过敏性哮喘是一种慢性气道炎症性疾病,其特征是气道狭窄、黏液过度分泌和气道壁重塑,导致呼吸困难、胸闷和咳嗽,全球有超过3亿人受到影响(Boonpiyathad等,2019;Stern等,2020)。传统上,过敏性哮喘被认为是一种Th2辅助T细胞(Th2)类型的疾病,与Th2细胞因子(IL-4、IL-5和IL-13)的增多、嗜酸性粒细胞主导的炎症以及IgE介导的肥大细胞激活有关(Frey等,2020)。然而,最近也有报道指出哮喘患者中存在中性粒细胞主导的炎症(Ray和Kolls,2017)。
临床上,约20%的哮喘患者会出现病情加重,表现为哮喘症状加剧、肺功能恶化,从而降低患者的生活质量,这是哮喘患者的主要死亡原因之一(Yao等,2024;Menzella等,2021)。呼吸道病毒感染,特别是人类呼吸道合胞病毒、人类鼻病毒和流感病毒,占这些加重的80%(Romero-Tapia等,2023;Nguyen等,2016)。流行病学研究表明,1岁以下的儿童发生毛细支气管炎相关住院的风险最高,这表明呼吸道病毒感染可能是哮喘加重的重要因素(Daniels,2024;Wadhwa等,2020;Makrinioti等,2022)。一项荟萃分析显示,在哮喘加重期间,40.19%的成人存在急性感染,尤其是病毒感染(Chen等,2023)。尽管研究方法不同,但这些研究表明病毒感染参与了大约一半的成人哮喘加重病例,而在儿童中的比例更高。
在这些病毒复制过程中,它们会产生双链RNA(dsRNA)作为中间产物,通过Toll样受体3(TLR3)或视黄酸诱导基因-I(RIG-I)激活免疫系统,从而释放细胞因子和趋化因子,招募炎症细胞到气道,促进气道炎症(Porsbjerg等,2022;Lunding等,2015)。病毒介导的哮喘加重过程中的气道炎症模式尚未得到充分描述,可能与经典的嗜酸性粒细胞炎症有所不同。嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的炎症都可能参与病毒介导的哮喘加重(Esmaeilzadeh等,2021)。然而,越来越多的证据表明,在病毒诱导的哮喘加重期间,中性粒细胞可能是主要细胞类型,使患者更容易发生突然的严重发作并使病情恶化(Nguyen-Thi-Dieu等,2018;Henley等,2024)。此外,Th17细胞可能在病毒感染介导的哮喘加重期间发挥潜在作用(Zou等,2018)。Treg细胞是炎症性疾病中的关键免疫调节细胞,能够抑制效应T细胞的增殖(Durant Lydia等,2013)。因此,Treg细胞和Th17细胞之间的平衡可能是控制哮喘炎症反应的重要因素。因此,病毒介导的哮喘加重呈现了一个复杂的场景,表明除了经典的Th2类型反应外,还需要激活其他免疫反应途径。
因此,本研究旨在通过模拟病毒性感染引起的过敏性哮喘加重的实验设置,阐明免疫机制的复杂相互作用,以了解病毒感染后过敏性哮喘症状恶化的细胞/分子水平过程。我们使用Poly(I:C)(一种病毒dsRNA的合成类似物)在小鼠中模拟病毒感染,并结合基于卵清蛋白(OVA)的过敏性哮喘模型,以模拟病毒性感染引起的过敏性哮喘加重情况。了解这种复杂情况下先天性和适应性免疫反应之间的机制相互作用,可能为应对病毒感染期间常见的对类固醇不敏感的情况提供新的思路。