胸腺基质淋巴细胞生成素在肝脏疾病中的作用

陈文赏， 朱继金， 李仕来

广西医科大学第一附属医院 急诊科， 南宁 530021

1 胸腺基质淋巴细胞生成素(thymus stromal lymphopoietin，TSLP)的分子组成及其生物学特性

TSLP最初于1994年被鉴定为胸腺基质细胞产生的细胞因子，是一种由4条短链的α螺旋束组成的Ⅰ型IL-2家族细胞因子，与IL-7具有同源性。与IL-25和IL-33相似，TSLP是一种过敏性的细胞因子，在免疫调节和促炎调节等方面具有重要作用。TSLP能够诱导树突细胞(dendritic cell，DC)的成熟，还可TSLP作用于DC后，进一步极化辅助性T淋巴细胞(Th)，诱导CD4+T淋巴细胞分化产生Th1、Th2细胞因子的效应细胞[1]，但关于TSLP是否促进Th1的分化并分泌Th1细胞因子有一定争议。有研究[2-4]表明,TSLP能够分化CD4+T淋巴细胞成相应的2型细胞，产生IL-4、IL-5、IL-13并减少与1型细胞相关细胞因子(如IFNγ)的表达。 此外，通过对DC的调节，TSLP也诱导调节性T淋巴细胞(Treg)的分化。TSLP主要由上皮细胞、气道平滑肌细胞、角质形成细胞、基质细胞、成纤维细胞、肥大细胞、巨噬细胞/单核细胞、粒细胞和DC分泌。通过结合于由IL-7受体α链(IL-7Rα)和TSLP受体链(TSLPR)组成的受体复合物，TSLP能够促发下游的信号。TSLP在B淋巴细胞和T淋巴细胞的生长分化过程中具有关键的促进作用，TSLP对T淋巴细胞(包括CD8+T淋巴细胞)的效应，除了通过DC的间接作用外，还存在其他直接作用。

尽管TSLP对于一些特定免疫细胞亚群的稳态发展是必需的，但其又发挥着强烈的促炎作用，其上调加剧过敏反应或与过敏反应的病理生理相关[5]。因此，TSLP在很多过敏性疾病或自身免疫疾病如哮喘、特应性皮炎、嗜酸性食管炎、炎症性肠病等发挥关键作用。肝脏也是个过敏性或自身免疫性机制容易受累的脏器，因此，TSLP和2型细胞因子可能在嗜酸性粒细胞起到重要病理生理作用的肝脏疾病(包括肝移植排斥反应、原发性胆汁性肝硬化、慢性丙型肝炎等)中具有关键意义[6]。新近的研究[7-8]发现TSLP在许多非过敏原诱发的疾病的发生发展中具有重要作用，是关键活性分子。因此，这些关于TSLP的病理生理的新发现也表明了这一多态性细胞因子的炎性应答的方向，也许取决于参与的炎症类型[9]。

2 TSLP与良性肝病

2.1 TSLP在肝脏疾病中炎性应答的作用 过敏原、感染、炎症相关的因素如Toll样受体 (Toll-like receptor，TLR)刺激因子会诱发机体TSLP的分泌[5]，在肝脏疾病也不例外。在用氟烷诱导肝损伤的模型中，TSLP和TSLPR显著上调并介导肝损伤，引起上调的主要合成细胞是肝细胞[6]。嗜酸性粒细胞在药物诱导肝损伤中具有重要的病理作用[10]，而嗜酸性粒细胞的作用受到TSLP调节。因为TSLP驱动和诱导2型反应，包括IL-4的产生和嗜酸性粒细胞的渗出[11-12]，且IL-4也能刺激肝细胞分泌嗜酸性粒细胞趋化因子[6]，所以TSLP与IL-4协同作用增加嗜酸性粒细胞趋化因子的产生，导致嗜酸性粒细胞渗出到肝脏[13]。再者，在药物诱导肝炎症条件下，TNFα、IL-1β升高，与IL-4协同作用增强TSLP的合成分泌。这些发现表明在药物性肝损伤过程中TSLP和IL-4在肝脏可能相互作用形成一个前馈的炎性级联反应，而促进嗜酸性粒细胞在肝脏的分布，并且TSLP通过作用于不同亚型的粒细胞促进Th2应答而调节药物性肝损伤[6]。TSLP/TSLPR信号加剧药物性肝损伤的作用也在刀豆球蛋白A诱导的肝炎模型[6]中得到验证。但有报道[14]称IL-4在对乙酰氨基酚诱导的肝损伤中具有保护作用，同样，笔者近期的研究[15]也表明沉默TSLPR的小鼠对乙酰氨基酚诱导的肝损伤比野生型小鼠更严重。

TSLP除了促进Th2应答，还能促进选择性活化的巨噬细胞(M2)的活化[16]，使经典活化巨噬细胞(M1)向M2的转变，对控制肝脏寄生虫感染尤为重要[17]。在非洲锥虫感染致肝炎的研究中，TSLPR沉默小鼠的M1巨噬细胞相关促炎因子IFNγ和TNFα的表达比野生型小鼠更高[17]，而M2巨噬细胞能够抑制M1巨噬细胞驱动的炎症[18]。因此，加用IFNγ抑制剂能够有效改善非洲锥虫感染的TSLPR沉默小鼠的症状和病死率。另外，在IFNγ作用下IgG1抗体亚型的分化受抑制，从而导致IGg1的减少，而IgG1对寄生虫感染的控制起到重要作用，但IgG1在TSLPR沉默的小鼠寄生虫感染的肝脏中明显降低。再者，抗炎细胞因子IL-10和IL-4也帮助机体抵抗非洲椎虫的感染[17]。因此TSLP/TSLPR可能对肝脏寄生虫感染起保护作用。

HCV感染者肝组织TSLP的产生明显增加，来源也是肝细胞，HCV感染的肝细胞通过核因子-κB(NF-κB)诱导TSLP的表达[19]。TSLP作用于CD4+T淋巴细胞，促进分泌IL-4的CD4+T淋巴细胞的分化，使CD4+T淋巴细胞向Th17的分化。HCV感染的肝细胞分泌TSLP，诱导DC的TSLP受体表达升高，使组织相容性复合体Ⅱ共刺激分子CD40、CD80、CD86和趋化因子CCL17、CCL20、CCL22表达以及TGFβ、IL-6、IL-21诱导，因此诱导CD4+Th17的分化，对慢性HCV感染的进展具有重要作用，在HCV感染者身上也得到了验证[19-20]。抗HCV治疗后，Th17减少[21]。在病原体的作用下，DC对TSLP产生的应答也使其分泌TSLP，因此创造了一个潜在的自分泌环[22]。HCV感染过程中增加TSLP表达的一个原因可能是HCV激活TLR3[21]，而后增加下游靶基因TSLP的表达。pIFNα/RBV联合抗HCV治疗能有效地抑制肝细胞和角化细胞TSLP的释放，抗病毒疗效不佳的患者，TSLP仍持续高水平，因此，HCV导致的TSLP的持续诱导促进免疫系统的异常激活[22]。由此可见，TSLP在慢性丙型肝炎感染的病理机制中具有重要作用。

在脓毒血症中，病原体使NF-κB活化增强，NF-κB提升靶基因TSLP的表达促进巨噬细胞的免疫应答[22]，同时巨噬细胞通过NF-κB/缺氧诱导因子分泌TSLP，最终TSLP促进验证反应，导致损伤。但在其他的脓毒血症导致肝损伤研究中也有与这相反的报道，例如有研究[23]称TSLP对肠道微环境的髓系细胞具有免疫调节效应，此效应对脓毒血症是有利的，因为骨髓细胞沉默TSLPR小鼠的病死率比野生型小鼠更高，局部和系统性炎症水平更高，中性粒细胞和巨噬细胞产生的促炎因子在髓系细胞沉默TSLPR的小鼠也更高，最终脓毒症肝损伤更重[23]。

另外，笔者最近的一项关于TSLP在肝缺血再灌注损伤中作用的研究[15]表明，TSLPR沉默小鼠与野生小鼠相比，炎性因子没有明显差异，但沉默TSLPR小鼠的肝缺血再灌注损伤更重。此外，野生型小鼠应用外源重组TSLP能通过自噬有效改善小鼠的肝缺血再灌注损伤。再者，自噬能通过对受损的细胞和细胞器进行清除而保护肝脏免受无菌性炎症引起的肝损伤[24]。因此，这也扩展了TSLP在肝脏疾病中除了熟知的免疫调节和促炎调节外还存在其他可能的作用机制保护肝损伤。

2.2 TSLP促进肝纤维化的发生发展 在嗜酸性食管炎模型中，有研究[25]指出TNF相关凋亡诱导配体(TNF-related apoptosis inducing ligand，TRAIL)通过TSLP调节嗜酸性食管炎的纤维化重塑，因此沉默TRAIL小鼠的纤维化程度较野生小鼠减轻，但应用外源TSLP能够加剧已得到改善纤维化TRAIL沉默小鼠的纤维化程度。一项体外实验研究[26]表明人鼻成纤维细胞用IL-1β和TNFα处理增加TSLP的表达，这与之前的共识一致：IL-1β和TNFα促进TSLP表达，但这是在成纤维细胞，这也许对TSLP促进器官纤维化的研究具有重要意义。关于急性肺损伤的研究也表明TSLP通过激活丝裂原激活的蛋白激酶/MAP激酶促进α-SMA和胶原Ⅰ的产生，加速肺纤维化的进展[27-28]。TSLP促进肺纤维化模型中Th2趋化因子(C-C基元)配体22[chemokine (C-C motif) ligand22，CCL22]、CCL17升高，而CCL22促纤维化的作用已被证实。再者，TSLP促进Th2应答，DC在TSLP的作用下产生趋化因子CCL17，增加主要组织相容性复合体Ⅱ和共刺激蛋白的表达，因此TSLP在器官纤维化中可能具有重要作用[29]。也有研究[29]指出人肺成纤维细胞HLF-1细胞系，在TSLP诱导下胶原Ⅰ和α-SMA的转录同样上调。因此有研究者[29]提出TSLP促进成纤维细胞分化成肌成纤维细胞或使成纤维细胞获得肌成纤维细胞的表型。虽然肝纤维化中肌成纤维细胞的主要来源是肝星状细胞(HSC)，但肝脏的汇管区成纤维细胞也是肝纤维化过程中肌成纤维细胞的重要来源，其促纤维化作用已在肝脏胆汁淤积性纤维化中得到证明[30]。有研究[31]称TSLP作用于成纤维细胞通过下游信号传导与转录激活因子3(signal transducing activator of transcription3，STAT3)后分泌CCL2而诱导单核细胞趋化因子产生，所以TSLP通过成纤维细胞促进肝纤维化，在肝纤维化进程中有一定的作用。

TSLP促进肝纤维化机制，可能不仅仅是其在过敏性疾病中诱导Th2反应和Th17反应的作用，还可能通过其他调节作用而促进纤维化，如通过下游的MAP激酶起作用还可能是Th2应答的衍生或与Th2应答发生互相作用。

IL-33和TSLP在肝脏TLR刺激下被诱导，2型先天性淋巴细胞(group 2 innate lymphoid cells，ILC2)与肝纤维化的严重性直接相关[31]。TSLP或IL-33诱导ILC2产生促纤维化的IL-13，IL-13作用于HSC产生胶原促进肝纤维化，并且TSLP与IL-13也有协同作用[32]。

通过建立过表达TSLP的冷球蛋白血症小鼠模型，并因此诱导系统性炎症[33-34]。过表达TSLP的小鼠在没有明确感染的情况下表现出混合型冷球蛋白血症，门静脉周围炎症和淋巴滤泡样组织形成等与HCV感染相似的表现，也发展了显著的肝纤维化，肝脏有大量的免疫球蛋白沉淀[32]，并且循环冷球蛋白与肝脏疾病的严重程度直接相关[35-36]。机制可能是TSLP促进B淋巴细胞生成和成熟，因此更多循环免疫球蛋白形成，TSLP过表达小鼠也发生了Ⅰ型冷球蛋白膜增生性肾小球肾炎[32]。有研究指出在四环素调节的皮肤特异性启动子的控制下，TSLP的局部表达引起骨髓B淋巴细胞的大量增加和未成熟细胞向外周流出[22,37]，由此可能打破了B淋巴细胞的平衡，B淋巴细胞急剧扩增。冷球蛋白导致肝损伤的机制可能与粒细胞通过Fc受体[22]的参与和引发补体级联反应的活化有关[38]。但也有研究[32,39]认为补体在这一过程中几乎无作用。

TSLP上调与B淋巴细胞紊乱的关系在HCV相关的冷球蛋白血症性血管炎中的作用还需进一步研究[22]。此外，肝纤维化和肝硬化是慢性丙型肝炎感染的重要病理表现，而TSLP如何促进丙型肝炎感染后的肝纤维化及从肝脏大量免疫球蛋白沉淀至显著纤维化的发展，还有待进一步探究。

而在最近的另一个常见肝纤维化模型非酒精性脂肪性肝病的研究中，TSLP表达上调，并促进肝脂肪变性和纤维化，TSLP通过Janus激酶(Janus Kinase,JAK)/STAT信号通路发挥其作用。因此，TSLP/JAK/STAT轴在非酒精性脂肪性肝病导致的肝纤维化中可能具有重要作用[40]。

3 TSLP与肝脏肿瘤

众所周知， TSLP对固有和获得性免疫系统的细胞有广泛的效应，如上文提到的DC、 ILC2、T淋巴细胞、B淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞等，在肿瘤发生、发展、血管新生、淋巴管新生中具有重要作用[41-43]。因此，有报道[44]称在肝细胞癌中抑制TSLP/STAT3信号通路能够有效改善血管新生。也有报道[45]称人宫颈癌细胞释放TSLP作用于TSLPR表达阳性的内皮细胞而促进血管新生和肿瘤生长。

由TSLP诱发的Th2炎性反应与恶性肿瘤间相互作用的肿瘤微环境对肿瘤的发生、发展、转归等具有重要作用。在肿瘤发生的早期，巨噬细胞M1可能向M2转化而具有肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的功能。Th2细胞因子IL-4和IL-17激活M2型巨噬细胞，可能与肿瘤微环境发生的变化密切相关，并且慢性炎症可能会促进肿瘤细胞生存和代谢[29]。TSLP促进肿瘤发生发展的原因还有可能是对B淋巴细胞瘤-2表达的上调[46]。

然而，也有一些研究[47]表明TSLP抑制肿瘤发展的作用，在肝脏肿瘤中，受TSLP调节的Th2免疫应答似乎能够抑制肝细胞癌的发展。TSLP抑制肿瘤机制还可能是在肿瘤周围引流淋巴结TSLP激活CD4+Th2而调节抗肿瘤效应[48]，或者TSLP起到一定的促进凋亡效应[49]。

4 小结

TSLP通过作用于髓系和淋系细胞而在炎性、过敏性和免疫性疾病机制具有重要作用，因此其成为这些疾病治疗的潜在的重要靶点，如关于哮喘的治疗就有靶向TSLP的抑制剂处于临床研究中。TSLP/TSLPR信号在一些肝脏疾病中促进疾病的发生发展，而在另外一些疾病又可能会起到保护作用，这也许和TSLP具有广泛调节作用的生物学特性相关， TSLP/TSLPR激活或抑制不同的下游信号会有不同的效应，或者同样的效应在不同的模型中所起到的作用不同。TSLP在肝脏疾病中的免疫性机制值得进一步研究，除此之外，TSLP的其他潜在的作用机制也可能在肝脏疾病的发生发展中具有重要的意义。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：陈文赏负责课题设计，文献查阅及收集，撰写论文，修改论文等；朱继金负责指导课题设计，论文写作及修改过程等；李仕来负责确认选题，协助论文修改等。