陳　中，王　階，郭麗麗，李俊平

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NF-κB與動(dòng)脈粥樣硬化炎癥機(jī)制

陳中1，2，王階1，郭麗麗1，李俊平1

核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)是“Rel”家族中一個(gè)重要轉(zhuǎn)錄因子，NF-κB介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可通過對(duì)炎癥相關(guān)因子的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控，參與某些炎性疾病如動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程。抑制這些途徑可以降低炎癥的負(fù)擔(dān)，從而減少炎癥，防止動(dòng)脈粥樣硬化及其并發(fā)癥的發(fā)生。

動(dòng)脈粥樣硬化；核轉(zhuǎn)錄因子；炎癥

核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor-kappa B，NF-κB)是一個(gè)具有多向性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用的序列特異性DNA 結(jié)合蛋白家族。細(xì)胞內(nèi)外的許多刺激信號(hào)都能夠激活 NF-κB，從而啟動(dòng)多種活性物質(zhì)(如細(xì)胞因子、黏附分子、炎性因子、免疫相關(guān)受體等)的基因表達(dá)，參與許多病理過程的發(fā)生與發(fā)展。

1　NF-κB蛋白與NF-κB信號(hào)通路

NF-κB蛋白家族廣泛存在于真核細(xì)胞中，分為兩類共5個(gè)亞單位，分別為Rel (cRel)、p65 (RelA，NF-κB3)、RelB和p50(NF-κB1)、p52(NF-κB2)。所有的NF-κB蛋白在N末端共享一個(gè)Rel同源域，負(fù)責(zé)與 DNA的結(jié)合、形成二聚體以與相應(yīng)蛋白的交互作用。Rel類蛋白在C末端有一個(gè)反式激活結(jié)構(gòu)域[1]，可直接作用于轉(zhuǎn)錄設(shè)備而激活基因轉(zhuǎn)錄。因此，缺少該反式激活機(jī)構(gòu)域的p50(NF-κB1)和p52(NF-κB2)就無法激活基因轉(zhuǎn)錄，只能作為一種抑制性分子存在于細(xì)胞內(nèi)。p50和p52蛋白擁有大型前體，被稱為p105和 p100，它們?cè)贑末端通過蛋白酶體途徑和退化的錨蛋白重復(fù)轉(zhuǎn)化為成熟的NF-κB蛋白p50和 p52[2]。通過五個(gè)不同亞單位的活動(dòng)，NF-κB以不同的二聚體形式對(duì)不同的基因表達(dá)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)[3]。

NF-κB信號(hào)通路包括NF-κB二聚體、IκB蛋白因子、IκB激酶、受體及其近端信號(hào)銜接蛋白。在正常細(xì)胞中，大部分的NF-κB二聚體通過與細(xì)胞質(zhì)中的3個(gè)IκB因子(IκBα、IκBβ、IκBε)中的某一個(gè)結(jié)合并以無活性的狀態(tài)存在[4]，這種失活狀態(tài)使其不能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[5]。當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激后，IκB激酶被激活，IκB因子發(fā)生磷酸化、泛素化，進(jìn)而從NF-κB 二聚體上解離使NF-κB二聚體得到釋放，通過各種修飾作用后NF-κB被激活并進(jìn)入細(xì)胞核中，與DNA 鏈上的特異部位結(jié)合，啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，從而發(fā)揮生物效應(yīng)。根據(jù)激活NF-κB信號(hào)通路的二聚體不同，可以將其激活途徑分為經(jīng)典和非經(jīng)典通路[6]。經(jīng)典通路即前述IκB蛋白降解激活p65/p50NF-κB 二聚體通路，非經(jīng)典通路則是通過前體P100到P52的加工處理從而激活信號(hào)通路，如CD40配體、B細(xì)胞活化因子能夠通過激活NF-κB激酶和IKKα激活非經(jīng)典通路[7]。此外，某些其他機(jī)制也可激活NF-κB通路，如紫外線光可通過激活絲裂原活化蛋白激酶P38、酪蛋白激酶Ⅱ等通路激活P65[8]。

2　動(dòng)脈粥樣硬化炎癥機(jī)制

動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)以病灶內(nèi)有大量脂質(zhì)和壞死細(xì)胞形成的“粥樣”成分為特征，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，迄今為止已有血栓形成、脂質(zhì)浸潤(rùn)、損傷反應(yīng)、氧化應(yīng)激等多種學(xué)說，但仍不能全面揭示該病發(fā)病機(jī)制[9]。1999年Ross首次提出動(dòng)脈粥樣硬化是一種炎性疾病[10]。該學(xué)說由損傷反應(yīng)學(xué)說發(fā)展而來并得到廣泛認(rèn)同。目前認(rèn)為，動(dòng)脈粥樣硬化是一個(gè)大量炎癥細(xì)胞和炎癥介質(zhì)參與其中的慢性炎癥過程。

研究表明：動(dòng)脈粥樣硬化與多種炎癥細(xì)胞相關(guān)。包括巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等。在動(dòng)脈粥樣硬化過程中，巨噬細(xì)胞可通過分化而表達(dá)多種受體，最經(jīng)典的為清道夫受體(SRs)?；罨木奘杉?xì)胞可通過清道夫受體吸收氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)，造成以膽固醇為主的脂類物質(zhì)聚集，同時(shí)吸收的ox-LDL又可阻止巨噬細(xì)胞內(nèi)的膽固醇外流，膽固醇在巨噬細(xì)胞內(nèi)的聚集使巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞[11]。此外，大量研究證實(shí)：淋巴細(xì)胞在AS的發(fā)展過程中起到重要作用[12]。斑塊中含有大量T細(xì)胞，以CD4+T細(xì)胞為主，其余包括T細(xì)胞1型(Th1)、2型(Th2)等輔助細(xì)胞。兩類輔助細(xì)胞可分泌大量細(xì)胞因子，兩者之間相互作用相互抑制，共同參與AS過程[13]。近年研究表明：T細(xì)胞亞型Th17以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞Treg等都對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化疾病發(fā)展具有重要作用。

除炎癥細(xì)胞外，大量研究證實(shí)了細(xì)胞因子、黏附分子、趨化因子等炎癥介質(zhì)參與了AS。如C反應(yīng)蛋白(CRP)可通過活化單核細(xì)胞源性樹突細(xì)胞并誘導(dǎo)T細(xì)胞活化從而在AS發(fā)展過程中發(fā)揮作用[14]。血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)、細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)、選擇素等可介導(dǎo)炎癥細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，進(jìn)而損傷內(nèi)皮細(xì)胞[15]。此外，白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等多種細(xì)胞因子間的相互作用可促進(jìn)黏附分子的表達(dá)、炎癥細(xì)胞的聚集，從而增加了AS的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

3　NF-κB與動(dòng)脈粥樣硬化炎癥機(jī)制

3.1NF-κB與炎癥反應(yīng)中性粒細(xì)胞聚集是炎癥產(chǎn)生的重要介質(zhì)，在這一過程中NF-κB發(fā)揮了重要作用。NF-κB負(fù)責(zé)多種炎癥細(xì)胞因子和趨化因子的基因轉(zhuǎn)錄，如TNF-α，產(chǎn)生的TNF-α作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，促使白細(xì)胞聚集；同時(shí)也可反向激活NF-κB。又如通過NF-κB通路和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路，激活I(lǐng)KKβ、P38和c-Jun氨基末端激酶，單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)和巨噬細(xì)胞炎性蛋白B(MIP-1B)在CD14+單核細(xì)胞上得以表達(dá)，從而導(dǎo)致滑囊炎的發(fā)生與發(fā)展[16]。此外，NF-κB調(diào)節(jié)黏附分子的表達(dá)，從而促使循環(huán)中黏附分子向白細(xì)胞相應(yīng)感染部位外滲[17]。

NF-κB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)過程通常分為4個(gè)階段：潛伏階段、誘導(dǎo)階段、應(yīng)答階段和消退階段。在潛伏階段，NF-κB活化引起相應(yīng)細(xì)胞因子如白介素、黏附分子的基因進(jìn)行低量的表達(dá)。在誘導(dǎo)階段，各類促炎因子、整合素、TNF-α等誘導(dǎo)物刺激NF-κB的活化，與NF-κB的各個(gè)亞單位形成復(fù)雜混合物，從而完成各類蛋白的表達(dá)，即應(yīng)答階段。所表達(dá)的蛋白同樣能活化NF-κB，最終形成惡性循環(huán)。消除這種惡性循環(huán)的首要方法就是使炎癥消退，使促炎因子濃度降低，減少NF-κB的活化，使其表達(dá)逐漸減退，才能防止炎癥反應(yīng)產(chǎn)生不利后果[18]。

NF-κB同樣可參與抗炎過程。例如NF-κB可促進(jìn)產(chǎn)生內(nèi)在抑制因子肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)，該因子具有抗炎作用[19]。實(shí)驗(yàn)研究表明：HGF可有效抑制NF-κB信號(hào)通路的阻斷，同時(shí)抑制NF-κB介導(dǎo)的黏附分子ICAM-1和VCAM-1的表達(dá)從而抑制白細(xì)胞聚集[20]。

3.2NF-κB與動(dòng)脈粥樣硬化NF-κB在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。有研究表明動(dòng)脈粥樣硬化病變斑塊部位可見激活的NF-κB[21]。內(nèi)皮細(xì)胞的活化和促炎因子的表達(dá)均需要NF-κB信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用[22]。

NF-κB 可通過調(diào)控細(xì)胞因子的表達(dá)參與調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成，包括組織因子(TF)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和炎性細(xì)胞因子等[22]。內(nèi)皮細(xì)胞上NF-κB的表達(dá)誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，產(chǎn)生的白細(xì)胞介素-1(IL-1)、TNF-α、CD40、氧化型低密度脂蛋白等因子促使血管炎癥負(fù)擔(dān)長(zhǎng)期放大，從而促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的形成。如內(nèi)皮細(xì)胞上的NF-κB 通過JNK-ATF2通路刺激炎癥反應(yīng)，干擾動(dòng)脈血液流動(dòng)[23]。此外NF-κB的表達(dá)可影響到血管黏附分子VCAM-1、選擇素P、選擇素E，造成內(nèi)皮細(xì)胞的損傷；損傷的內(nèi)皮細(xì)胞釋放單核細(xì)胞趨化蛋白-1，這一過程同樣受到NF-κB的調(diào)控，進(jìn)而啟動(dòng)了MCP-1mRNA 的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)[24]。MCP-1與單核細(xì)胞表面的趨化因子CCR2結(jié)合，促使單核細(xì)胞趨化黏附，進(jìn)而形成泡沫細(xì)胞。

炎癥介質(zhì)可反向刺激NF-κB。如高濃度的氧化低密度脂蛋白可抑制NF-κB激活炎癥反應(yīng)從而具有免疫抑制作用[25]。血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)可與AT1受體結(jié)合后，激活血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上的NADP/NADPH 氧化酶，產(chǎn)生超氧陰離子，誘發(fā)血管平滑肌發(fā)生慢性炎癥反應(yīng)，使NF-κB 活化，從而影響動(dòng)脈粥樣硬化[26]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)NF-κB 可被C反應(yīng)蛋白激活，進(jìn)而引起纖溶酶原激活抑制因子-1的表達(dá)明顯增加[27]。

4　結(jié)　語

NF-κB通路是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制中的一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，NF-κB通過調(diào)節(jié)炎性因子的基因表達(dá)參與AS過程中的炎癥反應(yīng)。作為重要的免疫調(diào)節(jié)因子，NF-κB在動(dòng)脈粥樣硬化炎癥機(jī)制中的作用為臨床治療提供了新的思路。已有相當(dāng)一部分NF-κB通路抑制劑被應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。如低濃度的番茄紅素可有效降低動(dòng)脈中層厚度，因此一定量的番茄紅素?cái)z入可減少心血管疾病和癌癥的發(fā)生[28]。另有研究證實(shí)在內(nèi)皮細(xì)胞中，強(qiáng)心苷、洋地黃毒苷可通過tak-1 / IKK通路阻斷NF-κB從而產(chǎn)生抗炎和血管保護(hù)作用[29]。由此可見，作為一個(gè)新型的抗炎靶點(diǎn)，NF-κB將成為未來治療動(dòng)脈粥樣硬化的研究熱點(diǎn)。盡管可作為新型治療靶向，NF-κB通路可與其他通路進(jìn)行整合，對(duì)機(jī)體進(jìn)行整體調(diào)節(jié)，因此不能完全對(duì)該通路進(jìn)行抑制。在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展過程中，NF-κB通路的每一過程都需更加深入的研究。

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(本文編輯郭懷印)

1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院(北京 100053)；2.北京中醫(yī)藥大學(xué)

王階，E-mail：bingqian0711@sina.com

R543.5R256.2

Adoi：10．3969/j．issn．1672-1349．2016．14．017

1672-1349(2016)14-1619-03

2015-12-12)