气道炎症的“枢纽开关”——上皮预警素的协同调控
来源: 呼吸界 4 天前


导语


哮喘是全球最常见的慢性呼吸系统疾病之一。传统研究多关注IgE、嗜酸性粒细胞、Th2免疫反应等下游炎症指标,但近年研究发现,气道上皮细胞在炎症启动中可能发挥更为关键的调控作用。随着“上皮-免疫轴”概念的提出,研究证实上皮细胞可分泌多种免疫调节因子。其中,胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、IL-25和IL-33作为上皮源性细胞因子,能够直接激活下游免疫通路,被认为是气道炎症早期应答的重要起始信号[1]


哮喘:从“单一疾病”到“复杂拼图”


哮喘等气道炎症性疾病,长期被视为过敏反应的结果。然而,随着研究的深入,人们发现真正点燃炎症的导火索,可能藏在气道上皮细胞之中。哮喘是一种异质性极高的疾病,不同患者的发病机制、炎症类型与治疗反应均存在显著差异[2]。传统观点认为哮喘的核心机制是Th2免疫反应主导的下游通路:IgE介导的肥大细胞脱颗粒反应导致组织炎症和支气管收缩,Th2细胞释放的IL-4、IL-5和IL-13促进嗜酸性粒细胞浸润,而慢性炎症最终导致气道重塑与不可逆气流受限[3]。然而,这些过程只是炎症反应的结果,并不能完全解释疾病的起点。越来越多的证据提示,气道炎症的发生并非始于免疫细胞,而是上皮细胞首先感知外界刺激并发出“危险信号”,由此开启整场炎症反应。


上皮:炎症反应的“第一声预警”


气道上皮细胞并非一个被动的屏障,而是炎症应答的“前哨”。当机体暴露于过敏原、病毒、空气污染或机械损伤等刺激时,上皮细胞会主动释放一类具有免疫激活功能的细胞因子,被统称为“预警素”(alarmins)[4],其中最具代表性的是TSLP、IL-25和IL-33(图1)。IL-25主要诱导杯状细胞增生和黏液分泌,IL-33能直接激活肥大细胞并促进气道重塑。TSLP是其中的关键分子,它通过与IL-7Rα共同形成受体复合物,激活树突细胞、2型固有淋巴细胞(ILC2)及Th2细胞,推动下游的Ⅱ型炎症反应 [5,6]。这三种分子共同构成炎症的上游“警报网络”,一旦被触发,便会引发免疫细胞的级联激活和细胞因子放大效应,类似于一个多级报警系统,迅速放大局部刺激信号 [7]。过去被视作炎症效应细胞的嗜酸性粒细胞和T细胞,实际上是在上皮信号级联放大后被激活的次级响应单元。因此,从上皮屏障的角度理解气道炎症的发生机制,不仅有助于阐明疾病的初始环节,也为开发新的治疗策略提供了方向。



图1 预警素介导的炎症激活路径


上皮预警素:炎症信号的“枢纽三元素”


在气道炎症的复杂网络中,TSLP、IL-25和IL-33 被并称为“上皮来源的预警素三元素”,它们在炎症信号的启动与放大中扮演核心角色。TSLP因其在免疫调控中的广泛作用,被视为气道炎症的“枢纽分子”。它不仅能诱导Th2免疫通路,还能参与部分非T2炎症反应,调节更广泛的免疫网络 [8]。除此之外,TSLP信号通路还与气道神经反射、上皮修复与屏障功能密切相关,被认为是连接上皮与免疫系统的关键枢纽 [9]。在机制上,TSLP可激活树突细胞,促使其分泌趋化因子以招募Th2细胞,并增强肥大细胞和嗜酸性粒细胞的存活与效应功能,从而形成持续的炎症环境。IL-25通过与其受体IL-17RB结合,激活ILC2,促进其释放IL-5和IL-13等细胞因子,从而进一步募集和活化嗜酸性粒细胞,放大嗜酸性粒细胞介导的炎症反应;而IL-33则主要作为“预警素”在上皮屏障受损时迅速释放,通过ST2受体信号通路强烈激活多种免疫细胞(如ILC2、肥大细胞、Th2细胞等),诱导其产生IL-4、IL-5、IL-13等Th2型细胞因子,增强嗜酸性粒细胞浸润、杯状细胞增生及黏液分泌,从而强化黏膜炎症反应。随着对这三种上皮预警素的研究不断深入,人们逐渐认识到:上皮细胞并非炎症中的被动受害者,而是主导免疫应答与炎症放大的“信号源”。未来,精准干预上皮—免疫轴或将推动气道炎症治疗从控制症状迈向“源头阻断”的新阶段。


结语


哮喘的故事,正在被重新书写。从“单一疾病”到“异质性网络”,从“T2与非T2分类”到“上皮–免疫轴”视角,我们逐渐看到炎症背后更深层的逻辑。当我们回望整个炎症链,会发现:气道上皮的那一声“预警”,正是炎症风暴的起点。而TSLP、IL-25和IL-33则是这场风暴的“枢纽开关”。未来,也许哮喘不再被简单定义为一种免疫紊乱,而是一种由上皮启动、由免疫放大的系统性反应。而阻断这一信号,正是走向“源头治疗”的关键一步。


参考文献


[1] Ziegler SF, et al. Sensing the outside world: TSLP regulates barrier immunity. Nat Immunol. 2010 Apr;11(4):289-93. 

[2] Reddel HK, et al. Global Initiative for Asthma Strategy 2021: Executive Summary and Rationale for Key Changes. Am J Respir Crit Care Med. 2022 Jan 1;205(1):17-35. 

[3]Dunican EM, et al. The Role of Type 2 Inflammation in the Pathogenesis of Asthma Exacerbations. Ann Am Thorac Soc. 2015 Nov;12 Suppl 2(Suppl 2):S144-9. 

[4] Whetstone CE, et al. The Role of Airway Epithelial Cell Alarmins in Asthma. Cells. 2022 Mar 24;11(7):1105. 

[5]Stanbery AG, et al. TSLP, IL-33, and IL-25: Not just for allergy and helminth infection. J Allergy Clin Immunol. 2022 Dec;150(6):1302-1313. 

[6]Klose CSN, et al. Innate lymphoid cells control signaling circuits to regulate tissue-specific immunity. Cell Res. 2020 Jun;30(6):475-491. 

[7]Duchesne M, et al. Epithelial cell alarmin cytokines: Frontline mediators of the asthma inflammatory response. Front Immunol. 2022 Oct 14;13:975914. 

[8]Ziegler SF. Thymic stromal lymphopoietin and allergic disease. J Allergy Clin Immunol. 2012 Oct;130(4):845-52. 

[9]Ebina-Shibuya R, et al. Role of thymic stromal lymphopoietin in allergy and beyond. Nat Rev Immunol. 2023 Jan;23(1):24-37. 



审批编号:CN-170686,截止至2026-11-10

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