医学进展
2017年10月号
医学进展
征文选登

IL-10抗炎机制阐明:由巨噬细胞代谢重编程介导

作者:黄希瑶

白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)是一种关键的抗炎细胞因子,由活化免疫细胞产生。虽然大多数造血细胞通过表达IL-10受体(IL-10 receptor,IL-10R)感受IL-10,但近期研究显示,巨噬细胞是抑制IL-10效应的主要靶细胞。IL-10位点的多态性带来了炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD;包括溃疡性结肠炎和克隆恩病)的风险。IL-10和IL-10R缺陷小鼠和人类表现出重度肠炎症。目前,关于IL-10抗炎活性的分子基础仍知之甚少。

炎症反应通常由固有免疫系统的受体(如Toll样受体)触发。最初的感染识别主要由组织常驻巨噬细胞介导,导致了炎症介质的产生。近期,巨噬细胞代谢研究显示,在巨噬细胞活化过程中代谢谱出现了巨大改变。例如,在脂多糖激活巨噬细胞中,细胞代谢转向糖酵解;在IL-4激活巨噬细胞中,代谢转向氧化磷酸化。因此,巨噬细胞活化中的代谢适应是巨噬细胞极化的一个关键。

美国耶鲁大学医学院的Ip WKE等人发现,IL-10可对抗炎症刺激诱导的巨噬细胞代谢谱转变。具体来说,IL-10抑制脂多糖诱导的葡萄糖摄取及糖酵解,并促进氧化磷酸化。此外,IL-10通过诱导哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制剂——DDIT4,来抑制mTOR活性。因此,IL-10促进线粒体自噬(mitophagy),该自噬可清除功能障碍的线粒体,后者的特征是膜电位低及活性氧高水平。在结肠炎小鼠模型和IBD患者中,在无IL-10信号转导的情况下,巨噬细胞累积受损的线粒体,这导致了炎症小体(inflammasome)激活和IL-1β产生的调节障碍。

该研究加深了对炎症中关键过程的理解,并可能有助于靶向结肠炎IL-10通路的治疗的产生。该研究对于预防或治疗细胞损失引起的退行性疾病(常随衰老发生)具有重要意义。(作者:黄希瑶)

参考文献:Science 2017;356:513-519


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