成益凡 秦旭 姜鳴 朱光勛

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院口腔科 武漢 430030

固有淋巴細(xì)胞（innate lymphoid cells，ILCs）是一群具有適應(yīng)性免疫功能，但不表達(dá)T淋巴細(xì)胞或者B淋巴細(xì)胞抗原特異性受體的固有免疫細(xì)胞。ILCs來源于共同淋巴祖細(xì)胞（common lymphoid progenitor，CLP），CLP在DNA 結(jié)合抑制因子2（inhibitor of DNA binding 2，ID2）的調(diào)控下分化為共同固有淋巴祖細(xì)胞（common innate lymphoid progenitor，CILP），CILP繼續(xù)向下游分化，形成自然殺傷祖細(xì)胞（natural killer cell progenitor，NKP）和共同輔助固有淋巴細(xì)胞前體（common helper innate lymphoid progenitor，CHILP），CHILP進(jìn)一步分化為淋巴組織誘導(dǎo)細(xì)胞（lymphoid tissue-inducer，LTi）、調(diào)節(jié)性固有淋巴細(xì)胞（regulatory innate lymphoid cells，ILCregs）和固有淋巴細(xì)胞前體（ILC precursor，ILCP），最后ILCP和NKP在不同的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控下分化為ILC1、ILC2、ILC3、自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞，并使得它們具有不同的功能[1-4]。ILCs多為組織駐留淋巴細(xì)胞，主要分布于肺、胃腸道組織等黏膜屏障部位[5]。ILCs在早期抵御病原體入侵中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并且參與受損組織的修復(fù)，上皮屏障的維護(hù)和淋巴器官的形成，在肺、胃腸道組織中已經(jīng)得到廣泛研究[6-7]。牙周病是菌斑微生物和宿主免疫保護(hù)機(jī)制相互作用的結(jié)果，主要致病因素是通過調(diào)控宿主保護(hù)性或破壞性免疫反應(yīng)促進(jìn)牙周病的發(fā)生和發(fā)展[8]。有研究[9-10]表明：ILCs也存在于健康和炎癥牙周組織（包括牙齦和牙周韌帶）中，不同亞型ILCs主要通過調(diào)控牙周組織的骨代謝、免疫炎癥反應(yīng)以及組織修復(fù)方面參與牙周病的發(fā)生發(fā)展，進(jìn)一步闡述和證明了牙周病和ILCs的相關(guān)性。本文就ILCs在牙周病中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 ILCs的分類與功能特點(diǎn)

1.1 ILCs的分類

通常根據(jù)ILCs表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子、分泌的細(xì)胞因子和功能特點(diǎn)的不同，將其分為3型：Ⅰ型ILCs、Ⅱ型ILCs和Ⅲ型ILCs[6]。隨著對ILCs分化和發(fā)育研究的不斷深入，根據(jù)ILCs的表型特征和功能差異，可將其分為6個(gè)細(xì)胞亞群，即NK細(xì)胞、ILC1、ILC2、ILC3、LTi和ILCregs[4,6]。

ILC1s包括ILC1和NK細(xì)胞，后者根據(jù)細(xì)胞毒性可分為2個(gè)亞群：低細(xì)胞毒性CD56brightCD16-NK細(xì)胞和高細(xì)胞毒性的CD56lowNK細(xì)胞[11]。

ILC2s即ILC2，可以根據(jù)細(xì)胞因子受體表達(dá)模式的不同，分為2個(gè)細(xì)胞亞群：自然性ILC2s（natural ILC2s，nILC2s） 和炎癥性ILC2s（inflammatory ILC2s，iILC2s）[12]。

ILC3s包括ILC3和LTi，而ILC3根據(jù)其是否表達(dá)自然細(xì)胞毒性受體（natural cytotoxicity receptor，NCR） 分為2類：NCR+ILC3s和NCR-ILC3s[5]。ILC3s根據(jù)其是否表達(dá)趨化因子受體6（chemokine receptor 6， CCR6） 分 為 2 類 ， 即 CCR6+ILC3s 和CCR6-ILC3s。 CCR6+ILC3s 即 為 LTi 細(xì) 胞 ， 而CCR6-ILC3s可以根據(jù)是否表達(dá)NKp46（NCR的一種，在人和小鼠中均表達(dá)）分為2類，即CCR6-NKp 46+ILC3s和CCR6-NKp46-ILC3s[13]。ILC3s根據(jù)其是否表達(dá)NKp44（NCR的一種，在人類中表達(dá)）還可以分為NKp44+ILC3s和NKp44-ILC3s[14]。

1.2 ILCs的功能特點(diǎn)

1.2.1 Ⅰ型ILCs Ⅰ型ILCs包括NK細(xì)胞和ILC1。NK細(xì)胞在發(fā)育過程中受轉(zhuǎn)錄因子T-bet和脫中胚蛋白（eomesodermin，Eomes）的調(diào)控，分泌穿孔素、顆粒酶、細(xì)胞因子干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ） 和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factorα，TNF-α）[15]。NK細(xì)胞高表達(dá)穿孔素，有細(xì)胞溶解活性，可以直接殺傷靶細(xì)胞，還可以通過分泌細(xì)胞因子參與早期炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞活性。NK細(xì)胞在抗病毒感染和抗腫瘤方面發(fā)揮重要作用[16]。ILC1發(fā)育過程中嚴(yán)格依賴于轉(zhuǎn)錄因子T-bet，分泌IFN-γ、TNF-α[17]。ILC1低表達(dá)穿孔素，沒有或者有很弱的細(xì)胞溶解活性，主要參與機(jī)體抗寄生蟲以及胞內(nèi)細(xì)菌的感染[18]。

1.2.2 Ⅱ型ILCs Ⅱ型ILCs在生長發(fā)育過程中的關(guān)鍵調(diào)控因子為維甲酸相關(guān)孤兒受體α（retinoidrelated orphan receptor α，ROR α） 和GATA結(jié)合蛋白3 （GATA binding protein 3，GATA3）[19]。nILC2s聚集在健康組織中，表達(dá)腫瘤發(fā)生抑制因子2（suppressor of tumorigenicity 2，ST2），并低表達(dá)殺傷細(xì)胞凝集素樣受體G1（killer cell lectin-like receptor G1，KLRG1）。iILC2s不表達(dá)表面分子ST2，在炎癥感染的刺激下可高表達(dá)KLRG1和白細(xì)胞介素 （interleukin，IL） -25受體[12]。ILC2s在IL-25、IL-33（炎癥刺激下，ILC2s可自分泌IL-33）及胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素（thymicstromal lymphopoietin，TSLP）等刺激下分泌IL-4、IL-5、IL-13等細(xì)胞因子，保護(hù)宿主免受多種微生物（如寄生蟲、細(xì)菌、病毒）的侵害，并且通過產(chǎn)生雙調(diào)蛋白（amphiregulin，AREG）參與損傷組織修復(fù)[20-21]。

1.2.3 Ⅲ型ILCs Ⅲ型ILCs包括ILC3和LTi。ILC3和LTi的發(fā)育過程中均依賴于轉(zhuǎn)錄因子RORγt[22]。ILC3在IL-1β和IL-23的刺激下分泌IL-17、IL-22等細(xì)胞因子，在宿主的慢性炎癥、抗菌免疫和組織修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用[23]。LTi也可分泌細(xì)胞因子IL-17、IL-22，在胎兒發(fā)育過程中即開始發(fā)揮作用，并且在淋巴結(jié)的形成和黏膜相關(guān)的淋巴組織的發(fā)育中有重要作用[24]。

1.2.4 ILCregs ILCregs是近年來發(fā)現(xiàn)的一種存在于人和鼠腸道中的ILCs新亞群。在ILCregs的發(fā)育過程中起關(guān)鍵作用的是ID3。ILCregs通過分泌IL-10抑制ILC1s和ILC3s活化以減輕二者引起的促炎反應(yīng)；也可以通過自分泌轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β） 以維持和擴(kuò)增ILCregs的數(shù)量[4]。

2 牙周組織中的ILCs及其在牙周病中的作用

2.1 牙周組織中的ILCs

已有研究[9,25-27]報(bào)道：各亞型ILCs均存在于健康和炎癥牙周組織（包括牙齦和牙周韌帶）中，但在健康和炎癥牙周組織的分布存在差異，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外，健康牙周組織中富集的ILCs亞型主要為ILC1s[27]。在體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)：炎癥牙周組織的各型ILCs均增加，但其數(shù)量變化顯著的ILCs類型仍有爭議。筆者所在課題組的研究[9]證明：在小鼠牙周炎模型中，ILCs數(shù)量變化最明顯的亞型是ILC2s。Li等[10]報(bào)道：ILC1s和ILC3s是人炎癥牙周韌帶富集的主要亞群，尤其是NKp44+ILC3s 亞群。雖然NKp44+ILC3s 僅占總ILC3s的5%，但與健康牙周韌帶相比，炎癥牙周韌帶中NKp44+ILC3s數(shù)量明顯增加。Kindstedt等[26]報(bào)道：在來源于人體牙齦炎和牙周炎的牙齦組織樣本中，其富集的ILCs類型為ILC1s。在牙齦炎中發(fā)現(xiàn)ILCs各個(gè)亞型分布為ILC1s、ILC2s、NCR-ILC 3s和NCR+ILC3s占比分別為60%、7%、27%和6%；在牙周炎中發(fā)現(xiàn)ILCs各個(gè)亞型分布有所不同，ILC1s、ILC2s、NCR-ILC3s和NCR+ILC3s的占比分別為68%、9%、18%和4%。上述研究結(jié)果不一致可能與使用的樣本不同有關(guān)。

2.2 ILCs在牙周病中的作用

2.2.1 Ⅰ型ILCs（NK 細(xì)胞和ILC1） NK細(xì)胞可能參與牙周組織的免疫炎癥反應(yīng)。有研究[28]報(bào)道了NK細(xì)胞在牙周炎中發(fā)揮促炎作用的機(jī)制，主要包括以下方面，即NK細(xì)胞通過細(xì)胞毒性反應(yīng)、分泌趨化因子和細(xì)胞因子、調(diào)控B細(xì)胞和T細(xì)胞、上調(diào)自身免疫反應(yīng)、與樹突狀細(xì)胞相互作用等，從而發(fā)揮促炎作用。還有研究[28-29]表明：NK細(xì)胞數(shù)量、表型與牙周狀態(tài)之間存在相關(guān)性。在小鼠牙周炎模型和體外實(shí)驗(yàn)[29]中，均發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞和牙周病相關(guān)病原體具有相互作用，這可能增加IFN-γ和TNF-α的分泌，進(jìn)而影響牙周病的發(fā)生發(fā)展。有研究[28]發(fā)現(xiàn)：NK細(xì)胞可能通過下調(diào)自身免疫調(diào)控B細(xì)胞、T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞的免疫反應(yīng)，從而在牙周病中發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。NK細(xì)胞在牙周病中具體的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚，還需進(jìn)一步研究探討[28]。

ILC1s可能參與牙周組織的免疫炎癥反應(yīng)和骨代謝。與野生型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠牙周組織的ILC1s數(shù)量增加[9]。體外實(shí)驗(yàn)[10]中，與健康牙周韌帶相比，炎癥牙周韌帶中ILC1s數(shù)量也同樣增加。用豆蔻酰佛波醇乙酯（phorbol-2-myristate-13-acelale，PMA）/離子霉素刺激從健康和炎癥牙周韌帶分離出的ILC1s，發(fā)現(xiàn)在炎癥牙周韌帶來源的ILC1s中，IFN-γ的表達(dá)明顯增加[10]。為了模擬激活I(lǐng)LCs的生理?xiàng)l件，用IL-12刺激從健康和炎癥牙周韌帶分離出的ILC1s，發(fā)現(xiàn)炎癥牙周韌帶來源的ILC1s分泌更多的IFN-γ[10]。研究[26]報(bào)道：在一小部分ILC1s上檢測到核因子κB受體活化因子配體（receptor activator of nuclear factor kappa B ligand，RANKL）的表達(dá)。RANRL在牙齦炎和牙周炎中表達(dá)的ILCs亞型主要是ILC1s。ILC1s有可能通過表達(dá)RANKL從而有助于破骨細(xì)胞的形成和骨吸收，但是其具體機(jī)制并不清楚，無法確定ILCs在牙周組織中發(fā)揮骨改建的作用在多大程度上與ILC1s表達(dá)RANKL有關(guān)[26]。

2.2.2 Ⅱ型ILCs（ILC2s） ILC2s可能參與牙周組織的免疫調(diào)節(jié)。筆者所在課題組的研究[9]表明：通過敲除小鼠腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）基因，可以明確AMPK基因可促進(jìn)ILCs，尤其是ILC2s在小鼠牙周組織中的浸潤，減少IL-5、IL-33以及IL-13mRNA的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)牙周組織的免疫反應(yīng)。該研究[9]還發(fā)現(xiàn)：野生型和AMPK敲除型健康小鼠牙周組織中ILCs各亞型比例相似。與相應(yīng)兩型的健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠和AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中ILCs均明顯增加，其中數(shù)量變化最明顯的ILCs亞型均為ILC2s。另外，與野生型牙周炎小鼠相比，AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中 總 ILCs 和 ILC2s 增 加 均 更 明 顯[9]。 野 生 型 和AMPK敲除型健康小鼠牙周組織各細(xì)胞因子的表達(dá)相似。與相應(yīng)兩型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠和AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中IL-33mRNA表達(dá)均顯著增加。另外，與野生型牙周炎小鼠相比，AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中IL-33mRNA的表達(dá)增加更明顯[9]。除此之外，與相應(yīng)兩型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠牙周組織中IL-5mRNA和IL-13mRNA的表達(dá)幾乎不變，而AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中IL-5 mRNA和IL-13 mRNA的表達(dá)增加[9]。與小鼠牙周炎模型和體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，ILCs及其細(xì)胞因子在人炎癥牙周組織較健康牙周組織ILCs各亞型均增加，變化最明顯的是ILC2s，IL-5mRNA和IL-33mRNA表達(dá)均增加[9]。

2.2.3 Ⅲ型 ILCs（ILC3 和 LTi） ILC3s在牙周病中可能發(fā)揮著雙重作用。一方面，牙周韌帶中ILC3s可以通過分泌細(xì)胞因子IL-17促進(jìn)牙周韌帶組織的局部免疫炎癥反應(yīng)。與野生型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠牙周組織的ILC3s數(shù)量增加[9]。體外實(shí)驗(yàn)[10]中，與健康牙周韌帶相比，炎癥牙周韌帶中ILC3s也同樣增加。用PMA/離子霉素刺激從健康和炎癥牙周韌帶分離出的ILC3s，發(fā)現(xiàn)在炎癥牙周韌帶來源的ILC3s中，IL-17的表達(dá)顯著增加。為了模擬激活I(lǐng)LCs的生理?xiàng)l件，用IL-23和IL-1β刺激從健康和炎癥牙周韌帶中分離出的ILC3s，發(fā)現(xiàn)在炎癥牙周韌帶來源的ILC3s中，IL-17的表達(dá)也同樣顯著增強(qiáng)[10]。另一方面，牙周組織中的ILC3s可能通過降低CCR6的表達(dá)從而抑制牙周炎癥。與相應(yīng)兩型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠和AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中ILC3s增加。研究[9]發(fā)現(xiàn)：沒有使用IL-23和IL-1β刺激ILC3s時(shí)，與相應(yīng)兩型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠和AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中CCR6的表達(dá)均降低；在IL-23和IL-1β的刺激下，與相應(yīng)兩型健康小鼠相比，野生型牙周炎小鼠和AMPK敲除型牙周炎小鼠牙周組織中CCR6的表達(dá)均降低得更加明顯。ILC3s降低CCR6的表達(dá)可能反映了一種代償機(jī)制，即通過降低IFN-γ和IL-17的分泌潛力，同時(shí)增加IL-22的分泌，可以起到抑制炎癥反應(yīng)的目的，但具體機(jī)制還需進(jìn)一步研究[9]。

3 小結(jié)與展望

綜合上述研究可以看出，各型ILCs均存在于健康和炎癥牙周組織中，并且參與了牙周病發(fā)生發(fā)展的進(jìn)程?？偨Y(jié)來說，不同亞型ILCs在牙周病的炎癥應(yīng)答、牙周骨代謝、組織修復(fù)中發(fā)揮著不同的作用。1）Ⅰ型ILCs：NK細(xì)胞參與牙周組織的免疫炎癥反應(yīng)，還可能參與牙周組織的免疫調(diào)節(jié)；ILC1通過分泌IFN-γ參與牙周的免疫炎癥反應(yīng)，還可能通過表達(dá)RANKL參與牙周骨代謝。2）Ⅱ型ILCs：ILC2s通過分泌IL-5、IL-13、IL-33參與牙周組織的免疫調(diào)節(jié)。3）Ⅲ型ILCs：ILC3s發(fā)揮雙重作用，可以通過分泌IL-17促進(jìn)局部免疫炎癥反應(yīng)，還可能通過降低CCR6的表達(dá)抑制牙周炎癥。這些作用機(jī)制揭示了ILCs在牙周病的治療中具有潛在作用，有望成為牙周病新的治療靶點(diǎn)。

通過調(diào)節(jié)ILCs的活性或者其產(chǎn)生的效應(yīng)分子有助于慢性炎癥性疾病的治療。在炎癥性腸病動(dòng)物模型中，采用中和ILCs的方法（如抗CD90的單克隆抗體）能減輕腸道炎癥[30]。在小鼠結(jié)腸炎模型中，黃芩素可以通過ILC3s中芳香烴受體（aryl hydrocarbon receptor，AhR）/IL-22通路改善潰瘍性結(jié)腸炎的癥狀[31]。然而，目前對于ILCs在牙周組織中的具體功能和分子機(jī)制尚未明確。一方面，ILCs的數(shù)量很少，選擇性分離很困難，難以單純研究ILCs的具體功能和分子機(jī)制。另一方面，現(xiàn)在還未發(fā)現(xiàn)ILCs各亞型的特異性標(biāo)志，無法將這些特異性標(biāo)志作為靶點(diǎn)而使治療策略具有特異性。由此可見，ILCs在牙周組織中的具體分子機(jī)制以及特異性藥物的開發(fā)還需進(jìn)一步研究。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。