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哮喘和慢性阻塞性肺疾病免疫学

Nature review免疫学体积8，页面183 - 192 (2008）引用本文

要点

  • 哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)都与呼吸道慢性炎症有关，并与疾病加重期间炎症增加有关。然而，这两种疾病的炎症模式不同。

  • 哮喘的炎症主要发生在近端气道，而COPD的炎症主要发生在外周气道和肺实质。

  • 哮喘的典型特征是激活的粘膜肥大细胞，嗜酸性粒细胞浸润和激活的T辅助器2 (TH2)细胞，而在慢性阻塞性肺病巨噬细胞，中性粒细胞和1型细胞毒性T (TC1)细胞占优势。

  • 这些不同的模式反映了驱动炎症反应机制的差异，哮喘的反应由过敏原驱动，而慢性阻塞性肺病的反应由慢性吸入刺激物(如香烟烟雾)驱动。

  • 两种疾病产生的炎症介质的模式也不同。在哮喘中，有增加的介质水平，如组胺和半胱氨酸白三烯，导致支气管收缩和TH2型细胞因子(如白细胞介素-4 (IL-4)， IL-5, IL-9和IL-13)，通过激活转录因子GATA3 (gata结合蛋白3)和NFAT(活化T细胞的核因子)来协调炎症反应。相比之下，在COPD中，非特异性细胞因子水平增加，如IL-6和肿瘤坏死因子，以及与单核细胞和中性粒细胞性炎症相关的趋化因子(如CXCL8、CXCL1和CCL2)。

  • 在重度哮喘和吸烟的哮喘患者中，炎症模式发生变化，变得更类似于慢性阻塞性肺疾病(COPD)，外周气道受累更多，中性粒细胞和CD8浸润增加+T细胞。

  • 炎症模式的差异影响这两种疾病对治疗的反应。轻度哮喘对糖皮质激素非常敏感，因为这些药物抑制了通过组蛋白去乙酰化酶2 (HDAC2)募集而激活的多种炎症基因。然而，在慢性阻塞性肺病和严重哮喘中，由于HDAC2活性和表达的降低，皮质类固醇无法抑制炎症。在未来，特异性免疫抑制剂可能是一种有用的治疗方法。

摘要

哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)都是涉及呼吸道慢性炎症的阻塞性气道疾病，但这两种疾病之间的炎症类型明显不同，涉及的炎症细胞和介质模式不同。正如本综述中所述，这些炎症特征在很大程度上是由不同免疫细胞的参与决定的，它们协调了炎症细胞的招募和激活，驱动这些疾病中不同的结构变化模式。然而，现在越来越清楚的是，在严重哮喘患者、吸烟的哮喘患者和急性发作期间，这些疾病之间的区别变得模糊。这对新疗法的发展具有重要意义。

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图1:参与哮喘的炎症和免疫细胞。
图2:参与慢性阻塞性肺疾病(COPD)的炎症和免疫细胞。
图3:哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)的组织病理学对比。
图4:TH1和TH哮喘的2个细胞。
图5:TH17个细胞和气道炎症。
图6:CD8+慢性阻塞性肺疾病(COPD)中的T细胞

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从属关系

  1. 英国伦敦，SW3 6LY，伦敦帝国理工学院国立心肺研究所气道疾病科

    彼得·j·巴恩斯

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慢性阻塞性肺疾病

(慢性阻塞性肺病)。以气道内气流的病理性限制为特征的一组疾病，包括慢性阻塞性支气管炎和肺气肿。它通常是由吸烟引起的，但也可能由其他空气中的刺激物引起，如煤尘，偶尔也会由基因异常引起，如α1抗胰蛋白酶缺乏症。

特应性(外源性)哮喘

最常见的哮喘形式是患者是特应性的(通过皮肤刺测阳性和对常见吸入过敏原(如屋尘螨)存在IgE表明)，并有呼吸道过敏性炎症。

非特应性(固有)哮喘

一种不常见的哮喘，更可能是严重的，特征是皮肤刺痛试验呈阴性。气道炎症与特应性哮喘相似，可能是由局部而非全身IgE产生介导的。

肺气肿

肺泡壁的破坏，导致气体交换减少，并且由于在呼气时保持气道开放的小气道上的肺泡附件的丢失而导致气流限制。

假层理

慢性阻塞性肺疾病患者气道上皮细胞增殖增加，这是上皮细胞生长因子释放的结果，导致上皮细胞层厚度增加。

I型肺细胞

构成肺泡壁大部分上皮细胞层的扁平肺泡细胞，负责肺泡内的气体交换。

支气管收缩的

一种使气道平滑肌收缩从而使气道变窄从而减少空气流动的药剂。

气道hyper-responsiveness

气道狭窄:由于暴露于特定刺激而引起的气道变窄，而这种刺激通常对正常人的气道功能几乎没有影响这是哮喘的一个决定性生理特征。

TH2细胞

(T辅助2细胞)。CD4的定义+白细胞介素-4 (IL-4)、IL-5和IL-13，从而支持体液免疫和对抗T细胞的T细胞H1-cell反应。T的不平衡H1 - tH2细胞反应被认为是各种感染、过敏反应和自身免疫疾病的发病机制。

TH1细胞

(T辅助细胞1)。CD4的定义+一种T细胞，它已分化为产生细胞因子干扰素-γ和肿瘤坏死因子的细胞，从而促进细胞介导的免疫。

调节性T细胞

CD4的一种特殊类型+能够抑制其他T细胞反应的T细胞。这些细胞为维持外周的自我耐受提供了一个重要的机制，这些细胞的一个子集以CD25和转录因子叉头盒P3 (FOXP3)的表达为特征。

过敏性鼻炎

过敏性炎症是由特定季节性植物的花粉引起的，如对这些物质过敏的人，如草(引起花粉热)和室内灰尘(引起常年鼻炎)。它的特征是打喷嚏、流鼻涕和鼻塞。

TH17细胞

(T辅助17细胞)。CD4的一个子集+T辅助细胞，产生白介素-17 (IL-17)，被认为在炎症和自身免疫疾病中很重要。它们的生成包括IL-23和IL-21，以及转录因子RORγt(视黄酸受体相关孤儿受体-γt)和STAT3(转录信号转换器和激活器3)。

不变自然杀手T (我NKT细胞)

表达特定可变基因段Vα14(小鼠)和Vα24(人类)的淋巴细胞，精确地重新排列到特定的Jα(连接)基因段，产生具有不变序列的t细胞受体α链。通常，这些细胞共同表达由自然杀伤(NK)位点编码的细胞表面标记物，它们被CD1d识别激活，特别是当α-半乳糖基神经酰胺结合在CD1d的凹槽时。

1型细胞毒性T (TC1)和TC2细胞

用来描述CD8的子集的名称+细胞毒性T细胞。TC1细胞通常分泌干扰素-γ和粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子，并具有很强的细胞毒性能力C2细胞分泌白细胞介素-4 (IL-4)和IL-10，是较不有效的杀手。

免疫球蛋白类切换

由激活的B细胞表达的一类免疫球蛋白从IgM转换为IgG、IgA或IgE的机体重组过程。

糖皮质激素

从肾上腺皮质分泌的皮质醇中提取的消炎药，对哮喘的炎症抑制有效，但对慢性阻塞性肺疾病无效。

FEV1

(用力呼气量1秒)。升气:一秒内用力呼出的空气量，以升为单位它被用来测量哮喘和慢性阻塞性肺疾病的气道阻塞。

茶碱

一种用于治疗哮喘和慢性阻塞性肺疾病的大剂量支气管扩张剂。然而，由于高剂量可能会产生副作用，包括恶心、头痛、心律失常和癫痫，它现在的应用不那么广泛了。最近，它被证明在低剂量下有抗炎作用，并可能通过增加组蛋白去乙酰化酶的活性逆转皮质类固醇的耐药性。

环孢素A和他克莫司

钙调磷酸酶抑制剂用于防止移植排斥反应，通过抑制活化T细胞核因子(NFAT)发挥作用。

雷帕霉素

一种免疫抑制药物，与钙调磷酸酶抑制剂相反，它不阻止t细胞激活，但通过阻断mTOR(雷帕霉素的哺乳动物靶点)阻止白介素2介导的克隆扩展。

霉酚酸酯

一种抑制嘌呤合成并对T细胞和B细胞有抑制作用的免疫抑制剂。目前它被用于治疗移植排斥和类风湿性关节炎。

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哮喘和慢性阻塞性肺疾病免疫学。Nat Rev免疫18日,183 - 192(2008)。https://doi.org/10.1038/nri2254

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