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(南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，湖南 衡陽 421001)

重癥哮喘[1]是指在過去一年中≥50%的時間需要給予全球哮喘防治創(chuàng)議指南中4～5級哮喘藥物治療，即高劑量吸入激素聯(lián)合長效β2受體激動劑和(或)白三烯調(diào)節(jié)劑/緩釋茶堿，或全身激素治療才能維持哮喘控制狀態(tài)或上述治療下仍不能控制的哮喘。流行病學(xué)調(diào)查研究表明全球約有3億成年哮喘患者，其中5%～10% 哮喘患者為重癥哮喘[2]。2014年ESR/ATS聯(lián)合發(fā)布了重癥哮喘診治指南[1]，指出重癥哮喘與普通哮喘治療方面存在諸多不同，預(yù)后也不一樣，嚴(yán)重影響患者的工作和生活，是導(dǎo)致哮喘患者住院和死亡的主要原因。但重癥哮喘發(fā)病機制至今不完全明確，而在哮喘發(fā)病機制探討中，免疫調(diào)節(jié)異常及其相關(guān)研究占據(jù)著重要地位。本文就甲基CpG結(jié)合蛋白2(MBD2)及細胞因子信號傳導(dǎo)抑制蛋白3(SOCS3)參與調(diào)控輔助性T細胞17(T helper cell 17,Th17)細胞與重癥哮喘發(fā)病的關(guān)系的研究進展進行綜述。

1 Th17細胞概述

輔助性T細胞17(T helper cell 17,Th17)的分化及其釋放細胞因子所涉及的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路成為當(dāng)前哮喘尤其是氣道中性粒細胞炎癥的發(fā)病機制及防治研究中的熱點。Th17 細胞不同于經(jīng)典Th1/Th 2細胞的CD4+ T 細胞亞群，其在機體炎癥和自身免疫反應(yīng)方面扮演重要角色。白細胞介素17(interleukin 17,IL-17 or IL-17A)是Th17 細胞產(chǎn)生的代表性細胞因子，其可以通過直接影響白細胞介素8(interleukin 8,IL-8)或間接產(chǎn)生集落刺激因子(colony-stimulating factor,CSF)、趨化因子-8(chemokines,CXCL8)、聚集和活化中性粒細胞等發(fā)揮作用。ROUSSEL等[3]研究發(fā)現(xiàn)，在哮喘患者支氣管鏡活檢中IL-17RA和IL-17RC mRNA的表達顯著增加，并且這些受體不僅在上皮和炎癥細胞上表達，而且在內(nèi)皮細胞上表達。而IL-17能有效地刺激肺微血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生選擇性驅(qū)動中性粒細胞趨化性的化學(xué)引誘物(如CXCL8和5-脂氧合酶途徑的衍生物)。HELLINGS等[4]報道，小鼠經(jīng)卵蛋白致敏激發(fā)后，肺組織中IL-17mRNA早期升高，并伴有明顯的中性粒細胞浸潤，給予IL-17抗體后中性粒細胞的浸潤明顯減少，效果與地塞米松相當(dāng)。AGACHE等[5]研究發(fā)現(xiàn)，重癥哮喘患者血清IL-17較輕度及中度哮喘患者組中均有增加，可用于預(yù)測哮喘嚴(yán)重程度，并作為重癥哮喘的獨立預(yù)測因素。上述研究說明Th17 細胞及IL-17 在介導(dǎo)中性粒細胞炎癥方面發(fā)揮重要作用，參與以氣道中性粒細胞浸潤為特點的哮喘發(fā)病過程，并且與哮喘的嚴(yán)重度呈正相關(guān)[6-7]。

2 MBD2促進Th17細胞的分化

甲基CpG結(jié)合蛋白2(Methtyl-CpG-binding domain protein 2,MBD2)基因位于人類染色體18q21.2上，屬于甲基化CpG 域結(jié)合蛋白MBDs(Methtyl-CpG-binding domain proteins,MBDs)家族成員之一。MBD2 能夠特異性的結(jié)合至靶基因的甲基化啟動子區(qū)域，并且通過招募其它分子，改變組蛋白的轉(zhuǎn)錄后修飾，從而改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，調(diào)控靶基因的表達。

MBD2參與諸多生化過程，影響基因轉(zhuǎn)錄、細胞分化等。生物化學(xué)和遺傳學(xué)證據(jù)表明，MBD2具有獨特的功能，被證明有助于多能細胞，免疫淋巴細胞和腫瘤發(fā)生中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控[8]。WOOD等[9]研究發(fā)現(xiàn)，MBD2對腦功能的影響較小，但在許多組織中高度表達，特別是肺，肝，結(jié)腸；成年小鼠的MBD2表達在脾臟和小腸中亦顯著增加。研究發(fā)現(xiàn)野生小鼠脾初始CD4+ T細胞中MBD2的表達較低，但是在抗CD3 / CD28刺激后MBD2的表達顯著上調(diào)；且相較于野生型小鼠脾初始CD4+ T細胞，MBD2缺失型小鼠脾初始CD4 + T細胞分化產(chǎn)生IL-17的數(shù)量明顯下降，且MBD2可以通過甲基化T-bet / Hlx調(diào)節(jié)T細胞分化為Th17細胞[10]。綜上提示MBD2與CD4+ T細胞分化與功能的調(diào)節(jié)存在密切關(guān)系，在促進Th17細胞分化成熟過程中發(fā)揮重要作用。

3 SOCS3抑制Th17細胞的分化

賈納斯激酶信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子途徑(Janus kinase signal transducer and activator of transcription pathway,JAK/STAT)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。細胞因子信號阻抑蛋白分子(suppressor of cytokine signaling,SOCS)主要通過對該通路的負性調(diào)節(jié)而抑制信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。細胞因子信號傳導(dǎo)抑制蛋白3(suppressor of cytokine signaling 3,SOCS3)基因位于人染色體17q25.3，只有1個外顯子，沒有內(nèi)含子。

SOCS3負性調(diào)控JAK/STAT信號，有利于維持機體正常的生理功能。ROMAIN[11]研究發(fā)現(xiàn)過表達SOCS3可以抑制IL-17的表達，增加小鼠主動脈瘤的發(fā)生；FANG[12]研究發(fā)現(xiàn)血小板因子4(platelet factor 4,PF4)能夠上調(diào)SOCS3的表達而抑制IL-17/STAT3途徑而參與黑色素瘤的發(fā)病。QIN[13]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)促進IL-17的表達也是通過抑制SOCS3的表達而實現(xiàn)的。VEGRAN F[14]認為過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)通過SOCS3參與調(diào)控磷酸化STAT3(p-STAT3)的表達，影響IL-17的表達參與腫瘤介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。SON等[15]研究發(fā)現(xiàn)抑瘤素(Oncostatin M,OSM)通過激活SOCS3、STAT3降低Th17細胞分化和IL-17產(chǎn)生。LIN等[16]研究發(fā)現(xiàn)丙泊酚通過抑制白細胞介素6(interleukin 6,IL-6)誘導(dǎo)的JAK2/STAT3途徑的磷酸化，使SOCS3表達作用增強，從而抑制Th17細胞分化。DING等[17]研究發(fā)現(xiàn)在銅綠假單胞菌感染的肺組織CD4+ T細胞中外源SOCS3基因轉(zhuǎn)移能降低pSTAT3的表達，抑制IL-17A細胞的水平。上述研究顯示SOCS3可以抑制Th17細胞的分化。

4 MBD2通過SOCS3調(diào)控Th17細胞的分化參與重癥哮喘的發(fā)病

最新一項研究顯示，在重癥哮喘小鼠模型中，通過體外脾細胞實驗，發(fā)現(xiàn)隨著MBD2基因的過度表達，IL-17蛋白的表達顯著增加，隨著MBD2基因的沉默，IL-17蛋白表達減少。同時Th17細胞的數(shù)量與MBD2基因的過表達或沉默一致，顯示MBD2通過影響Th17細胞的分化和IL-17分泌而參與重癥哮喘的發(fā)病[18]。SOCS3負調(diào)控Th17細胞分化，而SOCS3表達下調(diào)與中性粒細胞哮喘小鼠體內(nèi)初始T細胞向Th17方向分化增強有關(guān)，表明SOCS3通過影響Th17細胞的分化參與重癥哮喘的發(fā)病[19]。

SOCS3啟動子區(qū)的CpG島為轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點，這些位點被異常甲基化造成的SOCS3表達沉默與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)。在肺癌中，普遍存在著SOCS3啟動子區(qū)CpG島被高度甲基化現(xiàn)象，甲基化的頻率和其轉(zhuǎn)錄抑制效應(yīng)是一致的。當(dāng)去甲基化后，SOCS3的轉(zhuǎn)錄恢復(fù)正常，重新反饋抑制STAT3活性，誘導(dǎo)細胞凋亡，抑制腫瘤生長。TOKITA等[20]研究發(fā)現(xiàn)在人類惡性黑色素瘤細胞中，SOCS3的表達與SOCS3基因啟動子區(qū)的甲基化狀態(tài)呈負相關(guān)，通過甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑(5-氮脫氧胞苷)去甲基化處理抑制其活性，使在誘導(dǎo)人惡性黑色素瘤細胞中SOCS3表達呈陰性或弱陽性，表明高度甲基化的SOCS3基因失活可能參與促進惡性黑色素瘤發(fā)生。MBD2與SOCS3啟動子區(qū)的CpG島結(jié)合，可引起該位點的甲基化，導(dǎo)致SOCS3對Th17細胞分化抑制的減弱，使得Th17細胞分化增加，從而參與重癥哮喘的發(fā)病。

5 展 望

在哮喘發(fā)病機制探討中，免疫調(diào)節(jié)的異常及其相關(guān)研究占據(jù)著重要地位，但重癥哮喘發(fā)病機制至今還不完全明確。研究表明Th17細胞在重癥哮喘發(fā)病中起重要作用，MBD2能夠促進Th17細胞的分化，而SOCS3通過對JAK/STAT負性調(diào)節(jié)而抑制信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制Th17細胞分化。MBD2及SOCS3調(diào)控Th17細胞的分化可能與重癥哮喘發(fā)病有關(guān)，但目前的研究尚不充分，尚需作進一步的研究，為以MBD2為治療哮喘的靶分子研究提供更多的依據(jù)。

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