IL—17與登革病毒感染致病關(guān)系的研究進(jìn)展

鄭媛菲 劉鳳輝 陳偉峰 巫慧文 張韻秦 周冰璇 鄭碧英

[摘要] 登革病毒由伊蚊傳播，引起登革熱、登革出血熱和登革休克綜合征，其致病機(jī)制尚未明了。早期研究發(fā)現(xiàn)登革病毒感染引起細(xì)胞因子過(guò)度分泌，從而形成細(xì)胞因子風(fēng)暴。不同的細(xì)胞因子在登革病毒感染中作用不同，加劇或抑制病變的進(jìn)展，影響疾病的轉(zhuǎn)歸。白細(xì)胞介素-17（IL-17）作為一種重要的促炎細(xì)胞因子，由Th17細(xì)胞分泌，能誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞的聚集和增殖，從而有效地介導(dǎo)了組織的炎性反應(yīng)，與多種病毒感染致病有關(guān)。本文綜述了登革病毒感染與細(xì)胞因子風(fēng)暴，IL-17的免疫機(jī)制，以及IL-17與登革病毒感染之間的關(guān)系。

[關(guān)鍵詞] 登革病毒；登革熱；細(xì)胞因子；白細(xì)胞介素-17

[中圖分類(lèi)號(hào)] R512.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2018）07（c）-0031-04

Research progress on the IL-17 and pathogenesis of dengue virus infection

ZHENG Yuanfei LIU Fenghui CHEN Weifeng WU Huiwen ZHANG Yunqin ZHOU Bingxua ZHENG Biying

Medical Laboratory College， Guangdong Medical University， Guangdong Province， Dongguan 523808， China

[Abstract] Dengue virus is transmitted by Aedes mosquito and causes dengue fever， dengue hemorrhagic fever and dengue shock syndrome. Early studies have found that dengue virus infection causes cytokines to be oversecreted， leading to cytokine storms. Different cytokines play different roles in dengue virus infection， aggravate or inhibit the progression of disease， and affect the outcome of the disease. As an important pro-inflammatory cytokine， interleukin-17 （IL-17）， secreted by Th17 cells， can induce the aggregation and proliferation of neutrophils， thus effectively mediating the inflammatory response of tissues， which is related to the pathogenesis of various viral infections. The immune mechanism of dengue virus infection and cytokine storm IL-17 and the relationship between IL-17 and dengue virus infection were reviewed.

[Key words] Dengue virus； Dengue fever； Cytokine； Interleukin-17

登革病毒（dengue virus，DV）屬于黃病毒科，分為4個(gè)血清型。主要通過(guò)伊蚊傳播，引起輕型自限性登革熱（dengue fever，DF）以及死亡率很高的重型登革出血熱（dengue hemorrhagic fever，DHF）和登革休克綜合征（dengue shock syndrome，DSS）。登革熱廣泛流行于全球熱帶和亞熱帶地區(qū)，是分布廣、發(fā)病多、危害大的一種蟲(chóng)媒病毒性疾病。國(guó)內(nèi)外雖有諸多學(xué)者致力于對(duì)登革病毒致病機(jī)制的研究，但至今仍未完全明了，目前的主要觀點(diǎn)是與機(jī)體的免疫應(yīng)答和病毒的毒力有關(guān)。細(xì)胞因子是研究登革病毒感染免疫發(fā)病機(jī)制的熱點(diǎn)之一，如何致病和其確切致病機(jī)制尚未完全闡明。最近，Kuczera等[1]研究提示登革熱免疫病理主要是與Th2細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子、Th1/Th17的細(xì)胞因子相關(guān)。白細(xì)胞介素-17（IL-17）作為先天然和適應(yīng)性免疫之間的橋梁。除了作為抗細(xì)胞外病原體的重要防御機(jī)制之外，它在炎癥中起重要作用，被認(rèn)為是炎癥狀態(tài)的決定性因素。因此，了解IL-17在登革病毒感染發(fā)病機(jī)制中的調(diào)節(jié)作用至關(guān)重要。本文就近年來(lái)細(xì)胞因子風(fēng)暴與登革熱發(fā)病機(jī)制相關(guān)研究的研究進(jìn)展予以綜述，重點(diǎn)介紹IL-17 與登革病毒感染之間的關(guān)系。

1 登革病毒感染與細(xì)胞因子的關(guān)系

Srikiatkhachorn等[2]的研究發(fā)現(xiàn)，登革病毒感染可引起多種細(xì)胞因子的分泌，而不同的細(xì)胞因子可通過(guò)調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、影響病毒復(fù)制等途徑加劇或抑制病變的進(jìn)展，對(duì)疾病的轉(zhuǎn)歸有重要的影響。登革病毒與宿主細(xì)胞之間的相互作用導(dǎo)致促炎、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生和釋放。登革病毒感染導(dǎo)致異常的免疫反應(yīng)不僅損害了機(jī)體清除病毒的免疫應(yīng)答能力，還導(dǎo)致細(xì)胞因子過(guò)度分泌。過(guò)量分泌的細(xì)胞因子形成細(xì)胞因子風(fēng)暴，可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞炎癥損傷、血小板低下、凝血功能障礙及臟器炎癥受損等，進(jìn)而導(dǎo)致休克、出血、體內(nèi)液體積聚及器官衰竭等重癥登革熱表現(xiàn)的發(fā)生。在感染的早期階段，登革病毒通過(guò)各種機(jī)制激活了多種天然免疫系統(tǒng)的細(xì)胞，由此產(chǎn)生的細(xì)胞因子環(huán)境影響了局部和全身病毒的復(fù)制。如果這種早期反應(yīng)不能控制病毒復(fù)制，那么這些病毒產(chǎn)物將進(jìn)一步激活天然免疫系統(tǒng)，從而導(dǎo)致細(xì)胞因子產(chǎn)生的放大[3]。

細(xì)胞因子是一類(lèi)具有多種功能的高活性小分子蛋白質(zhì)，其由活化的免疫細(xì)胞或非免疫細(xì)胞分泌，通過(guò)結(jié)合相應(yīng)受體調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和效應(yīng)，調(diào)控免疫應(yīng)答。根據(jù)細(xì)胞因子的結(jié)構(gòu)與功能，可將其分為白細(xì)胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子、生長(zhǎng)因子和趨化因子。其中，白細(xì)胞介素在細(xì)胞間相互作用、免疫調(diào)節(jié)、造血以及炎癥過(guò)程中至關(guān)重要，特別是在Th1、Th2、Th17和Treg細(xì)胞參與的適應(yīng)性免疫反應(yīng)的過(guò)程中起重要調(diào)節(jié)作用。Th1細(xì)胞分泌γ干擾素（IFN-γ）、IL-2和腫瘤壞死因子-β（TNF-β），并負(fù)責(zé)細(xì)胞介導(dǎo)的炎性反應(yīng)，遲發(fā)型超敏反應(yīng)，感染中的組織損傷和自身免疫性疾病。Th2細(xì)胞分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13，并與B細(xì)胞產(chǎn)生抗體相關(guān)。Th1和Th2的交叉調(diào)控主要由IL-10和IFN -γ介導(dǎo)。Th1應(yīng)答有清除多種病毒感染作用，與疾病恢復(fù)相關(guān)，而Th2型應(yīng)答導(dǎo)致嚴(yán)重的免疫病理作用有關(guān)，與疾病惡化相關(guān)。Th17細(xì)胞的主要功能是通過(guò)刺激炎性細(xì)胞因子和炎性趨化因子的產(chǎn)生，促進(jìn)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的聚集，導(dǎo)致炎癥和組織病理，從而介導(dǎo)炎癥發(fā)生[4]。Th17細(xì)胞分泌前炎癥細(xì)胞因子IL-17。Treg主要分泌IL-10和TGF-β，對(duì)維持外周耐受，預(yù)防自身免疫和限制慢性炎癥性疾病至關(guān)重要。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者通過(guò)對(duì)登革病毒感染患者血清中的細(xì)胞因子水平進(jìn)行檢測(cè)分析，探究細(xì)胞因子風(fēng)暴與登革病毒感染致病機(jī)制的關(guān)系。有研究證實(shí)登革病毒感染患者血清中細(xì)胞因子IFN-γ、IL-8和IL-10的水平升高[5]。而且已有研究表明，IL-6、IL-8水平高與登革熱病例重癥血漿滲漏和休克密切相關(guān)[6]，抗炎細(xì)胞因子IL-10水平升高是DHF患者中疾病嚴(yán)重性和致死結(jié)果的潛在預(yù)測(cè)因子[7-8]。此外，部分促炎細(xì)胞因子與較差的疾病預(yù)后有關(guān)。血管通透性增高所涉及的細(xì)胞因子（IL-17和TNF-α）也與更嚴(yán)重的病例有關(guān)，神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)展與高水平的IL-8有關(guān)[9]。

2 IL-17的免疫機(jī)制

IL-17細(xì)胞因子家族包括六個(gè)成員，即IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E（也稱(chēng)為IL-25）和IL-17F。其中，IL-17A是IL-17細(xì)胞因子家族的創(chuàng)始成員，被認(rèn)為是主要的促炎細(xì)胞因子之一。IL-17A和IL-17F具有高度的相似性，是適應(yīng)性免疫應(yīng)答的中心參與者。目前研究最多的為IL-17A（在文獻(xiàn)中通常稱(chēng)為IL-17），IL-17由CD4+和CD8+ T細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生[10]。IL-17的靶點(diǎn)主要包括上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和其他基質(zhì)細(xì)胞，如成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和滑膜細(xì)胞。

其實(shí)，單獨(dú)的IL-17通?；钚暂^差，不足以引起強(qiáng)烈的炎性反應(yīng)。然而，在與腫瘤壞死因子等其他炎癥介質(zhì)協(xié)同或協(xié)同作用下，IL-17可以通過(guò)上調(diào)大量靶基因的表達(dá)而誘發(fā)一種強(qiáng)有力的炎癥級(jí)聯(lián)[11]。而且在IL-17在場(chǎng)的情況下，免疫細(xì)胞能產(chǎn)生更多的促炎細(xì)胞因子和趨化因子以響應(yīng)病毒感染，從而吸引其他免疫細(xì)胞類(lèi)型[12]。而IL-17的產(chǎn)生依賴(lài)于其他細(xì)胞因子的作用，如IL-1β和IL-23[13]。另一方面，IL-1β與IL-23有協(xié)同作用，可誘導(dǎo)IL-17的產(chǎn)生[14]。

IL-17與不同傳染病的重要炎性反應(yīng)有關(guān)，可引起組織炎癥和自身免疫增強(qiáng)[15]。在急性病毒感染期間，細(xì)胞因子IL-17促進(jìn)允許細(xì)胞中病毒誘導(dǎo)的炎癥介質(zhì)形成致病性炎癥環(huán)境，以及保護(hù)細(xì)胞免受病毒和效應(yīng)T細(xì)胞誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致慢性病毒持久性。通過(guò)干擾細(xì)胞溶解T細(xì)胞功能，IL-17阻斷強(qiáng)有力的抗病毒免疫，從而使病毒持續(xù)感染[16]。

總體而言，IL-17在多種疾病的炎性反應(yīng)中的作用機(jī)制是關(guān)鍵的。

3 IL-17在登革病毒感染的致病機(jī)制中的作用

Weiskopf等[17]研究表明，登革病毒特異性T細(xì)胞應(yīng)答有助于抵抗感染。因此，T細(xì)胞反應(yīng)與登革熱疾病有關(guān)，導(dǎo)致T細(xì)胞反應(yīng)可能減緩病毒清除的過(guò)程，或?qū)е耇細(xì)胞的過(guò)度活化，并可能影響疾病的嚴(yán)重程度[18]。根據(jù)Chaturvedi等[19]的研究發(fā)現(xiàn)，在登革熱病例中觀察到的占主導(dǎo)地位的Th1型應(yīng)答轉(zhuǎn)變?yōu)樵趪?yán)重登革熱病例中表現(xiàn)為T(mén)h2型。因此，Th1與Th2應(yīng)答優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為在登革病毒致病過(guò)程中發(fā)揮重要作用。然而，Veldhoen等[20]研究表明Treg能有效地抑制Th1和Th2反應(yīng)，而且Treg在促炎細(xì)胞因子環(huán)境中導(dǎo)致幼稚的CD4+ T細(xì)胞分化成產(chǎn)生IL-17的Th17細(xì)胞。更有Chen等[21]發(fā)現(xiàn)，Treg實(shí)際上不僅促進(jìn)了Th17細(xì)胞在體外和體內(nèi)的分化，而且增強(qiáng)了Th17細(xì)胞的功能結(jié)果，包括對(duì)宿主防御的保護(hù)作用，以及對(duì)炎癥的有害作用和對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的支持。

在登革熱中，DHF患者在腎組織中具有高數(shù)量的表達(dá)IL-17的T細(xì)胞，導(dǎo)致強(qiáng)烈的急性炎癥和因此組織損傷，這有利于增加血管通透性[22]。IL-17刺激上皮、基質(zhì)和內(nèi)皮細(xì)胞（表達(dá)IL-17受體），誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)吸引免疫細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)入IL-17的作用部位[23]。而且IL-17能夠誘導(dǎo)上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等細(xì)胞分泌IL-6、IL-8、GM- CSF，它們均參與登革病毒感染中的發(fā)病機(jī)制[24]。IL-17誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子IL-6和IL-8在登革病毒感染的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用[25]。而GM-CSF在嚴(yán)重的疾病登革熱水平升高與低血壓患者有很好的相關(guān)性[26]。

Midgley等[27]已經(jīng)提出，在登革熱感染的個(gè)體中，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的異常或加速的繼發(fā)性T細(xì)胞應(yīng)答有助于增加免疫消除應(yīng)答的嚴(yán)重程度。記憶T細(xì)胞的增殖和促炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，導(dǎo)致血漿滲漏[28]。此外，Murphy等[29]研究表明，血漿滲漏前和血漿滲漏時(shí)登革出血熱患者的血漿促炎癥和血管活性細(xì)胞因子水平均升高，且升高程度與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。也有研究提示血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙導(dǎo)致血漿滲漏是通過(guò)宿主免疫反應(yīng)介導(dǎo)的[30]。這進(jìn)一步表明，IL-17可能與嚴(yán)重的登革病毒感染引起的血漿滲漏有關(guān)。

Furuta等[31]研究發(fā)現(xiàn)，DHF和DSS患者血清中的IL-17水平與登革熱患者，發(fā)熱性疾病和健康受試者相比顯著升高。Jain等[32]也檢測(cè)到嚴(yán)重登革熱、繼發(fā)感染和DENV-2感染兒童的IL-17水平明顯升高，提示了IL-17在嚴(yán)重登革熱中可能有重要的作用。然而，Arias等[33]研究發(fā)現(xiàn)IL-17表達(dá)增加與疾病嚴(yán)重程度、感染類(lèi)型或登革病毒血清型感染無(wú)關(guān)。了解IL-17在嚴(yán)重DV感染發(fā)病機(jī)制中的確切作用是非常重要的，但I(xiàn)L-17在重癥登革感染發(fā)病機(jī)制中的確切作用尚待闡明。

4 小結(jié)

登革病毒感染免疫發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜，免疫、病理、環(huán)境等多種因素都起著重要的影響作用。雖然有不少研究表明許多細(xì)胞因子與登革病毒致病有關(guān)，但登革病毒導(dǎo)致細(xì)胞因子風(fēng)暴的致病機(jī)制仍是一個(gè)難題。IL-17是一種重要的促炎細(xì)胞因子，已證實(shí)IL-17在登革熱的發(fā)病機(jī)制中起著重要的調(diào)節(jié)作用，而現(xiàn)階段對(duì)于IL-17在促進(jìn)炎癥的具體機(jī)制、IL-17是否是登革病毒感染的標(biāo)志物以及在登革病毒感染發(fā)病機(jī)制中的確切作用，這些疑問(wèn)還有待于進(jìn)一步研究探討。

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（收稿日期：2018-04-10 本文編輯：蘇 暢）