LPS 如何預(yù)防或促進(jìn)哮喘和過(guò)敏性疾病的發(fā)展

長(zhǎng)期以來(lái)，免疫學(xué)家一直對(duì) LPS 感到困惑，LPS 是一種有助于形成革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的細(xì)菌脂多糖。

許多實(shí)驗(yàn)表明，在接觸環(huán)境過(guò)敏原期間接觸 LPS可以防止發(fā)生哮喘或過(guò)敏性疾病。然而，其他大量實(shí)驗(yàn)表明，在暴露于環(huán)境過(guò)敏原期間 LPS 的存在會(huì)起到相反的作用——它會(huì)促進(jìn)哮喘和其他過(guò)敏性疾病的發(fā)展。

現(xiàn)在，Beatriz León 博士和阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的研究人員在Cell Reports上發(fā)表的一項(xiàng)研究中解開(kāi)了這個(gè)棘手的結(jié)。他們?cè)敿?xì)介紹了一系列揭示出令人驚訝答案的機(jī)制步驟——LPS 促進(jìn)或預(yù)防過(guò)敏反應(yīng)的關(guān)鍵在于過(guò)敏原本身。

更好地了解對(duì)過(guò)敏性疾病致敏的潛在機(jī)制可以提供新的策略來(lái)控制過(guò)敏性氣道疾病，尤其是哮喘。全球范圍內(nèi)的哮喘流行，包括自 1960 年代以來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家急劇增加，影響了全世界約 3 億兒童和成人。

León 和她在 UAB 的同事揭示了 LPS 拮抗機(jī)制的復(fù)雜線索，通過(guò)激活或抑制 T helper-2 免疫細(xì)胞來(lái)促進(jìn)或預(yù)防過(guò)敏性疾病。

以下是他們的發(fā)現(xiàn)，其中還定義了稱(chēng)為經(jīng)典單核細(xì)胞和非經(jīng)典單核細(xì)胞的免疫細(xì)胞的特定作用。

首先，細(xì)菌 LPS 需要空氣傳播的過(guò)敏原中存在半胱氨酸蛋白酶酶活性才能發(fā)揮其保護(hù)作用。含有半胱氨酸蛋白酶活性的過(guò)敏原(如屋塵螨或木瓜蛋白酶，一種來(lái)自木瓜的酶)可在 LPS 存在的情況下防止致敏。相比之下，德國(guó)小蠊空氣傳播的過(guò)敏原缺乏半胱氨酸蛋白酶活性，盡管存在 LPS，但會(huì)促進(jìn)致敏。

半胱氨酸蛋白酶通過(guò)一種仍然未知的機(jī)制起作用，誘導(dǎo)肺中的非經(jīng)典單核細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子 GM-CSF，或粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子。GM-CSF 信號(hào)控制 LPS 抑制 T helper-2 對(duì)室內(nèi)塵螨等過(guò)敏原的反應(yīng)的能力。

“因此，由于 LPS 的保護(hù)作用取決于 GM-CSF，LPS 的有益作用僅限于具有半胱氨酸蛋白酶活性的過(guò)敏原，”León 說(shuō)。

在沒(méi)有 GM-CSF 的情況下，LPS 可以通過(guò)支持將肺遷移性樹(shù)突狀細(xì)胞運(yùn)輸?shù)椒我髁馨徒Y(jié)中來(lái)促進(jìn)致病性 T 輔助 2 細(xì)胞反應(yīng)，在那里它們可以幫助啟動(dòng)免疫反應(yīng)。然而，當(dāng)非經(jīng)典單核細(xì)胞產(chǎn)生 GM-CSF 時(shí)，LPS 和 GM-CSF 協(xié)同作用將經(jīng)典單核細(xì)胞分化為單核細(xì)胞衍生的樹(shù)突狀細(xì)胞，指導(dǎo)肺遷移性樹(shù)突狀細(xì)胞抑制 T 輔助性 2 細(xì)胞過(guò)敏性氣道炎癥，通過(guò)白細(xì)胞介素12的產(chǎn)生。

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