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最近Nature Reviews 的FB 出現一張圖片如上，結合腸道共生菌與關節炎發生的免疫學機轉。腸道充滿數以億計的細菌，是人體最龐大的免疫反應所在地，因此腸道健康是人類邁向中老年在心臟及大腦功能維持運作下，進一步改善生活品質最重要的一環。「關節炎」不是致命大病，但會大大降低生活品質，部分病因來自腸道共生菌。

2000年以後免疫學的研究有了微妙的變化，Th17 cell 與 IL-17悄悄改變了我們對細菌/病毒的宿主防禦與自體免疫疾病的觀念。2010年以後，Th17與原本的Th1/Th2並列，逐漸出現在免疫學的教科書中。 

Th17 cell 出現在細菌/病毒感染的初期 (例如病毒感染，NK cell 先活化，其次是Th17，感染嚴重時Th1/Th2才會活化)， 由Macrophage 吞食細菌/病毒之後，分泌IL-1, IL-6, TGF-b 刺激CD4+ T cell 分化而來。Th17分泌多種cytokines (IL-17, IL-21, IL-22等) 對宿主防禦有輔助作用，當細菌/病毒被清除後，Th17活性會降低或消失，如果持續存在就會引發自體免疫反應。呼吸道與腸道都有共生菌，Th17 cell在這兩個系統都有一定的活性，胸腔科的氣喘，以及胃腸科的自體免疫腸炎與腸躁症都與Th17 活性有關。Th17 cell 所分泌的Cytokines作用如下：

IL-17 可吸引免疫細胞(Neutrophil/Macrophage)至感染處。
IL-21 可活化CTL，也可促使Th17 cell 分化，促進Plasma cell分化及抗體分泌。
IL-22 刺激上皮細胞分泌抗菌蛋白如Defensin。

另外Macrophage/Dendritic cell 吞食細菌或病毒活化後分泌的IL-23 可刺激Th17 cell 分化，使Th17的活化形成一個循環----只要某種細菌一直存在，IL-23 就不斷產生，Th17  cell 就一直活化，Th17 cell 再分泌Cytokines，結果 Th17 cell 與 IL-23 構成慢性發炎。

 
在腸道與呼吸道有如上的Th17活性，過強則會引發疾病，最常見的疾病是「氣喘」。不幸的是Th17活性若轉移至關節，則會引發各式關節炎。下圖有說明：


 http://www.nature.com/nrrheum/journal/vaop/ncurrent/fig_tab/nrrheum.2015.133_F2.html
上圖看起來十分複雜，主要在說：HLA-B27 (一種Class I MHC) 原本要在腸道(或呼吸道)細胞膜呈現細菌或病毒的抗原，結果細胞的內質網(ER)處理細菌或病毒抗原時發生錯誤，CTL(CD8+)視錯誤的抗原(Arthritogenic peptide)為外來抗原，導致CTL活化。豈料，此錯誤抗原在關節細胞膜上也有類似「立體型態」的抗原，CTL經過關節時以為關節細胞被感染而攻擊關節細胞，Macrophage吞食死亡的細胞會分泌IL-1, IL-6, TGF-b刺激CD4+ T cell 分化成Th17，並在關節中建立Th17免疫反應的惡性循環(如上述IL-17, IL-21, IL-23)，造成關節細胞持續被CTL破壞。上圖是僵直性脊椎炎的腸道免疫學；在類風濕性關節炎，發炎的導火線是Th17，但關節惡化的主因在免疫細胞活化後分泌大量的TNF-a。因此anti-TNF-a及anti-IL-17 成為治療類風濕性關節炎的生物製劑，可避免長期服用類固醇與止痛劑引發的副作用。