综述:IL-25在肠道寄生虫中的免疫学作用

《Infection, Genetics and Evolution》:Immunological role of IL-25 on gut-dwelling helminths

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:Infection, Genetics and Evolution 2.6

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  IL-25通过激活Th2免疫应答、促进嗜酸性粒细胞浸润和黏液分泌,协调肠道寄生虫清除。其增强肠道屏障功能,调控调节性T细胞平衡炎症反应,并与肠道微生物群互作,为抗寄生虫治疗提供新靶点。

  在当今全球范围内,肠道寄生虫感染仍然是一个重要的公共卫生问题,尤其是在热带和亚热带地区。这些感染通常由寄生蠕虫如蛔虫(*Ascaris lumbricoides*)、钩虫(*Trichuris trichiura*)、十二指肠钩虫(*Ancylostoma duodenale*)和美洲钩虫(*Necator americanus*)引起。它们不仅对宿主的健康造成威胁,还可能引发一系列免疫反应,包括以Th2型细胞因子为特征的免疫应答。近年来,研究者们对IL-25这一关键细胞因子在协调这种免疫反应中的作用产生了浓厚兴趣。IL-25,也被称为IL-17E,是一种重要的信号分子,其功能涉及多种免疫机制,包括过敏反应、炎症过程以及对抗寄生虫感染的免疫防御。本文将从多个角度探讨IL-25在肠道寄生虫感染中的作用,分析其在促进Th2型免疫应答、维持肠道屏障完整性、调控T细胞反应、增强IgE生成以及与肠道微生物群相互作用等方面的功能,并进一步探讨其潜在的治疗价值。

IL-25在协调宿主免疫系统应对肠道寄生虫感染方面具有重要作用。它由多种细胞类型产生,包括上皮细胞、免疫细胞(如T细胞、树突状细胞、巨噬细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞)以及特定的上皮细胞(如Tuft细胞和Paneth细胞)。这种广泛的来源使得IL-25能够与多种免疫细胞相互作用,从而激活和增强Th2型免疫反应。Th2型细胞因子如IL-4、IL-5和IL-13在宿主清除寄生虫过程中至关重要。它们不仅能够促进IgE抗体的生成,还能够诱导嗜酸性粒细胞增多、肥大细胞激活,以及杯状细胞增生,这些反应有助于宿主将寄生虫排出体外。此外,IL-25还能够增强肠道上皮细胞的屏障功能,通过促进紧密连接蛋白的表达,防止病原体的扩散和炎症反应的过度激活。

在动物实验中,IL-25的使用已被证明能够显著增强宿主对寄生虫的防御能力。例如,在感染小鼠的*Trichuris muris*(一种常见的肠道寄生虫)研究中,IL-25的治疗显著降低了寄生虫的载量,并促进了其从肠道中的清除。类似的结果也出现在对*Schistosoma mansoni*(血吸虫)和*Nippostrongylus brasiliensis*(一种钩虫)的感染研究中。这些发现表明,IL-25在宿主清除寄生虫方面具有重要作用,它通过激活多种免疫细胞和分子机制,构建出一个有效的免疫应答网络。这一网络不仅包括直接的细胞毒性反应,如嗜酸性粒细胞释放的毒性颗粒蛋白和活性氧,还涉及通过IgE介导的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)机制,从而增强宿主的防御能力。

IL-25对Th2细胞分化的影响同样显著。它能够促进初始CD4+ T细胞向Th2细胞分化,这一过程在人类和动物模型中均有报道。Th2细胞的分化与多种细胞因子的协同作用有关,其中IL-4和IL-13尤为关键。这些细胞因子不仅能够诱导B细胞向IgE抗体转换,还能够促进其他免疫细胞的激活和功能增强。例如,IL-4在B细胞分化和IgE生成中起着核心作用,而IL-13则有助于杯状细胞增生和黏液分泌,这些都对寄生虫的清除至关重要。同时,IL-25还能通过促进GATA3的表达,进一步增强Th2型免疫反应的强度和持久性。GATA3作为一种主转录因子,对于Th2细胞的发育和功能具有决定性作用。

除了对Th2细胞的直接影响,IL-25在调控T细胞反应方面也展现出重要功能。它能够促进调节性T细胞(Tregs)的发育、扩增和抑制活性,这对于维持肠道免疫平衡至关重要。Tregs通过分泌抗炎性细胞因子如IL-10和TGF-β,抑制促炎性T细胞(如Th1和Th17细胞)的活性,从而防止免疫系统在清除寄生虫的同时造成过度的组织损伤。这一作用在钩虫感染的儿童研究中得到了验证,表明IL-25在调节免疫反应方面具有重要的保护意义。此外,IL-25还能通过抑制Th1和Th17细胞的发育,进一步推动Th2型免疫反应的发展,这有助于宿主更有效地应对寄生虫感染。

IL-25对肠道微生物群的影响也逐渐受到关注。尽管目前尚无明确证据表明IL-25能够直接改变肠道微生物群的组成,但研究表明,它可以通过增强嗜酸性粒细胞的数量和功能,间接影响肠道微环境。嗜酸性粒细胞的增多可能促进某些微生物的增殖,从而改变肠道微生物群的结构。此外,肠道微生物群本身在调节宿主对寄生虫的免疫反应中也起着重要作用,它们能够通过产生特定的代谢产物来抑制寄生虫的生长,或者通过竞争性机制影响寄生虫的生存环境。因此,IL-25与肠道微生物群之间的相互作用可能是一个复杂的调节网络,值得进一步研究。

在IgE的生成方面,IL-25同样发挥着关键作用。IgE是一种在宿主对抗寄生虫感染中至关重要的抗体类型,它能够通过与肥大细胞和嗜酸性粒细胞结合,触发ADCC机制,从而增强宿主的防御能力。IL-25通过促进B细胞向IgE抗体转换,帮助宿主更有效地识别和清除寄生虫。这一过程涉及多种细胞因子的协同作用,如IL-4和IL-13,它们能够增强IgE的生成并促进其功能的发挥。在实际应用中,IL-25与IgE的这种相互作用可能为新型治疗策略的开发提供思路,例如通过IL-25增强的免疫疗法或利用IgE的保护功能来治疗寄生虫感染。

鉴于IL-25在免疫调节和宿主防御中的重要作用,其在治疗寄生虫感染方面的潜力也引起了广泛关注。IL-25可以作为辅助治疗手段,用于增强宿主对寄生虫的清除能力,尤其是在抗寄生虫药物无效或宿主免疫系统受损的情况下。通过增加IL-25的自然生成或使用其类似物,研究人员希望能够开发出新的治疗方法,以更有效地应对这些寄生虫感染。此外,IL-25还可能在其他与肠道黏膜损伤相关的疾病中发挥作用,如炎症性肠病(IBD)或肠道感染性疾病。在这些情况下,IL-25的免疫增强特性可能有助于修复受损的肠道屏障并减少炎症反应。

然而,尽管IL-25在免疫调节中的作用已被广泛研究,但仍有许多问题需要进一步探索。例如,不同寄生虫种类和生命周期阶段对IL-25的依赖性可能存在差异,这需要通过更多的实验研究来明确。此外,IL-25受体信号通路的调控机制以及与其他免疫信号通路的交叉作用也尚未完全理解。这些研究对于开发针对性的免疫干预措施至关重要。同时,IL-25与肠道微生物群之间的相互作用也显示出复杂性,未来的研究需要进一步探讨这种双向关系,以确定其在宿主防御中的具体作用。

总的来说,IL-25在协调宿主免疫系统应对肠道寄生虫感染方面具有多重功能。它不仅能够激活多种免疫细胞,增强Th2型免疫反应,还能通过促进IgE生成、维持肠道屏障完整性以及调控T细胞反应,为宿主提供有效的防御机制。随着对IL-25功能的深入了解,其在寄生虫感染治疗中的应用前景也愈加广阔。然而,要将这些研究成果转化为临床应用,仍需克服许多挑战,包括对IL-25信号通路的深入研究、不同寄生虫对IL-25的依赖性分析,以及开发安全有效的IL-25递送方法。这些研究不仅有助于改善寄生虫感染的治疗,还可能为其他与肠道免疫相关的疾病提供新的治疗思路。
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