作者:姜星,貴州醫(yī)科大學;王亞靜,周瑛,貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院口腔內(nèi)科
牙周炎是口腔最常見的感染性疾病,嚴重危害患者的口腔健康,牙周致病微生物可通過毒力成分直接造成牙周組織的破壞,宿主對微生物不恰當?shù)拿庖叻磻?yīng)是造成牙周組織破壞的主要原因。致病微生物通過產(chǎn)生蛋白水解酶、趨化免疫細胞的侵潤及促進炎癥介質(zhì)的釋放,激活機體的免疫應(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細胞因子家族是由α鏈與β鏈組成的異二聚體。α鏈有一個4α螺旋束的典型細胞因子結(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主要表達于造血細胞,由髓樣細胞系所分泌。首先發(fā)現(xiàn)于由EB病毒感染的B細胞中,是睫狀節(jié)神經(jīng)細胞營養(yǎng)因子和IL-12p40的同源物。
2.IL-35的分泌及表達
IL-35由多種細胞分泌產(chǎn)生,可由自然調(diào)節(jié)型性T細胞(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細胞(iTreg)也可分泌IL-35.有研究顯示包括腫瘤細胞在內(nèi)的一系列非免疫細胞也能夠分泌IL-35.而IL-12家族的其他成員如IL-27是由抗原提呈細胞(APCs)被病原體激活后所產(chǎn)生。不同種屬分泌IL-35細胞和分泌方式有差別。在小鼠組織細胞中IL-35組成型表達,學者在未刺激的小鼠血液,骨髓、肝臟及淋巴組織中檢測到IL-35的表達,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。在人的不同組織細胞中可發(fā)現(xiàn)IL-35的表達。在刺激后的人臍帶血和外周單個核細胞能夠檢測Treg細胞表達和分泌IL-35,并且其對Treg免疫抑制功能的發(fā)揮起關(guān)鍵作用。有學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)層細胞中,存在p35和EbI3的共表達。此外,在慢性乙肝患者外周血CD4+T細胞中也檢測到IL-35的表達。
3.IL-35的受體及信號通路
由于IL-35與其它的細胞因子家族成員的生物活性的不同。IL-35的信號是通過一個獨特的IL-12Rβ2和gp130的異源二聚體或同源二聚體來傳導(dǎo),當IL-12Rβ2和gp130兩者同時缺失時,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細胞和自然殺傷T細胞中表達,在幼稚T細胞不表達,而gp130幾乎在所有組織器官中都有表達。IL-35受體和信號轉(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,通過誘導(dǎo)Janus激酶(JAK)家族成員磷酸化,進一步激活STAT家族的STAT1和STAT4進行信號轉(zhuǎn)導(dǎo),形成一種獨特的二聚體,入核后結(jié)合于不同位點,促進下游基因p35和EBI3的啟動子轉(zhuǎn)錄從而增加IL-35的表達。IL-35這種非常規(guī)的信號傳導(dǎo)模式,與IL-12家族的其他成員不同,可能會擴大IL-35特異性的抑制作用。另外,有學者推測IL-35可能有自己獨特的受體,但仍需進一步研究證實。
4.IL-35的生物學功能
IL-35具有較強的免疫抑制作用,能夠抑制CD4+T細胞和CD8+T細胞的增殖,同時還能抑制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,其機制是通過控制細胞周期停滯在G1期,抑制Treg細胞的增殖。同時也能通過其抑制作用誘導(dǎo)誘導(dǎo)型Treg細胞(iTr35)的分化,導(dǎo)致Treg細胞的生成,擴增的Treg細胞分泌大量的IL-35,還可抑制效應(yīng)細胞的分化及細胞因子的產(chǎn)生,但不依賴轉(zhuǎn)錄因子Foxp3.其次,IL-35的重要特點是在體內(nèi)能誘導(dǎo)產(chǎn)生調(diào)節(jié)性T細胞亞群iTR35,其產(chǎn)生及發(fā)揮生物學活性均依賴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表達的CD4+Treg對T細胞抑制的作用大大降低。其它細胞亞群也可誘導(dǎo)產(chǎn)生iTreg,新產(chǎn)生的Treg又可經(jīng)過免疫耐受誘導(dǎo)產(chǎn)生新Treg,尤其是iTreg,通過IL-35細胞因子的釋放,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值。經(jīng)IL-35處理過的小鼠,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處理過的小鼠關(guān)節(jié)炎腫脹程度增加,推測IL-35在不同病因所致的小鼠關(guān)節(jié)炎發(fā)揮不同的生物學作用。IL-35在人大多數(shù)癌細胞中均有表達。通過使細胞周期在G1期停止及降低細胞周期蛋白(cyclinD1)誘導(dǎo)細胞凋亡,以此抑制癌細胞的生長。
學者在人的足月胎盤滋養(yǎng)層組織中檢測出EBI3、IL-12P35亞基,其抑制作用是通過擴增的Treg細胞,抑制Th17細胞分化,減少IL-17的分泌而發(fā)揮其生物學作用。由于IL-35有較強的免疫抑制作用,深入對IL-35在牙周炎發(fā)生發(fā)展中的作用機制具有重要意義。
5.IL-35在牙周炎相關(guān)進展
IL-35作為新型抗炎因子,具有獨特的免疫抑制活性,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、進展有關(guān)。KalburgiNB等采用RT-PCR測定慢性牙周炎、侵襲性牙周炎及健康者牙齦組織中IL-35mRNA的表達,結(jié)果表明IL-35在慢性牙周炎表達最高,其次是侵襲性牙周炎。推斷IL-35與牙周炎的發(fā)病機制相關(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細胞可能通過一個負反饋機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IL-35可能通過調(diào)節(jié)Th17細胞介導(dǎo)牙周炎的骨質(zhì)破壞。IL-35和Treg細胞在牙周病病理生理學的相互調(diào)節(jié)機制需進一步研究。劉迪昕等用Triozol法提取外周血單個核細胞(PBMC)及牙周組織中IL-35總RNA,PCR法檢測牙周組織及PBMC中Foxp3、IL-12p35及Ebi3mRNA表達水平。結(jié)果顯示慢性牙周炎患者PBMC及牙周組織中IL-12p35及Ebi3mRNA表達水平顯著高于健康對照組,與國外學者的研究結(jié)果一致。IL-35在慢性牙周炎的發(fā)病機制中占有重要位置,其升高可能與牙周炎的免疫損傷有關(guān)。Nakajima等采用免疫組織學分析并觀察到分泌IL-35的自然調(diào)節(jié)性T細胞(nTreg)細胞在牙周炎和牙齦炎均存在,且在牙周炎nTreg細胞的百分比較高于牙齦炎,推斷nTreg細胞和其他的Treg細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的表達導(dǎo)致Tregs細胞抑制作用降低。IL-35不管在體內(nèi)還是體外都需Treg細胞的監(jiān)管,IL-35的表達是通過靜止或活動的Tregs而非效應(yīng)T細胞。
牙周炎患者Treg表達水平升高可能增加IL-35的表達水平。Serhat等首次通過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照組,分析認為在慢性牙周炎中不同時期所取的齦溝液的體積可能影響統(tǒng)計結(jié)果,IL-35的水平可能反應(yīng)牙周炎的程度和進展情況。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照組,此外,蔡樹玉等人通過檢測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,詳細的機制有待于進一步研究。
來源:臨床口腔醫(yī)學雜志2017年4月第33卷第4期