細胞外ATP透過活化棘狀細胞觸發並維持過敏性氣喘的呼吸道發炎

Marco Idzko, Hamida Hammad, Menno van Nimwegen, et, al.

Extracellular ATP triggers and maintains asthmatic airway inflammation by activating dendritic cells

Nature Medicine 13, 913 - 919 (2007)

報告者：陳怡璇

講評老師：王志堯醫師

時間：15 : 00~16 : 00, Nov, 21, 2007

地點：Room 601

  當過敏反應產生於呼吸道時，過敏原(allergen)刺激使棘狀細胞(Dendritic cell)成熟、移行到淋巴結，呈現抗原活化第二型輔助T淋巴球(T helper 2 lymphocyte)引起發炎反應，發炎細胞如嗜伊性球(eosinophil)、B cell、mast cell以及IL-4, IL-13, IL-5等使呼吸道組織損傷、支氣管過敏之類症狀產生而造成了過敏性氣喘。

  在最近的研究，發現環境壓力會促使多種類的細胞如血小板、肺部結構細胞、發炎細胞等等釋放出ATP，ATP透過活化purinergic receptors(P2XR and P2Y)可在細胞間傳遞訊息，可能影響了在過敏性氣喘在發炎反應中聚集的發炎細胞種類與功能。

  本篇研究中，研究者觀察到在人體與實驗小鼠受到過敏原刺激後支氣管肺泡沖洗液(bronchoalveolar lavage fluid；BALF)的ATP level有明顯上升，因此推論ATP可能與後續的發炎反應相關。透過不同實驗方法降低ATP level或阻礙purinergic receptor，發現發炎反應受到抑制，發炎相關的cytokine與發炎細胞降低，並且在病理切片上也能看到相同的情形。

  由於發炎反應開始於棘狀細胞受過敏原刺激而活化，因此研究者試圖了解ATP是否會影響棘狀細胞，當加入了ATP analog時觀察到與棘狀細胞成熟、趨化相關的因子如CCL20，CCR7在mRNA表現量有上升，而在縱膈淋巴結(mediastinal lymphadenopathy；MLN)也觀察到棘狀細胞聚集，因此推論ATP可以促進棘狀細胞的成熟與趨化。

  但本篇研究只單純從實驗上觀察到ATP與棘狀細胞之相關性，其詳細機制仍未明瞭，由於ATP以及purigenic receptor廣泛存在於各類細胞，ATP是否也會影響其他肺部細胞而促進發炎反應，抑制ATP或purigenic receptor有無影響到其他途徑皆未詳細討論，仍待進一步研究。

  若能找出ATP在細胞間訊息傳遞詳細的機制及影響，在過敏性氣喘此疾病的治療上，可望可以透過抑制初期發炎反應、降低持續發炎，保護呼吸道不受損傷從而防止過敏性氣喘。

參考資料：

1. Khakh, B.S. & North, R.A. P2X receptors as cell-surface ATP sensors in health and disease. Nature 442, 527–532 (2006).

2. Van Rijt, L.S. et al. In vivo depletion of lung CD11c+ dendritic cells during allergen challenge abrogates the characteristic features of asthma. J. Exp. Med. 201, 981–991 (2005).

3. Adriaensen, D. and Timmermans, J.P. Purinergic signalling in the lung: important in asthma and COPD? Curr. Opin. Pharmacol. 4, 207–214 (2004).