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肺部粘膜免疫系统与机体其他粘膜免疫系统类似,有着十分复杂的结构构成,主要包括基质细胞和免疫细胞,二者共同调控肺部稳态的维持,而稳态的打破往往会导致炎症的发生。一方面当机体免疫力低下时容易遭受病原菌的入侵从而造成感染,另一方面慢性炎症的发生则会导致很多慢性疾病如肺纤维化的发生。因此肺部粘膜系统中炎症的控制对于肺部稳态的维持至关重要。 我们的研究发现IL-17B在调控肺粘膜免疫稳态中发挥着重要功能。IL-17B可以直接作用于肺上皮细胞诱导KC、CCL20、G-CSF以及抗菌肽Reg3β和Reg3γ的表达,并且它还可以和TNFα以及IL-22协同诱导上述基因的表达。此外首次从功能上证明了IL-17B诱导下游基因的表达依赖于受体IL-17RA和IL-17RB,IL-17B的结合使得受体IL-17RA和IL-17RB进一步招募接头蛋白Act1从而激活下游NF-κB信号通路。 KC、CCL20、G-CSF以及抗菌肽Reg3β和Reg3γ与免疫细胞招募、病原菌抵抗以及组织损伤修复等密切相关,这提示IL-17B的缺失可能导致机体免疫力低下从而容易遭受病原菌的感染。发现IL-17B-/-小鼠在肺部P.aeruginosa感染时死亡率明显升高、抗菌能力减弱,而且病理分析显示IL-17B-/-小鼠肺部损伤明显加重。然而有意思的是作为IL-17B的受体,IL-17RB在抵抗肺部P.aeruginosa感染过程中却没有表现出明显功能,同时与IL-17B共享同一个受体的IL-17家族另外一个成员IL-17E,它的缺失却使得机体耐受肺部P.aeruginosa感染。推断正是因为IL-17B和IL-17E在机体抵抗肺部病原菌感染的过程中功能相反,所以二者功能的叠加使得IL-17RB-/-小鼠在抵抗肺部病原菌感染的过程中没有明显表型。此外发现IL-17B-/-IL-17E-/-小鼠与IL-17E-/-小鼠相比对肺部P.aeruginosa感染更加敏感,并且在感染早期无法有效表达IL-17B下游基因,这说明IL-17B可以在IL-17E不存在的情况下单独行使抵抗病原菌感染的功能。 哮喘的发生往往也伴随着肺组织的损伤,而发现IL-17B在哮喘发生过程中明显上调,并且进一步发现IL-17B-/-小鼠哮喘的发生明显加重,表现为嗜酸性粒细胞侵润增多、二型免疫反应增强、肺组织损伤加重。这说明IL-17B也可以通过调控组织损伤修复参与哮喘的发生。 尽管IL-17B可以保护机体抵抗病原菌的感染,在很多慢性炎症情况下IL-17B的过度表达却可以促进很多慢性疾病如肺纤维化的发生。发现IL-17B在Bleomycin诱导的肺纤维化过程中明显高表达,而IL-17B缺失后小鼠肺纤维化明显减轻。进一步发现IL-17RB-/-和IL-17E-/-小鼠肺纤维化发生也明显减轻,并且IL-17RB在基质细胞中的表达促进了肺纤维化的发生。 利用Rag1-/-小鼠诱导肺纤维化发生发现IL-17B的表达不来自于T、B细胞,接下来用细胞分选的方法发现从肺纤维化的小鼠中分离的肺泡巨噬细胞IL-17B的表达明显上调,也就是说IL-17B在生理条件下来源于肺泡巨噬细胞。进一步发现P.aeruginosa和PAMP分子都可以作用于巨噬细胞通过TLR-MyD88/Trif通路诱导IL-17B的表达。 我们的研究不仅阐明了IL-17B在病原菌感染、哮喘和肺部纤维化中的功能及其机制,也为以后临床治疗肺部相关疾病提供了潜在的治疗靶点。