白细胞介素31与过敏性哮喘

Interleukin 31 and Allergic Asthma

文献标志码:A

文章编号:1672－688X( 2015)03－0235－03

基金项目:国家自然科学基金( NO.81260266)

收稿日期:2015－07－15

作者单位:遵义医学院附属医院，贵州遵义563003

作者简介:郑连营( 1987－)，男，河南郑州人，检验师，从事临床免疫检验工作。

通信作者:黄俊琼，女，博士，主任技师，E-mail: 543369692@ qq.com

过敏性哮喘是由多种炎症细胞特别是嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、气道上皮细胞介导的气道慢性炎症性疾病，通常表现为气道高反应性和气道重塑。在哮喘的发生机制中，白细胞介素起着重要作用。近年来，IL-31 ( interleukin 31，IL-31)作为一种新型的细胞因子，在哮喘发生发展过程中的作用越来越受到人们的重视。本文就IL-31与哮喘的关系的研究进展做一综述。

1　白细胞介素

白细胞介素是细胞因子超家族成员系列，种类较多，可以作为细胞间传递信号的分子，主要参与免疫应答的调节、免疫细胞的分化发育、炎症反应的介导等。

2　IL-31

IL-31是Dillon等人在2004年发现的一种四螺旋结构的细胞因子 ［1］，属于IL-6细胞因子家族，但和IL-6细胞因子家族具有较低的同源性，主要由活化的CD4 +T淋巴细胞分泌，特别是活化的辅助性Th2细胞、肥大细胞、单核细胞/巨噬细胞以及树突状细胞 ［2－4］。除了IL-6和IL-31，这个家族还包括IL-11、IL-27、抑瘤素、白血病抑制因子、睫状神经营养因子及类心肌营养素因子 ［5－6］。IL-31主要作用靶点位于皮肤、肺、肠以及神经系统。IL-31在睾丸、骨髓、胸腺、脾脏、肾脏和骨骼肌中也有低水平的表达 ［1，7］。有研究表明IL-31在皮炎、瘙痒、过敏性哮喘等过敏性疾病中发挥重要作用 ［8－9］。

3　IL-31受体

IL-31功能受体是由IL-31R和OSMR两个亚基组成的异源二聚体复合物 ［1］，但是IL-31与其他IL-6细胞因子家族中其他细胞因子不同的是，IL-31没有利用gp130作为受体亚基，而是与gp130具有约28%序列同源性的IL-31RA结合 ［10］。

4　IL-31的生物学作用

IL-31的生物学作用目前还不完全清楚，研究表明IL-31可能在特应性皮炎、瘙痒症、过敏性哮喘诱导产生细胞因子和趋化因子、细胞增殖分化、造血、炎症反应和免疫应答等方面发挥重要作用。

5　过敏性哮喘与IL-31

过敏性哮喘(简称哮喘)是由多种细胞特别是嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、气道上皮细胞以及细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病。在易感者中此种炎症可引起反复发作的喘息、气促、胸闷和(或)咳嗽等症状，多在夜间和(或)凌晨发生，气道对多种刺激因子反应性增高。引起哮喘的主要诱因为可吸入性过敏原，比如植物花粉、细菌、动物皮毛、尘螨等抗原性物质。

从免疫学的角度来说过敏性哮喘属于过敏反应中IGE介导的Ⅰ型过敏反应或速发型过敏反应，Ⅰ型过敏反应的发生机制可分为致敏和发敏两个阶段，当可吸入性的过敏原进入机体后，诱发机体产生足够量的IGE抗体，该抗体通过血液循环分布全身，并与肥大细胞和嗜碱性粒细胞等炎性细胞膜表面的受体结合，从而使机体处于致敏状态。当机体再次接触含相同或者相似的可吸入过敏原组分时，过敏原分子特异性识别并结合致敏细胞膜表面的IGE并桥连附近相邻的IGE分子，激活并诱导肥大细胞内储存的颗粒物质释放，并介导相关的细胞因子、趋化因子和黏附分子等的合成和分泌。

Ⅰ型过敏反应又不能解释其气道高反应性，过敏性哮喘的具体发病机制还不清楚，过敏性哮喘的免疫学发病机制是抗原特异性的Th1细胞和Th2细胞之间比例的失衡是目前多数学者认同的，表现为Th1型免疫反应相对减弱，而Th2型免疫反应相对亢进。两种细胞之间相互抑制，Th1型细胞分泌IL-2、IFN-γ抑制Th2型细胞的分化，Th2型细胞分泌IL-4、IL-5、IL-13等抑制Th1细胞的分化 ［11－12］。哮喘发病过程中T细胞的作用极其重要，随着免疫学不断的深入发展，效应T细胞亚群及其细胞因子的整体概念在不断扩大，而IL-31作为新近发现的Th2型细胞因子，且在Th2偏向刺激条件下细胞的表达水平较高，由于Th1细胞和Th2细胞均表达IL-31，因此在过敏性哮喘中IL-31可能是通过调节两种细胞亚群的平衡参与哮喘的发生发展。

近年来有研究表明，IL-31可以作为评估过敏性哮喘患者的潜在指标 ［11，13］，在肺组织里IL-31的主要靶细胞是支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞、肺成纤维细胞和巨噬细胞 ［14］，IL-31可以通过与支气管上皮细胞上的IL-31RA结合并活化JAK-STAT信号通路，在短时间内分泌大量的表皮生长因子、血管内皮生长因子、单核细胞趋化蛋白-1，且呈时间和剂量依赖性表达增高 ［15］。Parker等 ［16］发现IL-31对纤毛上皮细胞的分化没有任何不利的影响。IL-31及IL-31R可诱导人呼吸道上皮细胞黏蛋白5AC ( MUC5AC)基因的表达。在过敏性哮喘患者血清中IL-31浓度以及外周血单个核细胞中IL-31mRNA的表达相对于正常人来说都有明显的上调 ［17］。Liu等 ［18］采用重组的人IL-31刺激鼻上皮细胞，发现IL-31可以促进Th2型细胞因子的分泌和MUC5AC的表达上调，从而促进Th2型细胞炎症性反应。肺组织自身免疫的关键细胞:肥大细胞和嗜酸细胞分别表达IL-31和IL-31RA，也表明IL-31与机体自身免疫系统对抗过敏原和病原体的过程有直接关系 ［19］。这些发现进一步证实IL-31在支气管哮喘中发挥作用，IL-31可能成为过敏性疾病和哮喘治疗的目标，它具有组织特异性而且避免了多效性和系统性的活化因子中和反应的副作用，IL-31在Th2细胞因子介导的炎症如过敏性皮炎、过敏性哮喘中具有重要作用 ［20］。可诱导促炎基因，并介导嗜酸性粒细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞等多种炎症细胞的生物学效应，从而参与过敏性哮喘的发病过程。

5　展望

IL-31为最新发现的新型细胞因子，在过敏性疾病中的重要地位。目前与过敏性哮喘关系的研究也比较多，有望成为哮喘的诊断指标和治疗潜在靶点，但其在过敏性哮喘发病、发展过程中的生物学功能和机制还不完全清楚，虽已有实验证明IL-31在过敏性哮喘发病过程中起重要作用，其在过敏性炎症性疾病中的具体作用效果，能否为临床治疗提供有效的干预还需要进一步探索。