IL-27生物学功能的研究进展*

李梦焕 杨 旸 马迁鹤 衣雪洁 常 波**

(1)沈阳体育学院运动人体科学学院,沈阳 110102;
2)上海体育学院运动科学学院,上海 200438;
3)辽宁师范大学体育学院,大连 116029;
4)沈阳体育学院运动与健康研究中心,沈阳 110115)

Pflanz等[1]通过计算搜索白介素(interleukin,IL)-6家族成员序列数据库发现一种造血细胞因子p28可与Epstein-Barr病毒诱导的基因3(Epstein-Barr virus-induced gene 3,EBI3)结合,构成一个新的异源二聚体细胞因子——白介素-27(IL-27)。p28和EBI3两个亚基与IL-27Rα和糖蛋白130(glycoprotein 130,gp130)构成的受体结合[2],主要通过STAT1、STAT3和p38MAPK介导信号传导。IL-27通过下游的信号传递在调节机体免疫反应、脂肪细胞(adipocyte,AD)的炎症与产热、细胞自噬、骨细胞分化、胰岛素抵抗等过程中具有重要作用。IL-27作用于T细胞与B细胞群,调节机体免疫;
还可以靶向AD,调节脂肪产热、能量消耗、改善胰岛素抵抗;
通过髓样细胞白血病蛋白1(myeloid cell leukemia 1,MCL-1)和哺乳动物雷帕霉素靶点(mammalian target of rapamycin,mTOR)调节细胞自噬;
并且依靠经典的Smad依赖性途径和非经典的Smad非依赖性信号促进成骨细胞(osteoblast,OB)分化、通过巨噬细胞集落刺激因子(macrophage-colony stimulating factor,M-CSF)和NF-κB受体激活因子配体(receptor activator nuclear factor-kB ligand,RANKL)调节破骨细胞(osteoclast,OC)分化。本文综述IL-27的构成、产生及生物学功能,以期为相关研究提供思路和证据。

1.1 IL-27的构成及受体

IL-27是一种由p28和EBI3亚基构成的异二聚体细胞因子,它属于IL-12/IL-6家族。人类p28基因位于染色体16p11,它在人类和小鼠中cDNA序列编码分别为243和234个氨基酸多肽,蛋白质分子质量为24.5 ku和23.6 ku,人类和小鼠同源性为73%,p28需要伴侣蛋白共表达以发挥其生物学活性[1]。EBI3最早是Epstein-Barr病毒感染后在B细胞表达产物中发现的一种可溶性受体样糖蛋白,蛋白质分子质量为34 ku,进一步研究显示EBI3也由抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC)、T细胞、角质形成细胞产生[3-4]。p28和EBI3在APC中共表达,在人类活化的单核细胞和树突细胞中表达水平最高,鼠类巨噬细胞内表达最高。

IL-27的受体由IL-27Rα(或称为WSX-1)和gp130构成。单一受体不能介导IL-27的信号转导,通过查询cDNA库中IL-27Rα和gp130数据,显示两种受体可以在多种类型的细胞中共表达且在不同细胞中表达水平也不尽相同,提示IL-27可能具有多种生物学效应[2]。

1.2 IL-27的产生

IL-27主要由APC,即巨噬细胞、树突状细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核细胞等产生;
在其他细胞如OC、AD中也有表达[1,5-6]。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、聚肌胞苷酸等可以激活Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)进而启动衔接因子髓样分化初级反应蛋白88(myeloid differentiation primary response protein-88,MyD88)、β干扰素TIR结构域衔接蛋白(Toll/IL-1 receptor domain containing adaptor inducing IFN-β,TRIF)等下游信号,刺激IL-27合成[7]。Zhang等[8]研究表明,LPS激活TLR-4后以MyD88依赖方式激活核因子κB(nuclear factor kappa-lightchain-enhancer of activated B cells,NF-κB)或激活干扰素调节因子1(interferon regulatory factor 1,IRF-1),激活的NF-κB通过c-Rel、p65、IRF-8刺激IL-27p28的基因转录。TLR-4以TRIF依赖性方式激活IRF-3,激活的IRF-3与p28启动子结合,增强p28表达;
如果MyD88通路也同时被激活,IRF-1与IRF-3合作共同诱导IL-27p28表达;
而IRF-1可形成三元干扰素刺激基因因子3复合物,单独扩增IL-27p28,又可以通过增强IRF-7表达来间接性增加IL-27p28的表达[9]。IL-27可以刺激自然杀伤细胞和Th1细胞产生干扰素γ(interferon-γ,IFN-γ),进而通过JAK/STAT途径诱导高水平的IRF-1和IRF-8表达,最终促进IL-27合成[8]。这提示LPS和IFN-γ途径既能单独作用又可以协同诱导IL-27产生。

值得注意的是,现有报道中对于EBI3激活及信号调控的研究较少,有研究表明TLR-2、TLR-4和TLR-9信号以MyD88依赖方式通过NF-κB P50和P60及PU.1结合位点与EBI3启动子结合来诱导EBI3基因表达[10]。此外,由于对EBI3的研究尚不足,所以仍需要进一步探索是否有其他信号通路可以诱导EBI3表达,以此上调IL-27。

在APC以外其他细胞或组织中IL-27的来源也不尽相同,如脂肪组织中的IL-27来自于CX3CR1+细胞[5]。病原体感染使局部免疫细胞激活,分泌促炎因子如IFN-γ、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、IL-1β等;
IFN-γ单独或与IL-1β、TNF-α、IL-11联合使用,可诱导人OC中IL-27表达;
IFN-γ、IFN-β存在的情况下,IL-1β和TNF-α单独或组合作用诱导人类OB中IL-27表达[6]。

2.1 IL-27与免疫

2.1.1 IL-27与CD4+T细胞

CD4+T细胞是机体适应性免疫的重要部分,针对不同刺激,CD4+T细胞根据特异性转录因子分化为不同T细胞亚群如Th1、Th2、Treg、Th17、Tr1等[11]。IL-27参与初始CD4+T细胞亚群的激活与分化[1,12]。IL-27/WSX-1通过JAK/STAT1刺激初始CD4+T细胞中Th1细胞的特异性转录因子T-bet与IL-12Rβ2表达增加,进而通过IL-12诱导Th1的标志性细胞因子IFN-γ的表达[13]。此外,IL-27可以通过STAT1/ICAM-1/LFA-1/ERK1/2依赖性途径和GADD45γ/p38MAPK/T-bet两条途径诱导Th1分化和IFN-γ产生,前者可在IL-12不存在的情况下介导Th1细胞分化,后者与IL-12共同介导Th1分化[14]。在 移 植 物 抗 宿 主 病(graft versus host disease,GVHD)、利什曼原虫感染的早期阶段、烟曲霉感染的小鼠等疾病模型中IL-27都能促进Th1细胞浸润[15-18]。但是在Th1细胞高度极化的情况下,IL-27通过STAT3磷酸化抑制IL-2介导的Th1型免疫反应,从而抑制IL-12和TNF产生,减少IFN-γ和TNF-α分泌,最终抑制过度的炎症反应[19]。IL-27也可以通过诱导Th1细胞产生IL-10或限制Th1细胞的糖酵解来抑制炎症反应[16,20-21]。IL-27对Th1细胞的影响似乎取决于不同的时间阶段,在初始阶段IL-27促进Th1分化,而在Th1高度分化状态下又能抑制其分化,避免过度炎症反应(图1)。

Th17细胞在自身免疫性疾病和炎症性疾病中起主要作用,Th17细胞标志性转录因子有为视黄酸相关孤儿受体γt(RAR-related orphan receptor gamma,RORγt),可以分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子等促炎因子[22]。IL-27通过STAT3诱导Th17细胞分化,发挥其促炎特性[23]。但也有研究表明,IL-27以STAT1依赖性方式通过下调RORγt表达及RORα表达、上调程序性死亡配体1(programmed death ligand-1,PD-L1)或者通过丝裂原活化的细胞外信号调节激酶(mitogen-activated extracellular signal-regulated kinase,MEK)、NF-κB、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)抑制Th17细胞分化与分泌,从而发挥抗炎特性[24-27]。IL-27促进或抑制Th17细胞分化可能取决于pSTAT3:pSTAT1的比率,当比率>1时可促进Th17细胞分化,当比率<1时抑制Th17细胞分化[23]。此 外,El-Behi等[26]从 实 验性 变 态反应性脑脊髓炎 (experimentally allergic encephalomyelitis,EAE)高峰时的小鼠中分离出效应T细胞,发现对其IL-27的抑制具有抵抗性。因此IL-27对Th17细胞的作用可能取决T细胞的不同阶段或者激活的下游信号(图1)。

Treg细胞通过抑制过度或不必要的免疫反应,在免疫稳态中发挥重要作用,其标志性转录因子为叉头盒蛋白3(forkhead box protein 3,Foxp3)。IL-27可以通过激活STAT3或降低Helios表达,抑制IL-2和TGF-β介导的Foxp3+Treg细胞分化发挥促炎特性[28-31]。Zhu等[32]表明,IL-27可以抑制T细胞中IL-2的产生和Treg细胞中IL-2R的表达。IL-2和TGF-β对Treg细胞的发育起到重要作用[31]。因此,IL-27可能通过抑制IL-2产生间接抑制Treg细胞分化。IL-27不仅抑制Treg细胞分化,还可以通过STAT1依赖性的促进Treg细胞中的T-bet激活进而扩增CXCR3、IL-10表达,以发挥抗炎作用[33]。在早期妊娠、实验性过敏性气道炎、GVHD模型中发现,IL-27可以通过促进Treg细胞的分化来发挥免疫抑制功能[34-36](图1)。

Th2细胞产生IL-4、IL-5和IL-13,其主要转录因子是GATA结合蛋白3(GATA-binding protein-3,GATA-3)。IL-27通过STAT1抑制GATA-3表达减轻以Th2为主的过敏性炎症[37-39]。但过敏哮喘患者由于反复接触过敏原刺激后产生具有抗性Th2细胞,此时已经分化的Th2细胞可以抵抗IL-27的抑制作用,如卵清蛋白(ovalbumin,OVA)诱导的小鼠模型中,二次OVA致敏前预防性给于外源性的 IL-27,可以有效缓解Th2介导的过敏性哮喘;
如果在二次致敏后给药,此时处于哮喘激发阶段,Th2细胞已经分化可以抵抗IL-27的抑制作用,从而丧失了对过敏性哮喘的抑制作用[39-40]。因此,IL-27可以通过抑制Th2细胞分化来抑制过敏性炎症,但病程阶段的不同,IL-27可能产生不同的治疗效果。Tr1细胞主要分泌IL-10,具有免疫抑制功能。IL-27可以激活转录因子芳烃受体(aryl hydrocarbon receptor,Ahr)和转录因子c-Maf或者激活STAT3然后通过早期生长反应蛋白2(early growth response protein 2,EGR-2)和B淋巴细胞诱导成熟蛋白1(B lymphocyte induced maturation protein-1,Blimp-1),正向调节Tr1分化,诱导IL-10产生,从而发挥免疫抑制特性[41-42](图1)。

通过上述研究发现,IL-27对CD4+T细胞具有双重作用,其双重作用可能是由于细胞分化阶段,局部微环境或激活的下游信号不同而导致的,IL-27主要通过促进抗炎因子表达或抑制炎症因子表达来发挥免疫抑制作用。

2.1.2 IL-27与CD8+T细胞

CD8+T淋巴细胞在各种癌症、细胞内病原体、细菌的适应性免疫中起着重要作用。IL-27激活STAT信号,增强初始CD8+T细胞上T-bet、Eomes、IFN-γ、IL-12Rβ2及 效 应 分 子 颗 粒 酶 B(granzyme B,GzmB)、穿孔素(perforin,Prf-1)的表达;
也能协同IL-12诱导初始CD8+T细胞中IFN-γ的产生和增殖[43-45]。IL-27通过诱导GzmB、Prf-1表达促进功能性细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)的分化和反应[43](图1)。CTL通过GzmB、Prf-1在病毒感染的细胞和肿瘤细胞发挥免疫调节作用,通过Prf-1在靶细胞膜上形成孔,之后GzmB由此进入细胞内引起细胞凋亡[46-47]。IL-27还与疫苗接种相关,亚单位疫苗接种的功效依赖于IL-27,其是高亲和力抗原特异性细胞存活必需的,不仅决定疫苗引发CD8+T细胞反应的强度,对免疫的持久性也很重要[48-49]。T细胞中IL-27Rα缺失会导致抗原特异性CD8+T细胞形成减少10倍以上,IL-27作为佐剂激活剂通过STAT1和STAT3信号诱导T细胞扩增、活化、功能和记忆编程[48]。此后进一步的研究发现,疫苗注射后佐剂诱导的树突状细胞和单核细胞产生IL-27p28的程度与CD8+T细胞记忆和针对感染性攻击的保护性免疫直接相关,并且是可预测、可重复的,这表明IL-27可以作为评定佐剂功效和优化佐剂剂量水平的生物学标志物[50-51]。

IL-27能促进胰岛内CD8+T细胞的积累及增加T-bet和IFN-γ的表达,破坏产生胰岛素的β细胞,影响1型糖尿病进展[52-53]。此外,还有一些研究表明IL-27参与癌症、艾滋病、病毒感染等疾病中CD8+T细胞介导的免疫反应[54-57]。综上所述,IL-27在CD8+T细胞的增殖、活化及其介导的免疫反应中具有重要作用。

2.1.3 IL-27与B细胞

B细胞被抗原刺激后可产生IgG、IgM等抗体,发挥体液免疫作用。IL-27对B细胞的作用取决于活化模式和分化阶段。IL-27在初始B细胞中强烈诱导STAT1和STAT3的磷酸化水平,促使初始及生发中心的B细胞增殖,诱导CD54、CD86、CD95表达;
但对于效应B细胞IL-27只能诱导低度或中度的磷酸化水平;
且不能促使效应B细胞增殖[58]。IL-27促使B细胞T-bet表达和调节Ig类转换。Yoshimoto等[59]研究表明,IL-27直接作用于原代小鼠脾B细胞,通过STAT1/T-bet信号通路诱导IgG2a类别转换,并抑制IL-4诱导的IgG1类别转换。而在人体中,IL-27诱导人初始B细胞产生IgG1[60](图1)。IL-27不仅可以促进总IgG和IgM产生,还可以通过增强Blimp-1表达来增强HBsAg特异性抗体的分泌,并指导记忆和幼稚B细胞形成浆母细胞和浆细胞[61]。

IL-27也能间接性影响B细胞,Tfh细胞是有助于B 细胞介导的免疫和抗体反应的CD4+T细胞亚群之一,对生成高亲和力记忆B和长寿浆细胞的生发中心有重要作用;
而Tfh细胞的作用受IL-21的调节,因此IL-27也可能通过作用于CD4+T细胞产生IL-21,间接性促进B细胞增殖,增强其作用[61]。此外,在类风湿性关节炎患者中,IL-27可以通过mTOR通路导致患者B细胞功能障碍,炎性细胞因子表达增加,加重炎症反应[62]。因此,IL-27可能通过B细胞在抗体介导的自身免疫性疾病中具有重要作用。

Fig. 1 IL-27 regulates the differentiation of T cells and B cells and affects the body’s immunity图1 IL-27调节T细胞和B细胞分化影响机体免疫(使用BioRender.com绘制)

图1中显示的IL-27信号调节CD4+T细胞、CD8+T细胞和B细胞的增殖分化的主要机制来自正文中描述的多项研究。在CD4+T细胞亚群中IL-27对Th1、Th17、Treg细胞具有双重调节作用,可以通过STAT和p38MAPK途径诱导或抑制细胞分化,上调炎症因子或抑制炎症因子表达;
IL-27通过STAT1下调GATA-3表达抑制Th2细胞分化;
IL-27可以激活Ahr、c-Maf正向调节Tr1分化。在CD8+T细胞中,IL-27增加T-bet和EOMES的表达T细胞,并增加IFN-γ、IL-10、GzmB和Prf-1的表达。IL-27在B细胞中诱导IgG类别转换;
IL-27增加人类的IgG1及小鼠的IgG2a。

2.2 IL-27调节脂肪组织和胰岛素抵抗

脂肪组织(adipose tissue,AT)主要分为白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)两大类。在运动或冷暴露等刺激下WAT可分化为在形态和功能上与BAT类似的米色脂肪组织,进而促进机体产热,有助于机体能量消耗并预防肥胖。

IL-27可能在肥胖诱导的炎症中起重要作用,正常情况下由于IL-27可以减少许多促炎因子表达而充当抗炎细胞因子,在肥胖相关疾病中起保护作用;
另一方面,在细胞因子介导下(如TNF-α)前脂肪细胞(preadipocyte,PA)发生炎症,IL-27可能协同炎症因子,加剧炎症反应并负调节AT代谢和功能[63]。此外,IL-27可以在未分化的PA和AD中表达,分化对于p28和EBI3的相对mRNA丰度作用相反,即随着AD分化p28上调、EBI3下调,分化最终表现为IL-27亚基和受体mRNA均下降;
炎症因子刺激对PA中IL-27基因表达影响更大,表明随着细胞分化AD对炎症刺激敏感性下降[63]。IL-27在AT中的调节作用取决于肥胖发展阶段及炎症进展。营养过剩时期脂肪组织的慢性炎症是肥胖个体引发胰岛素抵抗的关键因素之一。

Nam[64]通过研究小鼠WAT、肝脏、骨骼肌和心脏4种胰岛素应答组织中IL-27细胞因子和受体基因表达谱,发现4种组织中IL-27亚基和受体均有表达,其中WAT中最高,骨骼肌中最低;
将正常对照小鼠与肥胖、瘦素缺乏的小鼠相比较发现肥胖小鼠的p28和EBI3表达被显著诱导,说明IL-27可能与肥胖、胰岛素抵抗相关。Wang等[5]研究发现,高脂饮食喂养10周的IL-27Rα敲除(IL-27rα-KO)小鼠,AT中出现巨噬细胞浸润增加和炎性细胞因子产生增加等炎症反应,并出现严重胰岛素抵抗,而IL-27药物干预可以改善小鼠胰岛素抵抗,提示了IL-27与脂肪组织的慢性炎症及胰岛素抵抗关系。Ma等[65]在动物模型中观察到IL-27可以保护心肌免受胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)损伤,并且可以通过gp130/STAT3途径促进损伤心肌恢复,也证明了IL-27可以在其他组织表达,并且与IR相关。一项基于大量墨西哥人IL-27p28的单核苷酸多态性的横断面调查显示,IR患者的血浆IL-27水平降低,IL-27p28的基因位点rs40837 A、rs153109 A和rs26528 T等位基因可以被认为是IR的潜在保护标志物[66],再一次支持上述观点。

Wang等[5]研究显示,IL-27在调节脂肪产热和能量平衡中具有重要作用,分别用正常饮食和高脂饮食喂养IL-27ra-KO小鼠与WT小鼠,两种饮食喂养下IL-27ra-KO小鼠能量消耗均下降,且高脂组小鼠能量消耗水平显著下降;
基因富集分析显示,高脂饮食喂养下的IL-27 rα-KO小鼠,棕色/米色脂肪细胞产热程序明显受损、产热基因明显减少,说明IL-27信号缺陷会影响能量平衡。此后,通过将IL-27 rαflox/flox小鼠和Ucp1-creERT2小鼠杂交,以特异性删除他莫昔芬诱导后米色/棕色脂肪细胞中的IL-27rα,显示IL-27可以直接靶向米色/棕色脂肪细胞来调节机体产热[5]。进一步研究显示,IL-27调节AD产热的分子机制,在IL-27的3条典型通路STAT1、STAT3、p38MAPK中,脂肪组织只有p38MAPK在IL-27刺激后磷酸化显著增加[5]。在体外用IL-27处理原代米色脂肪细胞,结果发现激活转录因子(activating transcription factor,ATF2)活化、解偶联蛋白1(uncoupling protein,UCP-1)表达增加,并且上调控制能量代谢的关键转录激活因子过氧化物酶体增殖物激活受体α和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactlvator-1α,PGC-1α),而这一反应可以通过抑制p38MAPK消除,这表明IL-27靶向AD,激活p38MAPK-PGC-1α信号传导并刺激UCP-1产生,从而调节AD产热和能量消耗,IL-27对治疗肥胖、胰岛素抵抗和代谢性疾病有重要作用[5]。因此IL-27有望成为治疗肥胖、胰岛素抵抗以及相关代谢疾病的新靶点,而IL-27在脂肪组织以外的其他胰岛素敏感性组织如骨骼肌、心肌中也有表达,揭示了IL-27的巨大应用潜力。

2.3 IL-27在细胞自噬中的作用

自噬(autophagy)是指真核细胞利用溶酶体途径对细胞内错误折叠的蛋白质和受损细胞器进行降解,并将产生的物质重新利用的生物学过程,对细胞内能量循环利用和内环境稳态有重要作用。研究表明,IL-27可以降低液泡ATP酶的表达从而抑制溶酶体酸化,有利于人类巨噬细胞中细菌存活[67]。MCL-1、mTOR、微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)是IL-27介导的调节细胞自噬的关键因子,IL-27与IFN-γ对MCL-1与mTOR的作用相反;
IFN-γ下调mTOR、MCL-1诱导自噬,IL-27则通过同时激活JAK/PI3K/Akt/mTOR联级和上调MCL-1来抑制IFN-γ诱导的结核分岐杆菌H37Rv感染的巨噬细胞中自噬体的生成,并且能抑制饥饿诱导的自噬[68]。Laverdure等[69]观察到,原代单核细胞分化为巨噬细胞的过程中,人类AB血清和IL-27联合诱导自噬,抵抗人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV),且这一过程是非典型性的,与诱导自噬的关键标志物mTOR和LC3无关。更进一步的研究显示,在AB血清和IL-27联合诱导的巨噬细胞中发检测出了38种mRNA,其中miRAB40具有诱导自噬和HIV抑制的潜力[70]。上述研究说明IL-27在调节细胞自噬也具有双重作用,其可能取决于细胞分化阶段。

2.4 IL-27调节成骨细胞与破骨细胞分化

IL-27可以影响OB和OC分化。在OB分化和骨形成中,TGF-β/骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信号起关键调节作用,其信号转导主要经过经典的Smad依赖性途径和非经典的Smad非依赖性信号传导途径转导[71]。而在OC形成和功能中,M-CSF和RANKL的调节起到重要作用[72]。Kamiya等观察到[73],IL-27受体亚基在小鼠原代OB中表达,IL-27可以激活小鼠OB中的STAT1和STAT3,未能改变OB中RANKL的表达;
但IL-27可以通过M-CSF/sRANKL抑制骨髓来源的巨噬细胞样细胞中OC生成。RANKL不仅可以在OB表达,在辅助性T细胞中也有表达。在大鼠T细胞抗原受体(T cell receptor,TCR)激活的早期CD4+T细胞表面,IL-27通过STAT3显著抑制RANKL表达[74]。促炎因子主要通过NF-kB和OPG/RANKL/PANK信号通路诱导并激活OC分化的关键因子NFATc1,从而促进OC分化。首先,IL-27可以通过减弱NF-kB信号通路活性来抑制RANKL诱导的OC分化;
其次,又可以通过降低促炎细胞因子表达间接抑制LPS诱导的OC形成[75]。此外,IL-27在体内体外能依赖IFN-γ抑制OC生成[76]。Neto等[77]从基因层面检测到,内源性非编码小RNA(microRNA,miRNA)可以通过改变T细胞和骨细胞的表型可塑性来调节它们的分化;
IL-27可能通过TGF-β/BMP/Smad和/或JAK/STAT1途径来促进骨细胞平衡以及潜在地减少对其他细胞类型的炎症信号传导。IL-27和miRNA共同给药可增强对骨细胞信号的传导,通过荧光素酶报告基因分析显示,IL-27与miR-21、miR-210、miR-29b组合对增强OB分化同时抑制炎症最有益,并主要通过Smad2/3和STAT1信号传导发挥作用;
IL-27与miR29b组合最有可能帮助减少OC生成,显著降低了IL-17a和TNF,抑制STAT3,并上调STAT1。并且IL-27和miR-21、miR-20b一起可以减少成纤维细胞与T细胞中炎症基因表达[77]。Shukla等[78]观察到,小鼠卵巢切除1个月后外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)和血清中IL-27的mRNA表达均降低;
用IL-27治疗卵巢切除(ovariectomy,Ovx)小鼠可预防骨小梁微结构损伤,改善骨生物力学特性;
IL-27通过增加Egr-2表达来抑制IL-17介导的OB凋亡,同时抑制Ovx-CD4+T细胞对OB分化的影响;
还可以通过增加Egr-2介导的Id2蛋白(一种RANKL介导的破骨细胞生成的抑制因子)抑制OC生成。IL-27通过抑制OC分化和增强OB生成,从而抑制Ovx诱导的骨质流失。

c-Fos和NFATc1是RANKL调节OC分化的重要下游因子。使用人类OC测定发现,IL-27导致STAT1磷酸化增加并提高STAT蛋白水平,并抑制RANKL诱导的c-Fos和活化T细胞核因子(nuclear factor-activated T cell 1,NFATc1)受体激活剂的表达,从而抑制OC分化[79]。此外,IL-27还可以通过抑制RANKL诱导的MAPK和NF-kB通路激活,下调RANK和TREM-2表达,从而抑制人类OC生成[80]。而人类IL-27通过OC前体直接抑制OC生成的作用与小鼠相比较强,可能是由于人类OC前体中IL-27Rα表达较高。IL-27通过调节OB、OC分化对骨的生长、重塑起到重要作用。OB、OC又是参与骨代谢的主要细胞,因此IL-27可能参与调控骨代谢。

IL-27作为一个具有双重作用的细胞因子,不同的炎症阶段及微环境均可能导致其基因表达变化及影响下游不同转录因子激活从而影响其生物学功能。IL-27与炎症相关密切相关,而炎症又与肥胖相关,IL-27是否能通过调节炎症反应来治疗肥胖尚不清楚。IL-27不仅可以在抗原提呈细胞中表达,还可以在脂肪组织、心脏、肝脏、骨骼肌等胰岛素反应组织中表达,其中骨骼肌和WAT中IL-27的表达量都与肥胖相关,但目前关于IL-27在骨骼肌、心脏、肝脏等组织中的作用机制尚不明确。此外,多种运动形式可以提高胰岛素敏感性,减轻肥胖,运动是否能够影响体内IL-27水平变化,从而改善代谢性疾病,有待进一步研究。

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