IL_33IL_35生物学特性及_省略_湿关节炎发病机制中的作用研究进展_粟深伟

作者单位：241000芜湖皖南医学院附属弋矶山医院风湿免疫科
通信作者：陆进明，
Email ：lujm1231@hotmail．com IL －33IL －35生物学特性及在类风湿关节炎发病机制中的作用研究进展
粟深伟
陆进明
［关键词］类风湿关节炎；白介素－33；白介素－35doi ：10．3969/j．issn．1000－0399．2011．11．057
类风湿关节炎（rheumatoid arthritis ，RA ）是以侵蚀性滑膜炎为特点的一种自身免疫性疾病，众多细胞因子参与了其发病过程，近年来的一些研究表明白介素－33（IL －33）可以导致关节炎的症状加重，而白介素－35（IL －35）可以使其缓解，本文就IL －33、IL －35在RA 中的研究进展作一综述。

1IL －33、IL －35的分子生物学特征
1．1
IL －33的分子生物学IL －33是2005年Baekkevold 从
内皮细胞中分离得到的、
同犬的DVS27蛋白序列相似的分子，初时被称为“内皮细胞来源的核因子”［1］
，通过序列分析，
Schmitz 等［2］证实该分子的碳末端和IL －1类细胞因子更相似，隶属于IL －1家族，命名该分子为IL －33。

其分子结构由12股
β链构成，组成IL －1/成纤维生长因子β的三叶草形折叠［3，4］。

IL －33初产生时是包含一个核定位序列的蛋白质前体分
子，该蛋白质前体分子的氨基端为含DNA 结合结构域的螺旋－转角－螺旋结构，羧基端为IL －1类分子特有的受体结合位点，在被半胱天冬酶1切割成分子量约为18ku 的成熟蛋白后获得生物学活性［5］。

其受体复合物是由ST2（homolog of sulfo-transferase ）与白细胞介素－1受体协同蛋白（IL －1RAcP ）组成
［6，7］。

ST2为Tominaga 等于1989年首先在BALB /c －3T3细
胞系中发现，是Toll 样/IL －1受体（IL －1R ）超家族成员之一，主要表达于Th2和肥大细胞上。

ST2基因编码2种ST2蛋白亚
型：一种为不带跨膜序列、可以分泌到细胞外的可溶性ST2（sST2）；一种为带跨膜序列的跨膜型ST2L 。

sST2在多数情况
下被诱导性地表达在皮肤、视网膜、乳房肿瘤及胚胎组织上［8］
；ST2L 则表达于造血细胞、巨噬细胞系、红细胞系以及骨髓干细胞系上，
在人和鼠的T 细胞系表达时被优先表达于Th2细胞而非Thl 细胞上，因此推测ST2L 可能是Th2细胞的效应标志
物［9］。

IL －33受体复合物的另一成分IL －1RAcP 是IL －1α、IL －1β、IL －1F6、IL －1F8和IL －1F9的共同受体成分，通过配体依赖方式与ST2相连接，
因增加IL －33对ST2的亲和力而在IL －33的信号转导中起重要作用［10］。

酶联免疫吸附试验已成功检测到ST2/IL －33/IL －1RAcP 复合物。

1．2IL －35的分子生物学IL －35是2007年在EB 病毒感染
的B 淋巴母细胞中首次被发现，
它是由EB 病毒诱导基因3编码蛋白（EBI3）和IL －12的p35亚单位组成的异源二聚体［11］
，隶属于IL －12家族，属于I 型细胞因子超家族成员。

EBI3主要表达于造血干细胞，是IL －12的p40亚单位和睫状神经元因
子受体的一种同源物，为调节性T 细胞（Treg ）转录因子Foxp3
下游作用的靶分子。

迄今的研究发现，
EBI3还表达于人类的扁桃体细胞、
肾脏细胞及溃疡性结肠炎患者的黏膜上，尤其是在正常分娩的足月胎盘中有较高浓度的表达
［12］。

II －12的p35
是一种小分子，除表达于人的胎盘滋养细胞上外，在霍奇金淋巴瘤中亦检测到较高水平。

p35与EBI3共同组成了IL －35。

2IL －33、IL －35的生理作用2．1
IL －33的生理作用
IL －33最初被认定为一种核因子，
随后发现它又是ST2的配体，一方面作为核内定位的分子调节基因表达，起到转录因子的作用；另一方面被分泌到胞外，起到细胞因子的作用
［13］。

研究发现，在表达ST2的细胞上，
IL －33的存在可导致髓样分化蛋白88（MyD88）和核因子－κB （NF －κB ）信号途径的活化，通过诱导Th2相关细胞因子IL －4、IL －5以及IL －13的表达而介导Th2细胞应答，激活NF －κB 和促分
裂原活化蛋白激酶（MAPK ）而发挥生理效应［14］。

因此，
IL －33在最初的时候被认为是炎症调节因子，它使细胞免疫平衡向Th2细胞介导的免疫应答倾斜。

先有的研究表明IL －33在体内外对Th2细胞均是一种有力的趋化剂，它通过主动募集方式使Th2细胞到达炎症部位
［2］。

Keisuke 等［15］研究发现，在体外，
重组IL －33能增加Th2细胞的比例、以浓度依赖的方式诱导Th2细胞形态学上的改变并使其迁移进入胶原基质中；在体内则吸引过继转移的ST2+Th2细胞到达炎症部位，从而启动炎症过程。

关于IL －33促进与Th2相关炎症，其病理机制推测如下：IL －33兴奋ST2导致MyD88、
IL －1受体相关激酶1（I-RAK ）、IL －1受体相关激酶4（IRAK4）和接头蛋白（TRAF ）向ST2募集，并使NF －κB 抑制细胞外信号调节激酶（ERK ）1/2、p38以及c －jun 氨基末端酶（JNK ）磷酸化，从而使T 细胞活化而启动炎症过程。

此外，
IL －33还参与了非Th2型急性和慢性炎症促炎性细胞因子的诱导，如IL －1和IL －18的生成。

IL －33还可以通过调节肥大细胞发育与功能而增强体内的炎症反应
［16，17］。

IL －33能通过数条途径促进炎性应答：①IL
－33促进人CD34+肥大细胞前体的成熟和诱导肥大细胞产生前炎症细胞因子和趋化因子而启动炎症过程；②IL －33活化肥大细胞分泌IL －1p 和IL －6，两者均能促进Thl7细胞发育及其功能，而Thl7细胞产生的IL －l7在RA 发病中被认为是一个主要的致病因子；③IL －33能刺激CD4+T 细胞产生能增强B 细胞活化的Th2相关因子如IL －5和IL －l3，使IgG 产量增加，这些抗体进一步通过引发肥大细胞脱颗粒和与胶原形成免疫
2
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复合物而加重关节炎症［18］。

此外，作为内皮细胞衍生的染色质相关核因子，IL－33还具有调节基因转录的作用，它可明显地抑制血管紧张素－Ⅱ诱导的心肌细胞肥大和纤维化，抑制血管紧张素－Ⅱ诱导的NF －kBa抑制剂的磷酸化和NF－kB核结合活性等。

2．2IL－35的生理作用IL－35主要由Treg细胞分泌，它的首要生理作用表现在诱导Th1细胞的生成和促进Treg细胞的增殖［19］。

已发现，IL－35可促进抗CD3和抗CD28诱导的小鼠CD4+T细胞的增殖，从BALB/c小鼠的脾脏和淋巴结中纯化CD4+CD25+T细胞，并在体外用含CD3抗体和CD28抗体的培养基培养后，Treg细胞可被最大程度的活化，其结果表明IL－35可明显扩增CD4+CD25+T细胞的数量并促进IFN－γ的合成［20，21］。

在有抗CD3和抗原提呈细胞（APCs）存在的条件下，IL－35可抑制CD4+CD25－效应T细胞（Teff细胞，effect T cell）的增殖。

小鼠实验发现，当Treg细胞（regulatory T cell）和Teff细胞共同培养的时候，Treg细胞内EBI3和IL－12p35的mRNA水平显提高，而Teff细胞无变化，IL－35对T细胞增殖的双向调节作用可能与T细胞不同的活化模式有关。

推测IL －35之所以只在Treg表达可能是因为EBI3是Foxp3的下游靶基因，而Foxp3是Treg细胞发育和发挥功能所必须的转录因子。

IL－35也抑制Th17细胞分化及IL－17的产生，Th17细胞作为一个不同于Th1、Th2细胞的细胞亚群，主要分泌促炎细胞因子IL－17和IL－22，在自身免疫病、感染性疾病中发挥重要作用。

在对IL－27的研究上，已探明IL－27直接参与Th1细胞分化并作为Th17细胞的拮抗剂存在。

研究表明，IL－35与IL－27功能相似，同样具有抑制Th17细胞分化的作用，推测其原因可能与它们具有共同的EBI3亚单位相关。

已发现EBI3缺陷鼠的脾细胞产生更多的IL－17，而将从BALB/c小鼠分离纯化出的CD4+T细胞放在包被有CD3抗体和CD28抗体的培养基中培养，在培养的开始阶段加入IL－35，发现其与单独的培养基相比明显抑制了IL－17的生成［11］。

此外，IL－35在IL－1O的生成中也扮演了一个关键介质的作用。

在感染中，IL－35也发挥了双重作用，表现在：急性感染时，IL－35可明显诱导Th1细胞清除感染，同时扩增Treg细胞并抑制Th17细胞分化；在慢性感染中，扩增的Treg细胞却表现为抑制Teff细胞，防止过度免疫损伤的发生［11］。

另外，EBI3和IL－12p35均在胎盘滋养层中表达上调，提示其在母胎耐受中亦可能发挥重要作用。

3IL－33、IL－35在类风湿关节炎中的作用
3．1IL－33在类风湿关节炎中的作用IL－33在变态反应性疾病、自身免疫病及心肺疾病的发病中起重要作用，已经在诸如哮喘、过敏性气管炎、系统性红斑狼疮、急性心肌梗死以及败血症等疾病中，检测到血清中sST2水平的增加［22］。

最近研究发现，IL－33可刺激肥大细胞分泌IL－6、IL－13、巨噬细胞炎性蛋白－1a（MIP－1a）、粒细胞集落刺激因子（GM－CSF）和血管内皮生长因子（VEGF），并可促进小鼠成纤维细胞分泌IL－6和嗜酸粒细胞趋化因子（CCL11），这一发现被认为可能是IL－33在胶原诱导关节炎模型中的主要致病机制［23］。

原位杂交试验结果显示，关节炎患者的滑膜中IL－33存在大量表达［24］，而在胶原诱导小鼠关节炎模型中已发现，IL－33在关节炎症部位高表达，局部IL－33高表达是关节炎症和骨质破坏的病理基础之一［25］。

Verri等［26］通过小鼠关节炎模型，发现模型小鼠中存在局部中性粒细胞趋集，其间伴随IL－33R和IL－33mRNA的表达，而IL－33R缺陷小鼠少受关节炎侵袭。

用能够中和IL－33的sST2对胶原诱导的关节炎大鼠进行治疗，可明显减轻关节炎症，包括减轻其临床症状、滑膜的过度增生以及关节的侵蚀，其机制是sST2通过减少IL－6、IL－12和TNF－a的水平，从而改善大鼠体内抗原诱导的关节炎病理变化。

临床上，抗TNF－a抗体（英利昔单抗）治疗者比单独用甲氨蝶呤者其体内的IL－33R水平显著降低。

这些结果表明，抑制中性粒细胞的IL－33R的表达可抑制和阻止IL－33诱导的中性粒细胞迁移，这可能是抗TNF－a治疗RA炎症的一个重要机制。

Lingel 等［27］的观察表明抑制IL－33R或许具有同IL－1抑制途径相似的治疗类风湿性关节炎的作用。

3．2IL－35在类风湿关节炎中的作用在胶原诱导小鼠关节炎模型中，IL－35通过抑制IL－17的产生而阻止炎症过程，目前研究认为Th17细胞较Th1型细胞更是关节炎症的一个重要致病驱动因子［11］。

IL－35可以有选择地抑制效应细胞，包括Th1细胞、抗原提呈细胞（PBCs）［28］。

由于Treg细胞和Thl7细胞都与类风湿关节炎的发病密切相关，Niedbala用DBA/1小鼠建立胶原诱导小鼠关节炎模型研究IL－35对其的影响，对模型小鼠分别予以无钙镁磷酸盐缓冲液（PBS）和IL－35处理，结果发现，用PBS处理的小鼠关节腔内有大量单核细胞和多核细胞浸润及滑膜增生、邻近的软骨和骨质侵蚀现象，而用IL－35处理的小鼠中这些症状都有不同程度的减轻，同时还看到用IL－35处理的小鼠脾脏分泌IL－17型细胞明显减少，其结果表明，IL－35能通过增加IL－10的分泌和抑制Thl7细胞的分化而阻止炎症过程，起到抑制关节炎的发生和阻止关节破坏的作用［11］。

与此相对应的，在缺失EBI3和IL－12a基因（分别编码EBI3和IL－12p35亚单位）的小鼠模型实验中，因Treg细胞丧失对Teff细胞的抑制能力，发现其不能有效治愈模型小鼠的关节症状。

4结语
IL－33通过ST2/IL－1RAcP受体复合物起作用，并与Th2细胞免疫功能及肥大细胞的活化紧密相关，实验证明RA滑膜中存在IL－33高表达，注射sST2有助于减轻IL－33引起的炎症效应，这为RA的治疗开辟了一个新的途径。

IL－35主要通过诱导Treg细胞增殖和抑制Thl7细胞的分化发挥生理作用，在动物实验中，注射IL－35可明显减轻关节症状。

作为一种调节Treg细胞活性的新型靶分子，IL－35在类风湿关节炎的治疗中可能发挥重要作用。

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