LPS 如何預(yù)防或促進哮喘和過敏性疾病的發(fā)展

長期以來，免疫學(xué)家一直對 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。

許多實驗表明，在接觸環(huán)境過敏原期間接觸 LPS可以防止發(fā)生哮喘或過敏性疾病。然而，其他大量實驗表明，在暴露于環(huán)境過敏原期間 LPS 的存在會起到相反的作用——它會促進哮喘和其他過敏性疾病的發(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)表的一項研究中解開了這個棘手的結(jié)。他們詳細(xì)介紹了一系列揭示出令人驚訝答案的機制步驟——LPS 促進或預(yù)防過敏反應(yīng)的關(guān)鍵在于過敏原本身。

更好地了解對過敏性疾病致敏的潛在機制可以提供新的策略來控制過敏性氣道疾病，尤其是哮喘。全球范圍內(nèi)的哮喘流行，包括自 1960 年代以來在發(fā)達(dá)國家急劇增加，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 拮抗機制的復(fù)雜線索，通過激活或抑制 T helper-2 免疫細(xì)胞來促進或預(yù)防過敏性疾病。

以下是他們的發(fā)現(xiàn)，其中還定義了稱為經(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 需要空氣傳播的過敏原中存在半胱氨酸蛋白酶酶活性才能發(fā)揮其保護作用。含有半胱氨酸蛋白酶活性的過敏原(如屋塵螨或木瓜蛋白酶，一種來自木瓜的酶)可在 LPS 存在的情況下防止致敏。相比之下，德國小蠊空氣傳播的過敏原缺乏半胱氨酸蛋白酶活性，盡管存在 LPS，但會促進致敏。

半胱氨酸蛋白酶通過一種仍然未知的機制起作用，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 信號控制 LPS 抑制 T helper-2 對室內(nèi)塵螨等過敏原的反應(yīng)的能力。

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

在沒有 GM-CSF 的情況下，LPS 可以通過支持將肺遷移性樹突狀細(xì)胞運輸?shù)椒我髁馨徒Y(jié)中來促進致病性 T 輔助 2 細(xì)胞反應(yīng)，在那里它們可以幫助啟動免疫反應(yīng)。然而，當(dāng)非經(jīng)典單核細(xì)胞產(chǎn)生 GM-CSF 時，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)胞衍生的樹突狀細(xì)胞，指導(dǎo)肺遷移性樹突狀細(xì)胞抑制 T 輔助性 2 細(xì)胞過敏性氣道炎癥，通過白細(xì)胞介素12的產(chǎn)生。

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