嗜硷性白血球导致气喘的机制

所属栏目:新闻相机 2020-06-26 00:24:16 来源于:http://www.658msc.com

编译来源:白血球「好塩基球」の喘息における新メカニズムを解明

日本东京理科大学为主的研究团队发现,居家尘螨等过敏原诱发的气喘,由嗜硷性白血球(basophil)分泌白介素-4(interleukin-4;IL-4)与自然辅助性细胞(natural helper cell)共同调控所形成。该研究成果2014年5月刊载于科学期刊「Immunity」。

嗜硷性白血球导致气喘的机制

图 : 嗜硷性白血球 (来源:维基百科)

人体具有防御异物、保卫身体的免疫系统,但它有时会产生不适合的免疫反应,其一为「过敏反应」。过敏反应依形成机制可分为5大类别,其中免疫球蛋白E(immunoglobulin E; IgE)所引发的过敏反应I型,以支气管气喘、花粉症、及过敏性鼻炎为代表。针对特定过敏原(allergen),免疫球蛋白E会与肥大细胞(mast cell)或嗜硷性白血球的受器结合,诱发过敏反应。

近年发现,即使在不存在免疫球蛋白E作用之肥大细胞或T淋巴球(T lymphocyte)的反应系,也会产生过敏反应。此类针对特殊抗原的免疫反应,可能与嗜硷性白血球、或免疫系统之新型「自然淋巴球(natural lymphocyte)」有关联,最近受到高度瞩目。另外,蛋白质分解酵素-半胱氨酸蛋白酶(cysteine protease),如居家尘螨或凤梨内所含有特殊酵素,是可以强烈诱导过敏反应的过敏原,当过度入侵气管时,会破坏气管上皮,释放出白介素-33(IL-33)诱发过敏反应。

IL-33再与自然淋巴球之自然辅助性细胞产生作用,引发气喘。嗜硷性白血球占全体白血球比率不及0.5%,长久以来,其机能或生物特性仍然不清楚。东京理科大学的研究团队为了解析嗜硷性白血球在体内过敏反应所扮演的角色,特别製作嗜硷性白血球缺损的基改小鼠(Bas-TRECK小鼠)、及仅嗜硷性白血球IL-4缺损的基改小鼠。使用半胱氨酸蛋白酶,对小鼠予以点鼻处理,通常3天内,会导致嗜酸性白血球(eosinophil)大量聚集,造成肺部发炎,并导致黏蛋白(mucin)大量生成,显现气喘症状。但Bas-TRECK小鼠,即使以半胱氨酸蛋白酶点鼻处理,也无气喘症状,且嗜酸性白血球聚集于肺部或黏蛋白生成,也都受到显着抑制。在仅嗜硷性白血球IL-4缺损的基改小鼠,气喘症状也同样受到抑制。这些结果显示嗜硷性白血球所分泌IL-4,在气喘发作扮演重要角色。

研究团队发现,气喘病患的自然辅助性细胞分泌之趋化介素(chemokine)CCL11,会促使嗜酸性白血球聚集肺部,而黏蛋白是受到自然辅助性细胞分泌IL-5或IL-13等所形成。因此分析在嗜酸性白血球聚集或黏蛋白产生过程,IL-4所扮演的角色。结果发现,嗜硷性白血球若未产生IL-4,自然辅助性细胞所分泌的CCL11、IL-5、以及IL-13就会受到抑制,同时发炎相关的各种基因表现也会受到抑制。

研究团队也发现,将野生型小鼠的嗜硷性白血球移殖至Bas-TRECK小鼠,原本受抑制的气喘症状会解除而出现气喘症状。另将无法产生IL-4的嗜硷性白血球移殖至相同小鼠,则不会出现气喘症状。

以上结果证实,活化自然辅助性细胞,需要嗜硷性白血球所分泌的IL-4;半胱氨酸蛋白酶诱发气喘,则需要嗜硷性白血球与自然辅助性细胞的共同调控。这些成果有助于未来开发过敏治疗药物。

名词解释 :

自然淋巴球 : natural lymphocyte,先天具备的免疫反应,感染初期控制自然免疫的淋巴球。

嗜硷性白血球(basophil) : 嗜硷性白血球的细胞质易受到硷性染剂染色而出现大小不一的暗紫色颗粒斑点,因此而得名。

延伸阅读 :

气喘(Asthma)-上下

http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=18023

http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=18025

参考资料 :

Yasutaka Motomura, Hideaki Morita, Kazuyo Moro, Susumu Nakae, David Artis, Takaho A. Endo, Yoko Kuroki, Osamu Ohara, Shigeo Koyasu, and Masato Kubo “Basophil-Derived Interleukin-4 Controls the Function of Natural Helper Cells, a Member of ILC2s, in Lung Inflammation”. Immunity .2014

相关文章