病原体感染和组织损伤是破坏体内平衡的普遍损伤。先天免疫感知微生物感染并诱导细胞因子/趋化因子激活抵抗机制。
2023年4月24日，美国洛克菲勒大学Elaine Fuchs团队在Cell在线发表题为“A tissue injury sensing and repair pathway distinct from host pathogen defense”的研究论文，该研究揭示了一种不同于宿主病原体防御的组织损伤感知和修复途径。该研究发现与大多数病原体诱导的细胞因子相比，白细胞介素24（IL-24）主要由组织损伤后的屏障上皮祖细胞诱导，并且不依赖于微生物组或适应性免疫。
小鼠的Il24消融不仅阻碍表皮增殖和上皮再形成，而且阻碍真皮创伤床内的毛细血管和成纤维细胞再生。相反，稳态表皮中的异位IL-24诱导会触发整体上皮-间充质组织修复反应。从机制上讲，Il24的表达依赖于上皮Il24受体/STAT3信号传导和缺氧稳定的HIF1α，这两种信号传导在损伤后汇合，触发涉及IL-24介导的受体信号传导和代谢调节的自分泌和旁分泌信号传导。因此，与病原体的先天免疫感应以解决感染平行，上皮干细胞感应损伤信号以协调IL-24介导的组织修复。
从单细胞生物到哺乳动物，维持体内平衡是生物系统的标志，解决破坏的能力就是例证，包括病原体感染和组织损伤。皮肤、肺和肠的屏障上皮组织是抵御外部攻击的第一道防线。感染后，这些上皮细胞通常能感知病原体相关分子模式（PAMPs），如“非自身”细菌DNA或病毒RNA，它们激活模式识别受体和下游干扰素反应转录因子（IRFs），以促进I型和III型干扰素（IFNs）的诱导和分泌。在IFN参与后，受体Janus酪氨酸激酶（JAKs）被激活，磷酸化转录因子STAT1/2，并协调细胞、组织和生物体水平的防御，抵抗和消除病原体并恢复体内平衡。
损伤是多细胞生物必须面对和应对的另一种急性组织水平损伤。损伤发生后，止血开始形成血痂，而中性粒细胞和巨噬细胞进入受损组织，引发炎症并清除碎屑。皮肤通过上皮再形成和真皮重塑而愈合。这包括表皮祖细胞（表皮干细胞[EpdSCs]）的紧密协调迁移，随后表皮和真皮成分的增殖和再生，以恢复皮肤器官的稳态。复杂的伤口修复过程背后的分子细节仍在展开。最近的研究开始揭示组织损伤是如何引发即时炎症反应的。然而，对于宿主如何感知损伤以协调进行性组织/器官水平的修复，人们仍然知之甚少，尤其是在哺乳动物中。因此，对组织损伤的反应是否与对感染的先天免疫反应相似，如果是，如何相似，在很大程度上仍然未知。
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机理模式图（图源自Cell ）
该研究确定了可以独立于微生物或适应性免疫触发的伤口诱导信号通路。该研究表明它在分子上是不同的，但在功能上类似于先天免疫中病原体诱导的IFN信号传导。在该途径中，伤口边缘最内层（基底层）内的EpdSCs感觉到伤口诱导的缺氧作为损伤信号，以诱导IFN同源物IL-24的激活和信号传导。该研究提供了令人信服的证据，证明在缺氧条件下，自分泌IL-24/IL-24受体信号传导/STAT3环被诱导，然后维持HIF1α介导的表皮IL-24的表达。反过来，IL-24以自分泌和旁分泌的方式发挥作用，协调上皮再形成、血管再形成、真皮成纤维细胞增殖和胶原沉积，使受损组织恢复稳态。
原文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00328-8
