非经典IL-22受体信号在真菌感染初期重塑口腔黏膜屏障:抵御白念珠菌定植的新机制

非经典IL-22受体信号在真菌感染初期重塑口腔黏膜屏障:抵御白念珠菌定植的新机制

原创
来源:陈彤
2026-05-22 10:47:35
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核心提示:念珠菌持久定植口腔时,会通过IL-22激活非经典受体复合物(IL-22RA1/IL-10RB + gp130)驱动口腔上皮暂时扩张并上调抗菌肽,从而增强黏膜屏障抵抗真菌过度生长和入侵。该过程在新生儿期尤为关键,可防止真菌组织侵袭。后期随念珠菌特异性T细胞免疫建立,上皮重塑自动恢复。该研究更新了IL-22信号经典认知,揭示微生物诱导的暂时性黏膜重塑是早期抗真菌免疫的重要机制

口腔黏膜是人体与外界微生物接触最频繁的屏障之一,持续暴露于食物抗原、空气微粒及种类繁多的共生微生物中。白念珠菌(Candida albicans)作为口腔和胃肠道真菌组的核心成员,可定植于高达75%健康个体的黏膜表面。在正常免疫状态下,该真菌以共生体形式存在,不引发疾病;而一旦宿主出现局部或全身免疫抑制,则可导致口咽念珠菌病(OPC),这在免疫缺陷患者、老人及新生儿中尤为常见。

既往研究已证实,IL-17IL-22是口腔抗真菌免疫的核心细胞因子,二者协同激活上皮防御。然而,关于口腔上皮屏障如何在真菌持续定植期间主动重塑,以及IL-22在其中所发挥的具体分子机制,此前知之甚少。针对上述问题,来自美国Harbor-UCLA医学中心的Marc Swidergall研究团队于20264月在Nature Communications发表了研究性论文Non-canonical IL‑22 receptor signaling remodels the oral mucosal barrier during Candida albicans immunosurveillance,他们用成年及新生小鼠模型揭示了一条由IL-22驱动、依赖非经典受体复合物的口腔黏膜屏障重塑机制。

持续性念珠菌定植诱导口腔上皮扩张

研究者利用两种特性相反的白念珠菌菌株构建小鼠模型:清除偏向型(CBSC5314)菌株感染后被迅速清除,持续定植型(PBCA101)菌株则长期留存于口腔黏膜,模拟人体共生状态。单细胞转录组测序(scRNA-seq)结合组织学分析显示,与CB感染组相比,PB定植小鼠的口腔上皮比例显著增高,基底层上皮细胞增殖标志物(Ki67Mki67CenpfCenpa)表达明显上调。RNA测序进一步证实,角化相关基因集在PB定植的上皮组织中高度富集,其中角蛋白14K14;基底上皮细胞的特征性标志物)在定植后第8天起显著扩张。值得注意的是,不同临床分离株(口腔、阴道、导管相关)都引发类似变化,这说明此粘膜重塑现象具有保守性,与真菌长期共存的时候会临时加高加固保护屏障。

1 持续的口腔白色念珠菌定植诱导上皮重塑,驱动K14上皮亚群的扩张

CD4⁺ T细胞是IL-22的主要来源,Th22细胞频率在定植中增加

IL-22是一种重要的免疫细胞因子,常参与黏膜修复。在细胞因子表达动力学方面,CB感染诱导IL-1βTNFαIFNγ等促炎细胞因子的早期大量分泌;而PB定植条件下,经典促炎因子受到抑制,黏膜IL-22水平持续升高,而IL-17A则随时间推移降至较低水平,二者呈现显著的差异表达模式。利用IL22报告小鼠和流式细胞术确认CD4⁺ T细胞是定植期间IL-22的主要来源,免疫荧光看到CD4+ T细胞在定植时聚集在上皮和黏膜下层,单细胞测序也支持这一发现。其中Th17Th22细胞均参与IL-22分泌,且Th22细胞频率在PB定植期间明显增加。中和IL-22后真菌负荷显著上升,而中和IL-17A则无明显影响,提示IL-22在控制定植阶段真菌增殖中发挥主导作用。

2 在白念珠菌定植过程中,Th17 / Th22细胞产生IL - 22

IL-22通过非经典gp130受体复合物介导上皮增殖

这是本研究最具原创性的发现。经典IL-22信号通路依赖IL-22RA1IL-10RB形成的“经典二聚体”受体传导信号。然而研究者发现,分别敲除IL-22RA1IL-10RB的小鼠虽然对PB念珠菌更易感,其K14上皮层仍可发生扩展,提示存在替代性信号机制。通过邻近连接分析(PLA)和共免疫沉淀实验,研究者在人口腔上皮细胞中同时检测到经典的IL-22RA1/IL-10RB复合物,以及IL-22RA1gp130IL-10RBgp130所形成的非经典受体复合物。抗体双重阻断IL-22RA1IL-10RB,或药理学抑制gp130信号,均可显著降低STAT3磷酸化水平及上皮细胞增殖。体内实验同样证实,抑制gp130后小鼠真菌负荷升高K14层扩展受阻。此外,他们还发现这种gp130依赖的信号传导具有组织特异性,在肠道上皮细胞中抑制gp130并不影响STAT3活化,表明该非经典通路为口腔黏膜所特有。

3 上皮扩张需要非经典的IL - 22信号传导

上皮扩张是暂时性的,依赖念珠菌特异性适应性免疫

研究者进一步追踪了K14层厚度的动态变化,发现上皮扩张在定植晚期(第31天)逐步恢复至基线水平。这一逆转与颈部淋巴结中念珠菌特异性IL-17分泌细胞数量的增加呈负相关,提示特异性适应性免疫的建立会终止早期的上皮增殖反应。在缺乏成熟T/B细胞的Rag1⁻/⁻小鼠中,K14层扩展持续存在且不逆转;而将PB定植小鼠来源的CD4⁺ T细胞过继转移后,真菌负荷降低,K14厚度恢复正常,证实念珠菌特异性CD4⁺ T细胞对于触发后续黏膜重塑不可或缺。

4 暂时性上皮K14扩增依赖于念珠菌特异性免疫

IL-22介导的黏膜重塑在新生儿中尤为关键

新生儿免疫不成熟,容易得口咽念珠菌病。研究者建立了新生小鼠真菌定植模型,发现PB定植同样诱导新生小鼠K14上皮扩展和CD4⁺ T细胞浸润。IL-22缺陷新生小鼠不仅真菌负荷显著增加,K14扩展消失,上皮增殖受抑,更出现明显的真菌组织侵袭加深(成年鼠则不明显)。这一对比揭示IL-22介导的黏膜重塑在新生儿阶段是防御真菌侵袭的关键补偿机制,防止真菌打穿黏膜进入深层组织。这为理解婴儿鹅口疮和早期微生物-宿主互作提供了新视角。

5 在新生儿定植过程中,上皮重塑可防止真菌入侵

本研究揭示了一条由真菌定植诱发、CD4⁺ T细胞(Th17/Th22)分泌IL-22、经非经典gp130受体复合物激活JAK-TYK2-STAT3信号通路、驱动口腔上皮K14层扩展的黏膜防御机制。上皮增殖通过上调抗菌肽(防御素、S100蛋白、SPRR蛋白等)的表达放大抗真菌效应。这一过程在新生儿期具有关键保护作用,同时,这种重塑是短暂性的,随着念珠菌特异性适应性免疫的建立而消退,体现了宿主免疫应答的精密调控。

本研究具有多层面的重要价值。首先,非经典gp130受体复合物的发现拓展了IL-22生物学的理论边界,为开发更精准的IL-22靶向治疗提供了新靶点。其次,研究发现与IL-10RB缺陷患者对口腔念珠菌病具有抵抗性、而部分gp130缺陷(高IgE综合征)患者易发慢性皮肤黏膜念珠菌病这一临床现象高度吻合,为理解相关先天性免疫缺陷病的易感机制提供了新解释。对于新生儿群体而言,研究揭示IL-22驱动的黏膜重塑是弥补新生儿适应性免疫不成熟的代偿性防御机制,提示对高危新生儿进行针对性IL-22通路干预或许能减少早期口咽念珠菌病的发生。此外,本研究提示,微生物与宿主是长期共进化的伙伴,而非单纯敌人。抗真菌治疗策略不应仅着眼于直接杀灭病原体,同步强化黏膜上皮屏障的完整性和更新能力,或许是提高疗效的重要补充方向。

参考文献:Millet, N., Sekar, J., Solis, N.V. et al. Non-canonical IL‑22 receptor signaling remodels the oral mucosal barrier during Candida albicans immunosurveillance. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71459-z

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