Эозинофилы, наряду с нейтрофилами и базофилами, являются основными представителями гранулоцитов. Предшественник гранулоцитов/моноцитов- GMP, он является их общим предшественником. GMP может дифференцироваться в предшественник эозинофильного клона (EoP) под действием факторов транскрипции, включая PU.1, C/EBP и GATA-1. Позже EoP продолжает дифференцироваться в зрелые эозинофилы под контролем GM-CSF, IL-5 и IL-33.
Кроме того, сообщалось, что некоторые регуляторные факторы могут эффективно регулировать дифференцировку эозинофилов. Например, дифференцировка эозинофилов может быть ингибирована рапамицином посредством пути, независимого от сигнального пути IL-5 у мышей. Xia Lx et al. (2016) продемонстрировали, что протеинтирозинфосфатаза SHP2 может регулировать уровни IL-5 через сигнальный путь Erk, чтобы регулировать дифференцировку эозинофилов. Экзогенный интерлейкин-17А (IL-17А) также может ингибировать дифференцировку эозинофилов.
Студентам медицинских университетов известно, что эозинофилы играют эффективную роль при аллергических заболеваниях и противопаразитарных инфекциях. Однако, открытие различных подтипов эозинофилов и родственных им цитокинов и сред обогатило понимание их клеточных функций, включая противоопухолевые эффекты, регуляцию гомеостаза гемопоэтических стволовых клеток.
Эозинофилы могут синтезировать, хранить и секретировать различные цитокины. В эозинофилах многие цитокины, хемокины и факторы роста хранятся в виде частиц, готовых к немедленному высвобождению, в отличие от других гранулоцитов. Определенные частицы богаты цитокинами, включая IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IL-33, интерферон-γ (ИФН-γ), GM-CSF и фактор некроза опухоли-α (TNF-α).Факторы конвергенции включают RANTES, эотаксин и MIP-1 альфа, тогда как факторы роста включают факторы стволовых клеток и трансформирующие факторы роста (TGF).
IL-3
IL-3 может способствовать продукции не только эозинофилов, базофилов и тучных клеток, но также гранулоцитов, моноцитов и макрофагов. За способность управлять всем спектром миелопоэза IL-3 было сначало известно как мульти-CSF. Т-клетки и тучные клетки являются основными клеточными источниками IL-3. IL-3 играет важную роль в аллергическом воспалении, активируя эозинофилы и базофилы.
Эозинофилы сильно коррелируют с IL-3, известно, что IL-3 и GM-CSF играют важную роль на ранней стадии дифференцировки эозинофилов, а IL-5 играет роль на конечной стадии созревания эозинофилов ( Panousis C., et.al., 2015). Несколько исследований показали, что по сравнению с IL-5 и GM-CSF IL-3 в большей степени способствует экспрессии белков эозинофилов, таких как CD32, CD13, CD48 и т. д. Кроме того, исследование показало, что количество IL-3 в мокроте сильно коррелирует с уровнями белков эозинофильных гранул и снижением функции легких.
IL-5
IL-5 является важным цитокином и выполняет множество физиологических функций, включая продление жизни, индукцию, активацию и дегрануляцию эозинофилов. Эозинофилы могут экспрессировать IL-5Rα на высоком уровне на своей поверхности и высвобождать большое количество IL-5.
Когда IL-5 взаимодействует с IL-5R, индуцируется фосфорилирование ряда белков, что дополнительно активирует Pim-1, c-fos, c-jun и NF-κb, которые могут регулировать выживаемость, иммунный ответ и дифференцировку пролиферации клеток. Однако было показано, что системное повышение уровня IL-5 не обязательно приводит к патологическим состояниям, опосредованным эозинофилами . Кроме того, IL-5 играет важную роль в развитии иммунного ответа Th2 и необходим для дифференцировки предкоd- клеток CD34+ в эозинофилы .
IL-33
IL-33 принадлежит к семейству цитокинов IL-1 и является лигандом трансмембранного белка ST2, кодируемого геном IL-1rl1 . В стабильном состоянии IL-33 находится в ядрах и связан с хромопластом посредством связывающей хромопласт матричной последовательности, которая способствует стабильности клеток, выступая в качестве ингибитора транскрипции . Поскольку IL-33 не содержит сигнальной последовательности, способ секреции IL-33 отличается от обычных цитокинов . После механического повреждения, некротической гибели клеток и активации клеток через сигнальный путь АТP без гибели клеток IL-33 будет высвобождаться во внеклеточное пространство . Активируя иммунные клетки, которые экспрессируют ST2 в слизистых оболочках органов по всему телу, IL-33 может индуцировать иммунный ответ типа 2, который способствует росту эозинофилов в крови и тканях посредством IL-5-опосредованного пути . Ось ST2/IL33 является наилучшим путем для пролиферации эозинофилов, и этого можно достичь путем повышения поверхностного IL-5Rα эозинофилов . Экспрессия IL-33 тесно связана с увеличением периферических гемофильных гранулоцитов. Последовательность гена IL-33 приводит к снижению уровня белка IL-33. Кроме того, здесь также наблюдалось снижение количества эозинофилов периферической крови у мышей
Астма
Астма относится к хроническим воспалительным заболеванием дыхательных путей, в котором она является преобладающей патологией , вызванной аллергенами. Патологическими характеристиками астмы считаются накопление и активация эозинофилов в дыхательных путях.
Клинические характеристики в основном включают хроническое воспаление, обратимое ограничение воздушного потока, высокую секрецию слизи, высокую бронхиальную реактивность, сопровождающуюся кашлем, мокротой, хрипами и другими клиническими симптомами
Было обнаружено, что уровни эозинофилов в периферической крови у больных астмой тесно связаны с тяжестью астмы . Повышенные уровни эозинофилов в периферической крови обычно указывают на тяжелую астму, также известную как Т-хелперная астма 2 (Th2). Поскольку белки гранулоцитов эозинофилов могут координировать иммунный ответ на гельминтов в ответ каскада цитокинов Th2, эозинофилы в первую очередь связаны с паразитарной инфекцией. Каскад начинается с реакции IgE и антигенов. Хотя антигены могут представлять угрозу для хозяина при заражении червями, мишени IgE у пациентов с астмой относительно безвредны, например пыльца деревьев и шерсть животных. Однако IgE может активировать гипертрофированные клетки, макрофаги и базофилы, что, в свою очередь, приводит к секреции гистамина и других воспалительных цитокинов. Воспалительное микроокружение дыхательных путей при астме имеет сильное хемоаттракция к зрелым CD4+T-клеткам и эозинофилам, что приводит к тяжелому типу Th2-астмы и сопровождается высоким уровнем эозинофилов в крови и мокроте.
В последние годы также было обнаружено, что пациенты с классической астмой, астмой с мутацией кашля и вариантной астмой стеснения в груди обычно имеют общие клинические признаки эозинофильного воспаления дыхательных путей. Привлечение зрелых эозинофилов из периферического кровообращения может быть основным механизмом роста легочных эозинофилов . Кроме того, было доказано, что циркулирующие клетки-предшественники накапливаются в очаге воспаления и дифференцируются в зрелые иммунные клетки, способствуя воспалению тканей