交通相關(guān)PM2.5及其不同組分通過STAT3/RORγt-STAT5/Foxp3信號通路調(diào)控大鼠哮喘模型中Th17/Treg細(xì)胞平衡
與交通相關(guān)的PM2.5(traffic-related PM2.5,TRPM2.5),已成為城市地區(qū)最重要的空氣污染物之一。長期接觸TRPM2.5可能會對哮喘患者產(chǎn)生不利影響。TRPM2.5是多種成分的混合物,特別是水溶性離子(water-soluble ions,WSI)、有機(jī)元素(organic elements,OE),它們是導(dǎo)致PM2.5毒性的主要成分。這些有害物質(zhì)可通過呼吸和免疫平衡紊亂加重哮喘。
哮喘是一種與有害顆粒和氣體引起的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)的異質(zhì)性疾病,影響全球約3.34億人。而CD4+T細(xì)胞分化失調(diào)引起的細(xì)胞因子分泌異常參與了哮喘的發(fā)生和發(fā)展。輔助性T細(xì)胞17(T helper 17,Th17),作為CD4+T細(xì)胞的亞型之一,通過分泌IL-17產(chǎn)生強(qiáng)烈的促炎作用,在哮喘患者中顯著升高,增加組織炎癥并加劇氣道重塑。另一個CD4+T細(xì)胞亞群,為表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白P3(forkhead box P3,F(xiàn)oxp3)的調(diào)節(jié)性T (regulatory T,Treg)細(xì)胞,其可以將T細(xì)胞限制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)來抑制免疫反應(yīng),從而保護(hù)機(jī)體免受損害。因此,Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞之間的平衡對于哮喘的發(fā)生和發(fā)展至關(guān)重要。視黃醇相關(guān)孤兒受體(retinoid-related orphan receptor,RORγt)是Th17細(xì)胞分化必不可少的轉(zhuǎn)錄因子之一,激活的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)可正調(diào)控RORγt和IL-17的表達(dá)。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子5(signal transducer and activator of transcription 5,STAT5)與Foxp3的表達(dá)相關(guān)。
本研究表明,交通相關(guān)PM2.5及其水溶和有機(jī)成分誘導(dǎo)的甲基化水平改變導(dǎo)致Th17/Treg細(xì)胞比例失衡,進(jìn)而加重了OVA致敏的大鼠哮喘模型的炎癥反應(yīng)、肺及氣道充血。同時,上調(diào)STAT3/RORγt或者下調(diào)STAT5/Foxp3可促進(jìn)Th17細(xì)胞分化并抑制Treg細(xì)胞分化,從而加重哮喘。通過調(diào)控STAT3/RORγt-STAT5/Foxp3信號通路恢復(fù)Th17/Treg細(xì)胞平衡,可能為哮喘治療提供了一種新的治療策略。