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皮肤和气道炎症中不变T细胞的作用

期刊:Seminars in ImmunopathologyDOI:10.1007/s00281-019-00740-9

这篇文档是一篇由Kwok Ho Yip、Magdalene Papadopoulos、Harshita Pant和Damon J. Tumes等作者撰写的综述文章,发表在2019年4月的《Seminars in Immunopathology》期刊上。文章的主题是探讨不变T细胞(invariant T cells)在皮肤和气道炎症中的角色,特别是不变自然杀伤T细胞(iNKT cells)和黏膜相关不变T细胞(MAIT cells)在过敏性和非过敏性皮肤疾病(如皮炎和银屑病)以及气道疾病(如哮喘、慢性阻塞性肺病、鼻炎和慢性鼻窦炎)中的作用。

不变T细胞的背景与功能

不变T细胞是一类具有有限多样性的T细胞受体(TCR)的免疫细胞,主要存在于皮肤、气道和肠道等屏障组织中。与传统的T细胞不同,iNKT细胞和MAIT细胞通过识别由非经典MHC分子(如CD1d和MR1)呈递的抗原,能够迅速产生细胞因子,参与炎症反应的调控。iNKT细胞主要识别糖脂类抗原,而MAIT细胞则识别与核黄素(维生素B2)代谢相关的细菌和酵母菌抗原。这两种细胞在先天免疫和适应性免疫之间起到了桥梁作用,既能通过TCR识别特定抗原,又能直接响应细胞因子的刺激。

iNKT细胞在气道炎症中的作用

在哮喘中,iNKT细胞通过识别环境中的糖脂类抗原(如来自鞘氨醇单胞菌、烟曲霉和肺炎链球菌的抗原),参与了气道高反应性(AHR)和炎症的发展。虽然早期研究对iNKT细胞在蛋白过敏原诱导的哮喘中的作用存在争议,但后续研究表明,iNKT细胞在哮喘模型中确实发挥了重要作用。例如,使用CD1d或Jα18基因敲除的小鼠模型显示,iNKT细胞的缺失会显著减少炎症和AHR。此外,iNKT细胞还能通过响应IL-25、IL-33和胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)等细胞因子,独立于抗原识别参与炎症反应。

在慢性阻塞性肺病(COPD)中,iNKT细胞也被认为参与了疾病的发展。研究发现,反复激活iNKT细胞可以诱导小鼠产生类似COPD的症状。此外,COPD患者的外周血和痰液中iNKT细胞的数量显著减少,特别是CD4+ iNKT细胞的比例增加,提示iNKT细胞亚型在COPD中的具体作用仍需进一步研究。

MAIT细胞在气道炎症中的作用

与iNKT细胞不同,MAIT细胞的成熟依赖于微生物信号。MAIT细胞主要识别与核黄素代谢相关的细菌和酵母菌抗原,并能够迅速产生IL-17和IFN-γ等细胞因子。在哮喘患者中,MAIT细胞的数量显著减少,特别是在严重哮喘患者中,MAIT细胞的减少与疾病的严重程度相关。此外,MAIT细胞的频率与哮喘风险呈负相关,提示MAIT细胞可能在抑制哮喘发展中起到保护作用。

在COPD中,MAIT细胞的数量也显著减少,特别是在接受类固醇治疗的患者中。MAIT细胞的减少与COPD的严重程度和肺功能下降相关。研究表明,MAIT细胞能够响应流感嗜血杆菌感染的巨噬细胞,提示MAIT细胞的功能障碍可能增加了COPD患者感染的风险。

iNKT和MAIT细胞在皮肤炎症中的作用

在特应性皮炎(AD)中,iNKT细胞的数量和功能存在争议。一些研究发现,AD患者的外周血中iNKT细胞数量增加,并且这些细胞能够产生大量的IL-4和IL-13,促进过敏反应。然而,其他研究则发现AD患者的外周血中iNKT细胞数量减少,提示iNKT细胞可能被招募到皮肤中参与炎症反应。在接触性皮炎(ACD)中,iNKT细胞在皮肤病变部位的数量显著增加,并在小鼠模型中显示出对接触性超敏反应(CHS)的调控作用。

在银屑病中,iNKT细胞被认为通过直接与CD1d表达的角质形成细胞相互作用,诱导角质形成细胞过度增殖,从而促进银屑病的发展。MAIT细胞在银屑病中也表现出显著的作用,特别是在产生IL-17的CD8+ T细胞中,MAIT细胞占据了主要比例。IL-17+ CD8+ T细胞在银屑病皮肤病变中高度富集,并能够产生强烈的炎症反应。

结论与意义

iNKT和MAIT细胞作为宿主与环境界面的关键免疫调节者,在慢性炎症性疾病中发挥了重要作用。iNKT细胞通过识别糖脂类抗原和响应细胞因子,参与了哮喘、COPD和皮肤炎症的发展。MAIT细胞则通过识别与核黄素代谢相关的微生物抗原,参与了哮喘和COPD的调控。尽管已有大量研究揭示了这些细胞在炎症中的作用,但其具体机制和功能亚型仍需进一步研究。未来的研究应着重于探索iNKT和MAIT细胞的功能异质性,以及它们在疾病中的治疗潜力。

文章的价值

这篇综述系统地总结了iNKT和MAIT细胞在皮肤和气道炎症中的最新研究进展,为理解这些细胞在慢性炎症性疾病中的作用提供了全面的视角。文章不仅梳理了已有的研究成果,还指出了未来研究的方向,特别是在功能亚型和治疗应用方面的潜在突破。这篇综述对于免疫学、皮肤病学和呼吸病学领域的研究人员具有重要的参考价值。

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