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:遵義醫學院附屬醫院，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，通常表現為氣道高反應性和氣道重塑。在哮喘的發生機制中，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，在哮喘發生發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、免疫細胞的分化發育、炎癥反應的介導等。

2　IL-31

IL-31是Dillon等人在2004年發現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、睫狀神經營養因子及類心肌營養素因子 ［5－6］。IL-31主要作用靶點位于皮膚、肺、腸以及神經系統。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作的喘息、氣促、胸悶和(或)咳嗽等癥狀，多在夜間和(或)凌晨發生，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型過敏反應或速發型過敏反應，Ⅰ型過敏反應的發生機制可分為致敏和發敏兩個階段，當可吸入性的過敏原進入機體后，誘發機體產生足夠量的IGE抗體，該抗體通過血液循環分布全身，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。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病機制還不清楚，過敏性哮喘的免疫學發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學者認同的，表現為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作為新近發現的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可能是通過調節兩種細胞亞群的平衡參與哮喘的發生發展。

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］發現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，發現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對抗過敏原和病原體的過程有直接關系 ［19］。這些發現進一步證實IL-31在支氣管哮喘中發揮作用，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病過程。

5　展望

IL-31為最新發現的新型細胞因子，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病、發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。