新型调节细胞因子IL-35在嗜酸和嗜碱粒细胞中的抗炎活性及其对过敏炎症的潜在治疗作用

IL-35 is a novel IL-12 cytokine family regulatory T-cells (Treg)-specific cytokine for optimal Treg cells function, which can be expressed by Treg cells. IL-35 effectively suppressed airway inflammation and IgE production induced by house dust mite (HDM) allergen-specific memory/effector Th2 cells. We have recently reported that granulocytes constitutively express functional IL-12 cytokine family related receptor heterodimer, gp130 and WSX-1, thereby indicating IL-35 may regulate allergy-related eoisnophils and basophils. The project will study the followings. (1) Direct in vitro effects of human IL-35 on the allergen and allergic inflammatory cytokine activated human eosinophils and basophils in term of (i) apoptosis, (ii) production of allergic inflammation related cytokines and chemokines, (iii) cell surface expression of intercellular adhesion molecule-1, (iv) adhesion of eosinophils and basophils onto human bronchial epithelial cells and (v) eosinophilic and basophilic degranulation, (2) Effect of IL-35 on allergen and allergic inflammatory cytokine-mediated intracellular signaling molecules and nuclear transcription factors. (3) Indirect in vitro anti-inflammatory activity of IL-35 by the investigations of (i) the modulatory effect of the culture supernatant of IL-35 activated peripheral blood mononuclear cells (PBMC) on activated eosinophils and basophils (ii) the effect of IL-35 on the induction and differentiation of Treg cells in PBMC and production of regulatory cytokines from PBMC. (4) translational animal study using ovalbumin induced allergic asthmatic mice (5) analysis of circulating IL-35 levels and Treg cells in allergic asthmatic patients and control subjects. Results may provide biochemical basis for the development of IL-35 as therapeutic target for allergic disease.

调节型T细胞(Treg)表达IL-12相关IL-35，IL-35是Treg特异性细胞因子，能抑制过敏原特异Th2细胞引起的气道炎症和IgE产生。我们发现粒细胞表达IL-12家族相关异源二聚体受体gp130 和 WSX-1，表明IL-35可调节过敏性嗜酸/碱粒细胞活性。本项目拟研究：(1)IL-35直接抑制作用于过敏原/过敏炎症因子活化的嗜酸/碱粒细胞。(2)IL-35对过敏原/过敏炎症因子介导细胞内信号传递通路和核转录因子的作用。(3)IL-35抗炎活性间接实验：(i)IL-35活化的外周血单核细胞(PBMC)培养上清对活化嗜酸/碱粒细胞的调节作用，(ii)IL-35对PBMC中Treg 细胞诱导分化，及对PBMC产生调节细胞因子作用。(4)过敏哮喘小鼠模型。(5)分析过敏哮喘病人及对照人群血液中IL-35及Treg细胞水平。结果将为IL-35作为过敏疾病治疗靶向提供重要生化基础。

IL-12家族的新成员IL-35是由调节性T和B淋巴细胞产生的抑制性细胞因子，在炎性疾病中起抑制作用。我们研究了新型调节细胞因子IL-35在血浆中的浓度和胞质内模式识别受体NOD在粒细胞的表达，探讨它们在过敏性哮喘疾病的潜在影响。 结果显示，与非过敏性对照组相比，过敏性哮喘患者的IL-35、IL-17A、嗜碱性粒细胞激活标记物颗粒(basogranulin)和嗜酸性细胞性气道炎症生物标志物骨膜素(periostin)的血浆浓度均显著升高（均P <0.05）。两种粒细胞标记物浓度与哮喘患者中血浆IL-35浓度呈显著正相关（全部p <0.05）。在哮喘患者中，血浆中IL-35和骨膜素的浓度与疾病严重性也呈现显著的正相关（两者p <0.05）。嗜碱性粒细胞活化致敏原试验只在过敏性哮喘患者中显示阳性。尽管在过敏性哮喘患者中嗜酸性粒细胞计数显著升高，但嗜酸性粒细胞中NOD2的表达下调（两者均为p <0.05）。NOD2在粒细胞中的异常表达显示先天免疫受损，因此可能诱发过敏性哮喘。综上所述，IL-35可以用作临床诊断中评估过敏性哮喘疾病严重程度的潜在生物标志物。..除了上述临床研究外, 我们亦使用卵白蛋白诱导的哮喘小鼠和人源化哮喘小鼠模型以进一步了解IL-35抗炎活性的细胞机制。结果显示在过敏原致敏期间腹腔内注射IL-35可有效改善气道高反应性。这可由哮喘相关Th2细胞因子IL-5和IL-13的浓度以及支气管肺泡灌洗液中的嗜酸性粒细胞计数的显著降低反映（全部p <0.05）。 IL-35还显著减弱迁移性CD11b + CD103-树突状细胞（DC）在纵隔淋巴结（mLN）和小鼠肺中的累积（全部p <0.05）。IL-35显著抑制卵清蛋白诱导的单核细胞向炎性DC的转化，因而减少了T细胞的增殖（全部p <0.05）。本研究也表明人IL-35对过敏性哮喘具有调节作用。因此，IL-35可能对具有过敏性疾病遗传风险个体有预防性治疗作用，而且，IL-35也可能用于过敏性疾病患者的临床治疗。