；但当存在感染或炎症时，IL-6大量产生，抑制TGF-β介导的Foxp3的表达并使初始T细胞分化趋向于Th17细胞，从而促进炎症发生^[40]。通过分析^[39]，复氧后DC细胞产生的细胞因子发现IL-6及TGF-β水平升高明显，上升的IL-6削减了TGF-β诱导Treg细胞的生成，但是促使CD4⁺T细胞朝Th17分化，由于Th17细胞与Treg细胞分化过程中有一定的相关性，在功能上呈互相抑制关系，Th17细胞可诱导炎症反应，Treg细胞则能抑制炎症损伤，这些结果提示复氧后的DC细胞有强大的能力驱使免疫反应朝促炎方向进行。

以上研究表明Th17细胞及Treg细胞参与肝缺血再灌注损伤的自然免疫过程，Th17/Treg平衡破坏将导致肝脏损伤易感性的增加或减少。在肝缺血再灌注损伤中一些T淋巴细胞的细胞因子、细胞表面表达分子及先天性免疫细胞已经被发现，其相互作用也相对清晰，但由于当前的研究基于动物实验，我们需要更多的临床试验验证。因此，对Th17/Treg平衡在肝IRI作用进行深入研究，有助于进一步揭示肝IRI发病机制及寻求新型防治药物的作用靶点。