陳秋星，呂德超

重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis，SAP)是臨床常見急腹癥之一，主要特征是以胰腺自身消化和自身壞死為基礎的一類全身性疾病，其具有發(fā)病急驟，病情兇險，進展迅速，并發(fā)癥多，死亡率高等特點，CT 上常表現(xiàn)為胰腺的出血壞死。SAP 易引發(fā)全身炎癥反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)，甚至導致多臟器功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome ，MODS)［1-2］。SAP 病死率可高達50%［3］。肺臟是在SAP 早期最易受累的臟器［4］稱作為SAP 并發(fā)急性肺損傷(severe acute pancreatitis-associated lung injury，APALI)。APALI 發(fā)生機制繁瑣，機體變化復雜，眾多胰酶、細胞因子、炎癥介質(zhì)、中性粒細胞、氧自由基等［5］參與APALI 的發(fā)生。而APALI 發(fā)病過程中NF-κB 在復雜的炎癥反應網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)是一個中心環(huán)節(jié)，激活后可參與可促進多種細胞因子的轉(zhuǎn)錄，參與感染、炎癥反應、細胞增生和凋亡。現(xiàn)以NF-κB 為中心對APALI 發(fā)生的相關(guān)研究進展作一綜述。

1 NF-κB 及抑制因子IκB 的結(jié)構(gòu)組成

核轉(zhuǎn)錄因子-κB (nuclear factor kappa B NF-κB)最早是在鼠成熟B 細胞核提取物中發(fā)現(xiàn)，目前已證實NF-κB 是一類關(guān)鍵的核轉(zhuǎn)錄因子，以同源或異源二聚體非活性形式存在于幾乎所有類型細胞的胞汁中，是Rel 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白家族的重要多功能轉(zhuǎn)錄因子之一，它是一種能與免疫球蛋白能κ 輕鏈基因增強子κB 序列(5＇-GGGACTTTCC-3＇)特異性結(jié)合的核蛋白因子，可與多種基因啟動子發(fā)生特異性結(jié)合，促進DNA 轉(zhuǎn)錄蛋白。

NF-κB 家族［6］包括5 個成員:p65(RelA)、RelB、c-Rel、p50(NF-κB1)和p52(NF-κB2)，他們共同擁有約300 個氨基酸殘基的同源結(jié)構(gòu)域(Re1-homology domain，RHD)，結(jié)構(gòu)內(nèi)含有核定位信號((Nuclear localization signal，NLS)，其參與活化的NF-κB 二聚體形成、核定向、易位和kappaB 抑制分子的結(jié)合。目前發(fā)現(xiàn)的具有轉(zhuǎn)錄活性的二聚體很多，但通常所說的NF-κB 質(zhì)的是p50/p65 異源二聚體［7］。其在生物細胞中分布廣，含量多，活性高。

IκB 是一種特異性結(jié)合NF-κB 的蛋白，其在細胞胞漿中與p60/p65 異源二聚體結(jié)合形成三聚體抑制NF-κB 活性。IκB 同樣也是一個蛋白家族，主要成員包括IκBα、IκBβ、p105/IκBγ、p100/IκBδ、IκBε 等，該家族擁有一個保守的結(jié)構(gòu)域，內(nèi)有5-8 個與Rel 蛋白相互作用的錨蛋白重復序列和與降解有關(guān)的C-端PEST 序列［8-9］。

2 NF-κB 激活因子

SAP 發(fā)生時大量的胰酶(包括胰蛋白酶、磷脂酶A2 、彈力蛋白酶、糜蛋白酶、脂肪酶等)釋放，其中胰蛋白酶、磷脂酶A2 及彈力蛋白酶在APALI 發(fā)生過程中起重要作用，有研究［10］表明在試驗動物體內(nèi)注射以上部分酶使得NF-κB 活化，說明早起胰酶釋放是NF-κB 表達的誘因。

巨噬細胞移動抑制因子(MIF)具有重要致炎功能［11］，可以抑制巨噬細胞游走，促進巨噬細胞的粘附和在炎癥局部浸潤的作用。有研究［12］認為MIF 在APALI 發(fā)生中可能活化NF-κB，進而進入細胞核內(nèi)NF-κB 增多，誘導下游炎癥介質(zhì)釋放。并且SAP 炎癥程度越重NF-κB 的表達越強。

3 NF-κB 活化途徑

正常機體情況下，IκB 與NF-κB 形成無活性的三聚體形式，SAP 發(fā)生后其激活依靠兩種途徑，即經(jīng)典途徑和替代途徑。經(jīng)典途徑依賴于IκB 激酶(IκB kinases IKK)的激活，非經(jīng)典途徑不涉及IKK 的激活。

3.1 經(jīng)典途徑 炎前細胞因子作用與其特異性的跨膜受體結(jié)合形成復合物后引起NF-κB 誘導激酶(NF-κB inducing kinases NIK)活化，NIK 磷酸化IKK，激活的IKK 催化IκBα，IκBα 泛素化后被蛋白酶小體水解從NF-κB 上脫離暴露核定位序列［13］。NF-κB 以不同形式的二聚體進入細胞核內(nèi)，結(jié)合下游炎癥因子特異性的DNA 位點，啟動基因轉(zhuǎn)錄。

3.2 替代途徑 IκB 之外的一些因素如酪氨酸蛋白激酶Ⅱ、第二信使蛋白激酶A、p38 分裂原活性蛋白激酶、活性氧和TNF 受體相關(guān)因子［14-15］，這些信號可促進NF-κB 進行磷酸化修飾，并有助于下游細胞信號轉(zhuǎn)導。

3.3 NF-κB 調(diào)節(jié) NF-κB 活化的調(diào)節(jié)主要有正反饋和負反饋兩種形式。正反饋是TNF-a 和IL-Iβ等炎前因子可以激活NF-KB，又因NF-KB 活化進一步增加它們的釋放，結(jié)果導致NF-KB 持續(xù)活化及炎癥瀑布式持續(xù)存在。負反饋調(diào)節(jié)是IκBα 和IL-10 基因的在NF-KB 活化后上調(diào)炎前細胞因子等表達的同時發(fā)達。

NF-κB 活化調(diào)控TNF-α 表達，而TNF-α 的釋放可促進P65 從細胞漿向細胞核轉(zhuǎn)移與活化，有研究［16］證明P65 達到高峰值延后于TNF-α 高峰。在NF-κB 活化后，抑制蛋白IκBα和P105 的基因轉(zhuǎn)錄也被上調(diào)，隨著這些抑制蛋白的增加，將下調(diào)細胞核中NF-κB 的活性。另外IL-10 能抑制NF-κB 蛋白的合成并加速IL-lβ、IL-6、IL-8 和GM-CSF 的tuRNA 降解，如上NF-κB 活化的調(diào)節(jié)的負反饋作用實質(zhì)是限制炎癥反應程度，對機體具有保護作用［17］。

4 NF-κB 活化后對肺組織的影響

4.1 肺臟病理變化 實驗動物模型［18-19］反復證實APALI 動物肺臟鏡下結(jié)構(gòu)紊亂，肺泡及肺間質(zhì)水腫、充血，肺泡壁增厚明顯，局部出血、血栓形成，部分肺泡萎縮、肺泡積液，肺臟組織中大量炎性細胞浸潤。并且肺臟組織中NF-κB p65 蛋白主要分布在肺泡巨噬細胞、中性粒細胞、血管內(nèi)皮細胞中。

4.2 肺內(nèi)炎癥介質(zhì)表達 NF-κB 引起APALI 主要機制為:(1)肺組織NF-κB 活化并通過促進TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8、ICAM-1 等基因表達的轉(zhuǎn)錄參與APALI 的發(fā)生。(2)NF-κB通過調(diào)節(jié)iNOS 的表達促進NO 的生成，NO 大量生成可導致肺臟損傷［20］。特別的是NO，其為炎癥反應中瀑布連鎖反應的最終共同介質(zhì)，也是導致各臟器功能障礙及感染性休克的關(guān)鍵介質(zhì)。一氧化氮(NO)是左旋精氨酸和分子氧在iNOS的催化下生成的產(chǎn)物，伴隨iNOS 基因表達過程釋放大量。高水平的NO 導致自由基及過氧化亞硝酸鹽生成，造成肺臟組織細胞膜脂質(zhì)化、DNA 損傷、肺血管通透性增加，加重肺臟損害。同時SAP 時NF-κB 的過度激活可導致內(nèi)皮細胞粘附分子在肺組織內(nèi)高表達［21］，誘導中性粒細胞在肺內(nèi)積聚，亦可促進其他細胞因子在肺內(nèi)大量釋放。有研究［22］提示NF-κB活化激活P53 正向凋亡調(diào)節(jié)因子(PUMA)與肺泡上皮細胞凋亡有關(guān)。如前所述肺內(nèi)活化的炎癥因子在SAP 肺損傷中均起到重要的作用。

5 針對NF-κB 活化的抑制治療

隨著APALI 研究的深入，發(fā)現(xiàn)NF-κB 是多種免疫調(diào)節(jié)中眾多信號途徑的共同匯聚點，所以針對NF-κB 的多種新型抗炎靶點藥物的研制阻斷NF-κB 下游炎癥因子激活，減輕因NF-κB 過度激活造成的炎癥反應，對治愈SAP 及APALI 有著積極作用，也是目前研究集中的方向和研究熱點［23］。

5.1 基因圈套技術(shù)治療 圈套技術(shù)具有特異性、高效性、時效性等特點，其原理是:體外合成與靶基因的順式調(diào)控元件相一致(含有NF-KB 結(jié)合元件)的圈套雙鏈寡聚脫氧核糖核苷酸(decoy oligodeoxyfibo-nucleotides)或圈套單鏈寡聚核苷酸(decoy oligonucle-otides)，通過載體轉(zhuǎn)入機體細胞核，與NFKB 緊密結(jié)合，阻斷與靶基因啟動子順式調(diào)控元件的結(jié)合，便可抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄激活。張泓等［24］應用圈套技術(shù)治療雨蛙索聯(lián)合脂多糖改良法誘導的SAP 小鼠，證明應用圈套技術(shù)抑制NF-KB 的活性及減少下游炎癥介質(zhì)(TNF-a、ICAM-1、IL-1)的表達，可減輕SAP 并發(fā)的肺組織損傷。同樣，De Stefano等［25］用多聚左旋丙交酯酰基乙交酯微球體包裹雙鏈的圈套寡核苷酸使之緩慢釋放，發(fā)現(xiàn)其可以有效降低NF-KB 的活性和其誘導的TNF-α 和一氧化氮合酶的表達，抑制NF-KB 的p50 及065 亞基活性效果顯著。

在基因治療方面還有針對抑制NF-KB 信號轉(zhuǎn)導途徑的治療方法，如轉(zhuǎn)染含有抑制性因子IKBα 突變體的腺病毒載體可抑制NF-KB 的激活［26］。以NF-KB 為靶點的基因治療在APALI 治療研究中效果良好，特別是圈套技術(shù)在未來研究中研究出具備良好穿膜和定向功能的圈套分子是一項重要任務。

5.2 腹腔灌洗術(shù) SAP 發(fā)生的腹水含有胰酶等大量的毒性物質(zhì)、細胞因子、炎癥介質(zhì)，這些物質(zhì)通過腹膜不斷吸收后過度激活炎性細胞，應用腹腔灌洗術(shù)早期清除上述物質(zhì)，減輕炎癥反應。有研究也證實腹腔灌洗下調(diào)NF-κB mRN 表達后肺損傷的程度顯著減輕［27］，具有較好的治療作用。

5.3 藥物治療 目前多種藥物已被發(fā)現(xiàn)具有抑制NF-κB 及其下游炎癥介質(zhì)的活性，減輕肺臟損傷。動物實驗中應用廣泛的非特異性的NF-κB 抑制劑如糖皮質(zhì)激素、PDTC、N-乙酰半胱氨酸(NAC)、超氧岐化酶等可抑制NF-κB 活化［28-31］。Mittal 等用肺表面活性劑防止IκBα 磷酸化降解，亦可以阻斷NFκB 移位到細胞核中［32］。有研究［33］指出鹽酸戊乙奎醚(PHC)可有效保護內(nèi)毒素引起的肺臟損傷，并在研究中指出其對NF-κB 的抑制作用可能是由于對p38MAPK 和ERK 的抑制，同樣針對抑制p38MAPK 作用可減少中性粒細胞在肺內(nèi)聚集以及蛋白滲漏，減少肺臟損害［34］。中醫(yī)研究藥物也顯示出優(yōu)越性，雷公藤、生物堿、多糖類、葛根素等中藥可顯著抑制NF-κB 的活性，發(fā)揮中藥抗炎作用，減輕SAP 誘導的ALI/ARDS。

5.4 蛋白酶抑制劑 抑制NF-κB 活化實質(zhì)是IκBα 的降解，阻礙NF-κBP65 亞基與DNA 結(jié)合，蛋白酶抑制劑如甲苯磺酰賴氨酸氯甲酮、甲基乙二醛等可阻止NF-κB 活化，減輕中性粒細胞引起的炎癥反應。NF-κB 激活上調(diào)內(nèi)皮細胞及上皮細胞ICAM-1 基因表達，其可直接調(diào)控ICAM-1 的轉(zhuǎn)錄與合成，亦可通過調(diào)控IL-6 間接誘導ICAM-1 合成，從而引起肺組織中性粒細胞聚集浸潤，加重肺臟損傷［35-36］。Lentoch 等［37］研究證實分泌性白細胞蛋白酶抑制劑可顯著抑制NF-κB 活化使得ICAM-1 表達下調(diào)，肺損傷減輕。

5.5 其他治療方案 高壓氧可顯著降低實驗大鼠血中的NF-κB 及IL-2，IL-6 的濃度。

6 小結(jié)

NF-κB 是SAP 疾病發(fā)展過程中的炎癥介質(zhì)網(wǎng)絡的中心橋梁，深入研究在多臟器功能衰竭中的機制，以及抑制核因子-κB 信號途徑是十分必要的，可有效控制和改善炎癥反應。但在一些研究［38］中顯示完全阻斷NF-κB 活化會加重組織的損傷，而在部分抑制時才會對機體組織有保護作用，故而治療時把握適宜的抑制作用是又必要的，那么如何對特定靶向基因的表達控制顯得尤為重要。

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