王 新 陳正濤 唐 華

山東第一醫(yī)科大學(山東省醫(yī)學科學院)科創(chuàng)中心，山東 泰安 250117

固有淋巴細胞(innate lymphoid cells，ILCs)是具有適應性免疫功能的固有免疫細胞[1]。雖然在幾乎所有的器官和組織中都發(fā)現(xiàn)有ILCs(如肺、肝、胃、腸、胰島、脂肪組織、脾和淋巴結等)[2-4]，但它們主要位于黏膜組織,是機體固有免疫系統(tǒng)的重要組成部分,在調節(jié)組織區(qū)域免疫和穩(wěn)態(tài)平衡方面發(fā)揮關鍵作用。所有的ILCs家族成員在形態(tài)上類似于淋巴細胞[5]，高表達CD127，不表達細胞譜系標志(lineage, Lin)[6-7]、T和B淋巴細胞抗原受體(TCR，BCR)。根據轉錄因子和細胞因子的表達，ILCs分為ILC1s、ILC2s和ILC3s，其中ILC3s包括淋巴組織誘導細胞(lymphoid tissue inducer，LTi)[1, 8]。ILC3s是輔助性ILCs的一個重要細胞亞群。維甲酸相關的孤核受體γt(retinoic acid receptor-related orphan receptor γt，RORγt，由rorc基因編碼)是ILC3s的關鍵轉錄因子[3, 6, 9],同時也是抗感染及抗炎的重要靶點[10]。 ILC3s可產生白介素-17A(interleukin 17A，IL-17A)、IL-17F、IL-22、干擾素-γ(interferon，IFN-γ)及粒巨噬細胞-集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)等細胞因子，在調節(jié)組織內動態(tài)平衡、黏膜和非黏膜組織的炎癥與修復、固有免疫應答以及對抗致病菌和寄生蟲感染等方面具有重要作用[6-7]。ILC3s強大的免疫調節(jié)功能越來越多地被人們所認識[11-13]。本文就ILC3s的起源、分類、特性以及在免疫系統(tǒng)中的病理生理作用做一綜述，概括當前ILC3s主要的研究進展。

1 ILC3s的分類

ILC3s通過分泌IL-17A、IL-17F、IL-22、IFN-γ及GM-CSF等細胞因子在防御胃腸道感染和維持腸道黏膜內穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[14-16]。依據發(fā)育時間的先后以及趨化因子C-C-基元受體6(C-C motif chemokine receptor 6，CCR6)的表達，可以進一步分為至少兩個亞群： LTi和出生后ILC3s[7]。

LTi細胞于1997年被發(fā)現(xiàn)，是最早被報道的ILC3s亞群[17-18]。小鼠LTi細胞表達CD45、淋巴毒素α(lymphotoxin-α，LT-α)、CD117、CCR6、CCR7、趨化因子C-X-C-基元受體5(C-X-C motif chemokine receptor 5,CXCR5)以及核因子受體活化劑(receptor activator of NF-κB，RANK)的配體，其中部分LTi細胞表達CD4，LTi分化發(fā)育也受到DNA結合抑制因子2(inhibitor of DNA binding 2，Id2)、IL-7以及RORγt的調控，而人LTi細胞與小鼠LTi細胞相似，但不表達CD4。

在小鼠胚胎發(fā)育過程中，LTi對淋巴結和派氏結(Peyer's patches, PPs)的產生十分重要。LTi細胞最早來自于胎肝，能夠傳遞LT信號給表達LTβ受體的淋巴結基質細胞，誘導其表達細胞間黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1)和I型血管細胞黏附蛋白(vascular cell adhesion protein 1，VCAM-1)等，招募大量的免疫細胞，促進淋巴結以及PPs的形成[19]。LTi細胞可以對腫瘤壞死因子α (tumor necrosis factor，TNF-α)、淋巴毒素-β(lymphotoxin-β，LT-β)的刺激做出反應，從而在胚胎發(fā)育過程中協(xié)助形成淋巴器官[19]。在出生后，它們還能產生IL-17A和IL-22，以保護胃腸道免受病原體的侵害[20]。在成年小鼠中，LTi和B細胞以及DC聚集在一起，形成孤立淋巴濾泡(isolated lymphoid follicles，ILFs)[21]。

出生后的ILC3s可根據CCR6的表達分為兩群，即CCR6+ILC3s和CCR6-ILC3s。其中CCR6-ILC3s又可根據自然細胞毒性受體(natural cytotoxicity receptor，NCR)的表達情況進一步細分為至少兩個主要亞群：NCR+ILC3s及NCR-ILC3s。NCR+ILC3s約占整個腸道ILCs的70%，而NCR-ILC3s只有15%左右[22]。在小鼠體內，NCR+ILC3s主要是NKp46+ILC3s，在人類則為NKp44+ILC3s[23-24]。NCR+ILC3s主要表達IL-22，但較少表達IL-17；相比之下，NCR-ILC3s主要產生IL-17，IL-22的量較少[25]。NCR+ILC3s還表達轉錄因子T-bet，有利于NKp46+ILC3s的轉化以及IFN-γ的分泌[26]。

另一群ILC3s 以表達CCR6為特征[26]，即CCR6+ILC3s。該ILC3s亞群不表達NCR，因其表型與LTi細胞相似，因此又被稱為LTi-like ILC3s。

2 ILC3s的分化發(fā)育調控

在淋巴細胞發(fā)育過程中，多能造血干細胞(hematopoietic stem cell, HSC)逐漸失去分化成紅系和髓系前體的潛能，產生共同淋巴祖細胞(common lymphoid progenitors,CLPs)[27]。CLPs是T細胞、B細胞以及ILCs的共同祖細胞[28-29]。CLPs以轉錄因子NFIL3依賴的方式分化成為ILCs共前體(common innate lymphoid progenitors，CILPs)，并表達趨化因子C-X-C-基元受體6(C-X-C motif chemokine receptor 6,CXCR6)和整合素α4β7，從而失去分化為T、B淋巴細胞潛能[30]。在IL-7的刺激下，CILPs不同程度地表達DNA結合蛋白轉錄因子抑制劑(inhibitor of DNA binding 2，Id2)、T細胞因子1(T-cell factor 1,TCF-1)、胸腺細胞選擇相關的高遷移率族蛋白(thymocyte selection-associated high mobility group box protein，Tox)及轉錄因子核因子IL-3(nuclear factor, interleukin 3 regulated, Nfil3)等轉錄因子，分化為共同輔助固有淋巴祖細胞(common helper innate lymphoid progenitors，CHILPs)[31-32]，此后，CHILPs獲得轉錄因子早幼粒細胞白血病鋅指蛋白(promyelocytic leukemia zinc finger ,PLZF，由Zbtb16基因編碼)[33]的表達，并進一步分化為固有淋巴祖細胞前體(innate lymphoid cells progenitors，ILCPs)，后者高表達表面分子程序性死亡蛋白-1(programmed cell death protein 1,PD-1)，而PLZF-CHILPs則分化為淋巴組織誘導細胞前體(lymphoid tissue inducer progenitors,LTiPs)，并進一步分化成為LTi。

在T-bet、GATA3和RORγt等轉錄因子的驅動下，ILCPs分別分化為ILC1s、ILC2s及ILC3s[16, 34]。RORγt是ILCPs轉化為ILC3s細胞的關鍵轉錄因子。如果RORγt缺失，LTi以及ILC3s的分化發(fā)育會嚴重受阻[10]，并導致淋巴結、PPs和孤立淋巴濾泡缺失[35]。Runx3對于ILC3s中RORγt的表達是必需的，缺乏Runx3會導致ILC3s分化受損[36]。ILC3s的發(fā)育還依賴芳香烴受體(aryl hydrocarbon receptor，AHR)。AHR是一種配體激活的轉錄因子，主要作為多種外源和內源性化合物(包括毒素、色氨酸代謝物、飲食產品和細菌色素)的傳感器，通過抗凋亡機制調控ILC3s亞群的數量、存活和功能[37-38]。AHR的轉錄和表達對于維持NKp46+ILC3s的數量有重要作用[39]。ILC3s高度依賴AHR，在AHR缺陷的情況下，CCR6-ILC3s明顯減少，但LTi的發(fā)育并不受影響，小鼠表現(xiàn)出嚴重的ILC3s相關功能的缺陷[37-38,40]：不能形成組織相關的淋巴結構，如腸道隱窩斑(cryptopatches，CP)以及孤立淋巴濾泡；也不能控制細胞外病原體檸檬酸桿菌的感染[38, 40]。 除了RORγt和AHR外，T細胞發(fā)育所需的Notch信號也參與了ILC3s的發(fā)育[31, 37, 41]。更有意思的是，對TH1細胞分化發(fā)育起重要作用的轉錄因子T-bet還可促進CCR6-ILC3s表達NKp46和產生IFN-γ[26]。而且T-bet可以控制腸道ILC3s的細胞數量。膳食纖維會使腸道內T-bet+和T-bet-ILC3群體增加，從而增強對C.rodentium(檸檬酸桿菌)的抵抗力[42]。

在低氧水平下，腸道ILC3s的增殖和激活的水平都增強，當低氧誘導因子(hypoxia-inducible factor，HIF-1α)的化學結構穩(wěn)定時，這種反應被放大，當HIF-1被阻斷時，這種反應被逆轉。ILC3的激活依賴于HIF-1α的轉錄，HIF-1α缺失導致體內ILC3s產生的IL-17和IL-22受損，這主要反映在腸道上皮細胞中相關靶基因的較低表達和對艱難梭菌感染的敏感性增加。該結果表明，腸道ILC3s中HIF-1α的激活與它們在穩(wěn)定狀態(tài)和感染條件下的功能相關[43]。

3 ILC3s的特性

3.1 節(jié)律性

最近有研究表明，胃腸道的免疫功能表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性變化。這種節(jié)律性變化參與調節(jié)腸道的生理功能，包括營養(yǎng)吸收以及微生物感染[44-47]。ILC3s的功能在一天中也不是恒定不變的，包含活躍期和靜止期，具有一定的節(jié)律性。微生物群、喂養(yǎng)方案和照明的明暗循環(huán)都是小鼠腸道ILC3s晝夜節(jié)律的調節(jié)者[48-49]。后來人們發(fā)現(xiàn)，ILC3s免疫功能的發(fā)揮與生物鐘有關。小鼠腸道中的ILC3s表達大量的晝夜節(jié)律時鐘基因，主要包括Arntl和NfiL3[48, 50-51]。主要的時鐘基因通過控制小鼠腸固有層歸巢分子的表達來調節(jié)ILC3s向腸黏膜的遷移。Arntl可促進腸道歸巢整合素α4β7和CCR9以及ILC3s中的CXCR4的晝夜表達節(jié)律，以維持ILC3s的數量和功能的晝夜節(jié)律性變化[48]。同樣，Nr1d1的缺失也會影響小鼠腸道中ILC3s的體內平衡[51]。與ILC3s相關的轉錄因子如Rorc、Runx1和Tox在ILC3s中也呈現(xiàn)晝夜節(jié)律性表達[48]。此外，IL-17A和IL-22在ILC3s中的表達也顯示出晝夜起伏模式[50-51]。ILC3s的晝夜節(jié)律變化控制著哺乳動物的多種細胞和組織的生命過程，包括新陳代謝、內穩(wěn)態(tài)和行為[52]。

3.2 可塑性

越來越多的證據支持ILC3s表現(xiàn)出可塑性的概念，并有可能在適當的刺激下轉化為其他ILCs亞群[13]。在小鼠模型中，隨著轉錄因子 RORγt和 T-bet 的梯度表達，ILC3s的功能可發(fā)生改變。例如，將人ILC3s與IL-2和IL-12孵育可減少IL-22以及IL-17的分泌，促進IFN-γ的表達，并在體外促使RORγt+ILC3s分化為ILC1s或“ex-ILC3s”(IFN-γ+NK1.1+ILC1s)表型[53]。人c-kit+NKp44-ILC3s也可向c-kit-ILC1s的表型轉變，這種轉變可以通過維甲酸(retinoid acid, RA)和IL-23的刺激而逆轉[22, 54]。有證據表明，這種ILC3s到ILC1s的轉化也發(fā)生在小鼠身上，并加重炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)的癥狀[11, 22, 54]。除了細胞因子，轉錄因子也參與調節(jié)ILC3s的可塑性。轉錄因子Aiolos和T-bet共同決定了ILC3s的命運。Aiolos在ILC3s中不存在，但在中間群體中可檢測到，并在ILC1s中高度表達[55]。T-bet在人類黏膜組織的這些細胞群中具有相似的表達模式。體外共表達Aiolos和T-bet下調IL-22分泌，但上調ILC3s小鼠細胞系中IFN-γ的產生。Aiolos和T-bet的表達由TGF-β和IL-23驅動，表明環(huán)境細胞因子刺激可驅動ILC3s向ILC1s轉換[55]。

3.3 ILC3s具有專職抗原提呈細胞的某些特性

由于穩(wěn)態(tài)下ILC3s表達MHCII分子，因而具有專職抗原提呈細胞的某些特性。ILC3s越來越多地被認為是組織區(qū)域免疫反應的直接指揮者。并且在某些特定條件下，ILC3s還可表達共刺激分子和共抑制分子，因而具有調節(jié)適應性免疫反應的能力。因此，當ILC3s與適應性免疫細胞在特定的淋巴組織區(qū)域結構中結合時，ILC3s就可有效地調節(jié)適應性免疫應答。

在腸道中，ILC3s以兩種方式遞呈抗原，即MHCII途徑和CD1d途徑。在穩(wěn)定狀態(tài)下，小腸和大腸中的ILC3s組成性地表達MHCII，其水平與其他專職抗原提呈細胞相當，并且能夠攝取、處理和呈遞抗原[56-57]。在穩(wěn)態(tài)下，ILC3s細胞表面由于缺乏經典的共刺激分子，如CD40、CD80和CD86，不能誘導T細胞增殖[12]，但MHCII+ILC3s卻可以誘導菌群反應性CD4+T的克隆性清除，從而抑制效應CD4+T細胞對腸道微生物群的反應[12, 58]。如果ILC3s的MHCII分子缺失，可導致ILC3s不能與適應性免疫細胞在MLN濾泡間區(qū)的相互接觸，從而不能有效清除菌群反應性CD4+T細胞，導致自發(fā)性濾泡輔助性T細胞(T follicular helper ，TFH)反應，進而促進對黏膜滯留共棲菌群的IgA反應，最終導致腸代謝產物組分的改變[56, 58]。此外，CCR6+LT-like ILC3s也高度表達MHCII并顯示抗原呈遞功能，已被證明可直接抑制腸系膜引流淋巴結中炎癥效應性CD4+T細胞對共生菌抗原的反應[12]。

小鼠多種組織中的ILCs表達脂質遞呈分子CD1d，其中NKP46-CCR6+ILC3s高表達CD1d。無論是在體內還是在體外，ILC3s都可以獲取脂質，并將脂質負載到CD1d上從而遞呈給恒定自然殺傷T細胞(invariant natural killer T cells，iNKT)的TCR，啟動iNKT細胞的免疫反應。脾臟中的iNKT，而不是腸固有層中的iNKT，可被CD1d脂質呈遞激活[59]。 反過來，負載脂質的CD1d可以誘導ILC3s激活維持體內穩(wěn)態(tài)，也可以促進IL-22的產生，這可能是通過STAT3信號途徑來實現(xiàn)的，但具體機制目前還不確定。免疫細胞依賴脂質激活的這種特性，可以調節(jié)各種傳染病和炎性疾病的發(fā)生，因此ILC3s可能通過IL-22來促進脂質介導的免疫反應，從而進一步影響免疫反應的啟動或發(fā)展。但是，ILC3s表達CD1d的分子機制，以及ILC3s-NKT軸在不同疾病中的作用還需要更多更深入的研究去闡明。

最近的一份報告發(fā)現(xiàn)，外周淋巴結中的ILC3s表達自身免疫調節(jié)因子(autoimmune regulator，Aire)。Aire主要表達于胸腺髓質上皮細胞，在淋巴結、脾臟中也有較弱的表達。Aire通過調控胸腺髓質上皮細胞對復雜自身組織抗原的呈遞，來誘導T細胞的中樞耐受[60]。外周淋巴結中的Aire+ILC3s表達較高水平的MHCII，并且高表達編碼共刺激分子的mRNA，能有效地向CD4+T細胞呈遞內源性抗原，但目前ILC3s表達Aire的生物學意義還有待進一步闡明。

3.4 ILC3s具有遷移的能力

ILC3s的遷移最近才引起人們的關注。雖然腸道ILC3s是組織駐留的[61]，但它們不是完全固著不動的細胞。在穩(wěn)定狀態(tài)下，ILC3s可不斷流入和流出隱窩斑；炎癥過程中隱窩斑的ILC3s動員增加[62-63]。

ILC3s可以通過不同的方式向淋巴結和腸道中遷移。具有LTi活性的駐留在人淋巴組織中的ILC3s，以及鼠胚胎CD4+LTi細胞，不僅表達CCR6和CXCR5，還表達神經纖毛蛋白-1(neuropilin-1,NRP1)。NRP-1可介導它們向血管內皮生長因子-A (vascular endothelial growth factor A，VEGFA)的方向遷移[64]。胎兒ILC3p以CXCR6依賴的方式從胎兒肝臟遷移到淋巴器官和腸[31, 41]；LTi-like ILC3s能夠以CCR7依賴的方式從腸遷移至引流腸系膜淋巴結[2],相反，ILC1s、ILC2s和NKp46+ILC3s則不沿這條路線遷移。ILC1s和ILC3s向小腸和大腸的遷移需要與黏膜地址素細胞粘附分子-1(mucosal addressin cell adhesion molecule-1，MAdCAM-1)結合的α4β7整合素[65]，該整合素在腸內皮細胞上大量表達。此外，維生素A代謝物視黃酸對ILC1s和ILC3s的歸巢至關重要，其中維甲酸誘導α4β7整合素和CCR9[65]的表達。G蛋白偶聯(lián)受體183(G protein-coupled receptors，GPR183)還調節(jié)ILC3s向小腸(而不是結腸)的募集，可能是通過促進ILC3s的α4β7整合素的表達[66]，引導CXCR6+NKp46+ILC3s定位到小腸絨毛，在那里它們通過產生IL-22促進上皮防御[67]。值得注意的是，趨化因子受體CCR6和CXCR5，以及它們各自的配體CCL20和CXCL13雖然由LTi-like ILC3s特異性表達，但是無論是在小腸還是大腸，它們都不是ILC3s遷移到隱窩斑所必需的[68-69]。

在感染和其他組織損傷過程中，ILC3s必須遷移到組織內的局部炎癥部位。例如，在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)的炎癥肺中，人NRP1+的LTi細胞存在于誘導型支氣管相關淋巴組織中(inducible bronchus- associated lymphoid tissue，iBALT)[64]。在結核分枝桿菌感染中，ILC3s通過CXCL13-CXCR5軸募集到肺，從而介導與肉芽腫相關的iBALT的形成，這有助于早期控制感染以及IL-17和IL-22的產生[70]。此外，在哮喘患者的肺泡中存在產生IL-17的ILC3s[71]。蠕蟲感染后腸系膜淋巴結中LTi-like ILC3s的聚集依賴CCR7介導的遷移[2]。 GPR183-氧甾醇途徑在炎癥組織中控制ILC3s遷移方面也起著重要作用[72]。結腸炎病灶中ILC3s的募集依賴于GPR183[63]。

腫瘤具有獨特的代謝微環(huán)境，類似于炎癥組織。在小鼠和人的實體瘤中富含可能具有LTi功能的ILC3s。例如，NKp46+ILC3s可以侵入表達IL-12的B16小鼠黑色素瘤[73]。在人類非小細胞肺癌中，具有LTi特性的ILC3s也富含腫瘤相關的三級淋巴結構[74]。這表明，腫瘤相關的ILC3s上調腫瘤血管系統(tǒng)上的黏附分子，這可能通過募集T細胞來促進抗腫瘤免疫。有研究發(fā)現(xiàn)大量CCL21以CCR7依賴的方式將CD4+LTi細胞募集到腫瘤中，這與黑色素瘤中促腫瘤淋巴樣基質的形成有關[75]。在乳腺癌的小鼠模型中，還顯示CCL21將具有LTi類似表型(CD4+CCR6+)的CCR7陽性ILC3s招募到腫瘤環(huán)境中的能力[76]。此外，在腫瘤微環(huán)境中，CXCL13是CXCR5+ILC3s與間充質基質細胞聚集所必需的[76]。

3.5 異質性

雖然ILC3s是系統(tǒng)性分布的，但其在不同組織間存在異質性。ILC3s分布部位的差異預示著各自功能的區(qū)別。LTi/LTi-like 和出生后ILC3s雖然都屬于ILC3s,但他們有很大的不同。首先在基因表達方面，NKp46+ILC3s的特點是其發(fā)育和成熟所需的多個基因(如Il12rb2、Tbx 21和Notch 1)的表達受限，而特異性表達NCR。 LTi卻顯示出對CD4和CCR6的特異性表達。在腸道，NKP46+ILC3s主要位于小腸固有層，而LTi/LTi-like ILC3s在結腸及淋巴組織較為常見。LTi/LTi-like ILC3s獨特的定位決定了它的功能：參與腸道固有層中隱窩和孤立淋巴濾泡的形成以及感染后損傷淋巴結的修復[19]，并可直接或間接調節(jié)適應性免疫應答。因此，適應性免疫顯然需要LTi/LTi-like 細胞。相比之下， NKP46+ILC3s調節(jié)適應性免疫應答的能力要弱很多，但其可感知腸道多種信號，發(fā)揮直接抗炎、抗感染作用[74]。

ILC3s的異質性不僅體現(xiàn)在ILC3s存在上述兩種ILC3s亞群，也體現(xiàn)在同一亞群內。同為LTi-like ILC3s，腸系膜淋巴結的LTi-like ILC3s與腸道的LTi-like ILC3s之間也存在差異。首先，對于它們的發(fā)育或穩(wěn)態(tài)維持，RANK信號對于MLN 的LTi-like ILC3s來說是至關重要的[77]，而IL-7R信號對腸道LTi-like ILC3s來說是必需的[53, 78]；其次，就功能而言，駐留在MLN中的LTi-like ILC3s主要通過PD-L1來控制PD-1+TFH細胞和隨后的抗體反應[77]，而腸道中的LTi-like ILC3s可以產生效應細胞因子如IL-22來維持腸道的內環(huán)境穩(wěn)定；最后，從調控機制來說，MLN 的LTi-like ILC3s中涉及更多的轉錄后調控機制[77]，而腸LTi-like ILC3s的調控可能更頻繁地發(fā)生在轉錄水平。有趣的是，ID2可以參與LTi-like ILC3s異質性的調節(jié)。ILC3s中ID2缺乏會導致腸道中ILC3s減少，但由于RANK信號增強，導致MLN中LTi-like ILC3s增加[77]。此外，盡管ID2負調節(jié)MLN中LTi-like ILC3s的維持，但ID2對于腸系膜LTi-like ILC3s在翻譯水平調節(jié)PD-L1表達而抑制PD-1+TFH的作用是必需的[77]。

4 ILC3s的功能

4.1 調控淋巴器官發(fā)育

胚胎時期，唯一表達RORγt的細胞是ILC3s的一個亞群LTi。LTi細胞在胚胎發(fā)育過程中誘導淋巴結的形成[9]。LTi與基質細胞共同作用參與淋巴結的形成。當RORγt缺失時胸腺細胞凋亡增加，同時LTi缺失，導致淋巴結及PPs無法發(fā)育[10, 35]?；|形成細胞上的LT-β受體與LTi細胞上的LT-α1、 LT-β2結合可上調粘附分子如VCAM-1、ICAM-1和MADCAM-1的表達，并誘導多種趨化因子的分泌，包括CXCL13、CCL19和CCL21，招募造血細胞，包括B細胞、T細胞和樹突狀細胞，形成淋巴結[35, 79]。成年后LTi聚集于固有層腸隱窩，參與淋巴濾泡的形成，而淋巴濾泡則是腸道免疫應答發(fā)生的重要場所[80-81]。

4.2 維持腸道的穩(wěn)態(tài)

腸道ILC3s可以通過產生的IL-22參與調節(jié)杯狀細胞分化及抗菌肽(如Reg3γ和Reg3β)的分泌，抵抗微生物損害并維持上皮屏障穩(wěn)態(tài)[23, 82]。此外，ILC3s通過分泌IL-22激活STAT3信號通路，保護上皮細胞和Lgr5+干細胞免受輻射、化療或移植物抗宿主病誘導的凋亡[83-84]。CCR6+LT-like ILC3s細胞本身也具有一定的抵抗輻照損傷的能力，在輻照引起腸道或胸腺上皮損傷之后，ILC3s分泌的IL-22會作用于上皮細胞的IL-22受體，促進上皮損傷的修復[85]。IL-22被認為參與上皮細胞的動態(tài)平衡，也參與宿主對微生物病原的早期防御。

ILC3s表達MHC Ⅱ可以抑制T細胞依賴的IgA的產生，調節(jié)結腸共生菌群數量，維持腸道穩(wěn)態(tài)[56]。另外，LTi還分泌IL-17以及IL-22，表明LTi可以參與組織免疫。胚胎腸系膜淋巴結分離的LTi可以分泌IL-17[16]，出生后的小鼠脾臟CD4+LTi同時分泌IL-17以及IL-22[86]。IL-17是重要的促炎因子，可表達活性氧和α-防御素來促進募集中性粒細胞[11]和上皮細胞產生細胞因子和抗菌肽，并在血管生成中發(fā)揮作用。

4.3 抗感染

在機體對鼠檸檬酸桿菌的抗感染免疫中，ILC3s是感染早期IL-22的主要來源[87]，IL-22缺失的小鼠在感染早期即死亡[88]。ILC3s表達的IL-22對于腸上皮細胞表面的巖藻糖基化是必需的，這一機制有助于防止細菌傳播，并與防止腸道沙門氏菌感染有關[89]。

AHR作為調控ILC3s的重要轉錄因子，在ILC3s抵抗鼠檸檬酸桿菌中也發(fā)揮一定作用。AHR缺失的小鼠，其分泌的IL-22會減少，AHR通過與RORγt協(xié)同作用控制IL-22的表達[90]。另外，AHR缺失的小鼠中CCR6-ILC3s細胞數大幅下降，分泌IL-22的細胞大幅減少，導致小鼠對檸檬酸桿菌易感[91]。ILC3s可通過AHR直接與腸道共生乳酸桿菌衍生的色氨酸分解代謝物吲哚-3-甲醇(indole-3-carbinol,I3C)結合而促進IL-22的分泌，從而增強對白色念珠菌的抵抗力和保護腸道黏膜[37, 40, 92]。為了抵抗枸櫞酸菌感染，ILC3s中STAT3的表達也是必不可少的，它可以直接與IL-22結合發(fā)揮抗感染作用[82]。在小鼠中，腸道環(huán)境中RORγt+NKP46+ILC3s的T-bet表達，對于防治沙門氏菌感染至關重要[26]，然而，這也會導致腸道損傷，引起結腸炎。

腸道ILC3s表達高濃度的維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)[93]，缺乏維生素D受體的小鼠小腸中ILC3s的數量增加，IL-22的表達也增加，導致對檸檬酸桿菌感染的抵抗力增強[94]。ILC3s具有感知和響應短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFAs)的能力，小鼠結腸中富含F(xiàn)FAR2+ILC3s[95]。如果ILC3s特異性缺失FFAR2，導致IL-22產生減少，使得宿主對檸檬酸桿菌的防御受損或葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate,DSS)誘導的小鼠腸道損傷后的組織修復受損[95]。腸膠質細胞以MYD88(myeloid differentiation primary response 88)依賴的方式感知微環(huán)境，并釋放膠質源性神經營養(yǎng)因子(glialcellline-derived neurotrophic factor，GDNF)[14]以控制神經營養(yǎng)因子和先天性IL-22。膠質細胞固有的Myd88缺失會導致ILC3s源性IL-22的產生受損，并有明顯的腸道炎癥和感染傾向。在成年小鼠中， RA信號有利于ILC3s反應，抑制ILC2s反應，因此缺乏RA的小鼠不能控制檸檬酸桿菌感染[96]。

在檸檬酸桿菌感染期間，ILC3s還可分泌淋巴毒素，后者可刺激ILC3s產生IL-22，這對于保護宿主來說是必需的。淋巴毒素通過與樹突狀細胞上的LTβR結合并觸發(fā)樹突狀細胞產生IL-23，而IL-23可促進ILC3s產生IL-22[97]。ILC3s產生的IL-17也與抗真菌病原體的免疫有關，特別是對白色念珠菌的反應[98]。另外，作為IL-22的重要來源，ILC3s參與抵抗肺念珠菌和肺炎鏈球菌細菌引起的感染[99]。

最近有研究表明，LTi細胞上的GPR183的表達不僅對它們遷移到PPs和ILFs至關重要[63]，而且對ILC3s介導的抗檸檬酸菌感染的保護作用也是必需的[66]。

除了抵抗細菌，ILC3s也有助于宿主抵抗病毒(例如輪狀病毒)和其他病原體(例如弓形蟲)的感染。小腸IL-22信號被描述為弓形蟲感染模型中的致病因子[100]。

4.4 調控炎癥反應

穩(wěn)態(tài)下ILC3s是GM-CSF的主要來源，ILC3s表達的GM-CSF參與口服耐受維持，降低IBD的易感性[62]。而在anti-CD40誘導的結腸炎中，ILC3s通過分泌GM-CSF招募大量的單核細胞誘導炎癥的產生。NKp46+ILC3s高表達死亡受體3(death receptor-3，DR3)。激活DR3信號可以通過p38 絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)途徑增加ILC3s產生GM-CSF的能力[62, 101]。 GM-CSF可引起嗜酸性粒細胞、中性粒細胞和CD11b+CD11c+髓樣細胞的積聚，導致IL-23依賴性腸組織中ILC3s的丟失，并加重結腸炎的發(fā)生[101]。另外GM-CSF可啟動DC和巨噬細胞釋放RA和IL-10，調節(jié)Treg數目,以保持腸道穩(wěn)態(tài)[82]。DR3信號在炎癥中的作用也表現(xiàn)在炎癥性腸病中，缺乏DR3的小鼠易患葡聚糖硫酸鈉(DSS) 誘導的結腸炎[101]。潰瘍性結腸炎或克羅恩病患者的結腸組織中TL1A蛋白含量增加，TL1A編碼基因TNFSF15的遺傳變異與克羅恩病有關[102]。腸道ILC3s表達腫瘤壞死因子超家族成員OX40L，Treg高表達OX40(OX40L的受體)，腸道ILC3s可能通過OX40L-OX40直接與Treg相互作用，維持腸道Treg穩(wěn)態(tài)[103]。

ILC3s表達MHCII，腸道和MLN中的MHCII+LTi樣細胞可以向CD4+T細胞呈遞抗原，但穩(wěn)態(tài)下ILC3s不表達共刺激分子，導致微生物群特異性T細胞死亡，從而起到防止免疫系統(tǒng)持續(xù)過度激活，避免炎癥的發(fā)生[12]；ILC3s表達MHCII還可以調節(jié)TFH與B細胞間的相互作用，抑制T細胞依賴的IgA 產生，抑制結腸共生菌群數量，維持腸道穩(wěn)態(tài)[56]。

維生素A代謝物RA在ILC3s的穩(wěn)態(tài)中也起著重要的作用。胚胎期如果子宮暴露于RA會直接影響次級淋巴器官的發(fā)育，低RA飲食喂養(yǎng)的孕鼠后代發(fā)育的淋巴結較小，PPs的數量也較少[104]。

MSC(musculin，肌蛋白)在RORγt+/Id2+T細胞(Th17/LTi)和IL -22的ILC3s中表達，MSC主要抑制一些促炎因子。因此MSC的缺乏可能導致炎癥加重，增加炎癥性疾病中宿主的發(fā)病率和死亡率[105]。來自ILC3s的IL-22通過促進狼瘡易感小鼠巨噬細胞的浸潤而加重狼瘡腎炎[106]。除了IL-22，ILC3s也能產生IL-17，它可以刺激上皮細胞和內皮細胞分泌趨化因子和其他化學誘導劑，并通過募集促炎性中性粒細胞來影響炎癥免疫反應[107]。IL-17可以作用于多種類型的基質細胞、上皮細胞和骨髓細胞，產生大量促炎細胞因子，如IL-1β、IL-6和TNF，以及招募中性粒細胞和巨噬細胞的趨化因子。IL-17A/F的產生增加也與IBD的發(fā)病機制有關[82]。在克羅恩病患者腸道中IL-17+ILC3s增多，IL-22+ILC3s減少，提示ILC3s種類的變化可能跟克羅恩病的發(fā)生相關[54]。在小鼠模型中，幽門螺桿菌誘導的結腸炎也存在產生IL-17和產IFN-γ的ILC3s的數量增多[15]。

ILC3s除了對腸道黏膜免疫穩(wěn)態(tài)具有重要的維持作用外，在其他器官組織也有重要的影響。在乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)相關性慢性肝病晚期， ILC3s通過產生IL-17A和IL-22，在非接觸方式下直接促進人肝星狀細胞(Lieming Xu-2,LX-2)纖維化的發(fā)生。此外，產生的IL-22抑制其他免疫細胞產生的抗纖維化細胞因子IFN-γ，從而間接地促進纖維化[108]。ILC3s的缺失與肺發(fā)育受損相關，ILC3s對于新生兒時期肺部抵抗細菌性肺炎至關重要，但引起肺部ILC3s發(fā)育的信號仍不清[109]。

最近有研究發(fā)現(xiàn)，在急性蛋白酶刺激后，肺組織中IL-17以及ILC3s的數量增加。此外，在缺乏T細胞的情況下，papain誘導的肺部炎癥仍然存在，但當IL-23或RORγt的功能被阻斷時，炎癥則消失。這說明ILC3s在肺組織中的擴增可以作為急性蛋白酶刺激肺以后IL-17相關炎癥產生的驅動因子[110]。ILC3s在哮喘患者中增加，在小鼠哮喘模型中，ILC3s可以通過IL-17的產生促進氣道炎癥[111]。

NCR+ILC3s在健康人外周血及皮膚組織中含量極低,然而在銀屑病患者的皮膚培養(yǎng)物中，發(fā)現(xiàn)了大量的NCR+ILC3s，而且NCR+ILC3s與銀屑病嚴重程度相關[112-113]。銀屑病患者皮膚和血液中的NCR+ILC3s產生IL-22，這是銀屑病表皮增厚的重要驅動因素，提示NCR+ILC3s可能參與銀屑病的病理過程[114]。此外，IL-23/IL-17軸在銀屑病中也起關鍵作用，這個發(fā)現(xiàn)為耐藥銀屑病的治療開辟了新的途徑[115]。

4.5 參與腫瘤的發(fā)生與發(fā)展

ILC3s在腫瘤發(fā)生發(fā)展方面的作用具有兩面性，既可以表現(xiàn)為促進腫瘤的發(fā)生及生長，也可以表現(xiàn)為抑制腫瘤的形成。

正常情況下ILC3s分泌的IL-22能夠促進上皮的損傷修復，但是在腫瘤發(fā)生過程當中，IL-22會高表達，同時IL-22的受體(IL-22 binding protein，IL-22BP)表達會受限，因而造成IL-22過度產生，促進癌癥的發(fā)生[116]。已有研究表明，ILC3s分泌IL-22水平升高與乳腺癌、肺癌、結直腸癌以及胰腺癌的進展密切相關[117-119]。比如ILC3s通過分泌IL-22激活AKT信號，促進胰腺癌細胞的增殖、侵襲和遷移[118]。在結腸炎惡化為結腸癌的過程中，結腸RORγt+ILC3s分泌的IL-22和IL-17參與炎癥的發(fā)生和腫瘤的生長[117]。此外，ILC3s在結直腸癌進展過程中可轉分化為具有免疫抑制功能的ILCregs，從而使ILC3s表現(xiàn)為具有促進腫瘤生長的功能[120]。但是也有研究報道在腫瘤中注射ILC3s會抑制腫瘤的生長，并能夠促進保護性淋巴器官的形成[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，IL-22能促進DNA損傷反應(DNA damage response，Ddr)機制，以防止腫瘤的形成[84, 121]。ILC3s也可通過IL-12抑制B16黑色素瘤細胞，但其抑制腫瘤的機制尚不清楚[73]。細胞因子IL-7，由巨噬細胞在真菌刺激下產生，并誘導腸道ILC3s產生IL-22。白念珠菌刺激巨噬細胞釋放IL-7，通過促進AHR和p-STAT3與IL-22的結合，進而刺激IL-22的轉錄過程，促進結腸炎相關的結直腸癌(colitis-associated colorectal cancers，CAC)的發(fā)生。巨噬細胞中真菌誘導的糖酵解通過增強分泌IL-22促進結腸癌[122]。IL-22升高可增加心血管疾病的風險[123]。

目前關于ILC3s細胞與癌癥發(fā)生關系的研究還較少，而且ILC3s細胞影響癌癥形成的具體機制目前還沒有詳細的闡述，未來還需要對這一領域進一步探索。

4.6 參與神經免疫調控

ILC3s可以表達膽堿能受體，包括Chrm1、Chrm2、Chrm4等[124]，提示ILC3s和迷走神經之間存在相互作用。中樞神經系統(tǒng)和腸道之間的作用也由“腸-腦軸”介導，通過交感神經和副交感神經系統(tǒng)的投射，并通過下丘腦-垂體-腎上腺軸。迷走神經是連接腦干和腸道的主要外源性副交感神經。ILC3s位于大網膜中靠近膽堿乙酰轉移酶陽性細胞的位置[124]，表明ILC3s和膽堿能迷走神經纖維之間的作用不僅發(fā)生在腸中，也發(fā)生在腹膜中。此外，一篇最新的研究表明，AMP依賴的蛋白激酶[adenosine 5’-monophosphate(AMP)-activated protein kinase，AMPK]對創(chuàng)傷性腦損傷后中樞神經系統(tǒng)定居性ILC3s的擴增起到抑制作用[125]。深度解析ILC3s與神經系統(tǒng)相互作用的程度和生理意義是未來一個有趣的研究領域。

5 展 望

“誕生”才十余年的ILC3s已成為免疫學研究的熱點，并取得了一系列重要突破，但仍有許多問題有待解決。例如，各ILC3s亞群的確切分化發(fā)育機制及轉錄調控機制尚有待進一步闡明；ILC3s與其他免疫細胞，包括固有免疫和適應性免疫細胞之間的相互作用和調節(jié)機制也需進一步探索；ILC3s在人類重大免疫相關性疾病發(fā)病過程中的作用和機制還有待更深入的研究。隨著新的研究手段和方法的出現(xiàn)將會有助于解決這些問題，并有可能發(fā)現(xiàn)更多的固有免疫細胞群體，這將有助于進一步加深我們對免疫細胞網絡復雜性的理解。另外，深入研究感染、自身免疫性疾病、慢性炎癥性疾病及腫瘤等條件下ILC3s的功能調節(jié)，也將為相關疾病的診療提供新的途徑和思路，最終造?；颊摺?/p>

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突