天津醫科大學周潔/西湖大學徐和平發現過敏性肺部炎症的發病調控新機製

作者:iNature 來源:iNature 日期:23-01-30

神經元信號已經成為2型固有淋巴樣細胞(ILC2)的關鍵調節因子,調節組織穩態和過敏性炎症。在肺中ILC2反應的神經元調節的分子途徑仍有待完全闡明。

2023年1月23日,天津醫科大學周潔及西湖大學徐和平共同通訊在Immunity在線發表題為“Dopamine inhibits type 2 innate lymphoid cell-driven allergic lung inflammation by dampening mitochondrial activity”的研究論文,該研究表明多巴胺通過抑製線粒體活性抑製2型固有淋巴樣細胞驅動的過敏性肺部炎症。該研究發現神經遞質多巴胺的豐度與循環ILC2數呈負相關,與人類肺功能呈正相關。多巴胺以DRD1受體依賴的方式有效抑製肺ILC2反應。

Drd1基因缺失或多巴胺能神經元局部消融可增強ILC2反應和過敏性肺部炎症。轉錄組和代謝分析顯示,多巴胺破壞了ILC2中的線粒體氧化磷酸化(OXPHOS)通路。奧替普拉增強OXPHOS活性可拮抗多巴胺的抑製作用。局部給藥多巴胺可減輕過敏原誘導的ILC2反應和氣道炎症。這些發現表明多巴胺是過敏性氣道炎症中ILC2反應的抑製性調節因子。

過敏性哮喘是一種突出的2型呼吸道免疫疾病。ILC2和2型T輔助細胞(Th2)分別是先天免疫應答和適應性免疫應答中2型細胞因子的主要來源,包括白細胞介素-4 (IL-4)、IL-5和IL-13。2型細胞因子通過募集效應免疫細胞,如嗜堿性細胞、肥大細胞和嗜酸性細胞(EOS),誘導免疫球蛋白E (IgE)的類別轉換,刺激粘液產生和氣道高反應性來促進組織炎症。與Th2細胞相比,ILC2不需要抗原特異性信號來激活它們,並且能夠在早期階段更快地響應以啟動2型免疫。此外,ILC2s已被證明可以促進Th2對過敏原的適應性反應。

鑒於ILC2在啟動和放大過敏性氣道炎症中的關鍵作用,了解控製其反應的分子機製至關重要。ILC2活性由可溶性因子編程,包括細胞因子、激素、營養物質和脂質介質。最近,神經免疫相互作用在協調ILC2反應中的關鍵作用已被揭示。

神經遞質和神經肽可以與表達在ILC2上的受體結合,直接調節它們的反應。同時,最近有報道稱交感神經係統通過β2AR控製性腺脂肪中ILC2的活性,β2AR的全身激活導致脂肪組織中ILC2的激活。這些觀察結果共同強調了神經元衍生介質在調節ILC2反應中的關鍵作用,盡管潛在的串擾回路仍有待完全闡明。

多巴胺除了在中樞神經係統中發揮重要作用外,還被認為可以調節免疫細胞活動和過敏性炎症。一項回顧性研究表明,過敏性疾病與帕金森病(PD)之間存在潛在聯係,帕金森病是一種以多巴胺減少為特征的疾病。在PD患者中觀察到肺功能缺陷;用於治療哮喘的β2AR激動劑沙丁胺醇與降低PD風險相關。盡管在不同人群的哮喘患者血漿中多巴胺的豐度方麵觀察到相互矛盾的結果,一項臨床試驗報告稱吸入多巴胺可誘導支氣管哮喘危重症患者的支氣管擴張。

最近有報道稱,多巴胺在年輕小鼠中通過DRD4受體促進Th2細胞的反應,這提供了一種在早期對過敏性炎症更敏感的機製。這些研究共同表明多巴胺的豐富與哮喘的發病機製有關。然而,多巴胺是否直接調節ILC2和2型先天免疫的功能仍有待探索。

該研究揭示了一種以前未被認識的調節信號軸,它在過敏性氣道炎症期間介導神經係統和先天免疫之間的交叉對話。該研究發現多巴胺限製ILC2反應抑製肺部過敏性炎症。多巴胺-DRD1信號通路的遺傳或藥理抑製會加重過敏性炎症的嚴重程度,這表明多巴胺-DRD1軸的存在代表了控製氣道炎症的保護機製。總之,該研究結果表明,多巴胺通過限製ILC2反應來抑製哮喘的發病機製。因此,局部給藥多巴胺對氣道變應性炎症具有治療潛力。

原文鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.12.017

關鍵字:過敏性肺部炎症

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