三、固有淋巴细胞
固有淋巴细胞(innate lymphoid cell,ILC)是最近发现并定义的细胞家族,是一类与传统淋巴细胞具有共同的起源及相似形态,但缺乏特异性抗原受体的淋巴细胞。与T淋巴细胞、B 淋巴细胞相同,ILC 也来自共同的淋巴样祖细胞(common lymphoid progenitor,CLP),表达IL-2Rγ。CLP表达的特定转录因子-DNA 结合抑制蛋白(inhibitor of DNA binding 2,ID2)能够抑制T细胞、B细胞发育,但却促进所有ILC的发育。骨髓中的ILC前体(ILCp)在IL-7和IL-15作用下分化,并迁移至外周淋巴组织和非淋巴组织器官,特别是表皮、肝脏、小肠和肺脏。ILC接受来自肠道、肺脏、皮肤、脂肪组织和淋巴组织等微环境的不同信号后,在相应组织中发挥抗感染等防御功能。包括介导炎症反应、调节组织稳态和修复黏膜损伤等。ILC的效应作用主要通过分泌细胞因子的方式实现,但不发生克隆扩增。
(一)ILC的异质性及表型特征
ILC的谱系分化和功能受到了微环境的影响,诱导不同转录因子表达,调节ILC发育分化为不同的功能类型。根据细胞因子分泌的不同,ILC主要分为ILC1、ILC2和ILC3三个亚群,广义的ILC 还包括NK 细胞和淋巴组织诱导细胞(lymphoid tissue-inducer cell,LTi)。本节主要介绍ILC1、ILC2和ILC3,三者的表型和功能都存在显著差异。
ILC1可被DC和巨噬细胞来源的IL-12和IL-18活化,依赖于转录因子T-bet和/或Eomes调控以及细胞因子IL-7的作用。人ILC1表达CD127(IL-7R)和CD161,鼠ILC1表达CD127、NK1.1、NKp46和CD49a。ILC1活化后产生IFN-γ和TNF-α,发挥类似Th1细胞的效应,清除胞内寄生菌、原虫和病毒,并介导炎症反应。
ILC2可被上皮细胞等产生的胸腺基质淋巴细胞生成素(thymic stromal lymphopoietin,TSLP)、IL-33或IL-25诱导活化,受转录因子GATA3调控。人ILC2 表达CD127、CRTH2和ST2(IL-33R),小鼠ILC2表达CD127、CD117(c-kit)和ST2。ILC2活化后,产生IL-5和IL-13等细胞因子,发挥类似Th2细胞的功能效应,促进黏膜免疫和屏障作用,去除细胞外寄生虫感染,尤其蠕虫感染。还可以修复上皮组织损伤;介导肺脏免疫病理反应、促进哮喘发生;极化M2细胞;诱导血管通透性增加和黏液分泌。
ILC3可被巨噬细胞来源的细胞因子IL-1β和IL-23 的诱导而活化,受转录因子RORγt的调控。人和鼠ILC3均表达CD127、CD117和IL-23R。ILC3活化后,产生细胞因子IL-17A、IL-17F和IL-22,发挥类似Th17细胞的效应,抵抗胞外菌和真菌的感染。IL-17促进趋化因子产生,并募集中性粒细胞;而IL-22可刺激上皮细胞产生抗微生物肽(如RegⅢγ)。主要存在于黏膜组织中,调节肠道共生菌、维持肠道微生态平衡,阻止病原菌的定居;促进炎症发生,参与免疫病理损伤;参与组织重塑和修复,保护肠道黏膜屏障。(https://www.daowen.com)
淋巴组织诱导细胞(lymphoid tissue-inducer cell,LTi)是诱导次级淋巴组织形成的ILC。其由ID2+前体细胞分化发育的关键转录因子是RORγt。LTi在胚胎期的胚肝中发育成熟,并进入外周诱导淋巴结(lymph nodes,LNs)和派氏结(Peyer's patches,PPs)形成;成年期则在骨髓中发育成熟,并进入肠道黏膜固有层诱导孤立淋巴滤泡(isolated lymphoid follicles,ILFs)等外周淋巴组织形成。胚胎LTi细胞组成性表达CD45、IL-7Rα、LTα1β2、RNAKL/RANK,趋化因子受体CXCR5、CCR7、CCR6、CXCR6以及转录因子RORγt等多种重要功能分子,是LTi细胞发育、成熟的关键分子,也是外周淋巴器官发育的关键分子。LTi细胞到达外周淋巴器官的原基之后,通过LTα1β2等分子与基质细胞的相互作用而活化,诱导细胞因子、黏附分子和趋化因子表达,从而趋化和募集更多的LTi细胞和大量的淋巴细胞和DCs等到原基部位,并逐渐形成LNs和PPs等结构。成年个体的LTi细胞组成性表达OX40L和/或CD30L,在免疫记忆中起着非常关键作用。LTi也可通过组成性分泌IL-17和IL-22,促进机体的炎症反应,可能参与了机体内绝大多数疾病的炎症过程,但其分子机制还需探讨。IL-22可维持肠道上皮细胞完整性及其与肠道微生物群的自稳,IL-17可诱导肠道中抗菌肽和防御素等的分泌。
(二)ILC的免疫生物学效应
ILC的功能是作为固有免疫效应细胞,能够放大固有免疫识别信号。固有免疫细胞(如巨噬细胞和DC)作为固有免疫的感受细胞,通过感受器识别病原生物感染或细胞损伤并产生的细胞因子。ILC通过接受这些细胞因子的刺激,被诱导分化为不同功能类群。现认为,ILC1、ILC2和ILC3可分别与效应性T细胞亚群Th1、Th2和Th17具有相似的细胞因子的分泌表型和功能效应。故ILC1、ILC2和ILC3的活化可以促进相应Th亚群的分化,并分别与Th1、Th2和Th17亚群以及其他固有或适应性免疫效应细胞共同构成了不同的免疫模块(immune module),协同作用,通过分泌特定的细胞因子,分别介导Ⅰ型应答(type 1 response)、Ⅱ型应答(type 2 response)和Ⅲ型应答(type 3 response)。(详见T细胞亚群章节)。共同参与针对不同类型病原体感染的3种类型的免疫应答,发挥针对不同类型感染的免疫清除效应。
与功能性T细胞亚群不同,ILC在感染早期(感染后数小时至数日)即可被不同类型的病原体诱导产生,主要定居于屏障组织(如小肠和呼吸道黏膜等),在此它们可以被病原体快速激活,并对病原体加以清除,抑制其播散。
表11-3 ILC的主要类型和特征
