4月3日,中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究院(暫名)邱菊研究組與上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫所沈蕾研究組以及上海交通大學(xué)附屬同仁醫(yī)院檢驗(yàn)科盛慧明組通力合作,在國(guó)際期刊Journal of Allergy and Clinical Immunology上在線(xiàn)發(fā)表了題為“IL-17-producing-ST2+ILC2 plays a pathogenic role in lung inflammation” 的研究論文。
2型天然淋巴細(xì)胞(Group 2 Innate Lymphoid Cell,ILC2)是固有免疫細(xì)胞的一個(gè)亞群,主要分泌IL-5和IL-13,被報(bào)道在過(guò)敏性疾病中發(fā)揮重要作用。IL-25和IL-33可作用于ILC2使其擴(kuò)增并促進(jìn)其功能。過(guò)去的研究發(fā)現(xiàn)IL-25和IL-33可分別作用于兩種ILC2:iILC2 (inflammatory ILC2, 為ST2-IL-17RBhigh并響應(yīng)IL-25信號(hào))和nILC2 (natural ILC2, 為ST2+IL-17RBlow并響應(yīng)IL-33信號(hào))。與nILC2不同的是,iILC2可表達(dá)IL-17,在肺的感染中發(fā)揮免疫防御作用。而ST2+nILC2在穩(wěn)態(tài)非感染條件下不具有分泌IL-17的特性。
本研究意外發(fā)現(xiàn),在 IL-33和木瓜蛋白酶(papain)誘導(dǎo)的肺部炎癥條件下,可以刺激ST2+ILC2分泌IL-17。該現(xiàn)象不依賴(lài)于適應(yīng)性免疫系統(tǒng),即在T、B細(xì)胞缺乏的Rag1-/-小鼠中也存在這種現(xiàn)象。有趣的是,ST2+ILC2分泌IL-17依賴(lài)于轉(zhuǎn)錄因子Ahr(aryl hydrocarbon receptor)而非經(jīng)典調(diào)控多種免疫細(xì)胞IL-17表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子ROR t。利用骨髓移植技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn)來(lái)自于造血系統(tǒng)的IL-33下游Myd88信號(hào)對(duì)于ST2+ILC2分泌IL-17必不可少。但是,IL-33并不能直接促進(jìn)ST2+ILC2中IL-17 mRNA的表達(dá),而是和白三烯(leukotriene)介導(dǎo)的NFAT信號(hào)通路協(xié)同促進(jìn)IL-17的表達(dá)。IL-17+ST2+ILC2是IL-5、IL-13、IL-17三陽(yáng)性的細(xì)胞,這樣的細(xì)胞比IL-17缺乏的ILC2在肺過(guò)敏性炎癥中具有更強(qiáng)的致病性,表現(xiàn)為肺泡中的中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞增加以及更強(qiáng)的氣管高敏感性反應(yīng)。同時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn),體內(nèi)ST2+ILC2中IL-17的持續(xù)性表達(dá)依賴(lài)于IL-33,在停止IL-33注射后,ST2+ILC2分泌IL-17的能力顯著減弱;但撤銷(xiāo)IL-33刺激后,ST2+ILC2分泌的另一種細(xì)胞因子GM-CSF增強(qiáng),且GM-CSF主要來(lái)源于IL-17陰性的ILC2。ILC2在IL-33作用下此消彼長(zhǎng)地分泌IL-17和GM-CSF的動(dòng)態(tài)變化,可能對(duì)肺過(guò)敏性疾病的炎癥發(fā)生進(jìn)展起重要作用。
本研究由博士研究生蔡婷和邱金馨等同學(xué)在邱菊研究員、沈蕾研究員以及盛慧明主任的指導(dǎo)下完成。本研究得到了復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院何睿教授,中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究院錢(qián)友存研究員,清華大學(xué)郭曉歡教授,University of Florida周亮教授等同行的大力幫助。同時(shí)得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委及中國(guó)科學(xué)院等項(xiàng)目的共同資助以及上海營(yíng)養(yǎng)與健康院公共技術(shù)平臺(tái)以及動(dòng)物平臺(tái)的支持。
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