作者:姜星,貴州醫(yī)科大學(xué);王亞靜,周瑛,貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院口腔內(nèi)科
牙周炎是口腔最常見(jiàn)的感染性疾病,嚴(yán)重危害患者的口腔健康,牙周致病微生物可通過(guò)毒力成分直接造成牙周組織的破壞,宿主對(duì)微生物不恰當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)是造成牙周組織破壞的主要原因。致病微生物通過(guò)產(chǎn)生蛋白水解酶、趨化免疫細(xì)胞的侵潤(rùn)及促進(jìn)炎癥介質(zhì)的釋放,激活機(jī)體的免疫應(yīng)答,從而清除病原體或介導(dǎo)牙周組織破壞。IL-35作為重要免疫炎癥介質(zhì),具有獨(dú)特的免疫抑制效應(yīng),其功能可能與牙周炎的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。本文就IL-35的研究進(jìn)展及其與牙周炎的關(guān)系作一綜述。
1.IL-35的結(jié)構(gòu)
IL-35是由Collison等在2007年首先發(fā)現(xiàn)并命名的新型抗炎性細(xì)胞因子,是IL-12家族的最新成員,能夠調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。IL-12家族包括IL-12,IL-23,IL-27和IL-35.IL-12細(xì)胞因子家族是由α鏈與β鏈組成的異二聚體。α鏈有一個(gè)4α螺旋束的典型細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)亞基包括p35、p28和p19,β亞基包括p40和EbI3,與可溶性的細(xì)胞因子同源。IL-35是由EbI3和p35構(gòu)成的異源二聚體,EBI3編碼分子是質(zhì)量為34kD糖蛋白,和IL-12p40有27%的氨基酸同源,IL-12p35編碼分子是質(zhì)量為35kD的糖蛋白,與IL-6、粒細(xì)胞集落刺激因子具有同源性。p35在人體組織廣泛性存在,而EbI3主要表達(dá)于造血細(xì)胞,由髓樣細(xì)胞系所分泌。首先發(fā)現(xiàn)于由EB病毒感染的B細(xì)胞中,是睫狀節(jié)神經(jīng)細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)因子和IL-12p40的同源物。
2.IL-35的分泌及表達(dá)
IL-35由多種細(xì)胞分泌產(chǎn)生,可由自然調(diào)節(jié)型性T細(xì)胞(即CD4+CD25+Treg)直接分泌,IL-35所誘導(dǎo)產(chǎn)生的誘導(dǎo)型調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(iTreg)也可分泌IL-35.有研究顯示包括腫瘤細(xì)胞在內(nèi)的一系列非免疫細(xì)胞也能夠分泌IL-35.而IL-12家族的其他成員如IL-27是由抗原提呈細(xì)胞(APCs)被病原體激活后所產(chǎn)生。不同種屬分泌IL-35細(xì)胞和分泌方式有差別。在小鼠組織細(xì)胞中IL-35組成型表達(dá),學(xué)者在未刺激的小鼠血液,骨髓、肝臟及淋巴組織中檢測(cè)到IL-35的表達(dá),其存在于叉頭框蛋白3(Foxp3)+Tregs中。在人未刺激的CD4+CD25+Foxp3+Treg中未發(fā)現(xiàn)其組成型表達(dá)。在人的不同組織細(xì)胞中可發(fā)現(xiàn)IL-35的表達(dá)。在刺激后的人臍帶血和外周單個(gè)核細(xì)胞能夠檢測(cè)Treg細(xì)胞表達(dá)和分泌IL-35,并且其對(duì)Treg免疫抑制功能的發(fā)揮起關(guān)鍵作用。有學(xué)者觀察到在人胚胎母體的合胞體滋養(yǎng)層和絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞中,存在p35和EbI3的共表達(dá)。此外,在慢性乙肝患者外周血CD4+T細(xì)胞中也檢測(cè)到IL-35的表達(dá)。
3.IL-35的受體及信號(hào)通路
由于IL-35與其它的細(xì)胞因子家族成員的生物活性的不同。IL-35的信號(hào)是通過(guò)一個(gè)獨(dú)特的IL-12Rβ2和gp130的異源二聚體或同源二聚體來(lái)傳導(dǎo),當(dāng)IL-12Rβ2和gp130兩者同時(shí)缺失時(shí),即刻喪失IL-35的免疫抑制活性。IL-12Rβ2主要在由IFN-α和IFN-γ所誘導(dǎo)的T細(xì)胞和自然殺傷T細(xì)胞中表達(dá),在幼稚T細(xì)胞不表達(dá),而gp130幾乎在所有組織器官中都有表達(dá)。IL-35受體和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑與IL-12部分重疊,IL-12Rβ2是IL-12R的一部分。IL-35受體激活后,通過(guò)誘導(dǎo)Janus激酶(JAK)家族成員磷酸化,進(jìn)一步激活STAT家族的STAT1和STAT4進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),形成一種獨(dú)特的二聚體,入核后結(jié)合于不同位點(diǎn),促進(jìn)下游基因p35和EBI3的啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄從而增加IL-35的表達(dá)。IL-35這種非常規(guī)的信號(hào)傳導(dǎo)模式,與IL-12家族的其他成員不同,可能會(huì)擴(kuò)大IL-35特異性的抑制作用。另外,有學(xué)者推測(cè)IL-35可能有自己獨(dú)特的受體,但仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。
4.IL-35的生物學(xué)功能
IL-35具有較強(qiáng)的免疫抑制作用,能夠抑制CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的增殖,同時(shí)還能抑制Th17受體的應(yīng)答,減少IL-17的分泌。IL-35發(fā)揮其免疫抑制作用,其機(jī)制是通過(guò)控制細(xì)胞周期停滯在G1期,抑制Treg細(xì)胞的增殖。同時(shí)也能通過(guò)其抑制作用誘導(dǎo)誘導(dǎo)型Treg細(xì)胞(iTr35)的分化,導(dǎo)致Treg細(xì)胞的生成,擴(kuò)增的Treg細(xì)胞分泌大量的IL-35,還可抑制效應(yīng)細(xì)胞的分化及細(xì)胞因子的產(chǎn)生,但不依賴轉(zhuǎn)錄因子Foxp3.其次,IL-35的重要特點(diǎn)是在體內(nèi)能誘導(dǎo)產(chǎn)生調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群iTR35,其產(chǎn)生及發(fā)揮生物學(xué)活性均依賴IL-35,在體外以一種IL-35及IL-10所依賴的方式誘導(dǎo)Tconv轉(zhuǎn)變?yōu)閕TR35.iTR35是感染耐受和Treg介導(dǎo)腫瘤局部微環(huán)境免疫調(diào)節(jié)的重要因子。
研究發(fā)現(xiàn),缺乏IL-35表達(dá)的CD4+Treg對(duì)T細(xì)胞抑制的作用大大降低。其它細(xì)胞亞群也可誘導(dǎo)產(chǎn)生iTreg,新產(chǎn)生的Treg又可經(jīng)過(guò)免疫耐受誘導(dǎo)產(chǎn)生新Treg,尤其是iTreg,通過(guò)IL-35細(xì)胞因子的釋放,形成正反饋,產(chǎn)生更多的iTreg.iTreg介導(dǎo)腫瘤與感染產(chǎn)生免疫耐受具有重要的價(jià)值。經(jīng)IL-35處理過(guò)的小鼠,膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎癥狀明顯減輕,血清中特異性抗體IgG2a,IgG2b明顯減少。經(jīng)Ril-35處理過(guò)的小鼠關(guān)節(jié)炎腫脹程度增加,推測(cè)IL-35在不同病因所致的小鼠關(guān)節(jié)炎發(fā)揮不同的生物學(xué)作用。IL-35在人大多數(shù)癌細(xì)胞中均有表達(dá)。通過(guò)使細(xì)胞周期在G1期停止及降低細(xì)胞周期蛋白(cyclinD1)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,以此抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。
學(xué)者在人的足月胎盤滋養(yǎng)層組織中檢測(cè)出EBI3、IL-12P35亞基,其抑制作用是通過(guò)擴(kuò)增的Treg細(xì)胞,抑制Th17細(xì)胞分化,減少IL-17的分泌而發(fā)揮其生物學(xué)作用。由于IL-35有較強(qiáng)的免疫抑制作用,深入對(duì)IL-35在牙周炎發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制具有重要意義。
5.IL-35在牙周炎相關(guān)進(jìn)展
IL-35作為新型抗炎因子,具有獨(dú)特的免疫抑制活性,與人類多種疾病密切相關(guān)。IL-35所介導(dǎo)的免疫反應(yīng)可能與牙周炎的發(fā)生、進(jìn)展有關(guān)。KalburgiNB等采用RT-PCR測(cè)定慢性牙周炎、侵襲性牙周炎及健康者牙齦組織中IL-35mRNA的表達(dá),結(jié)果表明IL-35在慢性牙周炎表達(dá)最高,其次是侵襲性牙周炎。推斷IL-35與牙周炎的發(fā)病機(jī)制相關(guān)聯(lián),可能在維持健康狀態(tài)的免疫平衡中發(fā)揮顯著作用。在健康部位中,IL-35介導(dǎo)的Treg細(xì)胞控制免疫反應(yīng)能防止牙周組織破壞,而在牙周炎病變部位,IL-35介導(dǎo)的Treg細(xì)胞可能通過(guò)一個(gè)負(fù)反饋機(jī)制試圖抑制組織的破壞損傷。同樣,Mitani等的研究顯示:IL-35的兩個(gè)亞基Ebi3和IL-12A的濃度在牙齦組,慢性牙周炎組、健康組依次逐漸降低。
研究表明IL-35抑制IL-17和IL-6的產(chǎn)生,推測(cè)IL-35可能通過(guò)調(diào)節(jié)Th17細(xì)胞介導(dǎo)牙周炎的骨質(zhì)破壞。IL-35和Treg細(xì)胞在牙周病病理生理學(xué)的相互調(diào)節(jié)機(jī)制需進(jìn)一步研究。劉迪昕等用Triozol法提取外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)及牙周組織中IL-35總RNA,PCR法檢測(cè)牙周組織及PBMC中Foxp3、IL-12p35及Ebi3mRNA表達(dá)水平。結(jié)果顯示慢性牙周炎患者PBMC及牙周組織中IL-12p35及Ebi3mRNA表達(dá)水平顯著高于健康對(duì)照組,與國(guó)外學(xué)者的研究結(jié)果一致。IL-35在慢性牙周炎的發(fā)病機(jī)制中占有重要位置,其升高可能與牙周炎的免疫損傷有關(guān)。Nakajima等采用免疫組織學(xué)分析并觀察到分泌IL-35的自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(nTreg)細(xì)胞在牙周炎和牙齦炎均存在,且在牙周炎nTreg細(xì)胞的百分比較高于牙齦炎,推斷nTreg細(xì)胞和其他的Treg細(xì)胞群相比較可能在牙周病中起重要的免疫調(diào)節(jié)作用。失去IL-35的表達(dá)導(dǎo)致Tregs細(xì)胞抑制作用降低。IL-35不管在體內(nèi)還是體外都需Treg細(xì)胞的監(jiān)管,IL-35的表達(dá)是通過(guò)靜止或活動(dòng)的Tregs而非效應(yīng)T細(xì)胞。
牙周炎患者Treg表達(dá)水平升高可能增加IL-35的表達(dá)水平。Serhat等首次通過(guò)ELISA比較正常人與牙周病患者血漿、唾液和齦溝液中IL-35水平。慢性牙周炎組齦溝液中IL-35的總量高于正常對(duì)照組及牙齦炎組,而齦溝液中IL-35的濃度卻低于正常組及牙齦炎組。齦溝液中IL-35總量與臨床指標(biāo)牙周探診深度、牙周指數(shù)呈正相關(guān)。齦溝液中IL-35的水平增加在抑制牙周病的炎癥中起重要作用,可在健康部位維持牙周健康。而Mitani等研究證實(shí)在慢性周炎中齦溝液中IL-35的濃度顯著高于牙齦炎和健康對(duì)照組,分析認(rèn)為在慢性牙周炎中不同時(shí)期所取的齦溝液的體積可能影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果,IL-35的水平可能反應(yīng)牙周炎的程度和進(jìn)展情況。有研究用ELISA分析了血清及齦溝液中IL-35的水平顯示,牙周炎患者血清及齦溝液中IL-35的水平顯著高于健康對(duì)照組,此外,蔡樹(shù)玉等人通過(guò)檢測(cè)30例慢性牙周炎患者基礎(chǔ)治療前后齦溝液IL-35的含量,研究結(jié)果表明牙周基礎(chǔ)治療后齦溝液中IL-35的含量顯著低于治療前,牙周基礎(chǔ)治療在消除局部炎癥的同時(shí)也致牙周局部IL-35的水平下降。
綜上所述,IL-35作為一種抑制性的免疫調(diào)節(jié)因子,與牙周炎有著密切的關(guān)系,牙周炎患者IL-35分泌的增加在抑制牙周病的炎癥中起重要作用,且可能在健康部位預(yù)防牙周疾病,詳細(xì)的機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。
來(lái)源:臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志2017年4月第33卷第4期
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