王 平,陳 葉 綜述,馮樂(lè)平 審校

(桂林醫(yī)學(xué)院：1.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；2.生物技術(shù)學(xué)院 541004)

·綜 述·

Nampt與糖尿病腎病炎癥-纖維化關(guān)系的研究進(jìn)展

王 平1,陳 葉1綜述,馮樂(lè)平2審校

(桂林醫(yī)學(xué)院：1.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；2.生物技術(shù)學(xué)院 541004)

尼克酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶；糖尿病腎??；炎癥；作用機(jī)制

作為糖尿病最嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一，糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)大約可累及約40%的糖尿病患者[1]。糖尿病患者發(fā)生腎臟損害時(shí)，會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性蛋白尿，病情日趨嚴(yán)重，繼而發(fā)展至終末期腎衰竭，是糖尿病患者死亡的危險(xiǎn)因素之一，嚴(yán)重威脅人類健康。DN的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣，包括糖脂代謝紊亂、氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)、細(xì)胞因子、血管損傷、免疫反應(yīng)、遺傳特點(diǎn)等，但腎臟的炎癥-纖維化是其最終歸宿。研究證明，DN腎臟炎癥-纖維化過(guò)程與尼克酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(nicotinamide phosphoribosy ltransferase，Nampt)密切相關(guān)。

人類Nampt是作為細(xì)胞因子前B細(xì)胞克隆增強(qiáng)因子(pre-B cell colony-enhancing factor，PBEF)于1994年被首次發(fā)現(xiàn)的[2]。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,Nampt是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide，NAD)生物合成的限速酶。Nampt還作為一種具有類胰島素作用的脂肪因子而被命名為內(nèi)臟脂肪素。后來(lái)小鼠和人類基因組命名委員會(huì)規(guī)定，將Nampt作為該蛋白質(zhì)的官方統(tǒng)一名稱。Nampt廣泛表達(dá)于機(jī)體各組織和器官中，如骨髓、肝臟、肌肉、心、腦、肺、腎、脾、子宮、胎膜、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等，本文就Nampt在DN炎癥-纖維化發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行綜述。

1 Nampt與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1(GLUT-1)

Nampt可降低血糖并具有類胰島素作用。Nampt還可以通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞膜上GLUT-1的表達(dá)和易位，從而介導(dǎo)葡萄糖的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程[3]。有研究發(fā)現(xiàn)STF-31樣小分子探針可抑制GLUT-1的轉(zhuǎn)運(yùn)，而這種作用與Nampt的抑制劑密切相關(guān)。Sun等[4]發(fā)現(xiàn)系膜細(xì)胞上GLUT-1的表達(dá)量與細(xì)胞外糖濃度呈正相關(guān)，當(dāng)GLUT-1的表達(dá)量增加時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)體糖代謝紊亂，細(xì)胞通透性改變以及細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)積聚，導(dǎo)致糖尿病腎小球硬化的發(fā)展。田華等[5]對(duì)姜黃素改善DN的研究中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制GLUT-1的蛋白表達(dá)可以延緩DN的發(fā)生，與前者的研究一致。

2 Nampt與氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激時(shí)機(jī)體會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)，如O2-、OH和H2O2、HOCL等，正常的氧化還原動(dòng)態(tài)失衡，抗氧化能力減弱，形成一種超負(fù)荷的應(yīng)激狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)[6]，糖尿病患者血漿中體內(nèi)氧化應(yīng)激的終末氧化蛋白產(chǎn)物(AOPP)、晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)、過(guò)氧化脂質(zhì)(LPO)等水平明顯升高，表明2型糖尿病患者機(jī)體處于明顯的氧化應(yīng)激失衡狀態(tài)。DN時(shí)氧化應(yīng)激亦同樣存在，鄭斌等[7]檢測(cè)DN患者血清中Nampt水平時(shí)發(fā)現(xiàn)，Nampt與脂質(zhì)過(guò)氧化代謝產(chǎn)物(MDA)水平成正比，與抗氧化酶SOD水平成反比,提示DN患者血清Nampt水平與體內(nèi)氧化應(yīng)激密切相關(guān)。還有研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病腎病間歇性透析治療患者的Nampt和晚期糖化終末產(chǎn)物(esRAGE)相關(guān)，而esRAGE的積累與機(jī)體內(nèi)氧化應(yīng)激程度呈正相關(guān)。

氧化應(yīng)激可以通過(guò)影響胰島素受體底物的磷酸化，減少葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)等多種途徑導(dǎo)致胰島素抵抗的發(fā)生，此時(shí)Nampt分泌水平上升，增加胰島素的敏感性[8-9]，Nampt又通過(guò)促進(jìn)肝臟胰島素受體、胰島素受體底物1,2-酪氨酸殘基的磷酸化導(dǎo)致PKC的激活，PKC可作用于NAD(P)H氧化酶，使細(xì)胞內(nèi)ROS生成增加，加重氧化應(yīng)激[7]。當(dāng)PKC抑制劑LY333531作用于機(jī)體時(shí),可以通過(guò)改善氧化應(yīng)激途徑來(lái)保護(hù)腎臟病變[10]。綜上所述，Nampt與氧化應(yīng)激的相互作用在DN的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起著關(guān)鍵性的作用。

3 Nampt與炎癥因子

糖尿病患者存在著慢性炎癥，炎癥因子在2型糖尿病患者腎衰竭的形成中起媒介作用[11]。作為炎性反應(yīng)急性時(shí)相蛋白中最敏感的指標(biāo)，高敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平在2型糖尿病患者血清中明顯增高的CRP通過(guò)炎性反應(yīng)參與了其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展,并提出低度血管炎癥學(xué)說(shuō)。研究表明[12]，血漿Nampt濃度與hs-CRP呈正相關(guān)。Hinder等[13]發(fā)現(xiàn)在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)，Nampt作為一種促炎癥脂肪因子，促進(jìn)單核細(xì)胞趨化因子-1(MCP-1)和細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)蛋白的表達(dá)。另外，重組Nampt能誘導(dǎo)CD14+單核細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)等炎性因子，增加共刺激分子CD54、CD40和CD80的表面表達(dá)[14]，說(shuō)明Nampt水平可能反映亞臨床炎性反應(yīng)狀態(tài)[15]。還有研究發(fā)現(xiàn)胞外Nampt可激活核因子-κB(NF-κB)，引起誘導(dǎo)型一氧化氮合酶表達(dá)上調(diào)并促進(jìn)炎性反應(yīng)[16]。以上均提示Nampt在糖尿病病程中通過(guò)促進(jìn)炎性反應(yīng)，加速了DN炎癥-纖維化過(guò)程。

4 Nampt與細(xì)胞因子

研究表明，Nampt能夠上調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和其受體(VEGFR)以及MCP-1的分泌，引起內(nèi)皮細(xì)胞增殖，改變血管通透性。Nampt還能增加炎性細(xì)胞因子，如TNF-α、IL-1β、IL-16、TGF-β1和趨化因子受體CCR3的表達(dá)，促進(jìn)機(jī)體炎性反應(yīng)的發(fā)生。同時(shí)，TGF-β1又可劑量和時(shí)間依賴性調(diào)控GLUT-1的表達(dá)[17]。在DN中，Nampt與這些細(xì)胞因子之間相互作用，相互影響，共同促進(jìn)腎臟炎癥-纖維化。有學(xué)者在糖尿病小鼠肢體缺血模型中發(fā)現(xiàn)，血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF-C)及其受體(PDGFR)的表達(dá)水平升高，并且與糖尿病血管受損程度密切相關(guān)。在高糖和抗PDGF-BB中和抗體存在的條件下，體外人類間質(zhì)細(xì)胞中的TGF-β1表達(dá)下調(diào)，從而調(diào)節(jié)人類間質(zhì)細(xì)胞增殖和腎小球系膜基質(zhì)的產(chǎn)生。PDGF還能夠上調(diào)VEGF的表達(dá)，間接介導(dǎo)血管生成，在DN的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中扮演重要角色，但到目前為止，關(guān)于PDGF與Nampt之間的直接聯(lián)系有待進(jìn)一步研究。

5 Nampt與血管內(nèi)皮功能障礙

當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞功能發(fā)生紊亂時(shí)，血管內(nèi)活性物質(zhì)失衡，可造成血管壁的破壞和損傷，與DN的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。在慢性腎病患者中，Nampt水平與內(nèi)皮功能紊亂呈密切負(fù)相關(guān)，血清Nampt水平可作為慢性腎臟病血管內(nèi)皮功能紊亂的一個(gè)非傳統(tǒng)的、重要的生物標(biāo)志物[18]。Kim等[19]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Nampt可通過(guò)誘導(dǎo)STAT3中酪氨酸磷酸化，增加其核移位及DNA結(jié)合活性，進(jìn)而上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞IL-6表達(dá)。Nampt還能上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞IL-8、E-選擇素的分泌及ICAM-1、VCAM-1的表達(dá)，導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙。此外，血清Nampt水平升高，可以增加脂肪細(xì)胞中三酰甘油含量，促進(jìn)脂肪組織分化成熟，導(dǎo)致肥胖，肥胖可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞胰島素抵抗和血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，引起內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙[20]。

另一方面，Nampt外源性脂素通過(guò)激活NMN介導(dǎo)的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK 1/2)和p38信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，并以劑量和時(shí)間依賴性地促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)的增殖。Adya等[21]在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)現(xiàn)Nampt通過(guò)MAPK/PI3K-Akt和Erk1/2信號(hào)通路上調(diào)VEGF和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的基因表達(dá),下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP-1和TIMP-2)的表達(dá)，從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖。Namp還可以通過(guò)刺激氧化氮合酶eNOS在內(nèi)皮細(xì)胞上的表達(dá)，從而減弱內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂，維持內(nèi)皮細(xì)胞正常功能，促進(jìn)新生血管形成，其機(jī)制可能與非受體酪氨酸激酶(Src)介導(dǎo)的上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng)有關(guān)，從而活化Akt和MAP激酶[22]。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞過(guò)表達(dá)Nampt蛋白后，其對(duì)衰老、高糖等因素所致氧化應(yīng)激的抵抗增強(qiáng)，最終促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖[23]。

6 Nampt與腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)

DN的發(fā)病機(jī)制與腎素血管緊張素系統(tǒng)的活性有關(guān),AngⅡ是機(jī)體腎素血管緊張素系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)節(jié)效應(yīng)的主要血管活性物質(zhì)。Loeffler等[24]研究表明糖尿病時(shí)腎臟局部的AngⅡ活性增高，活性增高的AngⅡ可誘導(dǎo)TGF-β1、MCP-1、PAI-1等的表達(dá),促進(jìn)腎小管間質(zhì)纖維化，損傷腎小球?yàn)V過(guò)功能，增加細(xì)胞外基質(zhì)的合成。Romero等[25]發(fā)現(xiàn)在糖尿病小鼠足細(xì)胞中，AngⅡ可通過(guò)上調(diào)甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白(PTHrP)的表達(dá)，誘導(dǎo)TGF-β1和p27(Kip1)的產(chǎn)生。AngⅡ還可促進(jìn)巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、腎系膜細(xì)胞表達(dá)分泌TNF-α、IL-6等細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子均可刺激Nampt分泌增加。王學(xué)智等[26]研究發(fā)現(xiàn)，DN患者血清Nampt水平和血漿血管緊張素水平呈明顯正相關(guān)，且與尿清蛋白排泄率(UAER)成正比。給予血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑奎那普利治療2周后，患者Nampt水平較治療前明顯降低。另外，AngⅡ是血管收縮劑，AngⅡ水平升高通過(guò)減少肌肉組織等胰島素靶器官的血流量，抑制胰島素與受體的結(jié)合，降低胰島素的生物活性，促進(jìn)機(jī)體胰島素抵抗,從而增加Nampt的分泌[27]。在脂肪組織，AngⅡ收縮血管使其血流減少，脂肪組織缺血、缺氧也促進(jìn)Nampt合成分泌增多[28]。Nampt與RASS可以通過(guò)上述多種相互作用途徑共同促進(jìn)DN炎癥-纖維化。

Nampt的生物學(xué)活性具有復(fù)雜的多樣性，到目前為止,Nampt可作用于底物尼克酞胺，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟峥缩０废汆堰蕟魏塑账?nicotinamide mononucleotide,NMN)，然后NMN在尼克酰胺腺嘌呤單核苷酸腺苷?；D(zhuǎn)移酶的作用下生成NAD[29]，NAD是機(jī)體氧化還原反應(yīng)中的一個(gè)重要的輔酶，參與多種代謝反應(yīng)，具有廣泛的生物學(xué)意義；Nampt作為內(nèi)臟脂肪素，具有類胰島素作用，通過(guò)多種途徑調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)糖脂代謝，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)多種細(xì)胞因子的生長(zhǎng)、增殖和分化；Nampt作為細(xì)胞因子前B細(xì)胞克隆增強(qiáng)因子(PBEF)還可以刺激多種炎癥因子的釋放，參與機(jī)體炎性反應(yīng)和代謝紊亂，在一定程度上與胰島素抵抗有關(guān)?；谝陨隙喾N生物學(xué)效應(yīng)，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，Nampt對(duì)2型糖尿病及腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展起很大作用。至于是損傷起主導(dǎo)作用還是保護(hù)起主導(dǎo)作用，以及明確的作用機(jī)制，目前尚未得出一致結(jié)果。因此深入研究Nampt介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路，探討其與2型糖尿病腎病的關(guān)系，為DN的預(yù)防和治療提供理論依據(jù)，從而有望尋找到一種新的治療方法，為未來(lái)2型糖尿病腎臟病變的治療提供新的方向。

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王平(1987-)，碩士研究生，主要從事糖尿病及其并發(fā)癥方面的研究。

:10.3969/j.issn.1671-8348.2015.15.046

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1671-8348(2015)15-2136-04

2014-09-28

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