深入了解OX40L信号通路在AD发病机制中的作用,为AD治疗提供启发。
特应性皮炎(AD)是一种慢性炎症性皮肤病,病理生理学机制十分复杂,涉及免疫偏离和皮肤屏障功能障碍等方面。AD的症状和体征是由T细胞介导的局部和系统性炎症引起的。效应T细胞亚群(包括Th2、Th1、Th17和Th22细胞)的活化和扩增驱动了AD的异质性炎症。活化的效应T细胞释放炎症细胞因子,如IL-4、IL-13、IL-17和IL-31,进一步导致皮肤屏障破坏、表皮增厚和瘙痒[1]。
OX40L是一种共刺激信号分子,可与活化的T细胞上的OX40受体结合,促进效应T细胞的扩增。研究发现,与健康皮肤相比,AD患者的皮损皮肤中OX40L、OX40以及表达OX40的细胞数量增加,这表明OX40L信号通路在AD炎症中发挥重要作用[1]。本文用交响乐队的比喻,描述了OX40L在影响AD发生和发展方面的作用。探秘AD“炎症交响乐团”,
各免疫细胞扮演什么角色?
将AD中的免疫反应比作一场交响乐,其中不同的免疫细胞和信号分子扮演着不同的乐队角色,共同演奏出炎症的乐章。
树突细胞、巨噬细胞和B细胞等专业APCs,就像指挥家一样,通过主要组织相容性复合体(MHC)II类分子向初始T细胞呈递处理过的过敏原片段,启动靶向炎症反应。OX40L主要在活化的专业APCs表达,也可在非专业APCs表达,例如2型先天淋巴细胞(ILC2)、内皮细胞和成纤维细胞,它们使用MHC I类呈递抗原,进一步指导和微调免疫反应。图1:APCs和OX40L
效应T细胞如同管弦乐队的弦乐组,承载主旋律,与其他免疫细胞协调,驱动AD中的炎症反应。专业APCs负责激活初始T细胞的活化和分化,分化为不同的辅助性T细胞亚群——Th1、Th2、Th17和Th22,不同的辅助性T细胞亚群释放不同的细胞因子,决定免疫反应的强度和类型,在AD炎症的交响乐中发挥着独特的作用。一旦被激活,这些辅助性T细胞亚群就会上调OX40的表达,对“指挥家”发出的存活、增殖和细胞因子释放等信号产生应答。图2:效应辅助性T细胞
记忆T细胞类似于铜管乐组,它们在再次遇到抗原时能够快速动员其他免疫细胞,迅速、高效地产生免疫应答。图3:记忆T细胞
调节性T细胞(Tregs)像打击乐组一样,为炎症反应提供节奏结构和复杂性层次,确保免疫反应不会过于混乱或势不可挡,通过维持对过敏原的免疫耐受和防止组织损伤来保持节奏。图4:Tregs
在AD中,OX40L信号转导的启动类似于交响乐中的乐器调音,标志着炎症反应的开始。皮肤屏障功能障碍使过敏原能够渗透皮肤,这些过敏原随后被专业APCs处理并展示给T细胞。T细胞的早期活化通常在24小时内诱导APCs表面OX40L的表达,随后1-5天内活化的T细胞表面表达OX40。OX40L与OX40的结合调节了免疫反应,促进了T细胞的增殖、存活和细胞因子的释放。多种信号控制OX40L表达的程度,包括抗原刺激、其他共刺激途径以及警报素,如受损上皮细胞释放的胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)。通过OX40L信号转导,活化的T细胞克隆扩增为效应T细胞,效应T细胞尤其是Th2细胞分泌IL-4、IL-13等细胞因子,下调角质形成细胞中关键结构蛋白的表达,并驱动胶原增生导致纤维化,进一步破坏表皮屏障,增加过敏原渗透。雪上加霜的是,Th2细胞还释放强烈的瘙痒诱导因子IL-31,搔抓进一步物理破坏已经受损的皮肤屏障。复杂的炎症级联反应触发了一个强大的反馈循环,导致AD炎症的持续和加剧。由OX40L信号驱动的AD炎症交响乐逐渐增强,进入一种慢性状态。图5:专业APCs和OX40L
对AD中效应T细胞的活化和扩增至关重要
OX40L信号转导:
AD慢性和复发交响乐中的最强音
OX40L信号在AD的慢性状态中进一步促进了Th2细胞的扩增,并触发更多效应T细胞募集到皮损部位。在AD的慢性状态中,其他辅助T细胞亚群,包括Th1、Th17和Th22细胞,也被募集到炎症微环境中,放大了炎症反应,例如,主要由Th22细胞产生的IL-22与AD严重程度增加有关,并驱动角质形成细胞增殖,导致表皮增厚。OX40L有助于记忆T细胞的生成,并抑制Tregs的功能,促进了AD的病理进程。OX40L信号转导还可以通过抑制Tregs的诱导来减弱其免疫抑制功能,并通过延长效应T细胞的存活来助力部分细胞转化为静息记忆T细胞。静息记忆T细胞再次暴露于抗原,会快速活化,转化为效应记忆T细胞,并迅速、高效地表达OX40,进而促进炎症细胞因子的释放和效应记忆T细胞的扩增。在AD皮损中,表达OX40的效应记忆T细胞上调,这表明OX40L信号通路在AD的复发中也发挥重要作用。图6:由专业APCs和OX40L指挥的AD“炎症交响乐团”
AD是一种涉及多种免疫细胞和信号通路的复杂疾病。OX40L信号通路在AD的发病机制中起着核心作用,不仅促进效应T细胞的扩张,还参与记忆T细胞的生成和Tregs功能的抑制。这些发现为开发新的治疗策略提供了重要的见解,可能有助于改善AD患者的治疗效果和生活质量。随着对OX40L信号转导的进一步研究,期待未来能够为AD患者提供高效、安全的治疗选择。
参考文献:
[1]April W Armstrong, et al. OX40-Ligand: A Conductor of the Atopic Dermatitis Inflammatory Symphony? Dermatology Times. October 22, 2024.
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