白介素22(IL-22)是一种可由多种免疫细胞分泌,同时具有抗炎和促炎双重特性的细胞因子。IL-22受体是由IL-22R (IL-22RA1)和IL-10R2(IL-10Rβ)组成,IL-10R2普遍存在,但IL-22R仅存在于皮肤、肾脏、肝脏、肺及肠等非免疫细胞的表面,所以IL-22在外周组织发挥功能。多发性肌炎/皮肌炎(PM/DM)常继发间质性肺病(ILD),其发生率和病死率均较高。特发性肺纤维化(IPF)一种病因不明慢性进展性纤维化型间质性肺炎,预后差,中位生存时间仅2-3年。虽然动物实验研究显示IL-22在肺部慢性炎症和纤维化反应中具有一定的调节作用；IL-22基因在DM患者肌活检标本高表达,促进了结缔组织增殖和纤维化；但在PM/DM合并ILD患者中作用及机制尚未明确。所以本研究首先通过体内试验分析IL-22在IPF及PM/DM-ILD患者体内的表达；检测了促纤维化的细胞因子转化生长因子β1(TGF-β1)在IPF及PM/DM-ILD患者肺组织的表达；检测了参与IPF及PM/DM-ILD发病的重要炎症因子白介素17A (IL-17A)、IL-6及肿瘤坏死因子-α (TNF-α)的表达。结果发现IL-22在PM/DM-ILD患者肌组织细胞中广泛表达,但在PM/DM-ILD及IPF患者肺组织及外周血中的表达均明显降低。TGF-β1在PM/DM-ILD及IPF患者肺组织表达明显增加；IL-17A在IPF患者外周血中浓度及mRNA表达升高,但在PM/DM-ILD外周血中表达降低；IPF及PM/DM-ILD患者外周血中IL-6及TNF-α的浓度均明显升高。PM/DM-ILD患者外周血中IL-22水平与IL-6及TNF-α水平呈负相关。其次通过体外细胞培养探索IL-22对肺纤维化的主要效应细胞肌成纤维细胞形成的影响及机制。显微镜下观察重组人(rh)TGF-β1、rhIL-22刺激后不同时间及不同浓度的rhIL-22刺激后人肺泡上皮细胞(A549)及人胚成纤维细胞(HELF)的形态学变化；并检测刺激后A549细胞上皮细胞钙粘蛋白(E-cad)及α-平滑肌激动蛋白(α-SMA)、HELF细胞,纤维连接蛋白(FN)及α-SMA的表达。分析rhTGF-β1刺激后两种细胞表面IL-22RA1及细胞内总Smad2/3、磷酸化-Smad2/3(P-Smad2/3)及总Stat3、P-Stat3的表达；检测1-hIL-22刺激后不同时间两种细胞表面TGF-βR2及细胞内总Smad2/3、P-Smad2/3以及总Stat3、P-Stat3的表达。结果发现rhTGF-β1刺激后A549细胞由鹅卵石状变成梭形,HELF细胞呈细长梭形；A549细胞E-cad及HELF细胞FN的表达下调,但两种细胞a-SMA的表达上调。rhIL-22刺激后两种细胞的形态学同阴性对照相比,无明显改变；但可以上调A549细胞表面E-cad及HELF细胞表面FN的蛋白水平表达,下调两种细胞α-SMA的蛋白表达水平。不同浓度rhIL-22刺激时发现,10ng/ml时不仅能抑制A549及HELF细胞向MF转分化,而且不影响细胞的状态。rhIL-22刺激后A549及HELF细胞表面TGF-βR2的表达降低；细胞内P-Smad2/3蛋白水平表达下调、P-Stat3蛋白水平表达上调。rhTGF-β1刺激后A549及HELF细胞表面IL-22RA1的表达上升；细胞内P-Smad2/3蛋白水平表达上调、P-Stat3蛋白水平表达无明显变化。通过以上研究,我们可以得出以下结论：IL-22在IPF及PM/DM-ILD患者外周血及肺组织的低表达可能与间质病肺病的发生有关。IL-22可以通过抑制A549及HELF细胞向MF的转分化来调控肺纤维化的形成,其机制可能与抑制细胞细胞内Smad2/3信号通道、活化Stat3信号通道,进而使A549细胞E-cad及HELF细胞FN表达上调、两种细胞a-SMA表达下调有关。我们的体内和体外实验初步结果提示,IL-22可能成为特发性和继发性间质性肺病新的治疗靶点,但在动物实验中需要进一步验证IL-22在肺部炎症和纤维化的作用和机制。
