全宇航，王忠慧 (.昆明醫(yī)科大學(xué)，云南 昆明 650000;.昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院，云南省腫瘤醫(yī)院麻醉科，云南 昆明 650000)

急性肺損傷(Acute Lung Injury，ALI)/急性呼吸窘迫綜合征(Acute Respiratory Distress Syndrome，ARDS)是各種致病因素引起的急性、進(jìn)行性、炎性肺損傷過程。美國國立衛(wèi)生研究院估計(jì)每年有超過450萬人罹患ALI/ARDS［1］，而死亡率更是高達(dá)30%～60%，［2－3］其他患者生活質(zhì)量持續(xù)降低［4］。近年來，隨著對ALI/ARDS發(fā)病機(jī)制的深入研究，發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞介素－8(Interleukin－8，IL－8)，是一種強(qiáng)有力的中性粒細(xì)胞誘導(dǎo)劑和激活劑，通過形成抗IL－8自身抗體在急性肺損傷中發(fā)揮了重要作用。本文參閱了近年來眾多有關(guān)IL－8的研究文獻(xiàn)，介紹了IL－8的生物學(xué)特性，并探討了IL－8在急性肺損傷中的發(fā)揮作用的機(jī)制。

ALI是機(jī)體遭受嚴(yán)重感染、創(chuàng)傷、休克等因素打擊后引起的一種災(zāi)難性綜合征，表現(xiàn)為彌漫性肺泡－毛細(xì)血管膜損傷所致肺水腫和肺不張等病理特征，臨床表現(xiàn)為呼吸窘迫和頑固性低氧血癥等。ARDS則是急性肺損傷的嚴(yán)重形式。在過去幾十年中，盡管人們對ALI/ARDS的發(fā)病機(jī)制認(rèn)識和臨床救治措施方面有了長足的進(jìn)步，但ARDS患者的死亡率仍居高不下［5－6］。急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征是嚴(yán)重肺部疾病，急性炎性反應(yīng)導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞及肺泡上皮細(xì)胞通透性增加，富含大量蛋白的水腫液、炎性反應(yīng)細(xì)胞、甚至紅細(xì)胞進(jìn)入肺泡腔及肺間質(zhì)最終導(dǎo)致呼吸衰竭。中性粒細(xì)胞的浸潤在急性肺損傷中起重要作用，IL－8對多形核白細(xì)胞(polymorphonuclear leukoeytes，PMN)有趨化作用，是重要促炎因子和組織損傷的炎性介質(zhì)，研究表明它們與ALI炎性反應(yīng)調(diào)控失衡有關(guān)［7］。L i等研究提示，ALI可致大鼠肺組織及血清IL－8水平明顯增高，肺內(nèi)中性粒細(xì)胞數(shù)量增加，動(dòng)脈血氧分壓降低，肺干濕比增加，當(dāng)減少IL－8表達(dá)后肺損傷得到明顯改善［8］;ARDS患者IL－8水平與其他凋亡相關(guān)因子水平呈正相關(guān)，它們通過減少中性粒細(xì)胞凋亡上調(diào)了其在肺局部的數(shù)量，延長其生存時(shí)間，進(jìn)一步加重肺損傷［9］。隨著對IL－8的不斷研究，其在生理和病理情況下的作用正在逐步被認(rèn)識。目前認(rèn)為IL－8與急性肺損傷密切相關(guān)，本文就其可能的作用機(jī)制作一綜述。

1 IL－8的生物學(xué)特性

IL－8(Interleukin－8，IL－8)是Yoshmiura等［10］于1987年首次從細(xì)菌脂多糖刺激人外周血單核白細(xì)胞上清液中純化得來，并證實(shí)對中性粒細(xì)胞有趨化作用，故當(dāng)時(shí)被命名為粒細(xì)胞激活因子。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)最終證實(shí)其隸屬于白細(xì)胞介素成員，并于1988年倫敦學(xué)術(shù)會議上將該因子確定為中性粒細(xì)胞活性肽(NAP)/IL－8。白細(xì)胞介素－8是一種能激活嗜中性粒細(xì)胞的趨化性細(xì)胞因子(Chemokine，chemotactic cytokine)，是一種具有內(nèi)源性白細(xì)胞趨化性和活化性作用的堿基－肝素結(jié)合性蛋白質(zhì)。IL－8為前炎性反應(yīng)介質(zhì)，它主要由單核細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，IL－8能促進(jìn)PMN趨化和激活，促使PMN在肺部浸潤、氣道內(nèi)聚集，導(dǎo)致細(xì)胞變形、脫顆粒、呼吸爆發(fā)、釋放溶酶體、形成超氧化物，擴(kuò)大炎性反應(yīng)，增加肺泡－毛細(xì)血管損傷［7］。

隨著研究的深入發(fā)現(xiàn)，IL－6、IL－8及sICAM－1是構(gòu)成氣道炎性反應(yīng)的重要炎性細(xì)胞、也是炎癥介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，它們之間互相促進(jìn)，加速局部炎性反應(yīng)［11］。而IL－8可作用于不同細(xì)胞，它能促進(jìn)炎性反應(yīng)進(jìn)程、刺激血管的形成、促有絲分裂、調(diào)節(jié)宿主免疫功能等，與多種炎性反應(yīng)性疾病、腫瘤、免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)［12］。

2 急性肺損傷與IL－8的相關(guān)性研究

十多年來，關(guān)于ALI/ARDS發(fā)病機(jī)制及預(yù)后的研究一直在進(jìn)行，并且在ALI/ARDS分子基礎(chǔ)研究上已取得一些進(jìn)展:如研究發(fā)現(xiàn)炎性反應(yīng)中細(xì)胞外組蛋白釋放可加重血管內(nèi)皮功能障礙;活化C蛋白裂解組蛋白，可降低毒性［13］;血漿中誘餌receptor－3水平證明與ARDS患者28天死亡率有關(guān)［14］。同樣，toll樣受體激活在ALI體內(nèi)及體外研究中已證實(shí)具有重要作用［15］。另外，內(nèi)毒素介導(dǎo)的尿激酶型纖溶酶原激活物受體表達(dá)，在中性粒細(xì)胞募集過程中的重要作用是通過磷酸甘油酸激酶的酪氨酸磷酸化介導(dǎo)完成的［16］。

2.1 中性粒細(xì)胞、IL－8和抗IL－8抗體復(fù)合物在急性肺損傷中的作用機(jī)制:一直以來認(rèn)為中性粒細(xì)胞在ALI/ARDS的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的微血管損傷可引起肺組織損傷。肺泡中性粒細(xì)胞濃度與低氧血癥程度相關(guān)，同時(shí)也增加了肺通透性，中性粒細(xì)胞水平增加與不良預(yù)后有關(guān)［17］。IL－8作為強(qiáng)有力的中性粒細(xì)胞誘導(dǎo)劑和激活劑，在ALI/ARDS中發(fā)揮了顯著作用。1992年，Miller等發(fā)現(xiàn)，ARDS患者支氣管肺泡灌洗液中IL－8濃度與對照組相比出現(xiàn)了顯著升高，同時(shí)ARDS患者支氣管肺泡灌洗液中伴有較高濃度的IL－8，與對照組相比，高濃度組患者死亡率明顯增加［17］。不久后，Kurdowska等發(fā)現(xiàn)ARDS患者大部分支氣管肺泡灌洗液中IL－8與抗IL－8自身抗體有密切聯(lián)系，并以高親和力結(jié)合IL－8［18］?？笽L－8自身抗體－IL－8復(fù)合物:包括1個(gè)免疫球蛋白(IgG)分子(主要是IgG3和IgG4的亞類)和1個(gè)IL－8分子?？笽L－8自身抗體可抑制IL－8與中性粒細(xì)胞上特異性受體間的相互作用，表明它可能在ARDS中調(diào)節(jié)IL－8活性［18］。Kurdowska等之前研究了ARDS患者和尚未進(jìn)展到ARDS的高危患者，發(fā)現(xiàn)IL－8濃度與ALI/ARDS的病程進(jìn)展沒有相關(guān)性［19］。但ARDS患者抗IL－8抗體濃度在第1天與高危患者相比有顯著升高，且IL－8抗體復(fù)合體濃度與ARDS早期發(fā)病有顯著關(guān)聯(lián)。此外，抗體濃度在第1天顯著增高的ARDS患者隨后死亡。通過對IL－8進(jìn)一步研究，Kurdowska等發(fā)現(xiàn)［19］:抗IL－8抗體復(fù)合物在ARDS患者支氣管肺泡灌洗液中表達(dá)是ARDS病程進(jìn)展及預(yù)后的重要預(yù)測指標(biāo)，高濃度IL－8抗體復(fù)合物與ARDS患者死亡率密切相關(guān)［19］，并可以預(yù)測高?；颊叩腁RDS病程進(jìn)展［19－20］。

2.2 FcγRⅡa(IgG FC段受體的一種類型)在急性肺損傷中的作用:2004年，Krupa等研究提純了ALI患者肺泡液中抗IL－8抗體復(fù)合物，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物可引起中性粒細(xì)胞趨化，也可觸發(fā)中性粒細(xì)胞中超氧化物和髓過氧化物酶釋放(中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)和脫顆粒)，而對照抗體無此功能［21］。研究還發(fā)現(xiàn)ALI患者肺泡水腫液中提純的抗－IL－8復(fù)合物，通過吸引、激活中性粒細(xì)胞，在肺中引發(fā)炎性反應(yīng)，表明抗－IL－8抗體參與了ALI/ARDS發(fā)病機(jī)制［21］。FcγRⅡa在人中性粒細(xì)胞中可調(diào)節(jié)抗IL－8抗體復(fù)合物活性［21］。中性粒細(xì)胞可以表達(dá)FcγRⅡa和FcγIIIb，其中FcγRⅡa是分布最廣的人類FcγRs，是一個(gè)強(qiáng)有力的炎性反應(yīng)激活劑。在胞質(zhì)尾區(qū)的配體鏈，具有活化酪氨酸免疫受體的基序;它能引發(fā)吞噬作用，抗體依賴的細(xì)胞毒性作用，使細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)錄，釋放炎性介質(zhì)［22－23］。Krupa等和Fudala等發(fā)現(xiàn)，抗－IL－8復(fù)合物的活性，部分依賴于激活促分裂原活化蛋白激酶:也就是ERK(胞外信號調(diào)節(jié)激酶)和p38，它們是FcγRⅡa信號級聯(lián)放大的重要組成部分［21，24］。中性粒細(xì)胞凋亡在ALI/ARDS患者中顯示出延遲。Fudala等［25］研究了抗IL－8抗體復(fù)合物是否在正常人的中性粒細(xì)胞中也發(fā)揮了調(diào)節(jié)自發(fā)凋亡作用，他們通過測定caspase 3(半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3)活性，評估形態(tài)學(xué)改變，測定DNA調(diào)節(jié)范圍，從樣本中提取的復(fù)合物樣品，證實(shí)可抑制中性粒細(xì)胞凋亡［25］。提取了ALI患者肺泡水腫液中的抗IL－8復(fù)合物，通過結(jié)合FcγRⅡa能抑制中性粒細(xì)胞凋亡。樣本中含有的抗IL－8復(fù)合物可引起抗凋亡蛋白Bcl－XL的增加，抑制Caspase 3和Caspase 9(半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9)［25］。Fudala等第一次證實(shí)抗IL－8復(fù)合體能夠延長中性粒細(xì)胞壽命，也明確了FcγRⅡa介導(dǎo)了這種復(fù)合物的抗凋亡活性［25］;發(fā)現(xiàn)了FcγRⅡa信號通路的關(guān)鍵組成部分－Src蛋白、Syk、PI3激酶、ERK－參與了中性粒細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)。Fudala等發(fā)現(xiàn)FcγRⅡa和src族激酶類之間相互作用會引起SYK－酪氨酸激酶、PI3激酶、Akt蛋白、或ERK激活，導(dǎo)致抗細(xì)胞凋亡蛋白Bcl－X L水平增加，抑制凋亡前體蛋白Bax和Bak，激活caspase 3和caspase 9，從而引起中性粒細(xì)胞凋亡的抑制。

2.3 內(nèi)皮細(xì)胞中IL－8的作用:抗IL－8復(fù)合體研究也涉及內(nèi)皮細(xì)胞。Krupa等研究了人類及小鼠的肺和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)抗IL－8復(fù)合物通過與FcγRⅡa相互作用促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞促炎表型［26］。人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞激活后，通過增加ERK、JNK、Akt的磷酸化可增強(qiáng)nuclear factor－κB(核轉(zhuǎn)錄因子κB)核轉(zhuǎn)位［26］。該復(fù)合物上調(diào)了細(xì)胞間黏附分子－1(ICAM－1)在臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的表達(dá)，同樣在小鼠肺內(nèi)皮細(xì)胞中也可檢測到ICAM－1水平升高。肺泡腔內(nèi)產(chǎn)生的免疫復(fù)合物引發(fā)了肺損傷，ICAM－1表達(dá)在C鏈缺陷的小鼠肺中沒有變化，因?yàn)槿狈εc免疫復(fù)合物相互作用的受體［26］。之前研究發(fā)現(xiàn)抗IL－8復(fù)合物與ARDS患者肺組織中FcγRⅡa有關(guān)但沒能明確指出哪些細(xì)胞與復(fù)合物相互作用。而此次研究評估了人體對照組和ARDS組織內(nèi)皮細(xì)胞中存在的復(fù)合物，通過把CD34作為內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物，評估IL－8和FcγRⅡa共區(qū)域化來進(jìn)行檢測該復(fù)合物［26］:發(fā)現(xiàn)IL－8與FcγRⅡa共定位在ARDS肺組織中，表明抗IL－8復(fù)合物與ARDS肺組織中內(nèi)皮細(xì)胞可產(chǎn)生相互作用。雖然FcγRⅡa也確認(rèn)在正常肺組織存在，但I(xiàn)L－8的共區(qū)域化在IL－8和FcγRⅡa之間是最弱的［26］。研究還觀察到ARDS患者肺組織中陽性染色復(fù)合物中內(nèi)皮細(xì)胞的ICAM－1表達(dá)升高［27］?；罨膬?nèi)皮細(xì)胞上出現(xiàn)復(fù)合物與FcγRⅡa的相結(jié)合，表明復(fù)合物與ARDS患者肺內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生相互作用，表現(xiàn)出促炎活性，從而增加患者炎性反應(yīng)嚴(yán)重程度［27］。

2.4 其他相關(guān)研究:和抗IL－8抗體復(fù)合物、FcγRⅡa有關(guān)信號通路蛋白參與ALI/ARDS的研究也在進(jìn)行。有些途徑，目前正在探索:例如Fudala等發(fā)現(xiàn)，核因子－κB和Fos相關(guān)抗原1(激活蛋白1家族中一員)在ARDS患者肺組織中升高［28］，表明持續(xù)研究促炎信號涉及核因子－κB引起上皮細(xì)胞功能紊亂和細(xì)胞凋亡，包括炎癥級聯(lián)反應(yīng)分子(如細(xì)胞因子和黏附分子)可能對ALI患者有益。中性粒細(xì)胞α防御素在大鼠中［29］證明可通過脂蛋白相關(guān)受體介導(dǎo)毛細(xì)血管上皮屏障功能喪失引起ALI。在這一領(lǐng)域繼續(xù)研究可能會出現(xiàn)潛在的新方法干預(yù)ALI。

ALI/ARDS研究中其他潛在、富有成效的途徑包括，擴(kuò)大非ALI/ARDS患者的研究，比如組織型纖溶酶原激活物［30］，粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞集落刺激因子［31］，和n－甲基－d－天門冬氨酸受體1［32］在ALI/ARDS患者中的作用等。

展望:肺癌的治療最近幾年經(jīng)歷了一場分子革命，人們對間質(zhì)性肺疾病的認(rèn)識也有了顯著的提高。然而，ALI治療及預(yù)后的研究沒有明顯進(jìn)展。即便如此，ALI分子研究進(jìn)一步進(jìn)行中。2010年，Ware等在ALI的研究中測驗(yàn)了一種ALI臨床預(yù)測指標(biāo)結(jié)合體和生物學(xué)標(biāo)志物［27］，發(fā)現(xiàn)IL－8和表面活性劑的活性蛋白D表現(xiàn)最佳，支撐了他們的觀點(diǎn)即急性炎性反應(yīng)和肺泡上皮損傷是肺損傷的重要病理機(jī)制［33］。總之，未來ALI的分子研究，包括中性粒細(xì)胞和IL－8的作用，可能會給ALI/ARDS提供基于分子基礎(chǔ)的治療方法，可能會降低、減緩或阻止疾病的進(jìn)展，最終明顯降低ARDS的死亡率。

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