III型干扰素可通过NLRP1/NLRP3信号通路减弱Th1/Th17细胞的致病性,并调节自身免疫性葡萄膜炎中的视网膜色素上皮细胞
《Genetics in Medicine Open》:Type III Interferons attenuates Th1/Th17 cell pathogenicity and regulates retinal pigment epithelium cells via NLRP1/NLRP3 signaling axis in autoimmune uveitis
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时间:2025年12月02日
来源:Genetics in Medicine Open CS1.2
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葡萄膜炎中Type III干扰素通过抑制NLRP1/NLRP3炎症小体减轻视网膜屏障破坏和炎症反应。血清及外周血单核细胞中IFN-λ水平在活动性BD和VKH患者显著升高,且与疾病严重程度相关。IFNLR1缺陷小鼠模型显示更严重的EAU,表现为Th1/Th17细胞增多、Treg细胞减少、血视网膜屏障(BRB)破坏及炎症因子(IL-6、IL-8、IL-1β、MCP-1)过度分泌。RNA测序揭示NLRP1/NLRP3信号通路富集,抑制该通路可减少炎症因子释放并增强紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-5、Occludin)表达。
葡萄膜炎是一种以眼内炎症为特征、导致视力损害的复杂性疾病,其病理机制涉及T细胞失衡和血视网膜屏障(BRB)破坏。血视网膜屏障由视网膜色素上皮(RPE)细胞和血管内皮细胞共同构成,RPE细胞不仅是视网膜的光谱屏障,还通过分泌多种炎症因子调控免疫细胞活性。近年来,干扰素信号通路在自身免疫性疾病中的作用备受关注,其中Type III干扰素(IFN-λs)通过独特的异源二聚体受体(IFNLR1/IL-10R2)介导效应。当前研究对IFN-λs在葡萄膜炎中的具体作用尚不明确,尤其缺乏其在RPE细胞屏障功能和炎症调控中的直接证据。
本研究通过临床样本分析、动物模型构建及分子机制探索,系统揭示了IFN-λs在葡萄膜炎中的保护性作用及其分子机制。首先,对活动性贝赫切特病(BD)和葡萄膜色素上皮脱落症(VKH)患者的血清及外周血单核细胞(PBMCs)进行检测,发现IFN-λ1、IFN-λ2和IFN-λ3水平在BD和VKH患者中均显著升高,且与临床分期呈正相关。这一发现提示IFN-λs可能通过调节免疫细胞平衡参与疾病进展。进一步采用敲除IFNLR1基因的小鼠建立EAU模型,结果显示IFNLR1缺陷小鼠的炎症程度较野生型显著加重,表现为更严重的玻璃体渗出、脉络膜炎症和视网膜血管炎。
机制研究聚焦于免疫细胞亚群和RPE细胞功能的双向调控。在免疫调节方面,IFNLR1缺陷导致Th1/Th17细胞比例显著升高,而调节性T细胞(Treg)比例下降,这种免疫失衡与疾病活动度直接相关。值得注意的是,缺陷小鼠的树突状细胞(DCs)表面共刺激分子(CD40、CD80、CD86)和MHC-II分子表达增强,分泌的IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-12水平显著升高,表明DCs的异常活化是Th细胞分化的关键驱动因素。这一发现与之前关于DCs在自身免疫性疾病中双重角色的研究一致,即DCs既能通过分泌促炎因子促进Th1/Th17分化,又能通过分泌IL-10和TGF-β抑制Treg功能。
在屏障保护机制方面,通过 Evans blue渗漏实验和紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-5、Occludin)的Western blot分析发现,IFNLR1缺陷导致BRB完整性破坏,表现为视网膜血管通透性增加和紧密连接蛋白表达下降。进一步研究发现,RPE细胞分泌的促炎因子(IL-6、IL-8、IL-1β、MCP-1)水平与IFNLR1表达呈负相关,且重组IFN-λ2可显著抑制LPS诱导的RPE细胞炎症反应。这一结果揭示了IFN-λs通过RPE细胞维持屏障功能的具体途径。
RNA测序和生物信息学分析进一步揭示了NLRP1/NLRP3炎症小体通路的调控作用。在IFNLR1缺陷小鼠的RPE细胞中,NLRP1和NLRP3的表达显著上调,且其激活状态与促炎因子分泌直接相关。通过小分子抑制剂(MCC950和DPP9)阻断NLRP1/NLRP3通路,可显著降低IL-6、IL-8等炎症因子水平,同时恢复紧密连接蛋白的表达。值得注意的是,这种调控具有组织特异性,在肺上皮细胞中,IFN-λs可能通过激活NLRP3通路发挥促炎作用,而在RPE细胞中则表现为保护性效应,这可能与不同组织对IFN-λ信号的不同敏感性有关。
临床转化潜力方面,研究证实IFN-λs在BD和VKH患者中的血清水平可作为生物标志物,其表达强度与疾病活动度呈正相关。动物实验表明,外源性补充IFN-λ2可有效抑制RPE细胞炎症反应,并恢复紧密连接蛋白的表达。这提示针对IFN-λ/IFNLR1通路的靶向治疗可能为葡萄膜炎提供新的干预策略,尤其是对于激素治疗反应不佳的病例。相较于传统的Type I干扰素(如IFN-α),IFN-λ具有更精准的免疫调节特性,其受体在RPE细胞和DCs中特异性表达,可避免全身性副作用。
本研究的局限性主要在于样本量的限制(患者组每组11-16例)以及未区分不同亚型IFN-λ(如IFN-λ1、λ2、λ3)的独立作用。此外,尽管NLRP3通路在RPE细胞中的关键作用得到验证,但尚未明确其与IFN-λ信号通路的直接交互机制。未来研究可进一步探索以下方向:1)IFN-λ亚型在葡萄膜炎中的差异化作用;2)NLRP1/NLRP3与RPE屏障功能的分子互作网络;3)联合IFN-λ靶向治疗与DC疫苗在难治性葡萄膜炎中的应用。
在临床实践层面,本研究为IFN-λs的靶向治疗提供了理论依据。目前临床使用的IFN-α制剂存在发热、关节痛等全身性副作用,而IFN-λ因受体表达受限,可能具有更好的安全性。实验数据显示,IFN-λ2在体外可有效抑制LPS诱导的RPE细胞炎症反应,且在动物模型中能显著改善BRB完整性。这提示未来开发重组IFN-λ或其类似物可能成为治疗葡萄膜炎的新策略,尤其适用于合并全身性炎症反应的病例。此外,研究发现的NLRP3通路激活状态可作为疗效监测指标,为个体化治疗提供依据。
总之,该研究首次系统阐明了IFN-λs通过调控NLRP1/NLRP3炎症小体通路维持RPE屏障功能和免疫稳态的作用机制。这一发现不仅填补了葡萄膜炎分子机制研究的空白,更为开发新型靶向治疗提供了重要靶点。后续研究可结合单细胞测序和空间转录组技术,进一步解析IFN-λs在RPE细胞和免疫细胞中的时空调控网络,为精准医疗提供更深入的理论支持。
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