白介素34在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展①

程苕莼 李 民 李 晗 邵建國 卞兆連

（南通大學(xué)附屬南通第三醫(yī)院，南通 226001）

白細(xì)胞介素34（interleukin-34，IL-34）是白細(xì)胞介素家族的新成員，于2008 年被發(fā)現(xiàn)，作為集落刺激因子1 受體（colony stimulating factor 1 receptor，CSF1R）的第二個配體首次進(jìn)入大眾視野［1］。結(jié)構(gòu)研究顯示，IL-34是一種獨(dú)特的反平行四螺旋束細(xì)胞因子折疊物，由4條長螺旋（αA、αB、αC、αD）、4條短螺旋（α1、α2、α3、α4）及2 條β 鏈（β1、β2）組成［2］。作為一種新型細(xì)胞因子，IL-34 可與CSF-1R 特異性結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular-signalregulated kinase，ERK）磷酸化。另外，IL-34 在髓系細(xì)胞（單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞）的存活、增殖和分化中也發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用［3-4］。

自身免疫性疾病是指機(jī)體對自身抗原的免疫耐受打破，而對正常組織發(fā)生異常免疫反應(yīng)，最終導(dǎo)致自身抗體過度產(chǎn)生的一類慢性系統(tǒng)性疾病，按照免疫反應(yīng)發(fā)生的部位可分為器官特異性自身免疫病和系統(tǒng)性自身免疫病兩大類［5］。器官特異性自身免疫病指組織器官的病理損傷和功能障礙僅限于抗體或致敏淋巴細(xì)胞所針對的某一特定器官。而系統(tǒng)性自身免疫病是由于抗原抗體復(fù)合物廣泛沉積于血管壁從而導(dǎo)致的全身多器官損害。研究證實(shí)IL-34 可促進(jìn)多種促炎因子及趨化因子的分泌，如IL-6、IL-8、CCL20 等，從而引起一系列炎癥反應(yīng)，提示IL-34 可能在某些炎癥性疾病中發(fā)揮重要作用［6-7］。而近年來的研究重點(diǎn)主要集中于IL-34 與自身免疫性疾病間的關(guān)系。多項(xiàng)研究表明IL-34 在炎癥性腸病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、原發(fā)性干燥綜合征等多種自身免疫性疾病中表達(dá)增多，且其增多與一些炎癥指標(biāo)和疾病活動度有一定的相關(guān)性［8-9］。而在自身免疫性肝病中，IL-34則是作為一種肝損傷的保護(hù)因子存在，其在刀豆蛋白（concanavalin A，con A）誘導(dǎo)的肝炎中表達(dá)降低。不難發(fā)現(xiàn)IL-34 釋放的增加可以看作一種放大的炎癥反應(yīng)或發(fā)揮保護(hù)作用的“警報(bào)信號”，其在疾病中究竟是作為損傷還是保護(hù)因子存在需要結(jié)合其具體作用機(jī)制分析。本綜述將對IL-34 在器官特異性自身免疫病和系統(tǒng)性自身免疫病中所扮演的角色進(jìn)行討論，旨在為自身免疫性疾病的治療提供思路。

1 器官特異性自身免疫性疾病

1.1 炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）IBD 是一組慢性腸道炎癥性疾病，包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎兩類疾病。遺傳傾向、環(huán)境因素、免疫失調(diào)及腸上皮功能受損等均是導(dǎo)致IBD 發(fā)生發(fā)展的重要因素，但其具體發(fā)病機(jī)制尚不完全明確［10-12］。研究表明，IL-34在IBD患者中表達(dá)上調(diào)，并且與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。盡管IL-34 在IBD 中表達(dá)升高的具體機(jī)制還不完全清楚，但已有研究發(fā)現(xiàn)TNF-α可通過核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）通路上調(diào)結(jié)腸上皮細(xì)胞IL-34 的表達(dá)；血清IL-34 水平可用于預(yù)測TNF-α 拮抗劑治療的反應(yīng)［13-14］。研究發(fā)現(xiàn)IBD 患者腸道內(nèi)IL-6 與IL-8 合成增多，而IL-34也可在肺成纖維細(xì)胞中通過誘導(dǎo)細(xì)胞下游的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇3 激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）通路、Janus 激酶（JAK）及NF-κB 信號通路磷酸化促進(jìn)IL-6 與IL-8 表達(dá)［15-16］，提示IL-34可能通過上述信號通路上調(diào)腸道內(nèi)IL-6/IL-8 的表達(dá)。IL-34 不僅可以誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生，還可通過促進(jìn)單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的存活和分化從而參與炎癥反應(yīng)［17-18］。趨化因子配體20（CC chemokine ligand 20，CCL20）由IBD 上皮細(xì)胞分泌，可促進(jìn)循環(huán)免疫細(xì)胞向腸道的炎癥部位集中［19］。研究發(fā)現(xiàn)CCL20在IBD患者中的表達(dá)較健康者上調(diào)，阻斷IL-34 后，IBD 黏膜體外分泌CCL20 降低，表明IL-34 可能參與IBD 患者CCL20 的表達(dá)［20］。進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，IL-34 可能通過ERK1/2 途徑誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生CCL20。近期有關(guān)IL-34 受體的研究表明，除了CSF-1R，IL-34 還可與蛋白酪氨酸磷酸酶-ζ（RPTP-ζ）和多配體蛋白聚糖-1（syndecan-1）這兩個相關(guān)受體結(jié)合。IL-34 與RPTP-ζ結(jié)合后可抑制膠質(zhì)母細(xì)胞的增殖、克隆及轉(zhuǎn)移，而syndecan-1 則可促進(jìn)IL-34 誘導(dǎo)M-CSFR 信號通路的激活。研究人員推測IBD炎癥反應(yīng)的加重可能與相關(guān)受體不同的表達(dá)模式有關(guān)［21］。無論IL-34是以何種方式激活放大炎癥反應(yīng)，其都在IBD 的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，可作為炎癥性腸病的新型調(diào)節(jié)因子。

1.2 自身免疫性肝炎（autoimmune hepatitis，AIH）AIH 是一種慢性炎癥性疾病，以免疫球蛋白升高、自身免疫性抗體陽性、肝組織學(xué)界面性炎癥為特點(diǎn)，機(jī)體的免疫耐受被打破是其主要發(fā)病機(jī)制。研究表明，在肝臟炎癥反應(yīng)過程中，新招募的單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞數(shù)量增加，并表現(xiàn)出表型和功能差異［22-23］。而IL-34 不僅可誘導(dǎo)CD4+外周血單核細(xì)胞增殖分化及骨髓巨噬細(xì)胞集落形成，還可促進(jìn)巨噬細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子，因此IL-34 可能參與AIH的發(fā)病過程［24］。有研究發(fā)現(xiàn)IL-34在con A所誘導(dǎo)的免疫性肝炎中起保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)IL-34敲除后小鼠的肝臟炎癥明顯加重，壞死范圍增大，更重要的是M2 型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物精氨酸酶-1（ARG-1）和甘露糖受體C 2 型（MRC-2）的表達(dá)明顯降低，提示IL-34 對AIH 的保護(hù)作用可能與M2 型巨噬細(xì)胞有關(guān)。劉曉禮等［25］研究發(fā)現(xiàn)，IL-34能夠誘導(dǎo)骨髓來源巨噬細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化，并促進(jìn)M2 相關(guān)基因（MRC-2和ARG-1）表達(dá)增加，促進(jìn)細(xì)胞向M2型分化。M2 型巨噬細(xì)胞不僅本身具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)功能，還能夠以膜結(jié)合IL-1a依賴的方式將記憶性T 細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Th17 從而抑制炎癥反應(yīng)［26］。綜上，IL-34可能通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2表型極化從而參與肝臟的炎癥反應(yīng)過程。

2 全身性自身免疫性疾病

2.1 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）RA是一種全身性自身免疫性疾病，其特征為慢性滑膜炎，累及多個關(guān)節(jié)，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)外病變［27］。RA 的確切病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確，由于IL-34 在吞噬細(xì)胞的增殖和分化、破骨細(xì)胞的形成和炎癥中扮演重要角色，研究者推測IL-34 可能與RA 間存在一定的相關(guān)性［28］。RA 患者滑膜、滑液及血清中IL-34 表達(dá)均增加，且血清IL-34 水平與疾病活動指數(shù)、炎癥指標(biāo)、自身抗體滴度及一些炎癥因子的表達(dá)水平（如IL-6、IL-17）呈正相關(guān)，而滑膜IL-34 的表達(dá)與RA 滑膜炎的病理損傷嚴(yán)重程度呈正相關(guān)［29-33］。對其機(jī)制的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，IL-34可誘導(dǎo)滑膜成纖維細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）的激活和miRNA21的表達(dá)增加，增強(qiáng)滑膜成纖維細(xì)胞對凋亡的抵抗力，同時促進(jìn)IL-6 等促炎因子表達(dá)，加重炎癥反應(yīng)過程中的關(guān)節(jié)破壞［34-35］。作為TNF-α 和IL-1β 的下游效應(yīng)物，IL-34 可通過c-Jun 氨基末端激酶/NF-κB（c-Jun N-terminal kinase/NF-κB，JNK/NF-κB）及p44/42 絲裂原 活化蛋 白 激酶/NF-κB（p44/42 mitogen-activated protein kinases/NF-κB，p44/42 MAPK/NF-κB）通路被激活［33］。產(chǎn)生的IL-34促進(jìn)滑膜組織中巨噬細(xì)胞的分化與增殖，通過特異性信號傳導(dǎo)刺激破骨細(xì)胞分化，加重組織炎癥和骨質(zhì)破壞［33，36-37］。在動物實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)IL-34可協(xié)同NF-κB 活化因子配體（RANKL），促進(jìn)脾臟外周血來源性單核細(xì)胞形成破骨細(xì)胞，增加小鼠骨膜下破骨細(xì)胞含量，而口服CSF-1R抑制劑對小鼠關(guān)節(jié)炎的骨破壞具有顯著保護(hù)作用，但尚不清楚這種保護(hù)作用是否與阻斷CSF-1R 后巨噬細(xì)胞出現(xiàn)耗竭相關(guān)［4，38-39］。對IL-34/CSF-1R 的靶向抑制將來可能成為炎癥性關(guān)節(jié)炎有效的治療方法。但目前關(guān)于IL-34 在RA 中所發(fā)揮作用的研究大多來自小鼠模型，今后的研究應(yīng)更多地著眼于人類，從而更準(zhǔn)確地了解IL-34在RA中的治療潛力。

2.2 系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）SLE 是一種異質(zhì)性多系統(tǒng)自身免疫性疾病，其特征是T、B淋巴細(xì)胞的多克隆激活、自身抗體的產(chǎn)生和免疫復(fù)合物的形成，免疫復(fù)合物在組織中沉淀引起慢性全身性炎癥和器官損害［40-41］。SLE和RA 都是系統(tǒng)性自身免疫性疾病，二者有許多共同特點(diǎn)和臨床表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)SLE 患者血清IL-34 水平明顯高于健康人群，且SLE 活動期患者IL-34 的血清濃度顯著高于非活動期患者［42］。IL-34的表達(dá)與IgG、抗dsDNA 抗體水平呈正相關(guān)，與C3、血紅蛋白和血小板水平呈負(fù)相關(guān)，與白細(xì)胞計(jì)數(shù)無關(guān)［33］。以上結(jié)果表明IL-34 的表達(dá)可能與SLE 的發(fā)病機(jī)制、活動性及臨床特征有關(guān)。IL-34也被發(fā)現(xiàn)是狼瘡性腎炎的獨(dú)立危險因素。在動物實(shí)驗(yàn)中，隨著腎炎的進(jìn)展，狼瘡小鼠體內(nèi)IL-34表達(dá)增高，而IL-34敲除后，小鼠的腎臟炎癥反應(yīng)明顯減輕［43］，這可能與IL-34 促進(jìn)腎內(nèi)巨噬細(xì)胞的活化有關(guān)，活化的巨噬細(xì)胞不僅在狼瘡性腎炎中直接發(fā)揮損害作用，促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞凋亡，同時還誘導(dǎo)腎組織TGF-β的產(chǎn)生，促進(jìn)成纖維細(xì)胞增生和腎上皮細(xì)胞死亡，進(jìn)一步加重腎炎反應(yīng)［42，44-45］。以上結(jié)果表明，阻斷IL-34 的表達(dá)可能對狼瘡腎炎的治療具有臨床應(yīng)用價值［46］。目前IL-34與SLE在細(xì)胞水平、動物模型方面的研究還沒有全面開展，大眾對其的了解僅是冰山一角，仍需要不斷地深入研究［47］。

2.3 原發(fā)性干燥綜合征（primary Sj?gren's syndrome，PSS）PSS 是一種以口干和干眼癥為特征的系統(tǒng)性自身免疫性疾病，唾液腺和淚腺是其主要靶點(diǎn)［48-50］。近年來，一些研究發(fā)現(xiàn)了巨噬細(xì)胞參與PSS炎癥進(jìn)程。IL-34 可通過巨噬細(xì)胞集落刺激因子受體（M-CSFR）誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2 表型極化［3，51］。因此IL-34 可能參與了PSS 的炎癥反應(yīng)過程。有研究發(fā)現(xiàn)，PSS 患者唾液腺單核細(xì)胞和導(dǎo)管上皮細(xì)胞中IL-34的mRNA表達(dá)顯著上升，且與CD14brightCD16+單核細(xì)胞在唾液腺中的局部浸潤有關(guān)［48］。體外研究發(fā)現(xiàn)IL-34 可通過調(diào)控單核細(xì)胞的增殖分化從而參與唾液腺的炎癥反應(yīng)過程。此外，血清IL-34 水平與血清中類風(fēng)濕因子、免疫球蛋白G 和γ-球蛋白的水平相關(guān)，提示IL-34可能參與B細(xì)胞的活化和抗體的產(chǎn)生，提示IL-34在PSS患者血清抗體的產(chǎn)生中發(fā)揮重要作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PSS 患者體內(nèi)IL-34的表達(dá)與一些促炎細(xì)胞因子（如TNF-α、IL-1β等）水平呈正相關(guān)，但并沒有發(fā)現(xiàn)C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率等炎癥標(biāo)志物的升高與IL-34 的表達(dá)存在相關(guān)性［52］。直到目前IL-34 在PSS 發(fā)病過程中的具體作用機(jī)制仍未完全闡明，未來需要進(jìn)一步研究，為PSS的治療提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)。

3 結(jié)語

本綜述主要從器官特異性及全身反應(yīng)性兩大類分別探討IL-34 在這些疾病的發(fā)生發(fā)展過程中的作用及可能機(jī)制。目前關(guān)于IL-34 與自身免疫性疾病的關(guān)系已在動物實(shí)驗(yàn)研究中獲得了一定進(jìn)展，IL-34可能成為預(yù)測疾病活動性的潛在標(biāo)志物，但其具體作用機(jī)制仍不完全明確，且這些作用是否會誘發(fā)新的并發(fā)癥還未可知。因此，未來還需要更加深入地研究IL-34 在自身免疫性疾病中的作用及機(jī)制，為自身免疫性疾病的治療提供可靠的理論依據(jù)。