嗜酸性粒细胞生成素和C-C趋化因子对哮喘患者血液中不同亚型嗜酸性粒细胞的趋化性、黏附能力及活性氧（ROS）生成的影响

《Journal of Inflammation Research》：Effects of Eosinophilopoietins and C-C Chemokines on Chemotaxis, Adhesion, and ROS Production of Blood Eosinophil Subtypes in Asthma Patients

嗜酸性粒细胞亚型在哮喘中的迁移、粘附及ROS动态研究。探讨了IL-3、IL-5、GM-CSF及CCL5、11、24、26对iEOS-like和rEOS-like细胞的影响，发现GM-CSF和CCL26显著促进iEOS-like迁移粘附，且哮喘患者效应更明显。

　　哮喘是一种全球范围内影响超过2.62亿人的慢性炎症性呼吸道疾病，其特征包括气道结构和功能的显著改变、支气管高反应性以及气道阻塞的波动性。这种疾病不仅影响患者的日常呼吸功能，还可能引发症状的周期性加重，特别是在接触呼吸道感染、过敏原、环境污染物、职业性刺激物或某些药物后。在哮喘发作期间，气道上皮细胞和局部组织免疫细胞释放的多种介质会刺激循环中的炎症细胞，包括嗜酸性粒细胞，使其迁移至呼吸道，进而释放多种促炎介质，如阳离子蛋白、趋化因子、酶、细胞因子、生长因子和活性氧物质（ROS）。这些介质可能在气道炎症、组织损伤和结构变化中发挥重要作用。

哮喘是一种异质性疾病，其发病机制和免疫病理特征各不相同。这种差异可以通过特定的效应T细胞亚型和先天性淋巴细胞（如ILC2）的存在来体现。在哮喘中，以Th2型炎症为主导，其特征是IL-4、IL-5和IL-13的过度表达，这些细胞因子不仅导致血液和痰液中嗜酸性粒细胞增多，也推动了嗜酸性粒细胞的炎症活动。随着对Th2型炎症机制的深入研究，已经开发出多种针对特定细胞因子的靶向抗体疗法，这些疗法已被批准用于治疗严重的哮喘患者。例如，针对IL-5/IL-5受体通路的单克隆抗体在严重嗜酸性粒细胞哮喘（SEA）患者中显示出良好的效果，可以显著减少血液中的嗜酸性粒细胞数量并降低急性发作频率。然而，即使在接受治疗后，部分患者体内仍存在一定数量的具有功能性的肺组织嗜酸性粒细胞，这提示需要探索更多治疗靶点以实现更有效的疾病控制。

嗜酸性粒细胞的成熟、分化、激活和存活主要受GM-CSF、IL-3以及IL-5等细胞因子调控。这些细胞因子通过共同的β链（CD131）与各自的α链结合，从而启动信号传导通路，影响嗜酸性粒细胞的功能。其中，GM-CSF、IL-3和IL-5的受体共享CD131，这一结构使得它们在功能上存在一定的重叠。例如，这些细胞因子可以促进嗜酸性粒细胞的激活，增强其对NADPH氧化酶依赖的ROS生成的敏感性，同时可能影响其黏附和趋化行为。ROS的生成不仅与嗜酸性粒细胞的激活有关，还可能通过引发气道上皮细胞的氧化应激，导致气道炎症和结构重塑。

近年来，免疫表型研究确认了嗜酸性粒细胞的两种亚型：定居型嗜酸性粒细胞（rEOS）和炎症型嗜酸性粒细胞（iEOS）。这种区分主要基于CD62L（L-选择素）的表达水平，其中iEOS表现出CD62L阴性，而rEOS则呈现不同程度的CD62L阳性。CD62L是一种I型跨膜糖蛋白，作为白细胞（包括嗜酸性粒细胞和肥大细胞）的粘附分子，在炎症血管内皮上支持白细胞的滚动，随后实现牢固的粘附和跨内皮迁移。当嗜酸性粒细胞脱落CD62L后，它们可能终止与内皮细胞的滚动，从而实现对组织的深入迁移。此外，研究发现iEOS具有更高的细胞毒性颗粒蛋白基因表达水平，并在严重哮喘患者的循环血液中占主导地位。同时，iEOS的增加与抗IL-5生物治疗后的临床结果恶化有关，这表明嗜酸性粒细胞亚型在哮喘发病机制中具有重要意义。

本研究旨在探讨IL-3、IL-5和GM-CSF对血液嗜酸性粒细胞亚型向气道平滑肌细胞（ASMC）黏附、趋化行为以及自发ROS生成的影响。同时，研究还评估了C-C趋化因子（如eotaxin-1/CCL11、eotaxin-2/CCL24、eotaxin-3/CCL26和RANTES/CCL5）对嗜酸性粒细胞亚型趋化行为的作用。此外，采用支气管过敏原挑战（BAC）模型，使用尘螨过敏原（D. pteronyssinus）来评估血液嗜酸性粒细胞亚型在过敏诱导的晚期炎症反应中的活动情况。通过这一模型，可以更好地理解嗜酸性粒细胞在哮喘病理过程中的作用。

本研究共纳入了13例非严重过敏性哮喘（AA）患者、12例严重嗜酸性粒细胞哮喘（SEA）患者以及10名健康对照者（HS）。研究设计包括对参与者的健康史评估、体格检查、过敏原皮肤点刺试验、肺功能测试等，以确认其是否符合纳入或排除标准。在AA组中，还进行了甲基胆碱激发试验，以评估气道高反应性。在实验过程中，参与者接受了过敏原挑战，并在24小时后重复所有临床和实验测试。研究结果表明，IL-3、IL-5和GM-CSF能够增强iEOS-like细胞的趋化行为、ROS生成和对ASMC的黏附能力，而对rEOS-like细胞的趋化行为没有显著影响，仅GM-CSF能促进rEOS-like细胞的黏附。此外，SEA患者的rEOS-like细胞在激活后表现出更高的ROS生成水平，而AA患者的iEOS-like细胞在激活后也显示出增强的ROS生成。

C-C趋化因子（如eotaxin-1、eotaxin-2、eotaxin-3和RANTES）在所有研究组中均能促进血液嗜酸性粒细胞亚型的趋化行为。其中，eotaxin-3对AA患者的iEOS-like细胞表现出最强的趋化效应，而SEA患者的iEOS-like和rEOS-like细胞对eotaxin-3和RANTES的反应也显著增强。这些趋化因子在哮喘患者的气道中具有重要作用，能够引导嗜酸性粒细胞迁移至炎症部位，从而加剧气道炎症反应。在BAC后，AA患者的血液嗜酸性粒细胞亚型的ROS生成进一步增强，这可能与过敏原引发的局部T2型细胞因子（如IL-5）释放有关，这些细胞因子能够激活嗜酸性粒细胞，促进其ROS生成和细胞毒性颗粒释放。

研究还发现，iEOS-like细胞在哮喘患者的ROS生成中占据主导地位，这表明它们在促炎反应中具有更重要的作用。而rEOS-like细胞在SEA患者中表现出更高的ROS生成水平，这可能与疾病严重程度相关。此外，GM-CSF和eotaxin-3（CCL26）在促进嗜酸性粒细胞趋化和黏附方面表现出最强的效应，特别是在iEOS-like细胞中。这些发现提示，GM-CSF和eotaxin-3可能是哮喘治疗中的重要靶点。

尽管研究结果提供了关于嗜酸性粒细胞亚型功能和疾病相关性的新见解，但研究仍存在一些局限性。例如，样本量较小可能影响统计效力，同时仅在BAC后24小时进行实验重复，未能全面捕捉早期和中期的炎症反应变化。此外，由于GM-CSF和CCR3缺乏嗜酸性粒细胞特异性，其在哮喘治疗中的作用仍需进一步研究。未来的研究应考虑扩大样本量、增加实验时间点以及探索更多潜在的细胞因子和趋化因子，以更全面地了解嗜酸性粒细胞在哮喘发病机制中的作用，并为新的生物治疗策略提供依据。