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为深入了解过敏性疾病发病机制及治疗策略,苏黎世大学瑞士过敏与哮喘研究所(SIAF)等机构研究人员开展 2 型免疫在过敏性疾病中作用的研究。他们揭示相关机制,明确多种细胞和分子作用。这对精准治疗、改善患者生活意义重大,值得科研人员一读。
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引言
苏黎世大学瑞士过敏与哮喘研究所(Swiss Institute of Allergy and Asthma Research, SIAF)的研究人员对上皮屏障的研究始于 2000 年,旨在揭示 2 型疾病的发病机制。具体而言,湿疹、哮喘和慢性鼻窦炎会导致上皮细胞死亡,进而引发慢性上皮屏障缺陷,以及由先天性和适应性免疫机制引起的上皮周围炎症 [4 - 6]。早期对与 2 型疾病相关的上皮屏障功能的理解是,将 “阻挡” 过敏原、毒素、污染物和微生物视为屏障功能的定义。“清除” 则是指在 2 型炎症期间,健康个体暴露于高剂量过敏原时,通过打开上皮屏障来排出炎症细胞和细胞因子,以及 “抑制” T 细胞和其他细胞在屏障表面释放的调节性细胞因子的功能 [7, 8]。已证实,哮喘、特应性皮炎(atopic dermatitis, AD)和慢性鼻窦炎中存在上皮屏障缺陷,这与遗传因素有关。
过敏性疾病给全球健康带来了沉重负担,近十亿病例对发病率、死亡率和医疗成本产生了重大影响。这些疾病种类繁多,包括哮喘、过敏性鼻炎、伴有鼻息肉的慢性鼻窦炎(chronic rhinosinusitis with nasal polyposis, CRSwNP)、特应性皮炎以及食物和药物过敏 [1 - 3]。尽管并非所有患者都是如此,但这些在临床上表现各异的疾病,在大多数受影响的患者中通常都具有 2 型炎症的特征。具体来说,部分患者表现出非 2 型机制,这些机制可能独立发挥作用,也可能与 2 型途径共同起作用。2 型疾病患者常见的病理生理特征包括上皮屏障功能障碍、细胞浸润组织、组织重塑、微生物群改变和免疫失调 [1 - 3]。
过去几十年的大量研究已证实 2 型免疫和 2 型细胞因子在过敏性病理过程中起着关键作用(图 1)。当皮肤和粘膜上皮细胞接触过敏原、感染因子和环境有毒物质时,会释放警报素,即胸腺基质淋巴细胞生成素(thymic stromal lymphopoietin, TSLP)、白细胞介素(interleukin, IL)-25 和 IL-33。这些细胞因子可直接诱导 2 型先天性淋巴细胞(group 2 innate lymphoid cells, ILC2s)和辅助性 T 细胞 2(T helper 2, Th2)产生 2 型细胞因子 [25, 26]。警报素与许多趋化因子一同释放,吸引 2 型反应相关细胞,有时还会激活炎性小体和 IL-1β [17, 21, 22, 27 - 29]。与警报素类似,参与 2 型反应的细胞因子,包括 IL-4、IL-5、IL-9、IL-13 和 IL-31,它们相互协调,涉及多种细胞,共同构成了整体的 2 型免疫 [3]。初始 CD4 + T 细胞在 IL-4 的影响下分化为 Th2 细胞,IL-4 还刺激 B 细胞进行同种型类别转换,产生免疫球蛋白 E(immunoglobulin E, IgE),并增加粘附分子 VLA4 和 VCAM-1 的表达,促进 Th2 细胞和嗜酸性粒细胞向组织迁移,从而打开上皮屏障 [30, 31]。IL-5 主要促进嗜酸性粒细胞的成熟和募集。由 Th9 细胞分泌的 IL-9 可诱导嗜酸性粒细胞炎症、肥大细胞(mast cell, MC)生长、粘液过度分泌和气道高反应性(airway hyperresponsiveness, AHR)。IL-13 调节产生 IgE 的 B 细胞增殖、杯状细胞增生、粘液过度分泌和 AHR,并打开上皮紧密连接(tight junction, TJ)屏障 [31, 32]。IL-31 启动神经免疫回路,刺激瘙痒和神经元生长 [33]。
2 型炎症性疾病具有共同的发病机制和治疗靶点。与几十年前不同,它们常与多种合并症相关,这些合并症会同时影响多个器官,还伴有慢性炎症、上皮屏障损伤和微生物群失调 [24]。苏黎世大学瑞士过敏与哮喘研究所的这篇综述深入探讨了 2 型免疫的复杂机制,重点关注上皮屏障功能障碍、细胞因子和警报素的作用,以及相关的复杂细胞相互作用。此外,该综述还研究了这些机制对治疗干预的意义,突出了治疗 2 型免疫介导疾病的潜在靶点。
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