王 偉，于力克，徐春華，張映銘

（東南大學醫(yī)學院附屬南京市胸科醫(yī)院：1內鏡中心，2肺灌洗中心，江蘇 南京210009；3南京市呼吸和影像臨床醫(yī)學中心，江蘇南京 210009）

0 引言

p53作為抑癌基因，具有“基因守護者”之名，在調節(jié)細胞周期、促凋亡、及阻遏惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用［1-3］。p53上調凋亡調控因子（p53 up-regulated modulator of apoptosis，PUMA）是 p53下游靶基因，最早被 Nakano 等［4］定位于 19q1 3.3～1 3.4。PUMA 基因具有四種亞型（α，β，γ，δ），其中 γ，δ 缺少BH3結構域，無法誘導細胞凋亡。PUMA蛋白屬于Bcl-2亞家族，在人和大鼠基因組中具有高度保真性；但當生物體處于應激狀態(tài)時，PUMA可被激活上調，促進細胞凋亡。與以往發(fā)現的其他p53靶基因比較，PUMA的促凋亡功能具有兩方面重要特征：①PUMA經內、外源性p53誘導激活后再與p53二者聯合，表現出強大的促凋亡功能，且PUMA幾乎介導p53依賴的所有凋亡信號，因此被認為是p53誘導細胞凋亡信號途徑的最關鍵成員［5］。②PUMA的活化方式復雜多樣，不僅可以介導p53依賴／p53非依賴的凋亡信號，也可通過胞內核漿信號轉導等反饋性影響，與Bcl凋亡家族基因起到相互調控作用［6］。一直以來，有關p53／PUMA通路的研究多側重于惡性腫瘤、神經系統(tǒng)疾病等方面［7-10］，然而隨著細胞發(fā)源和分子機制研究的深入，p53／PUMA在器官損傷修復和纖維化中的作用也逐漸為人所認識，本文擬對近年來p53／PUMA信號通路與纖維化疾患的研究按不同器官作相關綜述。

1 p53和／或PUMA與器官纖維化

1.1 p53和／或與腎纖維化 糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy，DN）是1型糖尿病患者首位死因和2型糖尿病的最常見并發(fā)癥之一，又稱糖尿病性腎小球硬化癥，其中腎纖維化是病變的關鍵病理環(huán)節(jié)。Deshpande等［11］檢測 DN小鼠腎皮質細胞的 p53、TGF-β與腎小球纖維化程度相關；進一步研究發(fā)現DN小鼠模型中存在TGF-β誘導的p53-miRNA-192反饋環(huán)路，TGF-β激活可促進該環(huán)路效應放大，加劇纖維化。Samarakoon等［12］對梗阻性腎病繼發(fā)腎纖維化的研究做了薈萃分析，結果提示，p53與TGF-β1／Smad有協同作用，p53表達上升加重了梗阻性腎病的纖維化程度。這些研究提示p53信號通路參與促進腎纖維化的發(fā)生，其發(fā)生機制中存在microRNA的表觀修飾調控。

1.2 p53和／或PUMA與肝纖維化 肝纖維化是對各種因素引起慢性肝臟損傷的一種代償性反應，輕度者可逆轉，如刺激因素持續(xù)也易于繼發(fā)肝硬化，非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）即是其一，肝細胞脂性凋亡是預示肝纖化發(fā)生的重要標志。Daugherity等［13］發(fā)現該病模型小鼠肝細胞的氧化應激和脂性凋亡明顯增加，導致PUMA和共濟失調毛細血管擴張癥突變蛋白（ataxia telangiectasia mutated，ATM，屬于DNA損傷關卡蛋白）活化，表達上升，促進了肝纖維化發(fā)生；而敲除ATM基因的NAFLD小鼠的PUMA表達水平明顯下降，肝纖維化病理改變亦相應緩解。亦有研究［14］發(fā)現，向經四氯化碳暴露處理的小鼠予以慢性酒精刺激，構建肝纖維化模型，發(fā)現小鼠肝細胞特異性缺氧誘導因子（hepatocyte-specific hypoxia-inducible factor 1α， HIF1α）過表達，誘導p53k386水平升高，PUMA蛋白表達增加，促進了肝細胞凋亡失衡和肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。肝星狀細胞（hepatic stellate cell，Hsc）是肝臟分泌細胞外基質（extracellular matrixc，EcM）的主要細胞，其激活和增殖是肝纖維化發(fā)生的關鍵環(huán)節(jié)，如何控制Hsc的激活，逆轉肝纖維化進程，是抗肝纖化研究的熱點之一。新近研究［15］發(fā)現，柴胡皂苷可能通過內在線粒體依賴的信號通路調控人和小鼠肝星狀細胞株T6（hepatic stellate cell line-T6，HSC-T6）的 PUMA 上調和抗凋亡蛋白Bcl-2下調，促進Hsc凋亡，從而控制肝纖化進展。

1.3 p53和／或PUMA與皮膚及附屬器的纖維化皮膚及附屬器是最易發(fā)生損傷修復的器官組織，主要是因為皮膚成纖維細胞（skin fibroblasts，SF）的活化增殖與瘢痕形成、皮膚硬化關系密切。研究［16］表明，皮膚成纖維細胞p53／PUMA在皮膚損傷后修復過程中有過表達現象，可能參與皮膚纖維硬化和瘢痕形成。也有研究［17］表明，喜嚼檳榔者易于誘發(fā)口腔黏膜下纖維化（oral submucous fibrosis，OSF），取材其口腔黏膜細胞，發(fā)現p53呈現過表達?；ぴ錾穷愶L濕關節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）關節(jié)硬化的主要病理改變，其程度與RA患者關節(jié)功能和預后密切相關。Cha等［18］發(fā)現，Slug蛋白是Snail鋅指轉錄因子超家族成員之一，是E-鈣黏蛋白（E-cadherin）啟動子的抑制子，研究中發(fā)現，經H2O2氧化應激誘導后，RA患者滑膜組織中成纖維細胞樣滑膜細胞（fibroblastlike synoviocytes，FLS）的 Slug明顯升高，而經 Slug siRNA處理的FLS中PUMA表達亦升高，該過程不受p53調控。這一實驗驗證了PUMA可不依賴p53發(fā)揮促凋亡作用，并表明PUMA與Slug存在調控關系，后者可能成為未來治療RA的潛在靶點。

1.4 p53 和／或 PUMA 與心肌纖維化 有實驗［19］表明，p53／PUMA-／-小鼠的心臟血管在超壓力負荷刺激狀態(tài)下出現了血管壁纖維化，而p53／PUMA+／+小鼠未出現類似效應，提示p53／PUMA的表達異常參與調控心臟血管纖維化進程。多柔比星誘導的心肌纖維化小鼠模型中，p53蛋白異常表達與心肌纖維化具有相關性［20］。心衰小鼠模型試驗也觀察到，心肌血管內皮細胞p53基因缺失，可減輕血管壓力負荷，阻遏心肌從肥大向纖維化衰竭的惡化，而p53基因表達上調則導致心肌血管稀疏和心肌纖維化［21］。應用凋亡誘導劑誘導分離的缺血-再灌注模型小鼠的心肌細胞，可促進其凋亡，然而，進一步下調胞內PUMA基因表達則可阻止心肌細胞凋亡，表明雖有外界誘導凋亡的刺激，但真正執(zhí)行凋亡程序仍需PUMA參與；進一步條件敲除小鼠PUMA基因，并建立主動脈弓縮窄模型，發(fā)現PUMA-／-鼠心肌細胞的凋亡和纖維化得以減緩；且該作用不完全依賴p53的激活。更進一步，在慢性擴心病致心衰鼠模型上重復試驗，未見類似心肌細胞表型改變。故推論：PUMA是細胞應激下心室重構和心力衰竭過程信號通路的關鍵組成部分，可望成為未來治療應激性心衰的靶點［22］。

1.5 p53和／或PUMA與肺纖維化 肺纖維化一直是困擾臨床的難題［23］，目前尚無特效治療方法。傳統(tǒng)觀點認為，炎癥是導致IPF損傷和纖維化的主要原因，后發(fā)現臨床抗炎治療收效甚微。新近研究理念認為：肺成纖維細胞（pulmonary fibroblasts，PF）增殖與纖維形成可獨立于炎癥發(fā)生，PF活化和凋亡失衡是肺纖維化的關鍵環(huán)節(jié)，因此，細胞凋亡及相關信號通路作用現已成為肺間質疾病的研究熱點之一［24］。有研究［25］通過活性氧產物對原代培養(yǎng)的IPF小鼠肺成纖維細胞造成氧化應激壓力，發(fā)現鼠PF出現異?；罨鲋常a生肺纖維化病理改變，并發(fā)現在此過程中p53的早期磷酸化和不同表達水平的PUMA蛋白通過內、外凋亡途徑誘導了PF凋亡失衡，進一步機制研究發(fā)現，加入ATM的激酶抑制劑，上述效應可減弱緩解。該實驗表明，ATM是p53／PUMA在是誘導PF異常凋亡的一個關鍵激活信號，有望作為IPF潛在的治療靶點。同樣，肺泡Ⅱ型上皮細胞凋亡是IPF病情進展的重要標志。Bhandary等［26］制作IPF小鼠模型，發(fā)現博來霉素誘導肺泡Ⅱ型上皮細胞中p53表達明顯上升，且p53基因中有與尿激酶型纖溶酶原激活劑（urokinase-type plasminogen activator， uPA）和纖溶酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）的結合序列，在出現肺纖維化時這種結合效應增強，實驗提示，抑制p53-uPA、PAI-1表達可能作為一種新的干預策略，來防治急性肺損傷和肺纖維化。

上述試驗從細胞-動物水平證實p53和／或PUMA在肺纖維化進程中發(fā)揮重要作用。Oshikawa等［27］從臨床角度出發(fā)，檢測了IPF、肺癌、肺氣腫患者和健康志愿者的血清中抗p53抗體，發(fā)現IPF組患者p53抗體水平明顯升高，認為其表達與肺纖維化有正相關性，但未具體研究p53通路在IPF中的具體調控基因。Bridges等［28］分析了17例IPF患者病變肺組織基因表達譜，發(fā)現p53／PUMA通路可能通過調控凋亡抑制蛋白Twist1來誘導肺成纖維細胞增殖，促進肺纖維化發(fā)展，二者實驗初步表明p53和PUMA很可能參與調控IPF患者的臨床疾病演變。作者所在課題組前期實驗也發(fā)現，矽肺患者血清p53／PUMA表達高于健康對照組，以SiO2誘導人肺成纖維細胞后，胞內p53、PUMA表達均上調，并參與調控成纖維細胞活化、增殖和遷移，導致膠原沉積進而出現肺纖維化［29］，為 p53／PUMA 通路調控肺纖維化進程提供了一定的臨床和實驗依據，提示p53／PUMA有望作為肺纖維化這一頑疾未來治療的潛在藥物靶點。

2 結語

上述多項研究表明，p53／PUMA通路以多種方式參與調控了生物體大部分臟器的損傷修復和纖維化過程；不僅如此，新近研究［30］通過條敲方式還發(fā)現p53／PUMA可調控多能干細胞傳代，使經受DNA損傷的機體細胞繼續(xù)存活，故此推測調控p53／PUMA通路的信號分子有望成為干細胞治療臟器纖維化疾病的潛在靶點。 綜合前述研究，Slug、ATM、p53、PUMA均可能成為候選靶向分子。當然，基于p53自身抑癌基因特性和PUMA調控凋亡的信號網絡機制復雜等情況，合理調控該通路，使之能真正轉化為臨床可用藥物靶點還有待深入研究。相信隨著基礎-臨床實驗的不斷深入，p53／PUMA通路及相關蛋白在治療器官纖維化方面將會取得突破性進展。

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