曾永龍 黃艷新 向陽(yáng) 黃華佗 劉純宏 藍(lán)艷 韋葉生
【關(guān)鍵詞】自身免疫性疾?。籌L-22;系統(tǒng)性紅斑狼瘡;細(xì)胞因子
中圖分類號(hào):R392.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2018.04.026
白細(xì)胞介素(Interleukin)22是一種可介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)的炎癥性因子,合成于胸腺及腦組織中,可對(duì)急性期蛋白的產(chǎn)生起到誘導(dǎo)作用,主要由活化的Th22細(xì)胞、Th17細(xì)胞和NK細(xì)胞分泌產(chǎn)生。有研究報(bào)道,IL-22在腸道炎癥、肝損傷和肺部腫瘤中發(fā)揮了重要作用[1~3]。而針對(duì)IL-22與自身免疫性疾病的關(guān)系也展開了大量的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)IL-22在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、銀屑病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎這三種常見自身免疫性疾病患者機(jī)體內(nèi)均呈異常表達(dá),但其表達(dá)水平不同,這可能是因?yàn)镮L-22作為免疫細(xì)胞因子,既可能參與自身免疫性疾病的發(fā)生中,又可能作為自身免疫性疾病治療時(shí)的靶點(diǎn)。本文首先對(duì)IL-22的分子結(jié)構(gòu)及受體進(jìn)行闡述,再針對(duì)IL-22在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、銀屑病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病中的表達(dá)進(jìn)行分析,以明確IL-22在不同自身免疫性疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中扮演的角色。
1 IL-22的分子結(jié)構(gòu)及受體
IL-22是由國(guó)外學(xué)者在2000年鑒定發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞因子,由于IL-22與IL-10的起源存在22%的相同點(diǎn),其結(jié)構(gòu)也與IL-10相似,故又被歸為IL-10家族成員[4]。相比于IL-10,IL-22的作用具有高選擇性,該細(xì)胞因子通常只作用于機(jī)體內(nèi)少數(shù)組織的實(shí)質(zhì)細(xì)胞中,并不會(huì)引起免疫級(jí)聯(lián)反應(yīng)。IL-22基因在人類第12號(hào)染色體上,可編碼146個(gè)氨基酸。IL-22發(fā)揮其生物學(xué)功能既可以單體的形式,也可與其特異性受體IL-22R結(jié)合[5]。IL-22R是一種異源二聚體,由IL-10R2和IL-22R1組成,這兩條多肽鏈聚集成受體復(fù)合物結(jié)合于IL-22后才能誘導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)的進(jìn)行。經(jīng)JAK-STAT信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)可向細(xì)胞內(nèi)傳遞抑制性信號(hào)或興奮性信號(hào),這也導(dǎo)致IL-22在自身免疫性疾病中既可作為疾病發(fā)生時(shí)的致病因子,又可作為保護(hù)性因子[3,6]。
2 IL-22與系統(tǒng)性紅斑狼瘡
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一種非常典型的以血清中出現(xiàn)多種自身抗體,導(dǎo)致免疫復(fù)合物沉積和補(bǔ)體的激活,從而累及多系統(tǒng)多臟器損傷的全身性自身免疫性疾病?,F(xiàn)階段其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,一般認(rèn)為與遺傳因素、環(huán)境因素和激素水平有關(guān)。當(dāng)前的研究表明,在系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)生過(guò)程中,細(xì)胞因子可能起重要作用[7~9],因此,關(guān)于系統(tǒng)性紅斑狼瘡的細(xì)胞因子基因多態(tài)性研究也日益得到重視。目前,臨床上已知的系統(tǒng)性紅斑狼瘡相關(guān)基因主要有中心粒細(xì)胞集落刺激因子、IL-10、HLA-DRB1等,細(xì)胞因子受體編碼基因中的位點(diǎn)多存在多態(tài)性,而基因位點(diǎn)的多態(tài)性往往會(huì)導(dǎo)致相關(guān)氨基酸發(fā)生改變,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞因子受體功能發(fā)生改變,對(duì)信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,進(jìn)一步影響到機(jī)體對(duì)疾病的易感性,從而影響病情控制。IL-22作為一種新近發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,主要由活化的Th22細(xì)胞、Th17細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生,該細(xì)胞因子可作用于上皮細(xì)胞、干細(xì)胞、纖維細(xì)胞、腺泡細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞,誘導(dǎo)上述細(xì)胞生成趨化因子、炎性因子和抗菌肽[10]。通過(guò)IL-22/IL-22R通路,經(jīng)JAK-STAT信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)揮不同的生物學(xué)活性,這也致使IL-22在自身免疫性疾病中既可作為疾病發(fā)生時(shí)的致病因子,又可作為保護(hù)性因子。IL-22在部分自身免疫性疾病中的表達(dá)量處于異常增高狀態(tài),但在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中,其表達(dá)量顯著降低,而臨床上關(guān)于IL-22為何在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中出現(xiàn)低表達(dá)水平尚存在爭(zhēng)議,有學(xué)者認(rèn)為,可能是由于使用激素后,激素會(huì)抑制急性細(xì)菌感染炎癥中IL-22的產(chǎn)生,導(dǎo)致其血清IL-22表達(dá)水平降低,Xin等學(xué)者[5]研究發(fā)現(xiàn),表達(dá)IL-22的CD4+T細(xì)胞數(shù)與SLE的疾病活動(dòng)指數(shù)(SLEDAI)顯著相關(guān),且與非狼瘡性腎炎相比,表達(dá)IL-22的CD4+T細(xì)胞數(shù)在狼瘡性腎炎中顯著升高。此外,Lin等學(xué)者[8]發(fā)現(xiàn)初發(fā)的SLE患者IL-22血漿水平顯著低于復(fù)發(fā)的SLE患者和健康組,經(jīng)糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑治療后,初發(fā)SLE患者IL-22血漿水平顯著升高但仍較健康組低,且該研究還發(fā)現(xiàn)IL-22血漿水平與SLE的SLEDAI和血沉(ESR)相關(guān)。但也有學(xué)者認(rèn)為,IL-22對(duì)激素的敏感性較低,其生成應(yīng)該不會(huì)受到激素治療的影響[11]。
楊旭燕[12]通過(guò)建立MRL/lpr狼瘡鼠模型對(duì)IL-22及IL-22R的表達(dá)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),IL-22mRNA和IL-22RmRNA在狼瘡性腎炎組織中高表達(dá),并隨腎臟損傷程度的加重而增多,表明IL-22及其受體在狼瘡性腎炎的發(fā)生發(fā)展中起到了促進(jìn)作用。IL-22與其受體相互結(jié)合后,可對(duì)酪氨酸激酶Jak1、Tyk2磷酸化起到誘導(dǎo)作用,進(jìn)一步使轉(zhuǎn)錄因子STAT1被激活,使信號(hào)級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)啟動(dòng),促進(jìn)MCP-1、G-CSF、IL-6、IL-1、MIP等細(xì)胞因子和血管黏附分子的釋放,導(dǎo)致組織炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),促進(jìn)MRL/lpr小鼠狼瘡性腎炎的發(fā)展。Yu等學(xué)者[13]近期研究IL-17F,IL-21和IL-22的拷貝數(shù)變異(CNV)與SLE的關(guān)系,結(jié)果提示IL-22的CNV與SLE的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),說(shuō)明IL-22參與SLE的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程。一般情況下,IL-22基因的單核苷酸突變位點(diǎn)如果處于外顯子區(qū),可能會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)氨基酸序列產(chǎn)生影響,對(duì)其編碼蛋白功能產(chǎn)生干擾。對(duì)IL-22RA1基因外顯子區(qū)進(jìn)行單核苷酸突變位點(diǎn)篩選可發(fā)現(xiàn)該基因第7個(gè)外顯子區(qū)上存在一個(gè)單核苷酸突變位點(diǎn)(rs3795299),這提示我們IL-22基因可能會(huì)對(duì)SLE的蛋白質(zhì)氨基酸序列產(chǎn)生干擾,在SLE的發(fā)病機(jī)制中起到一定的作用,但臨床上關(guān)于這一點(diǎn)尚未明確,還有待進(jìn)一步研究[14]。
3 IL-22與銀屑病
銀屑病(Psoriasis)是一種較為常見的慢性皮膚炎癥病變,常被稱為“牛皮癬”,病情遷延不愈,治療難度較大,且容易復(fù)發(fā),多發(fā)生于青壯年人群,在自然人群中的發(fā)病率為1%~2%。其臨床表現(xiàn)以鱗屑、紅斑為主,主要發(fā)生部位為頭皮、四肢,往往伴隨有皮膚損傷,容易發(fā)展為全身性、系統(tǒng)性損傷?,F(xiàn)階段,臨床上關(guān)于銀屑病的發(fā)生機(jī)制尚未明確,既往有研究發(fā)現(xiàn),銀屑病的發(fā)生與角質(zhì)形成細(xì)胞的角化紊亂有關(guān),而免疫抑制劑可對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞的角化紊亂進(jìn)行控制,故可推測(cè)銀屑病的發(fā)生與免疫功能紊亂有關(guān)。
目前,臨床上已經(jīng)證實(shí)銀屑病的發(fā)生與免疫因素有關(guān),是由多基因遺傳背景下的自身免疫功能紊亂而導(dǎo)致的病變?,F(xiàn)有的研究表明IL-22在銀屑病發(fā)揮的功能作用是比較明確的。涉及銀屑病發(fā)病的細(xì)胞因子如IL-17、IL-22、IL-23和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的研究中,僅有IL-22可抑制角質(zhì)細(xì)胞終端分化而誘導(dǎo)發(fā)生表皮銀屑樣改變[15~16]。銀屑病患者IL-22血清水平較健康組顯著升高,并且與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。同時(shí),在對(duì)皮膚損傷處采集組織進(jìn)行檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)IL-22mRNA也異常升高[17],說(shuō)明IL-22參與了銀屑病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。IL-22可促進(jìn)角質(zhì)細(xì)胞分泌多種與皮膚修復(fù)重建相關(guān)的蛋白酶和多種抗微生物肽,如S100A7、S100A8、β防御素-2和β防御素-3等,從而增強(qiáng)角質(zhì)形成細(xì)胞的固有免疫應(yīng)答水平[18]。在離體炎癥模型中,發(fā)現(xiàn)IL-22還可抑制角質(zhì)形成細(xì)胞的分化并增強(qiáng)其遷徙能力,在皮膚炎癥及傷口愈合中具有重要意義[19]。Caproni等學(xué)者[20]在IL-22與銀屑病的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn),銀屑病患者分別使用依那西普和阿維A酸治療后,疾病的皮損面積和嚴(yán)重指數(shù)在兩個(gè)治療組都顯著降低,相比之下,依那西普的治療效果更明顯,其原因是依那西普可降低IL-22的表達(dá)水平。
4 IL-22與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是以對(duì)稱性多關(guān)節(jié)受累的慢性自身免疫性疾病,該疾病以滑膜炎、骨質(zhì)破壞和軟骨損傷為主要臨床特征。病變關(guān)節(jié)組織往往受到進(jìn)行性損壞,關(guān)節(jié)功能出現(xiàn)障礙,對(duì)患者的日常生活造成嚴(yán)重的影響。目前,臨床上關(guān)于RA的發(fā)病原因尚未明確,臨床普遍認(rèn)為,RA的發(fā)生與患者自身免疫機(jī)制異常有關(guān),而自身免疫機(jī)制異常主要是指體液及細(xì)胞免疫發(fā)生異常改變,較多研究指出,細(xì)胞免疫異常主要體現(xiàn)在T淋巴細(xì)胞免疫功能出現(xiàn)異常。細(xì)胞因子在促進(jìn)T細(xì)胞活化和遷徙中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,從而誘導(dǎo)損傷的發(fā)生。Zhao等學(xué)者[21]在IL-22與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn),類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者IL-22血漿水平顯著高于健康對(duì)照組,表達(dá)IL-22的CD4+T細(xì)胞數(shù)與疾病活動(dòng)度(DAS28)存在明顯正相關(guān)。在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者滑膜成纖維細(xì)胞中,IL-22與IL-22R呈高表達(dá)[22]。IL-22已被證實(shí)通過(guò)誘導(dǎo)趨化因子CCL2可促進(jìn)滑膜成纖維細(xì)胞的增殖[23]。在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的小鼠模型中,與野生型小鼠相比,IL-22表達(dá)缺陷的小鼠呈現(xiàn)了高表達(dá)的特殊Ⅱ型膠原蛋白(CII),卻較少發(fā)生嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎。該研究還發(fā)現(xiàn)IL-22可促進(jìn)破骨細(xì)胞的生成,這可能有效降低了IL-22缺陷小鼠關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度[24]。Kim等學(xué)者[25]研究發(fā)現(xiàn),IL-22可誘導(dǎo)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)滑膜中的成纖維細(xì)胞核因子Kappa-B受體活化因子配體表達(dá),進(jìn)而刺激破骨細(xì)胞生成。以上的研究說(shuō)明,IL-22在RA的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,可作為RA具有前景的干預(yù)手段,并可用于其病情活動(dòng)性評(píng)價(jià)中。
5 總結(jié)
IL-22作為一種新型的細(xì)胞因子,可與其受體相互作用,產(chǎn)生趨化因子等炎性細(xì)胞因子,其在自身免疫性疾病中的表達(dá)水平往往會(huì)出現(xiàn)異常,在不同自身免疫性疾病中的表達(dá)量、作用也不同,本文通過(guò)對(duì)IL-22與系統(tǒng)性紅斑狼瘡、銀屑病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的關(guān)系進(jìn)行闡述和分析后發(fā)現(xiàn),IL-22可能是自身免疫性疾病的致病因子,也可能是自身免疫性疾病的保護(hù)性因子,臨床上應(yīng)進(jìn)一步深入研究IL-22在自身免疫性疾病的作用機(jī)制,以期為自身免疫性疾病的治療提供新的思路和契機(jī)。
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(收稿日期::2017-12-04修回日期:2018-01-17)
(編輯:潘明志)