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传统上，人们按照CD4+T细胞分化和功能、特征将其分为Th1细胞和Th2细胞。然而最近研究发现一群新的T细胞亚群，被称为Th17细胞，从而打破了T细胞传统的两分法观点。Th17细胞以分泌IL-17(IL-17A)为特征，此外还可以分泌IL-17F，TNF-α，IL-6和IL-22。
Th17细胞是一群独立的T细胞亚群，不依赖于Th1和Th2分化相关的关键细胞因子和信号转导分子。起初认为IL-23在自身抗原特异性的T细胞产生IL-17的过程中发挥着重要的作用。然而，最近一些研究表明IL-23不参与Th17细胞的早期分化，但是对扩增和维持产生IL-17的细胞方面起重要作用。IL-6和TGF-β才是Th17细胞分化所必需的细胞因子。此外研究发现在TGF-β存在的条件下，Toil样受体的配体，如LPS，CpG，PolyI:C也可以诱导IL-17的产生。在第一章的实验中，我们观察到IL-23可以诱导小鼠脾细胞中IL-17的产生。加入TGF-β和LPS或CpG可以进一步促进脾细胞中IL-17和IL-17+CD4+T细胞的产生。但是IL-23几乎不能诱导纯化的CD4+T细胞中IL-17的产生。IL-6+TGF-β的共同存在才能使纯化的CD4+T细胞分化为Th17细胞。此外，我们观察到IL-6+TGF-β诱导Th17细胞分化的同时，还诱导产生出两群细胞，IL-2+CD4+T细胞和IL-17+IL-2+CD4+T细胞。因此，我们推测IL-17和IL-2在分化过程中可能存在交叉途径。
众所周知，以不同遗传背景的小鼠在感染相同的细菌、病毒或是接受相同的刺激后，可以表现出不同的免疫应答。在第一章实验中，我们比较了不同遗传背景的C57BL/6鼠和BALB/c鼠中分离出脾细胞在相同的刺激条件下，IL-17的产生和Th17细胞的分化是不同的。研究发现无论是在IL-23、LPS、TGF-β刺激条件下还是在IL-6+TGF-β的刺激条件下，C57BL/6鼠的脾细胞分泌IL-17的量均明显高于BALB/c鼠的脾细胞分泌IL-17的量。然而从这两种鼠的脾细胞中分离出的CD4+T细胞经相同诱导IL-17产生的刺激剂刺激培养后，IL-17的分泌量无显著性差异。
自身免疫性疾病是机体对自身成分发生免疫应答而导致的疾病状态，以前被认为与Th1免疫应答密切相关。然而最近研究发现，IL-17基因缺陷鼠抵抗实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和胶原诱导的关节炎(CIA)的发生与发展。并且在多种人类自身免疫性疾病的受累关节中检测到高表达的IL-17。因此，现在认为Th17在自身免疫性疾病中发挥着重要的作用。
传统中药雷公藤因其独特的抗炎、免疫调节作用被广泛应用于自身免疫性疾病。雷公藤甲素(triptolide，Trip)是一种从雷公藤(Tripterygiumwilfordiihookf，TWHF)中纯化出来二萜类化合物，是雷公藤的主要活性成分。研究发现，Trip的这些作用与影响多种细胞因子的分泌有关，例如可以抑制Th1型细胞因子的产生，不影响Th2型细胞因子的产生。但是未见有关Trip影响IL-17产生以及Th17细胞分化方面的报道。因此我们首先在第二章中研究了体外Trip对Th17细胞分化的影响。结果显示。Trip可以剂量依赖性的抑制IL-6和TGF-β诱导C57BL/6鼠的脾细胞产生的IL-17。当我们将Trip从初次培养(即经IL-6+TGF-β培养)后的细胞中洗去，在低浓度IL-2休息3天，经PMA和Ionomycin二次刺激后，在初次培养中加入Tip的细胞组中IL-17的产生仍然被抑制。在纯化的CD4+T细胞中也得到了相似的结果。这些结果说明Trip在体外可以直接有效的抑制Th17细胞的分化。此外，我们还发现Trip后可以明显抑制IL-17mRNA的表达。因此，我们认为Trip从蛋白水平和mRNA水平上抑制了IL-17的产生。
Th17细胞是一类新的Th细胞亚群，在其分化过程中不需要Th1或Th2分化所需的转录因子(如，T-bet、STAT1、STAT6等)，而是需要STAT3的参与。IL-6也是是通过STAT3活化所需的gp130上的酪氨酸残基直接作用于T细胞，从而促进Th17细胞的分化。
在第二章实验中，我们观察到Trip可以抑制IL-6在纯化的CD4+T细胞中诱导的STAT3磷酸化。我们推测，Trip对Th17细胞分化的抑制作用与抑制IL-6诱导的STAT3磷酸化之间存在着一定的相关性。
为了进一步确认Trip对Th17细胞分化的抑制作用，我们在C57BL/6鼠中构建了CIA模型。与文献报道相似，我们构建的模型中小鼠的发病率约为55％。在第三章实验中，我们发现CIA和CIA+溶剂鼠的淋巴结和脾脏细胞中IL-17的分泌量和表达IL-17+CD4+T细胞的百分比均明显高于正常鼠的淋巴结和脾脏中IL-17的分泌量和IL-17+CD4+T细胞的百分比。这一结果进一步肯定了Th17细胞及其分泌的IL-17在CIA模型的发生发展中起重要的作用。经Trip治疗三周后，小鼠脾脏和淋巴结细胞中抗原特异性或抗原非特异性的IL-17和IL-17+CD4+T细胞的百分比均显著降低。并且经Trip治疗的小鼠中CIA的发病率和临床评分均明显下降。组织病理学结果说明与正常小鼠相比，病变踝关节出现可见大量的炎性细胞浸润，破坏了软骨面和骨组织。经Trip治疗后，软骨及骨破坏的面积较CIA组明显减少，疾病得到了控制。
在评价Trip对Th17分化的同时，我们还观察了Th17极化条件和CIA模型中，Trip对IFN-γ产生的影响。值得注意的是：在Th17极化条件下，即经IL-6+TGF-β的初次培养时，Trip抑制IFN-γ的产生；但是从细胞培养液中去除Trip,在低浓度IL-2休息3天，再经PMA+Ionomycin刺激后，初次培养时含有Trip的细胞组中IFN-γ的产生增加。在体内实验中，我们发现与CIA组鼠体内IFN-γ+CD4+T细胞的百分比相比，给Trip一周后的小鼠体内IFN-γ+CD4+T细胞的百分比增加。但是经Trip三周后的小鼠体内IFN-γ+CD4+T细胞的百分比，与CIA组鼠体内IFN-γ+CD4+T细胞的百分比相比，是明显下降的。
综上所述，本实验研究了多种细胞因子对Th17细胞分化的影响以及分别从整体细胞水平、单个细胞水平以及分子水平研究了Trip在体外对Th17细胞分化的抑制作用。通过在C57BL/6中构建II胶原诱导的关节炎(CIA)模型，进一步肯定了Trip对Th17细胞分化的抑制作用。本实验为研究Trip在自身免疫性疾病中发挥的免疫抑制作用机制提供了一个新的研究方向。