医学进展
2019年09月号

IL-1β–ILC3–IL-2信号通路调控 胃肠道Treg细胞和免疫稳态

作者:贾盛崧

美国康奈尔大学(Cornell University)的Gregory Sonnenberg团队揭示了IL-1β–ILC3–IL-2信号通路在维持胃肠道Treg细胞和免疫稳态中发挥的重要作用。

白细胞介素-2(Interleukin 2,IL-2)是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子,是预防胃肠道慢性炎症所必需的。IL-2 在传递信息,激活与调节免疫细胞,介导T、B细胞活化、增殖与分化中起重要作用;低剂量的IL-2已成为治疗炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)的一种潜在策略。然而,在肠道内稳态环境中,调控IL-2发育的细胞和分子机制尚不明确。

美国康奈尔大学(Cornell University)的Gregory Sonnenberg团队揭示了IL-1β–ILC3–IL-2信号通路在维持胃肠道Treg细胞和免疫稳态中发挥的重要作用。

为了确定IL-2是否构成维持肠内Treg细胞和免疫稳态的必需成分,研究人员每隔一天给成年小鼠注射同型或抗IL-2中和抗体,持续两周。短时间内,IL-2的中和促进了脾脏和肠系膜淋巴结的增大,并导致Treg细胞显著减少,且整个胃肠道和相关淋巴组织中CD4+T细胞的增殖显著增加,包括肠系膜淋巴结、大肠和小肠。研究人员分析小肠中IL-2的来源发现,在小肠内稳态环境下,IL-2主要由III型固有淋巴细胞 (group-3 innate lymphoid cells, ILC3) 产生;更深入的分析揭示,ILC3产生IL-2依赖于肠道菌群来源的信号,且IL-1β可以特异性地诱导IL-2的表达。小肠中的IL-1β主要来源于巨噬细胞,且依赖于细胞内MYD88和NOD2通路的介导和传递肠道菌群信号。

研究人员通过构建ILC3细胞中特异性IL-2敲除小鼠,证实ILC3来源的IL-2对于维持小场内Treg细胞、免疫稳态非常关键,特别是机体对于食物抗原的免疫耐受的维持至关重要。此外,对比健康人群和克罗恩病(Crohn´s disease)病人发现, ILC3来源的IL-2受损与克罗恩病患者小肠内Treg细胞减少和免疫调节受损有关。

该研究加强了我们对IL-2在整个胃肠道中的作用和调节的理解,并确定了ILC3s和Treg细胞之间之前未被重视的通路:在肠道内,微生物、IL-1β通过作用于ILC3s促进IL-2的产生,来操控免疫调节。该研究结果为低剂量IL-2用于治疗炎症性肠病提供了参考,此外对其用于淋巴细胞减少症、免疫缺陷,或接受过化学毒性药物治疗的患者也提供了参考。(编译:贾盛崧)

参考文献:Nature 2019;568:405-409

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