研究揭示:多巴胺对二型固有免疫应答及肺脏炎症的抑制作用
天津医科大学
基础医学院周洁团队与西湖大学徐和平团队合作近期在Immunity发表题为“Dopamine inhibits type 2 innate lymphoid cell-driven allergic lung inflammation by dampening mitochondrial activity”的研究论文。该研究发现我们熟知的“快乐因子”多巴胺(dopamine)可通过其受体DRD1,抑制ILC2的氧化磷酸化过程及ATP产生,进而降低ILC2功能,缓解过敏性气道炎症反应。气道局部给予多巴胺,可显著缓解哮喘小鼠症状。
哮喘是全球最常见的慢性非感染性疾病之一。随着社会经济的发展,过敏性哮喘在西方发达国家及中国的发病率均逐年攀升。据2019年Lancet期刊报道,我国20岁及以上人群哮喘患病率为4.2%,患者总数高达4570万。自2000年起,世界卫生组织推出每年5月的首个周二为世界哮喘日,以提升公众对哮喘的了解,并促进哮喘的规范化诊治。
2型固有淋巴样细胞(group 2 innate lymphoid cell, ILC2)是组织驻留天然免疫细胞,主要分布于呼吸道及肠道等黏膜组织,在促进气道过敏性疾病及清除肠道寄生虫感染中发挥重要作用。当呼吸道上皮细胞接触过敏原等外界刺激后,可快速分泌警报素并促进肺脏ILC2活化,活化后的ILC2通过分泌效应性细胞因子,促进嗜酸性粒细胞浸润、黏液分泌增加、气道平滑肌收缩等过敏性炎症反应。新近研究表明:组织微环境中神经系统来源的因子,可通过与ILC2表面相应受体结合,调控ILC2功能,从而参与黏膜组织稳态及炎症发生。然而,神经信号调节ILC2活化的分子机制尚待阐明。
研究者发现临床哮喘患者外周血中多巴胺含量显著低于健康对照,并且与外周血中ILC2数量呈负相关,与患者肺功能呈正相关。进一步利用体内外功能实验,证实多巴胺可有效抑制ILC2细胞活化;利用多巴胺受体特异性抑制剂及条件性基因敲除小鼠,证实DRD1介导了多巴胺对ILC2的调控作用。进而利用单细胞组转录学结合细胞能量代谢分析,线粒体氧化磷酸化过程及ATP合成下降,是多巴胺抑制ILC2功能的机制。以上研究从神经免疫调控的角度,为过敏性哮喘的治疗带来了新的视角,提示局部给予多巴胺或DRD1激动剂可能在哮喘中具有潜在治疗价值。
基础医学院/天津市免疫学研究所周洁教授为论文最后通讯作者,西湖大学生命科学院徐和平研究员为共同通讯作者。第一作者为周洁团队博士后曹应姣(合作培养单位中山大学)、徐和平团队博士生李瑜。该研究得到国家自然科学基金杰出青年基金及天津医科大学高端人才启动经费的资助。
该研究发表后,受到Immunity期刊题为“Breathing easy: Dopamine quenches the ILC2 flame”的评论,被国家自然科学基金官网专题报道。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.12.017
报道链接:https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info88560.htm