免疫動(dòng)態(tài)平衡的維持涉及宿主和微生物群之間的協(xié)同關(guān)系。典型干擾素(IFN)信號(hào)通過(guò)STAT1轉(zhuǎn)錄因子的參與控制對(duì)急性微生物感染的反應(yīng)。然而,在沒(méi)有急性感染的情況下,緊張性水平的干擾素對(duì)免疫穩(wěn)態(tài)的貢獻(xiàn)在很大程度上仍未被探索。作者報(bào)道STAT1 KO小鼠自發(fā)發(fā)生炎癥性疾病,其特征是骨髓增生和造血干細(xì)胞脾臟聚集。此外,這些動(dòng)物還患上了炎癥性腸病。對(duì)腸道細(xì)菌的分析顯示,在缺乏強(qiáng)行性IFN信號(hào)的情況下,存在嚴(yán)重的生態(tài)失調(diào),從而觸發(fā)TH17細(xì)胞的擴(kuò)張和脾臟Treg細(xì)胞的丟失。通過(guò)抗生素治療減少細(xì)菌負(fù)荷避免了TH17偏倚,阻斷IL17信號(hào)通路防止了髓樣擴(kuò)張和脾臟干細(xì)胞聚集。因此,補(bǔ)益性干擾素調(diào)節(jié)腸道微生物生態(tài),這對(duì)維持生理免疫穩(wěn)態(tài)和預(yù)防炎癥至關(guān)重要。免疫動(dòng)態(tài)平衡的維持涉及宿主和微生物群之間的協(xié)同關(guān)系。典型干擾素(IFN)信號(hào)通過(guò)STAT1轉(zhuǎn)錄因子的參與控制對(duì)急性微生物感染的反應(yīng)。然而,在沒(méi)有急性感染的情況下,緊張性水平的干擾素對(duì)免疫穩(wěn)態(tài)的貢獻(xiàn)在很大程度上仍未被探索。作者報(bào)道STAT1 KO小鼠自發(fā)發(fā)生炎癥性疾病,其特征是骨髓增生和造血干細(xì)胞脾臟聚集。此外,這些動(dòng)物還患上了炎癥性腸病。對(duì)腸道細(xì)菌的分析顯示,在缺乏強(qiáng)行性IFN信號(hào)的情況下,存在嚴(yán)重的生態(tài)失調(diào),從而觸發(fā)TH17細(xì)胞的擴(kuò)張和脾臟Treg細(xì)胞的丟失。通過(guò)抗生素治療減少細(xì)菌負(fù)荷避免了TH17偏倚,阻斷IL17信號(hào)通路防止了髓樣擴(kuò)張和脾臟干細(xì)胞聚集。因此,補(bǔ)益性干擾素調(diào)節(jié)腸道微生物生態(tài),這對(duì)維持生理免疫穩(wěn)態(tài)和預(yù)防炎癥至關(guān)重要。
干擾素(IFN)是天然免疫和獲得性免疫的重要介體。干擾素一般由三類(lèi)細(xì)胞因子組成:由多種基因編碼的Ⅰ型干擾素家族,主要包括多種干擾素-α亞型和干擾素-β;Ⅱ型干擾素家族,其中干擾素-γ是其唯一成員;Ⅲ型干擾素家族由幾個(gè)干擾素-λ組成,每個(gè)干擾素家族通過(guò)一個(gè)不同的異源二聚體細(xì)胞表面受體傳遞信號(hào)。
干擾素-I的所有成員都結(jié)合一個(gè)稱(chēng)為IFNAR的受體,該受體觸發(fā)JAK激酶JAK1和Tyk2的激活,該激酶介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)家族的兩個(gè)成員STAT1和STAT2的酪氨酸磷酸化?;罨腟TAT1和STAT2,連同干擾素調(diào)節(jié)因子(IRF)9,形成異三聚體復(fù)合物ISGF3,與數(shù)百個(gè)干擾素刺激基因啟動(dòng)子中干擾素刺激的反應(yīng)元件結(jié)合。當(dāng)IFN-III與由IL28Ra和IL10Rb亞基組成的不同受體結(jié)合時(shí),這個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)也激活I(lǐng)SGF3,并與IFN-I下游的通路大部分重疊。相反,IFN-II在結(jié)合其同源受體(IFNGR)后,主要通過(guò)STAT1的同源二聚體發(fā)出信號(hào),并刺激一組含有γ激活序列(GAS)的基因。所有這些途徑都集中在STAT1上,STAT1缺乏或功能低下會(huì)導(dǎo)致對(duì)所有類(lèi)型的干擾素都不敏感。正如預(yù)期的那樣,人類(lèi)STAT1缺陷導(dǎo)致對(duì)病毒和分枝桿菌感染的易感性增加,造血細(xì)胞移植仍然是唯一的治療方法。
缺乏STAT1的患者在缺乏對(duì)微生物的適當(dāng)先天免疫反應(yīng)的情況下無(wú)法茁壯成長(zhǎng),這就排除了對(duì)STAT1在體內(nèi)平衡中的貢獻(xiàn)的研究。然而,一些STAT1部分功能喪失(LOF)的患者患有慢性結(jié)腸炎,以及嚴(yán)重的感染。另一方面,STAT1功能增強(qiáng)(GOF)突變的個(gè)體最?;颊衬てつw疾病,部分原因是TH17細(xì)胞水平降低,從而將重要的調(diào)節(jié)功能歸因于STAT1。

盡管參與了相似的下游信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng),但越來(lái)越明顯的是,干擾素-I和-III在建立對(duì)微生物的先天免疫中扮演著不同的角色,并以不同的方式參與宿主的整體免疫功能。例如,干擾素-III已被證明通過(guò)減少產(chǎn)生IL-17的TH17輔助T細(xì)胞的數(shù)量和限制中性粒細(xì)胞的招募來(lái)消炎。有趣的是,除了其在炎癥中的重要作用外,IL-17還在造血中起重要作用。例如,IL-17刺激髓系和紅系祖細(xì)胞,提示IFN-III可能通過(guò)限制IL-17的作用而在造血調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。此外,部分由于其受體的分布較為有限,IFN-III成員顯示出一種獨(dú)特的能力,在黏膜部位對(duì)抗病原體入侵,同時(shí)抑制過(guò)度炎癥,有助于保持屏障的完整性。
越來(lái)越多的證據(jù)表明,存在于粘膜表面的共生腸道微生物區(qū)系在塑造宿主免疫系統(tǒng)方面也起著重要作用。然而,對(duì)微生物組和IFN之間相互作用對(duì)預(yù)防發(fā)病機(jī)制的重要性的理解有限。在這里,作者揭示了STAT1在控制微生物生態(tài)中的作用,該微生物生態(tài)可防止炎癥并在沒(méi)有感染性挑戰(zhàn)的情況下維持免疫穩(wěn)態(tài)。該研究表明,通過(guò)其共同介質(zhì)STAT1起作用的通過(guò)IFN途徑的強(qiáng)直信號(hào)傳導(dǎo)是免疫穩(wěn)態(tài)的必需調(diào)節(jié)劑,降低了炎癥傾向。這種強(qiáng)直性IFN信號(hào)似乎涉及所有三個(gè)主要的IFN家族,因?yàn)橥返乃腥齻€(gè)分支的缺失是完整的炎癥表型所必需的。缺乏緊張性干擾素信號(hào)可以形成扭曲的微生物群,從而觸發(fā)炎癥反應(yīng),這可能是由于TH17細(xì)胞對(duì)致病表型的偏向增加,以及外周Treg的歸巢或存活受損所致。
(來(lái)源:生物谷)