IL-35在皮肤病中的研究进展

2020-07-16 05:02孙巧梅付丽新
实用皮肤病学杂志 2020年3期
关键词:皮肤病细胞因子小鼠

孙巧梅,陈 涛,付丽新,杨 浩,王 进,曹 凯

白细胞介素-35(interleukin-35,IL-35)是近年来新发现的一种抑制性细胞因子,与IL-12、 IL-23、IL-27 共同属于IL-12 家族,它广泛参与了移植物免疫排斥反应、自身免疫性疾病、炎症性疾病、肿瘤性疾病及感染性疾病等多种疾病[1-7]。近年来,随着免疫学和分子生物学的发展,皮肤及其免疫系统中各种细胞因子的研究也越来越多,本文就IL-35 在皮肤病中的研究进展作一综述。

1 IL-35的来源、结构、受体、信号传导通路及功能

1.1 IL-35 的来源、结构、受体及信号传导通路

IL-35 属于IL-12 家族中的一员,在2007 年国际免疫学会议上被正式命名。Collison 及其团队在《Nature》及《Immunol Rev》上发表的对IL-35 来源、结构及生物学特性等的研究[1,2],开始对IL-35有了初步的认识,并逐渐成为研究热点。IL-35 由激活的和静止的调节性T 细胞(regulatory T cells,Treg cells)产生,包括胸腺起源的天然Treg 细胞(natural regulatory T cells,nTreg cells)和外周诱导型Treg 细胞(induced regulatory T cells,iTreg cells)以及调节性B 细胞(regulatory B cells,Breg cells)产生,也可以由胎盘滋养层细胞、耐受性DC(dendritic cell)等分泌表达。它与IL-12 家族其他成员一样属于异二聚体,由IL-12α 链上的P35 亚基及IL-27β 链上的Ebi3 亚基构成。根据其亚基配体对应的受体不同,IL-35有4个受体,分别为IL-12R-β2-IL-27R(WSX-1)、IL-12R-β2-IL-12R-β2、IL-12R-β2-gp130 以及agp130-gp130,IL-35 与其受体结合之后,分别经由 信号转导与转录激活因子1(signal trans-ducer and activation of transcription 1,STAT1)、STAT3 和STAT4 信号通路传导,如图1 所示[1,2,8-10]。

1.2 IL-35 的功能

IL-35 主要有两大功能:一是将T 淋巴细胞细胞周期终止在G1 期而发挥免疫抑制作用,二是通过促进Treg 细胞增生,同时促进Treg 细胞产生IL-10、Foxp3、肿瘤生长因子β(tumor growth factor,TGF-β)以及IL-35,发挥免疫调节的作用[1,2,11]。另外,研究表明IL-35 也具有明显的抗炎作用[12-14]。

IL-35 在多种疾病中发挥着重要作用,如移植物免疫排斥反应方面,Liu 等[3]发现脂多糖诱导的DC 成熟后,其IL-35 的表达显著上调,而IL-35 的过度表达抑制了DC 的成熟,促进了抗炎细胞因子的分泌,进而影响了Treg和Th17 细胞之间的平衡,将过表达IL-35 的DC 输注入心脏移植后的小鼠,可诱导小鼠产生Treg 细胞,延长心脏移植存活时间,证明IL-35 在抑制移植物免疫排斥反应中起重要作用。Manzoor 等[4]使用整合了IL-35基因片段的一种腺病毒载体对非肥胖型糖尿病小鼠进行免疫接种,发现这些小鼠胰岛中的CD4+、CD8+T 淋巴细胞和DC 数量减少,进而抑制了β 细胞自身免疫,预防了糖尿病的发作。此研究表明IL-35 可能具有治疗1 型糖尿病和其他T 淋巴细胞介导的自身免疫疾病的作用。Lu 等[5]以IL-35 治疗炎症性肠病模型小鼠后,发现治疗组疾病活动评分、结肠组织中促炎性细胞因子IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α 和干扰素(IFN)-γ 表达、M1 巨噬细胞比例均降低,由此得出IL-35 能抑制M1 巨噬细胞的极化,调节炎症性细胞因子,促进结肠炎小鼠的抗炎作用。某研究发现前列腺癌患者血浆IL-35 水平升高,认为IL-35 是前列腺癌进展和转移的独立预测因子,可作为前列腺癌诊断评估和预后的潜在生物标志物[6];Tao 等[7]学者研究表明,IL-35 可通过增强乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)核心启动子活性来促进HBV 复制,肝细胞核因子4α(hepatocyte nuclear factor,HNF4α)可能是IL-35 的作用靶点,HBV 核心启动子上HNF4α 结合位点的突变或HNF4α 的靶向沉默可抑制IL-35 诱导的HBV 复制增强,表明IL-35 参与了慢性乙型肝炎的发病。

图1 IL-35的结构、受体及信号通路

2 IL-35在皮肤疾病中的研究

2.1 IL-35 与感染性皮肤病

麻风是一种由麻风分支杆菌引起的传染性皮肤病,其临床表现与患者T 淋巴细胞免疫功能相关。Tarique 等[15]研究发现麻风患者血液中,分泌IL-35的Treg 细胞和Breg 细胞升高,这些细胞产生的抑制性细胞因子IL-35 与细菌学指标呈正相关,这项研究提示IL-35 可能介导了麻风患者免疫抑制和疾病进展。感染性皮肤病中可发现Treg 和Th17 细胞之间的失衡,而IL-35 可能参与调节这种失衡。Huang 等[16]发现肠道病毒71 型(Enterovirus 71,EV71)感染的手足口病患儿的Treg 和Th17 细胞之间存在不平衡现象,其血清IL-35 浓度也下降,且与Treg/Th17 细胞比率相关,IL-35 重组蛋白刺激后可增加Treg 的比例,下调Th17 细胞的比例。该研究提示IL-35 可能通过调节Treg/Th17 细胞比率在EV71 感染的手足口病发病机制中起到关键作用。

2.2 IL-35 与红斑鳞屑性皮肤病

扁平苔藓是一种可以累及皮肤、皮肤附属器及黏膜的复发性炎症性皮肤病,目前病因尚不清楚,细胞免疫可能与本病的发生及加重有关。Wang 等[17,18]发现在口腔扁平苔藓患者血清及局部组织中IL-35 表达明显升高,提示IL-35 可能与口腔扁平苔藓的发病有密切关系,但其进一步的作用机制尚未明确。银屑病是一种慢性、复发性、炎症性皮肤病,CD4+T淋巴细胞及其相关细胞因子在其发病机制中起着重要作用。Li 等[19]发现银屑病患者血浆IL-35 浓度低于健康人,血浆IL-35 表达与IFN-γ、TNF-α、IL-23、IL-17 和IL-22 水平以及银屑病活动度和严重度指数呈负相关,与转化生长因子β 和IL-10 水平呈正相关,表明IL-35 可能通过影响Th1/Th17/Treg 相关细胞因子的表达来介导银屑病的发病机制。Zhang 等[20]用阳离子脂质体包裹的人IL-35 序列编码的质粒导入银屑病小鼠模型后发现IL-35 具有有效的免疫抑制作用,提示IL-35 可能成为银屑病治疗中的一个新靶点。

2.3 IL-35 与结缔组织皮肤病

皮肌炎是一种主要累及皮肤和横纹肌的自身免疫性结缔组织病,有研究表明患者病变肌肉和皮损中的血管周围有CD4+T 淋巴细胞浸润,且免疫抑制疗法有效[21]。Yin 等[22]发现皮肌炎患者血清IL-35高于健康对照组,吞咽困难患者的血清IL-35 高于无吞咽困难患者,由此表明血清IL-35 的增加或许可作为该疾病病情评估的标志物,并可作为食管参与皮肌炎发病的危险因素,但其参与发病的机制仍需进一步研究证实。系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种自身免疫性结缔组织疾病,临床表现广泛,狼疮性肾炎是SLE 最严重的表现形式。He 等[23]发现活动期SLE 患者的血清IL-35水平低于非活动期SLE 患者。此外,并发肾炎的SLE患者血清IL-35水平明显低于无肾炎的SLE患者,这些结果表明,IL-35 可能是SLE 肾脏受累的潜在生物标志物。系统性硬化是一种以皮肤和内脏胶原纤维进行性硬化为特征的结缔组织疾病,病因不明,目前关于自身免疫机制在该病的研究中越来越受重视。最近研究表明,在系统性硬化患者血清及皮损中IL-35均表达增加,表明IL-35 参与了系统性硬化的发病,部分研究表明并发肺纤维化的患者血清IL-35 高于无肺纤维化患者,但也有研究发现两者间并无显著性差异,因此IL-35 在系统性硬化发病机制中的作用仍待进一步研究[24-27]。干燥综合征属于皮肤科和风湿免疫科交叉的病种,近年来也有研究发现干燥综合征患者血清IL-35 水平及外周血单个核细胞表达的IL-35 均降低,表明IL-35 也可能参与了干燥综合征的发病[28]。

2.4 IL-35 与血管炎性皮肤病

白塞病是一种以反复发作的口、眼、生殖器和皮肤损害为特征的细小血管炎性疾病,免疫机制在疾病的发展中起着重要作用。Sonmez 等[29]分离白塞病患者外周血单核细胞,进行细胞培养,用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)测定培养上清液中IL-35 细胞因子水平,结果发现活动期白塞病患者IL-35 水平降低,证明IL-35 参与了白塞病的发病,但其具体机制仍需进一步研究。

2.5 IL-35 与结节病

结节病是一种累及全身包括皮肤在内的肉芽肿性疾病,许多T 淋巴细胞相关的细胞因子参与了结节病的免疫发病机制,其中包括IL-35[30]。Song 等[31]通过ELISA 和实时定量聚合酶链反应(PCR)分别检测了结节病患者血浆IL-35 水平及外周血单个核细胞中IL-35 亚基Ebi3、p35 和T 调节细胞转录因子Foxp3 的表达水平,并分析其相关性。发现结节病患者血浆IL-35 水平及外周血单个核细胞中Ebi3 和Foxp3 的表达均明显降低,且IL-35 表达水平与Ebi3和Foxp3 的表达呈显著正相关,提示IL-35 可能参与了结节病的炎症过程,揭示其在结节病发病机制中的重要作用。

综上所述,IL-35 是近年来免疫学领域发现的重要的具有免疫抑制及免疫调节作用的细胞因子,它广泛参与了多类型皮肤病的发病过程。

3 IL-35的未来研究展望

皮肤病诸多病种与其他内科疾病病因及发病机制有交叉相关之处,如自身免疫性疾病的发病机制、药物性损害的发病机制及变态反应发病机制,在这些交叉领域,IL-35 在药物性损害相关疾病中已有一些研究[32-34],这为将来研究药物相关性皮肤病奠定了理论基础。同时,它在变态反应领域也有一些初步的研究成果,研究发现变应性鼻炎患者血清IL-35 降低,经过敏原特异性免疫治疗后,IL-35 水平升高,提示IL-35 参与了变应性鼻炎的发病[35-38];也有研究发现哮喘患者血清IL-35 水平明显低[39],以IL-35 基因序列转导的腺病毒作为载体注射入哮喘小鼠后,其气道高反应的严重程度、支气管肺泡灌洗液中炎性细胞的数量和IL-4、IL-5、IL-13 和IL-17 的水平均降低[40],IL-35 也能有效抑制过敏性哮喘患者CD4+CD25-T 淋巴细胞的增殖和IL-4 的产生[41],这些研究结果均提示IL-35 参与了哮喘发病,可能是过敏性哮喘治疗新方向。但是,目前在变态反应性皮肤病当中的研究仍为空白,需要拓宽IL-35 在变态反应性皮肤病中的研究,进一步深入阐明IL-35 在这些疾病中所发挥的生物学功能及其作用机制。当然,由于皮肤病种类繁多,IL-35 在皮肤病中的研究空白不仅限于上述两类疾病,这需要广大皮肤科学者长期的努力去发现IL-35 在皮肤病中的奥秘。

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