胸腺基质淋巴细胞生成素与心血管疾病的研究进展

Research Progress of Thymic Stromal Lymphopoietin and Cardiovascular Diseases

摘要: 胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)是一种多效性细胞因子，在免疫调节和炎症反应中发挥重要作用。近年来，越来越多的研究表明TSLP在心血管疾病(CVD)的发生发展中起着重要作用。TSLP通过调节炎症免疫反应参与动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心力衰竭、心肌纤维化等心血管疾病的病程进程。本文将综述TSLP在CVD中的最新研究进展，探讨其作为潜在治疗靶点的可能性。

Abstract: Thymic stromal lymphopoietin (TSLP), as a pleiotropic cytokine which plays a pivotal role in immune regulation and inflammatory responses. In recent years, accumulating evidence has demonstrated the significance of TSLP in the pathogenesis and progression of cardiovascular diseases (CVD). By regulating inflammatory immune response, TSLP participates in the pathological progression of atherosclerosis, coronary atherosclerotic heart disease, heart failure, hypertension, myocardial fibrosis and other CVD. This article reviews the latest research progress of TSLP in CVD, and evaluates the possibility of TSLP as a potential therapeutic target for cardiovascular disease.

1. 引言

心血管疾病(Cardiovascular Diseases, CVD)是全球发病率和死亡率最高的疾病之一，且发病率呈逐年上升趋势，其发病机制复杂，涉及炎症、氧化应激、细胞凋亡等多种病理过程。胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)是一种类白细胞素-7 (IL-7)的多效性细胞因子，已被证实其参与多种人类疾病的进展，包括炎症性疾病、免疫性疾病以及肿瘤等相关疾病[1]。TSLP通过与其特异性受体结合而发挥生物学效应，TSLP受体(TLSPR)是由白细胞介素-7受体α (IL-7R-α)和细胞因子受体样因子2 (CRLF2)组成的异源二聚体，当与TSLP结合时，该受体复合物会激活JAK-STAT通路，导致靶基因转录以及一系列有序的免疫反应[2]。据报道，多种细胞表达TSLPR，包括肥大细胞、树突状细胞、成纤维细胞、嗜碱性粒细胞、CD4⁺ T细胞和2型固有淋巴细胞，并参与TSLP介导的2型炎症反应[3]。尽管TSLP在过敏性疾病中的研究取得了重大进展，但对TSLP在心血管疾病中的作用研究相对较少。炎症与免疫反应是CVD发病机制中的重要因素，TSLP作为一种多效性细胞因子，参与了多种炎症及免疫反应的病理生理过程，在动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心力衰竭、心肌纤维化等心血管疾病的发展中发挥着重要作用[4]-[6]，其具体机制有待进一步研究。

2. TSLP的概述

TSLP结构：TSLP是一种属于IL-2细胞因子家族的蛋白质，其编码基因位于人类第5号染色体上，包含4个外显子和3个内含子。1994年首次发现，TSLP是B细胞发育所必需的细胞因子，由多种类型的细胞分泌，包括上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞及角化细胞等[7]。TSLP具有多种不同功能的变异体，根据剪接方式的不同，可分为长型和短型两种亚型。这两种亚型在表达水平和生物学作用上存在差异。长型TSLP (lfTSLP)由159个氨基酸组成，包含完整的4个外显子和3个内含子。lfTSLP与IL-7具有相似的生物学特性，与过敏性疾病和免疫介导性疾病的发病机制密切相关。lfTSLP主要由上皮细胞产生，其功能性受体表达于树突状细胞(DC)、T和B细胞、自然杀伤T细胞(NKT)和上皮细胞等多种细胞。lfTSLP在炎症反应时显著上调，通过激活MC、DC、T细胞等参与炎性细胞因子如IL-5、IL-4和IL-13的产生，进一步促进免疫反应中特异性Th2应答及Th17细胞极化，发挥促炎作用[8]。短型TSLP (sfTSLP)则缺少1个内含子，仅由63个氨基酸组成，其编码蛋白质相较于长型更为简短，目前尚未发现sfTSLP的特异性受体。sfTSLP不受炎症的上调，在多种组织中稳定性表达，其在免疫调节中发挥与lfTSLP相反的功效，具有维持免疫稳态和抗炎、抗菌作用[9]。

TSLP受体：TSLP通过与其特异性受体TSLPR结合发挥生物学功能。由于TSLPR的亲和力较低，需形成由TSLPR和白细胞介素-7受体α链(IL-7Rα)组成的异二聚体，以提高与TSLP结合的亲和力[10]，该受体异二聚体广泛表达于气道及肺部多种细胞类型中，包括上皮细胞、内皮细胞、树突状细胞、二型固有淋巴细胞、自杀性T淋巴细胞、CD4⁺ T淋巴细胞、CD8⁺ T淋巴细胞、B淋巴细胞、调节性T淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、单核细胞、肥大细胞以及巨噬细胞等。此外，血小板和感觉神经元也表达此受体。这一广泛的表达模式表明，TSLP受体可能在免疫调节、炎症反应及造血过程中发挥重要作用[11]。

TSLP信号通路：TSLP能够诱导B前细胞系中STAT5的磷酸化，TSLP通过结合IL-7Rα和TSLPR组成的异二聚体受体复合物激活JAK1和JAK2通路[12]。JAK1和JAK2主要激活STAT5A和STAT5B的信号转导，并在较小程度上激活STAT1和STAT3，最终驱动IL-4、IL-5、IL-9和IL-13的产生进而发挥促炎作用[12]。在人髓系树突状细胞(mDCs)中，TSLP诱导除STAT2外的所有已知的STATs的磷酸化和激活途径。TSLP激活的pSTAT6与TH2吸引趋化因子基因CCL17的启动子结合，提示TSLP介导的CCL17诱导人mDCs的分子机制[13]。除了STATs磷酸化外，TSLP还诱导NF-kB分子p50和RelB的持续激活，这些分子与TSLP激活的髓系DCs中的OX40L启动子结合。即TSLP可以通过mDC中的某种机制激活NF-KB信号通路。在人气管平滑肌细胞中，TSLP刺激下游STAT3和MAPKs (ERK1/2、p38和JNK)的激活，促进重要的细胞因子IL-6、CC/CXC趋化因子IL-8的表达[13] [14]。

TSLP功能：TSLP作为一种多效性细胞因子，主要在免疫调节、炎症反应和屏障功能中发挥重要作用。TSLP在免疫系统中起关键调节作用，特别是在Th2型免疫反应的启动和维持中。TSLP可激活树突状细胞(DCs)，促进其成熟和迁移至淋巴结。激活的树突状细胞表达共刺激分子(如CD80、CD86)和趋化因子受体(如CCR7)，增强其抗原呈递能力。TSLP诱导树突状细胞分泌趋化因子(如CCL17和CCL22)，招募Th2细胞。促进Th2细胞的分化和增殖，释放Th2型细胞因子(如IL-4、IL-5、IL-13)，参与过敏反应和抗寄生虫免疫。TSLP可能通过影响调节性T细胞的功能，参与免疫耐受的维持。在某些情况下，TSLP可能抑制Treg细胞的功能，导致免疫反应失调[15]。另外，TSLP参与了炎症反应的进展，其通过激活肥大细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞，加剧炎症反应。诱导多种促炎细胞因子(如IL-6、TNF-α)和趋化因子的释放，招募更多炎症细胞至炎症部位。TSLP可能通过促进组织重塑和纤维化，参与慢性炎症的病理过程。TSLP在维持上皮屏障功能中起重要作用，特别是在皮肤、呼吸道和肠道中。TSLP通过调节上皮细胞的增殖和分化，维持屏障的完整性。在损伤或感染时，TSLP迅速产生，帮助修复受损的上皮屏障。同时TSLP可通过激活局部免疫反应，帮助抵御病原体(如病毒、细菌)的入侵，增强屏障的防御功能[11]。

3. TSLP与心血管系统疾病

3.1. TSLP与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)作为一种慢性炎症性动脉疾病，是众多心血管疾病的重要病理基础，其进程与炎症免疫反应密切相关。炎症激活巨噬细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞等免疫细胞，并释放γ干扰素、TNF-α和白细胞介素等炎症因子。这些炎症因子加剧斑块内氧化应激和组织损伤，进而破坏血管内皮的完整性及促进泡沫细胞形成、平滑肌细胞增殖和脂质沉积，最终形成斑块。同时，炎症免疫反应还影响斑块的稳定性，增加斑块破裂的风险，免疫细胞的异常激活和炎症因子的释放使斑块形成进而促进心血管事件的发生[16]。TSLP及其受体作为炎症免疫反应中不可或缺的细胞因子，已被证实在动脉粥样硬化病程中发挥重要，目前不同的研究关于TSLP及其受体在动脉粥样硬化中的作用结果存在分歧。

Ang II作为肾素–血管紧张素系统的主要成分，在内皮失活、细胞增殖、炎症反应中发挥着重要的作用，Zhao等[17]通过测量暴露于血管紧张素II (Ang II)的原代大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)中TSLP的表达，评估Ang II诱导的TSLP诱导Th17细胞分化的能力证实在Ang II刺激下TSLP的表达及分泌量显著升高，并且诱导原始T细胞向Th17细胞分化，并且促进Th17细胞相关细胞因子(包括IL-1β、IL-6、TGF-β、IL-23、IL-17)的分泌，从而促进动脉粥样硬化，AT1受体/NF-κB通路可能介导Ang II诱导的VSMC中TSLP的产生。Lin等[18]通过小鼠体外实验证实TSLP可以诱导Th17细胞分化，在氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)的刺激下，人脐静脉内皮细胞和血管平滑肌细胞释放大量胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)，这可能会激活树突状细胞(DCs)，从而加速动脉粥样硬化的进展。Wu等[19]报道，TSLPR缺陷型ApoE双敲除小鼠(ApoE-TSLPR DKO)发生的动脉病变比ApoE敲除小鼠少，表明TSLP/TSLPR轴可能促进动脉粥样硬化的发展，他们认为TSLP促进动脉粥样硬化形成可能是由于TSLP-TSLPR信号通路诱导Th17/Treg失衡导致。基于以上研究认为，TSLP及其受体在动脉粥样硬化中发挥着促炎作用。

然而，在对ApoE−/−小鼠进行的体内实验中，Yu [20]等发现，与对照小鼠相比，接受TSLP和表达TSLP的DCs (TSLP-DCs)治疗的小鼠的主动脉根部产生的动脉粥样硬化斑块更少，TSLP-DCs通过分化抗原提呈作用促进原始T细胞向调节T细胞分化，另外可以增加小鼠血清中抗氧化低密度脂蛋白IgM和IgG1的表达同时降低lgG2a表达，这提示TSLP在动脉粥样硬化中可能具有保护作用。内皮细胞(EC)损伤是动脉粥样硬化病理进展的重要步骤，TSLP促进EC中的增殖和迁移，抑制细胞凋亡，表明TSLP除了免疫调节外，还可以通过调节EC来减轻动脉粥样硬化。长链非编码RNA (lncRNA) HOTAIR促进细胞增殖和迁移，并抑制内皮细胞(EC)中的细胞凋亡，TSLP通过PI3K/AKT-IRF1通路激活HOTAIR转录，进而调节EC增殖和迁移，TSLP-HOTAIR可能是治疗动脉粥样硬化EC功能障碍的潜在疗法[5]。

综上，目前研究关于TSLP在AS中作用的双重性可能源于其复杂的炎症调节网络，在AS早期，TSLP可通过激活DC和T细胞促进炎症反应，加速血管损伤和脂质沉积。在斑块稳定期，TSLP可能通过介导调节性T细胞的功能抑制过度炎症反应，延缓斑块破裂。另外不同的实验模型及靶细胞选取的差异性也可能是研究结果矛盾的原因之一。未来研究需进一步明确TSLP在不同病理阶段及微环境中的具体作用机制以解决现有研究中结论的差异性。

3.2. TSLP与冠状动脉粥样硬化性心脏病

冠状动脉粥样硬化性心脏病(Coronary Atherosclerotic Heart Disease, CHD)是严重危害人类健康的慢性炎症性疾病，其致残和致死率高，是目前全世界面临的重大公众健康问题。根据其严重程度，可将CHD分为稳定型心绞痛(SAP)、不稳定型心绞痛(UAP)和心肌梗塞(AMI)等多种类型[21]。CHD的发病机制十分复杂，其中SAP的发病机制主要是由于相对稳定的动脉粥样硬化斑块导致的管腔固定狭窄而造成的。而UAP和AMI均属于急性冠脉综合征(ACS)，其主要发病机制是由于不稳定斑块在炎症刺激及氧化作用等多种因素共同作用下导致斑块破裂，引起冠脉内急性血栓形成，进而引起急性心肌缺血事件的发生[22]。

血小板活化和动脉粥样硬化斑块破裂后的急性血栓形成是急性冠状动脉综合征发生的重要过程。Wang [23]等采用流式细胞术和蛋白免疫印迹方法研究人类血小板TSLPR的表达，实验结果发现在ACS患者中活化血小板表面分子标志物血小板a-颗粒膜糖蛋白(CD62P)、血小板溶酶体膜糖蛋白(CD63)、PAC-1、p-Akt等聚集增加以及ATP释放增加，且显著高于健康对照组和SAP组，且通过PI3K信号通路抑制剂LY294002以及TSLPR抗体可以抑制血小板的激活。基于此，TSLP/TSLPR可以通过激活PI3K-AKT信号通路促进血小板活化，参与ACS中血栓形成，血小板中TSLPR的测定可能有助于确定ACS的风险评估。

心肌梗死是CHD的严重类型，其病理过程涉及心肌细胞缺血坏死、炎症反应和组织修复。巨噬细胞在心肌梗死的炎症反应和心脏重塑中起重要作用，参与心脏重塑的巨噬细胞主要有两种类型：典型的活化M1巨噬细胞分泌促炎细胞因子，包括IL-6和TNF-α [24]，而选择性激活的M2巨噬细胞产生抗炎细胞因子，如IL-4和IL-10。M1向M2巨噬细胞的早期表型转移导致心肌梗死损伤建模和心脏功能的显著改善。Liu [25]等人发现，TSLP在梗死心脏中高表达并促进M1向M2巨噬细胞的极化，并且Ang II在体外诱导TSLP表达，使巨噬细胞的表型偏向M2，参与心肌梗死后心室重构。同时TSLP可通过调控Bcl-2、Bax等凋亡相关蛋白的表达，影响心肌细胞凋亡，参与心肌梗死后心室重构[26]。根据一些研究报告，MI诱导的CD4⁺ T细胞的活化和增殖促进了胶原蛋白沉积，这对于防止心脏破裂和促进伤口愈合至关重要[27]。Treg细胞不仅通过分泌IL-10、TGF-β、胰岛素样生长因子-2等促进心脏愈合，还抑制MI后单核细胞的促炎分化导致IFN-γ表达等促炎基因的下调[28]。TSLP/TSLPR在MI后CD4⁺ T细胞、Treg细胞的扩增和激活中起重要作用，该研究表明TSLP在促进心脏修复和提供MI保护方面发挥着关键作用[29]。

3.3. TSLP与心肌纤维化

心肌纤维化是许多心血管疾病的终末期病理过程，心肌纤维化能导致心室僵硬、顺应性降低、并使心脏失去正常的收缩和传导功能，常并发多种心血管疾病，如心律失常、心力衰竭、动脉粥样硬化等。心肌纤维化病因可能与心肌缺血、应激、心脏代谢异常等多种因素相关，其主要特点为成纤维细胞(CFs)活化，大量细胞外基质(ECM)合成并过度沉积，胶原成分发生改变[30] [31]。转化生长因子β (TGF-β)作为心肌纤维化病理过程中的关键细胞因子，它是CFs向肌成纤维细胞分化的强诱导因子，可通过介导CFs的活化激活ECM基因，进而促进纤维化[32]。TSLP现已被证实在Th2反应的激活、成纤维细胞的激活和胶原生成的增加中起重要作用，其介导多种组织的纤维化过程，特别是包括肺和皮肤[33]。Smith等[6]的研究表明包括心肌梗塞、心力衰竭等心血管疾病患者中TSLP的高表达与心肌纤维化相关指标的表达呈正相关，过表达的TSLP诱导心肌肥大细胞和组织纤维化中转化生长因子β (TGF-β)表达增加进而发挥促纤维化作用。Pimpalwar等[4]通过进一步探讨其上游机制得出结论，Tslp是心脏胶原蛋白生成的驱动因素，NHLH1-TSLP-TSLPR是促进肥大细胞活化和心肌纤维化的潜在途径。此外，血小板和微血管内皮细胞(ECs)在微循环中紧密相互作用，参与心肌纤维化的血管病变[34]。血小板也可能与ECs发生交叉反应，导致释放TSLP，这可能是TSLP促进心肌纤维化或维持血管损伤的机制之一。

3.4. TSLP与心力衰竭

心力衰竭(Heart Failure, HF)是心脏病的终末期，其特征是心脏不能维持足够的血液输出以满足身体的需要和充血压力增加。心衰是由心肌损伤、容量/压力过载或内在心肌病过程引起的慢性心室重构的结果。心力衰竭是一种免疫激活状态，全身性炎症已被认为是急性和慢性心力衰竭的共同病理特征，炎症细胞因子与心肌细胞凋亡、细胞外基质降解和心脏纤维化相关，最终导致心肌重塑[35]。目前关于TSLP与心力衰竭相关性研究的直接证据较少，其可能通过调控炎症和免疫反应直接或间接参与心力衰竭的病理过程。研究表明TSLP通过激活树突状细胞(DCs)和T细胞，促进促炎因子(如IL-6、TNF-α)的释放[36]，调节心肌组织中的免疫细胞浸润，进而加剧心肌炎症反应。Treg细胞输出减少和细胞凋亡增多，可导致FoxP3+Treg缺失，进而加重慢性心力衰竭的进程[37]。TSLP可通过调控Treg细胞的功能以及诱导心肌肥大细胞和组织纤维化TGF-β表达，影响心肌炎症的缓解和纤维化的进展，导致心室僵硬和舒张功能障碍[6]。综上，TSLP可能通过调控炎症、免疫反应和促进心肌纤维化，直接或间接的参与心力衰竭的病理过程。

3.5. TSLP与高血压

高血压是一种以血管炎症和免疫反应为特征的慢性疾病，其病因涉及遗传、环境等多方面因素。交感神经、G蛋白偶联受体信号通路、肾素–血管紧张素–醛固酮系统(RAAS)的激活均与其相关。而TSLP作为一种重要的免疫调节因子，可能通过调控炎症和血管功能参与高血压的发生和发展[38]。TSLP通过激活树突状细胞(DCs)和T细胞，增加促炎因子(如IL-6、TNF-α)的释放，加剧血管炎症。TSLP可通过诱导血管内皮细胞和平滑肌细胞表达炎症介质(如CCL17)，招募炎症细胞浸润，激活STAT3信号通路，促进血管平滑肌细胞增殖和血管重构，导致肺动脉阻力增加[39] [40]。TSLP通过DC激活，Ang II诱导的TSLP增强高血压中Th17驱动的免疫反应[17]，影响血管炎症的缓解和血压的调节。

3.6. TSLP与血小板活化及血栓相关性疾病

血小板不仅参与止血和凝血，还是重要的免疫细胞。激活的血小板介导细胞间的相互作用，促进炎症反应、氧化应激、血管生成和细胞增殖，与CVD的发生发展关系密切[41]。血小板膜糖蛋白纤维蛋白原受体(PAC-1)和P-选择素(CD62P)是血小板活化的特异性标志物[42]。CD62P也称为P-选择素，介导活化的内皮细胞或血小板与白细胞的相互作用，促进血小板–白细胞聚集并诱导血小板血栓形成。PAC-1是血小板糖蛋白IIb/IIIa (GPIIb/IIIa)的受体，属于整合素家族的黏附受体，在静息状态下不活跃，但在Ca²⁺等激动剂的作用下与纤维蛋白原配体结合，促进血小板聚集。当血小板被激活时，GPIIb/IIIa发生构象变化，暴露出粘附大分子的配体结合位点，包括纤维蛋白原、血管性血友病因子和纤维连接蛋白，这个过程是由PI3K/AKT信号通路介导[43]。Wang等[23]研究证实了人血小板表达功能性TSLPR，TSLP能够增加CD62P、CD63和GPIIb/IIIa整合素的表达，进而连接PAC-1并诱导血小板活化，TSLP/TSLPR 通过激活PI3K/AKT通路发挥作用，该信号通路可能是ACS血栓形成的机制之一。Dong等[44]通过小鼠动物实验得出类似的结论。TSLP受体在小鼠血小板上表达，TSLPR缺陷导致血小板聚集、血小板分泌减少和血栓生长明显减弱。TSLP介导的血小板脱颗粒、GPIIb/IIIa活化和Akt磷酸化在缺乏TSLP受体的血小板中减弱。炎性细胞因子TSLP通过TSLP依赖性PI3K/Akt信号传导触发血小板活化和血栓形成，这表明TSLP在血管炎症和血栓闭塞性疾病中起重要作用。Mao等[45]进一步证实，TSLPR浓度与血小板Akt1水平呈正相关，且大剂量口服抗血小板药替格瑞洛可能在抑制TSLPR介导的斑块进展方面发挥作用。川崎病(KD)是一种主要影响婴儿和儿童的急性系统性血管炎，Fu等[46]研究发现TSLP在KD中显著上调，TSLP在体外诱导的KD患者血小板有丝分裂和凋亡增加。最后，TSLPR在TSLP结合后分别与线粒体自噬调节因子Parkin和电压依赖性阴离子通道蛋白1 (VDAC1)结合，这表明TSLP通过TSLPR/Parkin/VDAC1依赖性信号通路促进血小板有丝分裂和血栓形成，TSLP是一种潜在的新型抗血栓治疗靶点。以上研究表明，TSLP通过多种途径介导血小板的活化，因此，在一些由血小板活化引起的血栓性疾病及血管炎症性疾病中，特异性TSLP抑制剂可能是新的药物干预靶点。

4. 总结与展望

TSLP作为CVD发生发展中的一个重要调控因子，可调控病理生理过程中的多种信号通路，与动脉粥样硬化、冠心病、心肌纤维化、心力衰竭、高血压等常见CVD的发生发展密切相关，且在不同的CVD中具有不同的正向或负向调控作用。目前，已有针对TSLP的单克隆抗体和小分子抑制剂进入临床试验阶段，且在哮喘等过敏性疾病的治疗中取得了一定成效。TSLP在CVD中扮演着复杂而重要的角色，其具体机制尚未完全阐明，许多以TSLP为靶点的治疗方式仍有待开发。随着更多高质量研究的开展，TSLP/TSLPR介导的靶向治疗可能会成为CVD防治领域的新亮点。

基金项目

重庆市自然科学基金资助项目(CSTB2022NSCQ-MSX0125)；重庆医科大学未来医学青年创新团队支持计划项目(W0070)。

NOTES

^*通讯作者。