陳文賞, 朱繼金, 李仕來(lái)
廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 急診科, 南寧 530021
TSLP最初于1994年被鑒定為胸腺基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子,是一種由4條短鏈的α螺旋束組成的Ⅰ型IL-2家族細(xì)胞因子,與IL-7具有同源性。與IL-25和IL-33相似,TSLP是一種過(guò)敏性的細(xì)胞因子,在免疫調(diào)節(jié)和促炎調(diào)節(jié)等方面具有重要作用。TSLP能夠誘導(dǎo)樹(shù)突細(xì)胞(dendritic cell,DC)的成熟,還可TSLP作用于DC后,進(jìn)一步極化輔助性T淋巴細(xì)胞(Th),誘導(dǎo)CD4+T淋巴細(xì)胞分化產(chǎn)生Th1、Th2細(xì)胞因子的效應(yīng)細(xì)胞[1],但關(guān)于TSLP是否促進(jìn)Th1的分化并分泌Th1細(xì)胞因子有一定爭(zhēng)議。有研究[2-4]表明,TSLP能夠分化CD4+T淋巴細(xì)胞成相應(yīng)的2型細(xì)胞,產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-13并減少與1型細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子(如IFNγ)的表達(dá)。 此外,通過(guò)對(duì)DC的調(diào)節(jié),TSLP也誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)的分化。TSLP主要由上皮細(xì)胞、氣道平滑肌細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞/單核細(xì)胞、粒細(xì)胞和DC分泌。通過(guò)結(jié)合于由IL-7受體α鏈(IL-7Rα)和TSLP受體鏈(TSLPR)組成的受體復(fù)合物,TSLP能夠促發(fā)下游的信號(hào)。TSLP在B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)分化過(guò)程中具有關(guān)鍵的促進(jìn)作用,TSLP對(duì)T淋巴細(xì)胞(包括CD8+T淋巴細(xì)胞)的效應(yīng),除了通過(guò)DC的間接作用外,還存在其他直接作用。
盡管TSLP對(duì)于一些特定免疫細(xì)胞亞群的穩(wěn)態(tài)發(fā)展是必需的,但其又發(fā)揮著強(qiáng)烈的促炎作用,其上調(diào)加劇過(guò)敏反應(yīng)或與過(guò)敏反應(yīng)的病理生理相關(guān)[5]。因此,TSLP在很多過(guò)敏性疾病或自身免疫疾病如哮喘、特應(yīng)性皮炎、嗜酸性食管炎、炎癥性腸病等發(fā)揮關(guān)鍵作用。肝臟也是個(gè)過(guò)敏性或自身免疫性機(jī)制容易受累的臟器,因此,TSLP和2型細(xì)胞因子可能在嗜酸性粒細(xì)胞起到重要病理生理作用的肝臟疾病(包括肝移植排斥反應(yīng)、原發(fā)性膽汁性肝硬化、慢性丙型肝炎等)中具有關(guān)鍵意義[6]。新近的研究[7-8]發(fā)現(xiàn)TSLP在許多非過(guò)敏原誘發(fā)的疾病的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用,是關(guān)鍵活性分子。因此,這些關(guān)于TSLP的病理生理的新發(fā)現(xiàn)也表明了這一多態(tài)性細(xì)胞因子的炎性應(yīng)答的方向,也許取決于參與的炎癥類(lèi)型[9]。
2.1 TSLP在肝臟疾病中炎性應(yīng)答的作用 過(guò)敏原、感染、炎癥相關(guān)的因素如Toll樣受體 (Toll-like receptor,TLR)刺激因子會(huì)誘發(fā)機(jī)體TSLP的分泌[5],在肝臟疾病也不例外。在用氟烷誘導(dǎo)肝損傷的模型中,TSLP和TSLPR顯著上調(diào)并介導(dǎo)肝損傷,引起上調(diào)的主要合成細(xì)胞是肝細(xì)胞[6]。嗜酸性粒細(xì)胞在藥物誘導(dǎo)肝損傷中具有重要的病理作用[10],而嗜酸性粒細(xì)胞的作用受到TSLP調(diào)節(jié)。因?yàn)門(mén)SLP驅(qū)動(dòng)和誘導(dǎo)2型反應(yīng),包括IL-4的產(chǎn)生和嗜酸性粒細(xì)胞的滲出[11-12],且IL-4也能刺激肝細(xì)胞分泌嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子[6],所以TSLP與IL-4協(xié)同作用增加嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子的產(chǎn)生,導(dǎo)致嗜酸性粒細(xì)胞滲出到肝臟[13]。再者,在藥物誘導(dǎo)肝炎癥條件下,TNFα、IL-1β升高,與IL-4協(xié)同作用增強(qiáng)TSLP的合成分泌。這些發(fā)現(xiàn)表明在藥物性肝損傷過(guò)程中TSLP和IL-4在肝臟可能相互作用形成一個(gè)前饋的炎性級(jí)聯(lián)反應(yīng),而促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞在肝臟的分布,并且TSLP通過(guò)作用于不同亞型的粒細(xì)胞促進(jìn)Th2應(yīng)答而調(diào)節(jié)藥物性肝損傷[6]。TSLP/TSLPR信號(hào)加劇藥物性肝損傷的作用也在刀豆球蛋白A誘導(dǎo)的肝炎模型[6]中得到驗(yàn)證。但有報(bào)道[14]稱(chēng)IL-4在對(duì)乙酰氨基酚誘導(dǎo)的肝損傷中具有保護(hù)作用,同樣,筆者近期的研究[15]也表明沉默TSLPR的小鼠對(duì)乙酰氨基酚誘導(dǎo)的肝損傷比野生型小鼠更嚴(yán)重。
TSLP除了促進(jìn)Th2應(yīng)答,還能促進(jìn)選擇性活化的巨噬細(xì)胞(M2)的活化[16],使經(jīng)典活化巨噬細(xì)胞(M1)向M2的轉(zhuǎn)變,對(duì)控制肝臟寄生蟲(chóng)感染尤為重要[17]。在非洲錐蟲(chóng)感染致肝炎的研究中,TSLPR沉默小鼠的M1巨噬細(xì)胞相關(guān)促炎因子IFNγ和TNFα的表達(dá)比野生型小鼠更高[17],而M2巨噬細(xì)胞能夠抑制M1巨噬細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的炎癥[18]。因此,加用IFNγ抑制劑能夠有效改善非洲錐蟲(chóng)感染的TSLPR沉默小鼠的癥狀和病死率。另外,在IFNγ作用下IgG1抗體亞型的分化受抑制,從而導(dǎo)致IGg1的減少,而IgG1對(duì)寄生蟲(chóng)感染的控制起到重要作用,但I(xiàn)gG1在TSLPR沉默的小鼠寄生蟲(chóng)感染的肝臟中明顯降低。再者,抗炎細(xì)胞因子IL-10和IL-4也幫助機(jī)體抵抗非洲椎蟲(chóng)的感染[17]。因此TSLP/TSLPR可能對(duì)肝臟寄生蟲(chóng)感染起保護(hù)作用。
HCV感染者肝組織TSLP的產(chǎn)生明顯增加,來(lái)源也是肝細(xì)胞,HCV感染的肝細(xì)胞通過(guò)核因子-κB(NF-κB)誘導(dǎo)TSLP的表達(dá)[19]。TSLP作用于CD4+T淋巴細(xì)胞,促進(jìn)分泌IL-4的CD4+T淋巴細(xì)胞的分化,使CD4+T淋巴細(xì)胞向Th17的分化。HCV感染的肝細(xì)胞分泌TSLP,誘導(dǎo)DC的TSLP受體表達(dá)升高,使組織相容性復(fù)合體Ⅱ共刺激分子CD40、CD80、CD86和趨化因子CCL17、CCL20、CCL22表達(dá)以及TGFβ、IL-6、IL-21誘導(dǎo),因此誘導(dǎo)CD4+Th17的分化,對(duì)慢性HCV感染的進(jìn)展具有重要作用,在HCV感染者身上也得到了驗(yàn)證[19-20]??笻CV治療后,Th17減少[21]。在病原體的作用下,DC對(duì)TSLP產(chǎn)生的應(yīng)答也使其分泌TSLP,因此創(chuàng)造了一個(gè)潛在的自分泌環(huán)[22]。HCV感染過(guò)程中增加TSLP表達(dá)的一個(gè)原因可能是HCV激活TLR3[21],而后增加下游靶基因TSLP的表達(dá)。pIFNα/RBV聯(lián)合抗HCV治療能有效地抑制肝細(xì)胞和角化細(xì)胞TSLP的釋放,抗病毒療效不佳的患者,TSLP仍持續(xù)高水平,因此,HCV導(dǎo)致的TSLP的持續(xù)誘導(dǎo)促進(jìn)免疫系統(tǒng)的異常激活[22]。由此可見(jiàn),TSLP在慢性丙型肝炎感染的病理機(jī)制中具有重要作用。
在膿毒血癥中,病原體使NF-κB活化增強(qiáng),NF-κB提升靶基因TSLP的表達(dá)促進(jìn)巨噬細(xì)胞的免疫應(yīng)答[22],同時(shí)巨噬細(xì)胞通過(guò)NF-κB/缺氧誘導(dǎo)因子分泌TSLP,最終TSLP促進(jìn)驗(yàn)證反應(yīng),導(dǎo)致?lián)p傷。但在其他的膿毒血癥導(dǎo)致肝損傷研究中也有與這相反的報(bào)道,例如有研究[23]稱(chēng)TSLP對(duì)腸道微環(huán)境的髓系細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)效應(yīng),此效應(yīng)對(duì)膿毒血癥是有利的,因?yàn)楣撬杓?xì)胞沉默TSLPR小鼠的病死率比野生型小鼠更高,局部和系統(tǒng)性炎癥水平更高,中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促炎因子在髓系細(xì)胞沉默TSLPR的小鼠也更高,最終膿毒癥肝損傷更重[23]。
另外,筆者最近的一項(xiàng)關(guān)于TSLP在肝缺血再灌注損傷中作用的研究[15]表明,TSLPR沉默小鼠與野生小鼠相比,炎性因子沒(méi)有明顯差異,但沉默TSLPR小鼠的肝缺血再灌注損傷更重。此外,野生型小鼠應(yīng)用外源重組TSLP能通過(guò)自噬有效改善小鼠的肝缺血再灌注損傷。再者,自噬能通過(guò)對(duì)受損的細(xì)胞和細(xì)胞器進(jìn)行清除而保護(hù)肝臟免受無(wú)菌性炎癥引起的肝損傷[24]。因此,這也擴(kuò)展了TSLP在肝臟疾病中除了熟知的免疫調(diào)節(jié)和促炎調(diào)節(jié)外還存在其他可能的作用機(jī)制保護(hù)肝損傷。
2.2 TSLP促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生發(fā)展 在嗜酸性食管炎模型中,有研究[25]指出TNF相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis inducing ligand,TRAIL)通過(guò)TSLP調(diào)節(jié)嗜酸性食管炎的纖維化重塑,因此沉默TRAIL小鼠的纖維化程度較野生小鼠減輕,但應(yīng)用外源TSLP能夠加劇已得到改善纖維化TRAIL沉默小鼠的纖維化程度。一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)研究[26]表明人鼻成纖維細(xì)胞用IL-1β和TNFα處理增加TSLP的表達(dá),這與之前的共識(shí)一致:IL-1β和TNFα促進(jìn)TSLP表達(dá),但這是在成纖維細(xì)胞,這也許對(duì)TSLP促進(jìn)器官纖維化的研究具有重要意義。關(guān)于急性肺損傷的研究也表明TSLP通過(guò)激活絲裂原激活的蛋白激酶/MAP激酶促進(jìn)α-SMA和膠原Ⅰ的產(chǎn)生,加速肺纖維化的進(jìn)展[27-28]。TSLP促進(jìn)肺纖維化模型中Th2趨化因子(C-C基元)配體22[chemokine (C-C motif) ligand22,CCL22]、CCL17升高,而CCL22促纖維化的作用已被證實(shí)。再者,TSLP促進(jìn)Th2應(yīng)答,DC在TSLP的作用下產(chǎn)生趨化因子CCL17,增加主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ和共刺激蛋白的表達(dá),因此TSLP在器官纖維化中可能具有重要作用[29]。也有研究[29]指出人肺成纖維細(xì)胞HLF-1細(xì)胞系,在TSLP誘導(dǎo)下膠原Ⅰ和α-SMA的轉(zhuǎn)錄同樣上調(diào)。因此有研究者[29]提出TSLP促進(jìn)成纖維細(xì)胞分化成肌成纖維細(xì)胞或使成纖維細(xì)胞獲得肌成纖維細(xì)胞的表型。雖然肝纖維化中肌成纖維細(xì)胞的主要來(lái)源是肝星狀細(xì)胞(HSC),但肝臟的匯管區(qū)成纖維細(xì)胞也是肝纖維化過(guò)程中肌成纖維細(xì)胞的重要來(lái)源,其促纖維化作用已在肝臟膽汁淤積性纖維化中得到證明[30]。有研究[31]稱(chēng)TSLP作用于成纖維細(xì)胞通過(guò)下游信號(hào)傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducing activator of transcription3,STAT3)后分泌CCL2而誘導(dǎo)單核細(xì)胞趨化因子產(chǎn)生,所以TSLP通過(guò)成纖維細(xì)胞促進(jìn)肝纖維化,在肝纖維化進(jìn)程中有一定的作用。
TSLP促進(jìn)肝纖維化機(jī)制,可能不僅僅是其在過(guò)敏性疾病中誘導(dǎo)Th2反應(yīng)和Th17反應(yīng)的作用,還可能通過(guò)其他調(diào)節(jié)作用而促進(jìn)纖維化,如通過(guò)下游的MAP激酶起作用還可能是Th2應(yīng)答的衍生或與Th2應(yīng)答發(fā)生互相作用。
IL-33和TSLP在肝臟TLR刺激下被誘導(dǎo),2型先天性淋巴細(xì)胞(group 2 innate lymphoid cells,ILC2)與肝纖維化的嚴(yán)重性直接相關(guān)[31]。TSLP或IL-33誘導(dǎo)ILC2產(chǎn)生促纖維化的IL-13,IL-13作用于HSC產(chǎn)生膠原促進(jìn)肝纖維化,并且TSLP與IL-13也有協(xié)同作用[32]。
通過(guò)建立過(guò)表達(dá)TSLP的冷球蛋白血癥小鼠模型,并因此誘導(dǎo)系統(tǒng)性炎癥[33-34]。過(guò)表達(dá)TSLP的小鼠在沒(méi)有明確感染的情況下表現(xiàn)出混合型冷球蛋白血癥,門(mén)靜脈周?chē)装Y和淋巴濾泡樣組織形成等與HCV感染相似的表現(xiàn),也發(fā)展了顯著的肝纖維化,肝臟有大量的免疫球蛋白沉淀[32],并且循環(huán)冷球蛋白與肝臟疾病的嚴(yán)重程度直接相關(guān)[35-36]。機(jī)制可能是TSLP促進(jìn)B淋巴細(xì)胞生成和成熟,因此更多循環(huán)免疫球蛋白形成,TSLP過(guò)表達(dá)小鼠也發(fā)生了Ⅰ型冷球蛋白膜增生性腎小球腎炎[32]。有研究指出在四環(huán)素調(diào)節(jié)的皮膚特異性啟動(dòng)子的控制下,TSLP的局部表達(dá)引起骨髓B淋巴細(xì)胞的大量增加和未成熟細(xì)胞向外周流出[22,37],由此可能打破了B淋巴細(xì)胞的平衡,B淋巴細(xì)胞急劇擴(kuò)增。冷球蛋白導(dǎo)致肝損傷的機(jī)制可能與粒細(xì)胞通過(guò)Fc受體[22]的參與和引發(fā)補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)的活化有關(guān)[38]。但也有研究[32,39]認(rèn)為補(bǔ)體在這一過(guò)程中幾乎無(wú)作用。
TSLP上調(diào)與B淋巴細(xì)胞紊亂的關(guān)系在HCV相關(guān)的冷球蛋白血癥性血管炎中的作用還需進(jìn)一步研究[22]。此外,肝纖維化和肝硬化是慢性丙型肝炎感染的重要病理表現(xiàn),而TSLP如何促進(jìn)丙型肝炎感染后的肝纖維化及從肝臟大量免疫球蛋白沉淀至顯著纖維化的發(fā)展,還有待進(jìn)一步探究。
而在最近的另一個(gè)常見(jiàn)肝纖維化模型非酒精性脂肪性肝病的研究中,TSLP表達(dá)上調(diào),并促進(jìn)肝脂肪變性和纖維化,TSLP通過(guò)Janus激酶(Janus Kinase,JAK)/STAT信號(hào)通路發(fā)揮其作用。因此,TSLP/JAK/STAT軸在非酒精性脂肪性肝病導(dǎo)致的肝纖維化中可能具有重要作用[40]。
眾所周知, TSLP對(duì)固有和獲得性免疫系統(tǒng)的細(xì)胞有廣泛的效應(yīng),如上文提到的DC、 ILC2、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等,在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、血管新生、淋巴管新生中具有重要作用[41-43]。因此,有報(bào)道[44]稱(chēng)在肝細(xì)胞癌中抑制TSLP/STAT3信號(hào)通路能夠有效改善血管新生。也有報(bào)道[45]稱(chēng)人宮頸癌細(xì)胞釋放TSLP作用于TSLPR表達(dá)陽(yáng)性的內(nèi)皮細(xì)胞而促進(jìn)血管新生和腫瘤生長(zhǎng)。
由TSLP誘發(fā)的Th2炎性反應(yīng)與惡性腫瘤間相互作用的腫瘤微環(huán)境對(duì)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸等具有重要作用。在腫瘤發(fā)生的早期,巨噬細(xì)胞M1可能向M2轉(zhuǎn)化而具有腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)的功能。Th2細(xì)胞因子IL-4和IL-17激活M2型巨噬細(xì)胞,可能與腫瘤微環(huán)境發(fā)生的變化密切相關(guān),并且慢性炎癥可能會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生存和代謝[29]。TSLP促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的原因還有可能是對(duì)B淋巴細(xì)胞瘤-2表達(dá)的上調(diào)[46]。
然而,也有一些研究[47]表明TSLP抑制腫瘤發(fā)展的作用,在肝臟腫瘤中,受TSLP調(diào)節(jié)的Th2免疫應(yīng)答似乎能夠抑制肝細(xì)胞癌的發(fā)展。TSLP抑制腫瘤機(jī)制還可能是在腫瘤周?chē)髁馨徒Y(jié)TSLP激活CD4+Th2而調(diào)節(jié)抗腫瘤效應(yīng)[48],或者TSLP起到一定的促進(jìn)凋亡效應(yīng)[49]。
TSLP通過(guò)作用于髓系和淋系細(xì)胞而在炎性、過(guò)敏性和免疫性疾病機(jī)制具有重要作用,因此其成為這些疾病治療的潛在的重要靶點(diǎn),如關(guān)于哮喘的治療就有靶向TSLP的抑制劑處于臨床研究中。TSLP/TSLPR信號(hào)在一些肝臟疾病中促進(jìn)疾病的發(fā)生發(fā)展,而在另外一些疾病又可能會(huì)起到保護(hù)作用,這也許和TSLP具有廣泛調(diào)節(jié)作用的生物學(xué)特性相關(guān), TSLP/TSLPR激活或抑制不同的下游信號(hào)會(huì)有不同的效應(yīng),或者同樣的效應(yīng)在不同的模型中所起到的作用不同。TSLP在肝臟疾病中的免疫性機(jī)制值得進(jìn)一步研究,除此之外,TSLP的其他潛在的作用機(jī)制也可能在肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展中具有重要的意義。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:陳文賞負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì),文獻(xiàn)查閱及收集,撰寫(xiě)論文,修改論文等;朱繼金負(fù)責(zé)指導(dǎo)課題設(shè)計(jì),論文寫(xiě)作及修改過(guò)程等;李仕來(lái)負(fù)責(zé)確認(rèn)選題,協(xié)助論文修改等。