文章作者：虞有超 时国朝
哮喘的发病机制十分复杂，涉及诸多因素，其中宿主体内大量炎症细胞及各类细胞因子共同介入具有极为重要的作用。
目前，适应性免疫反应在哮喘慢性炎症发生过程中的作用，特别是Th2型细胞，已被广泛认为是哮喘发作过程的中心环节之一。
然而，近年来相关研究结果表明，宿主固有免疫系统在哮喘的发病机制中也起着关键性的作用。本文就目前新发现的一类细胞——天然淋巴细胞(innate lymphoid cells)在哮喘中的作用及可能的机制进行阐述。
一、天然淋巴细胞简介
1．性质：
天然淋巴细胞是近年来新定义的一类免疫细胞，具有固有免疫细胞的表型特点。(1)细胞表面缺乏特异性抗原受体，在微生物或其组分的刺激下，可以快速活化并进入靶器官进行免疫应答。
(2)具有部分适应性免疫细胞的特征：在抗原识别上，既能表达识别主要组织相容性复合体(MHC)分子的受体，又表达直接或间接识别靶抗原的受体；在功能上，既可以分泌大量细胞因子[γ型干扰素(IFN-1)、IL-13、IL-22等]，同时还能通过特殊机制直接杀伤靶细胞。
总之，天然淋巴细胞是一类介于固有免疫与适应性免疫之间的“跨界”免疫细胞，在机体炎症反应中发挥重要的生物学效应。
2．分类：
天然淋巴细胞目前分为3类。第1组天然淋巴细胞包括经典的自然杀伤细胞(NK细胞)和一型天然淋巴细胞，以分泌IFN-1和肿瘤坏死因子(TNF)为主；
第2组天然淋巴细胞，即二型天然淋巴细胞，受RORcL和GATA3转录因子调控，以分泌IL-5、IL-9和IL-13为主；第3组天然淋巴细胞包括三型天然淋巴细胞和淋巴组织诱导细胞，受ROR-/t转录因子调控，以分泌IL-22为主。
3．NK细胞：
1975年由Herberman等发现，NK细胞主要在骨髓中发育，亦可在脾脏、肝脏、淋巴结中发育分化，一般认为来源于祖淋巴细胞。
人类NK细胞根据表型可将其分为CD5b6rightCD,6和CD，d6im CDl6两种亚型，后者占NK细胞90%以上，具有强细胞毒效应，可有效地杀伤病毒感染和转化的细胞。
NK细胞的功能主要受表达于细胞表面的抑制和活化受体间的平衡以及机体分泌的促炎症性细胞因子(如IL-2、IL-5、IL-18等)调控。
活化后的NK细胞在外周血中一般可存活7～10 d，经自然杀伤活性、抗体依赖的细胞介导的细胞毒性、分泌细胞因子3种途径参与机体免疫防御。
近年来研究结果显示，NK细胞表达多种Toll样受体，经模式识别受体结合病原体，启动固有免疫的同时激活适应性免疫，另可通过结合内源性配体诱导组织修复。
NK细胞分泌GM—CSF促进树突细胞分化，间接促进适应性免疫的抗原提呈，在感染早期极为重要。NK细胞还与免疫逃逸密切相关，NK细胞表达的NKG2A(natural killer group 2member A)可帮助肝炎病毒逃逸天然免疫攻击从而导致慢性持续性感染，研究者在老鼠体内通过阻断NKG2A清除HBV感染。
此外，物理因素也可刺激NK细胞的生物活性，研究发现NK细胞可增强肿瘤细胞对放疗的敏感性。
4．一型天然淋巴细胞：
一型天然淋巴细胞是2012年新分类的一类细胞群，该细胞表达转录因子T—bet，在受到IL—12、IL-5、IL-18等细胞因子刺激下可大量释放IFN-γ。
一型天然淋巴细胞与NK细胞最大的不同在于一型天然淋巴细胞不分泌穿孔素，颗粒酶B等，故而不具有直接杀伤细胞作用。此外，在IL-12诱导下
一型天然淋巴细胞在
5．二型天然淋巴细胞：
二型天然淋巴细胞在2001年首次被发现，当时描述为一类非B非T非NK的淋巴细胞种类，在IL-25刺激下可分泌IL-4、IL-5、IL-13。
之后有学者发现一群相似细胞，因其能辅助B1细胞生成抗体又被命名为自然辅助细胞(natural helper cells)，还有学者在大量分泌IL-13的细胞群中寻找到此类细胞，将其命名为Nuocytes，二型先天辅助细胞(type 2 innate helpercells)。
这些细胞组成第2组天然淋巴细胞，其共同表型为CCR3-CIM9b—FCεRIα-Lin。二型天然淋巴细胞也来源于祖淋巴细胞，并在骨髓中发育。在人体肺部和鼻黏膜、气道、肠黏膜表面及外周血、淋巴结、脾脏、肝脏中均存在这种细胞。
二型天然淋巴细胞的成熟受到多基因调控，包括RORa、分化抑制因子2(inhibitor of differentiation 2，Id-2)、GATA3等。
目前研究结果显示，二型天然淋巴细胞在许多方面与Th2细胞相似。当二型天然淋巴细胞受到IL-25、IL-33等细胞因子刺激时，可释放多种细胞因子，其中以IL-5、IL-13为主，参与机体抗感染和迟发型超敏反应，同时该细胞也可以释放IL-9、IL-6、IL-10、GM．CSF和极少量的IL4，介导其他细胞参与免疫应答旧。目前对二型天然淋巴细胞的了解并不深入，其具体生物学机制还有待进一步研究。
6．淋巴组织诱导细胞：
第3组天然淋巴细胞是一类受到转录因子RORγt调控的细胞群，能够分泌IL—17和IL-22，参与早期免疫应答，同时表达CDl27(IL-7受体)，IL-7在天然淋巴细胞自稳中发挥重要作用。
在第3组ILC中，目前人们认识较多的是淋巴组织诱导细胞(LTi细胞)。Notch、Id2、T—bet和RORγt转录因子都参与LTi细胞的发育与分化过程，与其生物功能作用密切相关。
1997年，LTi细胞在新生儿淋巴结中被首次发现，表型为CD4+CD3lymphotoxin-beta+，与淋巴组织的生长相关。
LTi细胞具有诱导淋巴结、Peyer小体和孤立淋巴滤泡生长发育的功能，在人体免疫网络构建中具有不可或缺的作用。研究结果表明，在小鼠剔除RORlt基因(LTi细胞的决定基因)后小鼠不再具备生长和发育淋巴结和Peye小体能力。
LTi细胞可局部表达炎症趋化因子，同时分泌细胞因子刺激淋巴基质细胞(如成纤维细胞样网状细胞)释放趋化因子，吸引树突状细胞和各类淋巴细胞，共同对抗病原体。
LTi细胞还表达NK细胞受体NKp46，可以诱导NK细胞活化直接杀伤靶细胞。近年来，一些研究结果表明LTi细胞在肠黏膜表达，参与肠道菌群感染，并与炎症性肠病的转归相关。
二、天然淋巴细胞在哮喘中的作用
反复接触无害的过敏原，如细菌分泌物、食物、花粉或者真菌孢子等，是引起哮喘的常见原因之一。过敏原长期富集于皮肤黏膜表面，对皮肤黏膜屏障产生刺激，诱导各类炎症细胞募集产生免疫应答，一旦机体过度应答或炎症效应急剧放大，严重者可能危及生命。
哮喘的主要特征包括气道炎症和气道高反应，其中气道炎症与Th2型细胞因子IIA、IL-5和IL-13等密切相关；而气道高反应除急性平滑肌收缩、炎症反应刺激外，还与气道重塑相关。
天然淋巴细胞作为一群固有免疫细胞，在炎症早期，迅速参与免疫应答，分泌大量细胞因子，可直接或间接对抗病原体的侵袭，控制感染病灶的进展。同时ILC具有修复气道上皮完整性和维持肺组织自稳的作用。其中与哮喘免疫反应最密切的是NK细胞和二型天然淋巴细胞。
1．天然淋巴细胞与哮喘炎性反应：
(1)NK细胞与哮喘炎性反应：NK细胞与哮喘发作相关，哮喘患者的外周血中NK细胞数量较正常人群增多，而当
目前认为NK细胞主要通过对过敏原或病原体早期固有免疫应答以及调节Thl与Th2间平衡来参与哮喘的免疫反应。在病毒或过敏原诱发的急性哮喘中，NK细胞及其分泌的INF-1对Th2细胞功能有负性调节作用。
当宿主失去NK细胞，其固有免疫防御机制被抑制，导致上皮细胞分泌大量IL-25，并使DCs表面Jaggedl增加，从而加速激发Th2反应，增强过敏性炎症反应。
在儿童哮喘患者中，接受特异性免疫治疗后，哮喘发作减少，同同时外周血中NK细胞的活性增加。
然而，NK细胞还可通过分泌IFN-γ、IL-5等细胞因子增强抗原提呈功能，促进树突状细胞成熟以及嗜酸性粒细胞募集间接参与哮喘的炎性反应，同时部分NK2细胞(CD56 CD16-)可产生少量的IL-5和IL-β，为Tl2细胞所分泌的1/20。
(2)二型天然淋巴细胞与哮喘炎性反应：新近研究结果显示，在哮喘免疫中除了Th2细胞大量分泌IL-5、IL-13等细胞因子引发炎性反应外，二型天然淋巴细胞也能在被激活后产生大量Th2型细胞因子，同时二型天然淋巴细胞作为先天免疫细胞，更早期的参与气道上皮的炎性反应。
在卵清白蛋白、尘螨或细菌脂多糖诱导建立小鼠过敏性肺部炎症模型中，研究者发现重组酶活化基因(RAG)缺陷小鼠(无T细胞、B细胞)的肺部有大量二型天然淋巴细胞存在，并可在上述过敏原刺激下产生大量细胞因子，以IL-5、IL．13为主。
体外细胞实验结果显示二型天然淋巴细胞在受到IL-25或IL-33单独刺激下也能分泌大量IL-13，同时动物学实验结果也提示单独二型天然淋巴细胞所分泌的IL-13也足以引起小鼠明显的气道炎性改变。
在利用真菌孢子激活的小鼠呼吸道过敏性模型中，气道表面分泌的IL-33在被刺激12 h即达到峰值，并且随着二型天然淋巴细胞的数量增多，气管表面IL-5、IL—13的浓度也逐步增高，同时嗜酸粒细胞计数也增加。
此外，有研究者运用过继免疫方法，将二型天然淋巴细胞过继至ILl3一/一小鼠(缺乏IL-13基因)体内后，吸人脂多糖的小鼠也产生了明显气道炎症并伴有嗜酸粒细胞升高。
进一步提示在缺乏适应性免疫细胞分泌IL-13的情况下，二型天然淋巴细胞分泌的IL—13也足以引起哮喘急性发作，说明固有免疫在哮喘的机制中也具有非常重要的影响。另一方面，二型天然淋巴细胞表面分布有半胱胺酰白三烯受体(Cysteinyl leukotrienes 1 receptor，CysLTlR)，白三烯或可通过这一受体直接调节二型天然淋巴细胞因子的产生。
二型天然淋巴细胞同时分泌另一种参与气道炎症反应的细胞因子IL-9，通过影响Th2细胞及调节性T细胞的功能，间接参与哮喘气道炎性反应。
通过木瓜蛋白酶刺激二型天然淋巴细胞分泌的IL-9骤减，利用IL-9抗体阻断培养液中残余的IL-9后，二型天然淋巴细胞分泌的IL-15、IL-13也相应减少，提示IL-9还可通过促进IL-5、IL-13参与炎症反应。
总之，二型天然淋巴细胞在哮喘免疫的机制中显现出类Th2细胞作用，并能更早期的参与气道炎性反应，或是哮喘固有免疫中的中心环节。
2．天然淋巴细胞与气道高反应：
气道高反应作为哮喘的重要特征之一，主要与气道炎症、气道重塑、细胞因子问相互作用有关。首先，二型天然淋巴细胞可通过分泌大量炎症因子造成气道高反应。
实验显示重组酶活化基因(RAG)缺陷小鼠在感染H3N1流感病毒后，气管壁内巨噬细胞分泌IL-33，使得肺内二型天然
其次，cD品ILC可辅助组织修复，帮助肺上皮细胞在受到急性炎症破坏后进行恢复。该研究通过基因组测序发现肺内ILC富含多种创伤修复功能的基因，其中以双调蛋白基因(amphiregulin)最为突出。
双调蛋白作为一种表皮生长因子，在许多组织内都有表达，具有辅助组织自我修复的能力。在急性哮喘发作所引起的气道炎症中，上皮细胞因炎性介质及细胞破坏激活双调蛋白，参与肺部组织重塑，或造成气道狭窄加重哮喘。ILC在组织修复中的作用还有待进一步探索，希望在Et后有更多的研究为我们提供参考。
综上所述，天然淋巴细胞是一类具有类似适应性免疫细胞功能的固有免疫细胞，由祖淋巴细胞生成，受多种基因调控，目前分成3大亚群，通过细胞直接杀伤、细胞因子体液免疫介导、诱导其他炎症细胞参与等多种途径在机体免疫调节反应中发挥重要作用。
特别是，NK细胞和二型天然淋巴细胞与哮喘的关系密切，可早期介入哮喘炎症应答，引起气道高反应，参与气道重塑等一系列哮喘病理演变过程。希望随着研究的深入，天然淋巴细胞在更多过敏性疾病的作用被发现，并有望成为哮喘及其他过敏性疾病等治疗的新方向。
中华结核和呼吸杂志2014年2月18卷2期
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