过敏性哮喘是一种常见的慢性气道炎症性疾病,由变应原诱发,以气道高反应性、IgE 升高、气道慢性炎症为主要特征。其发病机制涉及固有免疫、适应性免疫以及细胞外囊泡和微生物组学等多个方面。
一、固有免疫在过敏性哮喘中的作用
1. 上皮细胞
气道上皮是肺内环境与外界环境的第一道防线,不仅具有物理屏障和黏液纤毛清除功能,还能协调由过敏原引起的炎症反应。上皮细胞表达模式识别受体,识别入侵过敏原后释放警报素细胞因子,如 IL-25、IL-33 和 TSLP,驱动 Th2 型免疫应答。IL-25 与更严重的哮喘表型有关,在气道重塑中发挥作用。IL-33 是 IL-1 超家族细胞因子,其同源受体基因是儿童过敏性哮喘的易感基因。TSLP 能促进嗜碱性粒细胞和肥大细胞活化,增强嗜酸性粒细胞炎症,与中性粒细胞炎症也相关。目前,抗 IL-33 或 TSLP 可控制哮喘症状或改善生活质量,但联合阻断 IL-25、IL-33 和 TSLP 对哮喘患者的影响尚未明确。
2. 固有淋巴细胞
固有淋巴细胞(ILCs)是一类非 T、B 细胞,ILC2s 是参与过敏性哮喘中 Th2 型免疫应答的主要细胞,主要产生 Th2 细胞因子并促进损伤修复。但调控 ILC2s 活化的调控因子以及其与其他免疫细胞的功能重叠等问题仍待解决。
3. 树突状细胞
树突状细胞(DCs)是固有免疫和适应性免疫之间的桥梁,肺部 cDC 分为 1 型和 2 型。不同 DC 亚群在过敏性哮喘发病和进程中的功能复杂,且受多种因素影响,由于获取肺部组织样本困难,其在哮喘中的作用仍需进一步研究。
4. 嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞(Eos)是过敏性哮喘的主要效应细胞,含有细胞毒性颗粒。IL-5 活化 Eos,Eos 脱颗粒释放有毒物质,与气道高反应和杯状细胞化生有关。嗜酸性粒细胞胞外诱捕网(EETs)在哮喘发生发展中起重要作用,其形成与夏科-莱登晶体(CLCs)相关,CLCs 具有免疫原性,促进 Th2 免疫反应,但 CLCs 的具体功能和进化发展仍不明确。
二、适应性免疫在过敏性哮喘中的作用
1. T 淋巴细胞
T 细胞在哮喘发病机制中起核心作用。CD4+T 细胞在 IL-4 诱导下分化为 Th2 细胞,产生多种细胞因子参与过敏性哮喘发病。调节性 T 细胞(Tregs)可抑制效应性 T 细胞,抑制浆细胞分泌过敏原特异性 IgE,但其在哮喘患者中的作用尚未明确。Th9、Th17 和滤泡辅助 T 细胞也在哮喘发病机制中发挥作用,但其具体机制尚未完全阐明。
2. B 淋巴细胞
在 Th2 型细胞因子作用下,B 细胞成熟分化为浆细胞并产生 IgE 抗体,与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合形成致敏。奥马珠单抗可阻止游离 IgE 与受体相互作用,改善哮喘患者肺功能。在小鼠模型中发现 B 细胞也可作为抗原提呈细胞,调节性 B 细胞在控制肺功能和气道重塑方面有核心作用。
三、细胞外囊泡在过敏性哮喘中的作用
细胞外囊泡(EVs)是细胞释放的纳米级囊泡状小体,包含多种生物活性分子。EVs 参与细胞间交流,气道上皮细胞通过 EVs 传递生物信息。抗原提呈细胞可通过 EVs 与其他细胞交流,Eos 分泌的外泌体可改变 Eos 功能,增强上皮细胞凋亡,使气道炎症持续存在。EVs 通过激发促炎反应在哮喘发病中发挥重要作用,基于 EVs 的诊断方法可用于识别哮喘表型。
四、微生物组在过敏性哮喘中的作用
微生物组是细菌、真菌、病毒等微生物及其产物和编码基因的总和。生命早期暴露于微生物丰富的环境影响儿童哮喘易感性,下呼吸道微生物组与哮喘控制有关。气道内微生物组不是固定不变的,年龄和外部因素可能影响疾病发展,肺部微生物甚至可能对哮喘有保护作用。肠道微生物群与呼吸道免疫功能有关,形成“肠-肺轴”,但其对哮喘的分子机制尚未完全清楚。
综上所述,过敏性哮喘的发病机制复杂,涉及固有免疫、适应性免疫、细胞外囊泡和微生物组学等多个方面。深入研究其发病机制对疾病的精确诊断和开发新型治疗药物具有重要意义。