【编者按】
胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)有保护支气管哮喘气道上皮屏障功能的作用,但长链和短链TSLP在其中可能发挥截然相反的作用。哮喘发病时long-TSLP和short-TSLP表达失衡、short-TSLP发挥保护作用的机制都值得医学界进一步去探讨和研究。
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作者:余常辉 董航明
胸腺基质淋巴细胞生成素(Thymic stromal lymphopoietin,TSLP)是一类IL-7样细胞因子,因在胸腺基质细胞培养基中发现而得名,具有促进T、B淋巴细胞增殖和Th2炎症反应的作用,进而参与哮喘、特异性皮炎、炎性肠病等过敏性疾病的发病过程[1]。我们前期研究发现TSLP具有保护支气管哮喘气道上皮屏障功能的作用[2],但近期国内外研究发现,长链和短链TSLP(long/short -TSLP)在其中可能发挥截然相反的作用。
1 TSLP在哮喘发病中的作用
TSLP主要在在全身组织都有表达,其中肺组织中气道上皮细胞、树突状细胞、肥大细胞等细胞均有表达[3, 4]。在过敏原,如屋尘螨、病毒等刺激下,气道上皮细胞、树突状细胞等可大量表达和分泌[4]。有研究发现,G-菌分泌的内毒素、真菌分泌的β-葡聚糖等也可诱导树突状细胞分泌TSLP[5]。
TSLP主要通过TSLPR/IL-7R复合体激活下游STAT3和STAT5信号通路,诱导树突状细胞(DC)活化,从而促进初始CD4+ T淋巴细胞向Th2细胞分化,导致IL-4、IL-5、IL-13, TNF-α等炎症介质释放[6, 7],破坏气道上皮屏障、诱导平滑肌细胞高反应、气道重塑等。2014年N Engl J Med报道,利用TSLP单抗(AMG157)治疗轻度哮喘病人可减轻对过敏原的反应性、减少FEV1的下降和改善气道炎症[8]。
2 气道上皮细胞表达的long-TSLP和short-TSLP失衡可促进哮喘的发生发展
Harada M等[9]和Maria Rescigno等[10]发现,TSLP存在三个转录变异体,其中转录体1和2可以分别转录翻译为long-TSLP和short-TSLP。组成short-TSLP的63个氨基酸和long-TSLP C端的63个氨基酸一致[10]。
正常的气道上皮细胞中,主要为short-TSLP表达[10];而在病毒类似物Poly(I:C)、LPS等变应原刺激后,long-TSLP表达明显上调,而short-TSLP表达没有变化[9]。我们课题组近期研究发现,在HDM诱导的哮喘气道上皮模型中,long-TSLP表达显著升高,而short-TSLP表达没有显著改变[11]。可见,哮喘发生时气道上皮细胞表达的long-TSLP和short-TSLP存在失衡。进一步,在long-TSLP短肽诱导的16-HBE细胞中,炎症因子表达增加,上皮屏障功能被破坏;而short-TSLP短肽可抑制long-TSLP短肽引起的的破坏作用[11, 12]。表明在哮喘气道上皮细胞中,long-TSLP和short-TSLP表达失衡参与了气道炎症等的发生发展。
因short-TSLP没有long-TSLP N端结构,不能和TSLPR结合,目前关于short-TSLP是如何发挥作用的机制研究还有待进一步研究[9]。
3 哮喘气道上皮细胞long-TSLP和 short-TSLP表达失衡的可能机制
那么,哮喘上皮细胞中long-TSLP和short-TSLP表达失衡的机制是什么?Lee等[19]发现,long-TSLP的5’UTR端启动子区域有核因子NF-κB、AP-1等的结合位点,过敏原激活NF-κB、AP-1等后促进long-TSLP转录,但对short-TSLP的转录没有影响[13, 14]。还有研究报道,long-TSLP的5’UTR端非转录区中基因多态性导致long-TSLP转录活性的差异和哮喘的发病成正相关[15]。而Li M等发现在角朊细胞中vitamin D及其类似物可以诱导TSLP表达,并抑制过敏反应[16]。我们的研究也初步提示,vitamin D可以促进short-TSLP表达,而抑制HDM诱导long-TSLP的表达增加[11]。
TSLP 作为一类重要的细胞因子,long-TSLP和 short-TSLP亚型的发现及差异的功能作用进一步揭示哮喘发生的不同机制,对哮喘的防治提供了新的视角。因此,哮喘发病时long-TSLP和short-TSLP表达失衡、short-TSLP发挥保护作用的机制都值得我们进一步去探讨和研究。
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作者简介
董航明
中国医师协会呼吸医师分会青年委员,
南方医科大学南方医院呼吸与危重症医学科,
医学博士,副主任医师,副研究员。
余常辉
南方医科大学南方医院呼吸与危重症医学科,医学博士。