ILC2释放的脂滴调控中性粒细胞在2型炎症中的关键作用

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2型炎症反应是机体对寄生虫及胞外致病微生物的主要防御机制,也是维持机体各系统生理平衡的重要因素。然而,2型炎症反应过度活跃时,会导致慢性过敏性疾病的发生,如哮喘、过敏性鼻炎等。虽然这些疾病对患者的生活质量影响深远,但目前临床上仍缺乏有效的根治手段,因此了解其病理机制成为重要的研究领域。
近年来,2型固有免疫细胞(ILC2)作为新发现的调控2型炎症反应的关键细胞,吸引了广泛关注。ILC2通过分泌2型炎症细胞因子,如IL-4、IL-5和IL-13,启动和放大2型炎症反应。典型的2型炎症效应细胞是嗜酸性粒细胞,研究表明,嗜酸性粒细胞数量的增加与过敏性哮喘患者的病情加重密切相关。然而,在重度哮喘患者中,中性粒细胞的数量也显著增加,且其与2型炎症的关联机制尚未完全明确。
2024年10月3日,西湖大学徐和平课题组在《Immunity》期刊发表了一项关于2型炎症的新研究,题为《“Alarmin-loaded extracellular lipid droplets induce airway neutrophil infiltration during type 2 inflammation”》。该研究揭示,ILC2分泌到细胞外的脂滴能够有效招募中性粒细胞,从而在呼吸道过敏性炎症中起到关键作用。
ILC2调控中性粒细胞浸润
研究团队首先通过构建不同免疫细胞缺陷型小鼠哮喘模型,发现ILC2缺陷导致中性粒细胞无法浸润到呼吸道中。接着,研究人员通过ILC2过继转移实验,证实了ILC2的存在可以促进中性粒细胞的呼吸道浸润。这些实验结果表明,ILC2在中性粒细胞招募过程中发挥了重要作用。
为了进一步研究ILC2如何招募中性粒细胞,研究团队建立了ILC2培养上清诱导中性粒细胞迁移的体外模型。通过生化和蛋白质组学实验,研究人员发现警报素HMGB1是ILC2分泌的关键分子,能够特异性地招募中性粒细胞。HMGB1是一种在机体炎症反应中起重要作用的核蛋白,它可以在细胞死亡时被动释放,也可以通过活细胞主动分泌。
ILC2释放脂滴及其作用机制
进一步的研究发现,ILC2分泌HMGB1依赖于炎症细胞因子IL-33的刺激。通过基因表达分析,研究人员发现IL-33能够诱导ILC2细胞内脂滴的大量积累。此外,研究还通过免疫共沉淀和蛋白质谱分析,鉴定出一系列与脂滴形成相关的蛋白质,包括PLIN3、ACSL5和BSCL2,这些蛋白与HMGB1在脂滴膜表面相互作用。
更加引人注目的是,研究人员发现,在ILC2培养上清和过敏性哮喘模型中的肺泡洗液中,脂滴表面携带了大量的HMGB1分子。利用化学手段破坏这些胞外脂滴后,显著降低了ILC2上清招募中性粒细胞的能力。此外,研究通过遗传学手段抑制ILC2细胞内的脂滴积累,结果显示胞外脂滴及HMGB1的含量显著减少,进而降低了中性粒细胞的浸润。而通过反向添加野生型ILC2培养上清中的脂滴,则恢复了ILC2招募中性粒细胞的功能。这些结果表明,ILC2分泌的脂滴是中性粒细胞浸润呼吸道的关键介质。
ILC2在2型炎症中的多重作用
该研究不仅揭示了ILC2通过释放脂滴来调控中性粒细胞的招募,还拓展了对2型炎症中ILC2与中性粒细胞之间复杂相互作用的认识。徐和平课题组在2023年的研究中发现,ILC2细胞内的脂滴储存能量以支持其快速增殖,进而增强2型炎症反应。这一新发现进一步表明,ILC2不仅通过细胞因子调控2型炎症,还通过脂滴介导了独特的免疫通讯机制。
未来的干预策略
此次研究为理解中性粒细胞在重度哮喘等2型炎症疾病中的积累提供了新的理论框架,也为开发新型治疗策略提供了潜在靶点。未来,通过针对ILC2释放脂滴及其表面携带的HMGB1的干预,可能为治疗过敏性哮喘及其他2型炎症相关疾病带来新的治疗途径。
结论
徐和平课题组的研究不仅为哮喘等2型炎症疾病的机制研究提供了新的视角,还揭示了ILC2在调控中性粒细胞浸润中的重要作用。通过研究ILC2如何释放携带HMGB1的脂滴,研究人员提出了一种全新的免疫细胞间信号传递方式,为未来相关疾病的治疗提供了新的思路和干预靶点。这一发现为过敏性炎症的治疗和预防提供了科学依据,期待未来能基于该机制开发出更有效的治疗方法,减轻患者的疾病负担。
2025-04-16
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