白細胞介素31與過敏性哮喘

Interleukin 31 and Allergic Asthma

文獻標志碼:A

文章編號:1672－688X( 2015)03－0235－03

基金項目:國家自然科學基金( NO.81260266)

收稿日期:2015－07－15

作者單位:遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院，貴州遵義563003

作者簡介:鄭連營( 1987－)，男，河南鄭州人，檢驗師，從事臨床免疫檢驗工作。

通信作者:黃俊瓊，女，博士，主任技師，E-mail: 543369692@ qq.com

過敏性哮喘是由多種炎癥細胞特別是嗜酸性粒細胞、肥大細胞、T淋巴細胞、中性粒細胞、氣道上皮細胞介導的氣道慢性炎癥性疾病，通常表現(xiàn)為氣道高反應性和氣道重塑。在哮喘的發(fā)生機制中，白細胞介素起著重要作用。近年來，IL-31 ( interleukin 31，IL-31)作為一種新型的細胞因子，在哮喘發(fā)生發(fā)展過程中的作用越來越受到人們的重視。本文就IL-31與哮喘的關系的研究進展做一綜述。

1　白細胞介素

白細胞介素是細胞因子超家族成員系列，種類較多，可以作為細胞間傳遞信號的分子，主要參與免疫應答的調節(jié)、免疫細胞的分化發(fā)育、炎癥反應的介導等。

2　IL-31

IL-31是Dillon等人在2004年發(fā)現(xiàn)的一種四螺旋結構的細胞因子 ［1］，屬于IL-6細胞因子家族，但和IL-6細胞因子家族具有較低的同源性，主要由活化的CD4 +T淋巴細胞分泌，特別是活化的輔助性Th2細胞、肥大細胞、單核細胞/巨噬細胞以及樹突狀細胞 ［2－4］。除了IL-6和IL-31，這個家族還包括IL-11、IL-27、抑瘤素、白血病抑制因子、睫狀神經營養(yǎng)因子及類心肌營養(yǎng)素因子 ［5－6］。IL-31主要作用靶點位于皮膚、肺、腸以及神經系統(tǒng)。IL-31在睪丸、骨髓、胸腺、脾臟、腎臟和骨骼肌中也有低水平的表達 ［1，7］。有研究表明IL-31在皮炎、瘙癢、過敏性哮喘等過敏性疾病中發(fā)揮重要作用 ［8－9］。

3　IL-31受體

IL-31功能受體是由IL-31R和OSMR兩個亞基組成的異源二聚體復合物 ［1］，但是IL-31與其他IL-6細胞因子家族中其他細胞因子不同的是，IL-31沒有利用gp130作為受體亞基，而是與gp130具有約28%序列同源性的IL-31RA結合 ［10］。

4　IL-31的生物學作用

IL-31的生物學作用目前還不完全清楚，研究表明IL-31可能在特應性皮炎、瘙癢癥、過敏性哮喘誘導產生細胞因子和趨化因子、細胞增殖分化、造血、炎癥反應和免疫應答等方面發(fā)揮重要作用。

5　過敏性哮喘與IL-31

過敏性哮喘(簡稱哮喘)是由多種細胞特別是嗜酸性粒細胞、肥大細胞、T淋巴細胞、中性粒細胞、氣道上皮細胞以及細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。在易感者中此種炎癥可引起反復發(fā)作的喘息、氣促、胸悶和(或)咳嗽等癥狀，多在夜間和(或)凌晨發(fā)生，氣道對多種刺激因子反應性增高。引起哮喘的主要誘因為可吸入性過敏原，比如植物花粉、細菌、動物皮毛、塵螨等抗原性物質。

從免疫學的角度來說過敏性哮喘屬于過敏反應中IGE介導的Ⅰ型過敏反應或速發(fā)型過敏反應，Ⅰ型過敏反應的發(fā)生機制可分為致敏和發(fā)敏兩個階段，當可吸入性的過敏原進入機體后，誘發(fā)機體產生足夠量的IGE抗體，該抗體通過血液循環(huán)分布全身，并與肥大細胞和嗜堿性粒細胞等炎性細胞膜表面的受體結合，從而使機體處于致敏狀態(tài)。當機體再次接觸含相同或者相似的可吸入過敏原組分時，過敏原分子特異性識別并結合致敏細胞膜表面的IGE并橋連附近相鄰的IGE分子，激活并誘導肥大細胞內儲存的顆粒物質釋放，并介導相關的細胞因子、趨化因子和黏附分子等的合成和分泌。

Ⅰ型過敏反應又不能解釋其氣道高反應性，過敏性哮喘的具體發(fā)病機制還不清楚，過敏性哮喘的免疫學發(fā)病機制是抗原特異性的Th1細胞和Th2細胞之間比例的失衡是目前多數(shù)學者認同的，表現(xiàn)為Th1型免疫反應相對減弱，而Th2型免疫反應相對亢進。兩種細胞之間相互抑制，Th1型細胞分泌IL-2、IFN-γ抑制Th2型細胞的分化，Th2型細胞分泌IL-4、IL-5、IL-13等抑制Th1細胞的分化 ［11－12］。哮喘發(fā)病過程中T細胞的作用極其重要，隨著免疫學不斷的深入發(fā)展，效應T細胞亞群及其細胞因子的整體概念在不斷擴大，而IL-31作為新近發(fā)現(xiàn)的Th2型細胞因子，且在Th2偏向刺激條件下細胞的表達水平較高，由于Th1細胞和Th2細胞均表達IL-31，因此在過敏性哮喘中IL-31可能是通過調節(jié)兩種細胞亞群的平衡參與哮喘的發(fā)生發(fā)展。

近年來有研究表明，IL-31可以作為評估過敏性哮喘患者的潛在指標 ［11，13］，在肺組織里IL-31的主要靶細胞是支氣管上皮細胞和肺泡上皮細胞、肺成纖維細胞和巨噬細胞 ［14］，IL-31可以通過與支氣管上皮細胞上的IL-31RA結合并活化JAK-STAT信號通路，在短時間內分泌大量的表皮生長因子、血管內皮生長因子、單核細胞趨化蛋白-1，且呈時間和劑量依賴性表達增高 ［15］。Parker等 ［16］發(fā)現(xiàn)IL-31對纖毛上皮細胞的分化沒有任何不利的影響。IL-31及IL-31R可誘導人呼吸道上皮細胞黏蛋白5AC ( MUC5AC)基因的表達。在過敏性哮喘患者血清中IL-31濃度以及外周血單個核細胞中IL-31mRNA的表達相對于正常人來說都有明顯的上調 ［17］。Liu等 ［18］采用重組的人IL-31刺激鼻上皮細胞，發(fā)現(xiàn)IL-31可以促進Th2型細胞因子的分泌和MUC5AC的表達上調，從而促進Th2型細胞炎癥性反應。肺組織自身免疫的關鍵細胞:肥大細胞和嗜酸細胞分別表達IL-31和IL-31RA，也表明IL-31與機體自身免疫系統(tǒng)對抗過敏原和病原體的過程有直接關系 ［19］。這些發(fā)現(xiàn)進一步證實IL-31在支氣管哮喘中發(fā)揮作用，IL-31可能成為過敏性疾病和哮喘治療的目標，它具有組織特異性而且避免了多效性和系統(tǒng)性的活化因子中和反應的副作用，IL-31在Th2細胞因子介導的炎癥如過敏性皮炎、過敏性哮喘中具有重要作用 ［20］。可誘導促炎基因，并介導嗜酸性粒細胞、肥大細胞、嗜堿性粒細胞等多種炎癥細胞的生物學效應，從而參與過敏性哮喘的發(fā)病過程。

5　展望

IL-31為最新發(fā)現(xiàn)的新型細胞因子，在過敏性疾病中的重要地位。目前與過敏性哮喘關系的研究也比較多，有望成為哮喘的診斷指標和治療潛在靶點，但其在過敏性哮喘發(fā)病、發(fā)展過程中的生物學功能和機制還不完全清楚，雖已有實驗證明IL-31在過敏性哮喘發(fā)病過程中起重要作用，其在過敏性炎癥性疾病中的具體作用效果，能否為臨床治療提供有效的干預還需要進一步探索。