综述:上皮细胞动力学:嗜酸性慢性鼻鼻窦炎(ECRS)中 2 型炎症的关键驱动因素

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Auris Nasus Larynx 1.6

编辑推荐:

  本综述聚焦嗜酸性慢性鼻鼻窦炎(ECRS),探讨鼻黏膜上皮细胞不仅作为物理屏障,还通过释放白细胞介素(IL)-25、IL-33 等细胞因子调控免疫,驱动 2 型炎症。文中分析上皮重塑、嗜酸性黏蛋白作用及新型生物制剂靶点,强调单细胞技术的应用价值。

  

上皮细胞动力学:嗜酸性慢性鼻鼻窦炎中 2 型炎症的核心调控机制


鼻黏膜上皮细胞:免疫应答的动态调控枢纽


鼻黏膜上皮细胞(sinonasal mucosal epithelial cells)兼具物理屏障与免疫调节双重功能。它们能够识别病原体、过敏原、污染物等环境刺激,并通过释放白细胞介素 - 25(IL-25)、白细胞介素 - 33(IL-33)和胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)等细胞因子,与免疫细胞相互作用,启动并塑造整体免疫应答,尤其在促进 2 型炎症(type 2 inflammation)过程中扮演关键角色。

嗜酸性慢性鼻鼻窦炎(ECRS)的发病机制:上皮细胞的新兴作用


ECRS 是一种由 2 型炎症驱动的异质性疾病。传统观点认为免疫细胞是其发病核心,但越来越多证据表明上皮细胞在 ECRS 病理过程中起关键作用。靶向 IL-4/IL-13 信号通路的新型生物制剂已显示出缓解上皮功能障碍和炎症的潜力。鼻窦内积聚的嗜酸性黏蛋白(eosinophilic mucins)会损害黏液纤毛功能,其中嗜酸性粒细胞胞外陷阱细胞死亡(EETosis)可刺激上皮细胞并放大嗜酸性炎症。研究表明,通过 EETosis 形成的嗜酸性黏蛋白显著增加黏液黏度,而靶向 IL-5 信号通路的新型生物制剂有望有效缓解这一过程。

上皮细胞亚群:组织修复与慢性炎症的平衡调控


基底细胞(basal cells)和簇状细胞(tuft cells)等上皮细胞亚群在维持组织修复与慢性炎症平衡中具有重要意义。单细胞转录组学(single-cell transcriptomics)和空间转录组学技术为深入解析 ECRS 中上皮细胞源性炎症的复杂性提供了重要见解。伴有鼻息肉的慢性鼻鼻窦炎(CRS with nasal polyps)和 ECRS 在患者群体中的发病机制异质性增加了通用疗法开发的难度,凸显了分层医学方法的必要性。未来潜在治疗策略包括通过阻断上皮细胞与免疫细胞之间异常的信号串扰,恢复上皮完整性和免疫平衡,尤其适用于对现有治疗无应答的患者。

慢性鼻鼻窦炎(CRS)的分层与传统认知


CRS 的病理生理学传统上归因于窦腔通气和引流障碍,伴随细菌或病毒感染引发的过量黏液和脓液积聚,这一功能障碍主要与自然窦口集中分布的窦口鼻道复合体阻塞相关。尽管功能性鼻内镜鼻窦手术已被用于改善阻塞和恢复鼻窦引流,但目前认识到某些 CRS 亚型存在更复杂的发病机制。

嗜酸性慢性鼻鼻窦炎(ECRS)的炎症特征


传统上,2 型炎症与辅助性 T 细胞 2(Th2 细胞)产生的 IL-4、IL-5 和 IL-13 等细胞因子相关,因此曾被称为 Th2 炎症。然而,2 型固有淋巴细胞(ILC2s)的发现表明,IL-5 和 IL-13 也可由非 Th2 细胞分泌,这一炎症类型现被统称为 2 型炎症。在 ECRS 中,获得性和固有免疫机制共同驱动疾病进展。

嗜酸性黏蛋白的病理作用


CRS 患者的鼻分泌物表现出更高的黏弹性,这种流变学异常会导致黏液纤毛运输功能受损。此外,产生分泌物的杯状细胞与上皮凝胶层相连的 “栓系现象” 进一步加剧了黏液的有效运输和清除困难。IL-13 可诱导杯状细胞增生,并增加分泌型黏蛋白 MUC5AC(一种高分子量糖蛋白)的产生。

上皮重塑的病理改变


ECRS 会导致上皮显著病理改变,包括分化上皮细胞明显缺失、基底细胞增生以及上皮细胞多样性显著减少。在非原发性纤毛运动障碍引起的 CRS 中,运动纤毛本身也可见纤毛运动障碍,但这并非 CRS 的病因,而是被认为是炎症的继发性结果。利用鼻黏膜气液界面进行的体外实验为研究上皮重塑机制提供了重要模型。

单细胞 RNA 测序的新见解


尽管基于免疫细胞的 CRS 发病机制具有多样性,上皮细胞也表现出高度异质性,进一步增加了疾病的复杂性。鼻息肉上皮的组织学染色显示存在多种上皮细胞模式,即使在单个息肉内,上皮也存在显著的结构多样性。这种空间和功能异质性凸显了采用特定分析方法(如单细胞转录组学)解析 ECRS 病理机制的必要性。

基底细胞的关键功能


基底细胞锚定在基底膜上,作为上皮干细胞或祖细胞,具有自我更新能力并可分化为多种上皮细胞类型,在维持上皮完整性和促进上皮损伤后再生中起关键作用。单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)分析结果显示,鼻息肉组织中基底细胞数量显著增加,而分化细胞数量减少,提示基底细胞异常增殖与分化失衡可能在 ECRS 上皮重塑中起重要作用。

结论


ECRS 的研究揭示了上皮细胞不仅是物理屏障,更是通过固有免疫和适应性免疫动态调节免疫应答的核心参与者。上皮细胞生物学的进展,尤其是单细胞转录组学技术的应用,已揭示上皮细胞亚群及其在组织修复和炎症中的作用。此外,嗜酸性黏蛋白在疾病发病机制中的作用日益明确。尽管靶向 ECRS 关键通路的生物制剂显示出治疗潜力,但患者间的发病机制异质性强调了开发个性化治疗策略的重要性。未来研究需进一步探索上皮细胞与免疫细胞的相互作用机制,以推动更有效的靶向干预措施的开发。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号