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巨噬细胞中IL-10的抗炎机制

更新时间:2017-05-15 15:32   浏览: 次  作者:solar    文章来源:medical research

         IL-10是一种多细胞源、多功能的细胞因子,参与调节细胞的生长与分化以及炎性反应和免疫反应,是目前公认的炎症与免疫抑制因子。在肿瘤、感染、器官移植、造血系统及心血管系统中发挥重要作用,同时也与血液、消化、尤其是心血管系统疾病密切相关。尽管IL-10是炎症与免疫抑制因子,在控制炎症和阻止肠炎中发挥着至关重要的作用,且IL-10基因发生突变后,容易引起各种过免疫疾病,尤其是克罗恩疾病和肠炎,但IL-10对于巨噬细胞的作用机制仍然不清楚。
        在近期的Science杂志中一片题为《Anti-inflammatory effect ofIL-10 mediated by metabolic reprogramming of macrophages》文章中则阐述了IL-10能够抑制巨噬细胞在受到促炎性刺激后诱导发生的代谢程序的改变。因巨噬细胞被细菌病原体激活后发生的葡萄糖摄取和糖酵解增加以及并促进氧化磷酸化对于激活巨噬细胞的促炎反应有重要的作用。文中研究发现IL-10能诱导mTOR抑制剂DDIT4的活性,从而抑制加速调节细胞代谢能力的mTOR蛋白的活性,从而抑制巨噬细胞在受到脂多糖LPS刺激后发生的葡萄糖摄取和糖酵解,并促进氧化磷酸化。
        另外,文中研究还发现IL-10通过促进线粒体自噬来清除受损的线粒体。较低的膜电势和高水平的活性氧是受损线粒体的特征,这种细胞损伤的堆积会慢慢促进炎症产生。在结肠炎模型小鼠,当IL-10信号缺乏时,巨噬细胞内堆积着受损的线粒体,这会导致NLRP3炎性体异常激活和IL-1β产生,此结论在炎症性肠病患者体内也得到了同样的证实,说明了IL-10是对抗炎症的关键途径。
        此项研究,通过对代谢分子机理的研究,阐述了IL-10在天然免疫中的巨噬细胞中的功能。并且解释了为什么在IL-10基因突变的肠炎病人中会出现受损线粒体积累的分子机理。另外IL-10通过抑制mTOR信号通路抑制巨噬细胞活性,也为通过使用mTOR抑制剂来治疗IL-10突变的肠炎病人提供了理论基础。


参考文献:
[1]W. K. Eddie Ip, Namiko Hoshi, Dror S. Shouval et al. Anti-inflammatory effect of IL-10 mediated by metabolic reprogramming of macrophages.Science, 05 May 2017, 356(6337):513-519, doi:10.1126/science.aal3535
[2]Agnieszka M. Kabat, Edward J. Pearce. Inflammation by way of macrophage metabolism. Science, 05 May 2017, 356(6337):488-489, doi: 10.1126/science.aan2691