馬姣，陳鈺波，李宇寧

(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000； 2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院兒科，蘭州 730000)

川崎病又稱皮膚-黏膜-淋巴結(jié)綜合征，好發(fā)于5歲以下的男孩，其發(fā)病率總體呈逐年上升趨勢(shì)。目前川崎病的病因尚未完全闡明，有學(xué)者認(rèn)為，川崎病的發(fā)生可能與遺傳易感性、感染和自身免疫調(diào)節(jié)紊亂有關(guān)[1]。也有研究表明，免疫系統(tǒng)的高度活化及免疫性血管炎是川崎病患兒的基本病理特征，而CD8+T細(xì)胞在血管損害中發(fā)揮極為重要的作用[2]。川崎病患兒主要表現(xiàn)為急性中小血管炎，可累及冠狀動(dòng)脈，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈鈣化、狹窄、擴(kuò)張及冠狀動(dòng)脈瘤、血栓形成，甚至心肌缺血或心肌梗死，嚴(yán)重時(shí)可致患兒猝死[3]，已成為發(fā)達(dá)國(guó)家兒童繼發(fā)性心臟病最主要病因[4]。有研究表明，單次靜脈注射免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin，IVIG)2 g/kg聯(lián)合阿司匹林可使冠狀動(dòng)脈瘤的發(fā)病率從20%～25%降至3%～4%[5]。貧血是川崎病患兒常見的臨床特征，尤其在非典型川崎病患兒中更為常見，其總體發(fā)病率為72.6%，非典型患兒貧血的發(fā)病率可達(dá)80.9%[6]，部分地區(qū)兒童川崎病貧血的發(fā)病率甚至可達(dá)97%[7]。多中心研究發(fā)現(xiàn)，貧血將成為川崎病患兒冠狀動(dòng)脈瘤發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一，也是IVIG治療無反應(yīng)性的一個(gè)危險(xiǎn)因素[7]。Lin等[8]研究表明，貧血是區(qū)分川崎病休克綜合征與膿毒性休克綜合征的一個(gè)早期臨床指標(biāo)。而冠狀動(dòng)脈損害(coronary artery lesion，CAL)的產(chǎn)生及貧血的持久性與鐵調(diào)素的合成水平呈正相關(guān)[5,9]?，F(xiàn)就鐵調(diào)素在川崎病患兒中的作用予以綜述。

1 鐵調(diào)素概述

1.1鐵調(diào)素的起源 2000年，有學(xué)者首次從人的尿液及血液中分離出含有4個(gè)二硫鍵分子量為2 800的小分子肽——鐵調(diào)素，因其結(jié)構(gòu)與抗菌肽相似，起源于肝臟且在體外具有微弱的抗菌活性而得名，它主要由肝細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄和翻譯HAMP基因產(chǎn)生84個(gè)氨基酸多肽的前體物質(zhì)，經(jīng)剪切、加工及修飾，最終成為含有25個(gè)氨基酸的具有生物活性的Hepc25，而Hepc20和Hepc22被認(rèn)為是無活性的，Hepc25主要被腎小球?yàn)V過，部分可被近端腎小管重吸收，最終通過尿液被排出體外，半衰期僅幾分鐘[10-11]。2018年，Huang等[11]首次提出分別位于cg23677000和cg04085447的CpG位點(diǎn)的DNA甲基化突變可使HAMP基因的啟動(dòng)子發(fā)生去甲基化，最終導(dǎo)致川崎病患兒鐵調(diào)素基因表達(dá)水平上調(diào)。

1.2鐵調(diào)素合成的調(diào)控機(jī)制 鐵調(diào)素合成的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜，許多正負(fù)調(diào)控因子協(xié)同并微調(diào)其表達(dá)[12]。目前已知的調(diào)控鐵調(diào)素合成途徑主要有3種[13]：①機(jī)體內(nèi)鐵的水平。肝內(nèi)存儲(chǔ)鐵主要通過鐵調(diào)素調(diào)節(jié)蛋白/骨形態(tài)發(fā)生蛋白6/Smad信號(hào)通路驅(qū)動(dòng)鐵調(diào)素合成；血清鐵則主要通過與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合而發(fā)揮作用，而Smad信號(hào)通路可促進(jìn)轉(zhuǎn)鐵蛋白功能的表達(dá)，使血清鐵與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合增加，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鐵調(diào)素合成，但需要借助HFE和轉(zhuǎn)鐵蛋白受體2。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，缺乏鐵調(diào)素信使RNA基因表達(dá)的小鼠會(huì)發(fā)生鐵負(fù)荷，進(jìn)一步損害大腦、肝臟、心臟及胰腺等實(shí)質(zhì)性臟器，而過度表達(dá)鐵調(diào)素的轉(zhuǎn)基因小鼠在剛出生時(shí)就死于嚴(yán)重的鐵不足；對(duì)于鐵超載的小鼠，其鐵調(diào)素信使RNA基因表達(dá)上調(diào)，而失血或溶血所致貧血的小鼠鐵調(diào)素信使RNA基因表達(dá)下調(diào)[14-15]?？梢?，機(jī)體內(nèi)鐵調(diào)素與血清鐵相互制約并協(xié)同，形成了一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。②炎癥反應(yīng)。主要是白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-6和激活素B參與調(diào)節(jié)，IL-6通過Janus激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3信號(hào)通路調(diào)節(jié)鐵調(diào)素的合成，而激活素B則通過非典型骨形態(tài)發(fā)生蛋白/Smad信號(hào)通路驅(qū)動(dòng)鐵調(diào)素合成；也有文獻(xiàn)報(bào)道，注射脂多糖3 h內(nèi)，健康人血清及尿液中IL-6水平升高，且尿液中鐵調(diào)素水平在6 h內(nèi)達(dá)到峰值，隨后血清鐵水平下降[16]。Lee等[17]認(rèn)為，脂多糖主要通過調(diào)節(jié)Toll樣受體4/髓樣分化因子88信號(hào)通路刺激IL-6產(chǎn)生，繼而誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞表達(dá)HAMP基因。③促紅細(xì)胞生成素-ERFE(erythroferrone)軸信號(hào)通路。高水平的促紅細(xì)胞生成素可刺激ERFE產(chǎn)生，進(jìn)而抑制鐵調(diào)素合成，雖然ERFE抑制肝細(xì)胞合成鐵調(diào)素的作用機(jī)制尚未完全闡明，但至少部分依賴于骨形態(tài)發(fā)生蛋白/Smad信號(hào)通路。

1.3鐵調(diào)素參與鐵的轉(zhuǎn)運(yùn) 鐵離子是各種酶的必需微量元素，參與人體各個(gè)生理過程，如氧的運(yùn)輸、電子轉(zhuǎn)移、三羧酸循環(huán)、血紅蛋白及肌紅蛋白的合成，并在紅細(xì)胞生成過程中起關(guān)鍵作用。人體內(nèi)的鐵主要來源于巨噬細(xì)胞吞噬的衰老紅細(xì)胞、十二指腸吸收的膳食鐵及肝臟的儲(chǔ)存鐵，主要通過唯一已知的被基因溶質(zhì)載體家族(SLC40A1)編碼的鐵通道——膜轉(zhuǎn)鐵蛋白1(ferroportin 1，F(xiàn)PN1)的調(diào)控將鐵從細(xì)胞內(nèi)釋放至細(xì)胞外[18]。FPN1是一種高度保守的跨膜的鐵輸出蛋白，廣泛分布于哺乳動(dòng)物的十二指腸、肝臟、腎臟、肺、腦部、肌肉及胎盤等的細(xì)胞的基底膜和基底外側(cè)膜，參與鐵代謝[19]。FPN1的半胱氨酸C326巰基為鐵調(diào)素的結(jié)合位點(diǎn)，若C326S與C326T發(fā)生突變，鐵調(diào)素則不能與FPN1結(jié)合而進(jìn)一步發(fā)揮作用[20]。

2 鐵調(diào)素與川崎病的關(guān)系

鐵調(diào)素是一種多肽類激素，可直接調(diào)控膳食鐵的吸收及循環(huán)鐵的生物利用度，在調(diào)節(jié)鐵穩(wěn)態(tài)方面占據(jù)重要地位，貧血、炎癥及缺氧可調(diào)控HAMP基因，繼而誘導(dǎo)鐵調(diào)素的產(chǎn)生。目前，川崎病患兒貧血發(fā)生的原因尚未完全闡明，Bruggeman等[21]認(rèn)為，川崎病患兒貧血為IVIG治療相關(guān)的溶血性貧血。但由于川崎病患兒貧血在IVIG治療前已經(jīng)存在，故有學(xué)者認(rèn)為該貧血主要由鐵調(diào)素水平升高引起，而與IVIG治療無關(guān)[5,22]。鐵調(diào)素也可導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈病變，其所發(fā)揮作用的觀點(diǎn)尚不統(tǒng)一。鐵調(diào)素在川崎病患兒貧血及CAL的發(fā)生中占據(jù)重要地位，有望成為川崎病發(fā)生、發(fā)展過程中的治療靶點(diǎn)。

2.1鐵調(diào)素與炎癥性貧血 鐵調(diào)素決定機(jī)體內(nèi)鐵的循環(huán)、分布及膳食鐵的吸收[23]，在調(diào)控鐵代謝及炎癥性貧血的發(fā)病機(jī)制中占據(jù)重要地位[22]。有學(xué)者認(rèn)為，由于炎癥可調(diào)控HAMP基因，而鐵調(diào)素為一種急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，故鐵調(diào)素與炎癥性貧血有關(guān)[24]。研究表明，在川崎病患兒中，血清鐵調(diào)素含量與炎癥性貧血的發(fā)生、嚴(yán)重程度及預(yù)后密切相關(guān)[25]。

免疫系統(tǒng)的激活是川崎病的一個(gè)主要特征，急性期川崎病患兒血清IL-6水平持續(xù)升高[26]。IL-6主要通過IL-6-gp80二聚體與gp130結(jié)合，激活Janus激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3信號(hào)通道誘導(dǎo)鐵調(diào)素的產(chǎn)生[27]，而鐵調(diào)素進(jìn)一步作用于位于十二指腸上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及肝細(xì)胞等細(xì)胞膜上的FPN1，導(dǎo)致其泛素化、內(nèi)化和降解[13]，引起巨噬細(xì)胞內(nèi)鐵的潴留，限制十二指腸上皮細(xì)胞吸收膳食鐵，影響循環(huán)鐵的釋放，也可抑制促紅細(xì)胞生成素對(duì)貧血的反饋及紅系分化，縮短紅細(xì)胞的半衰期，最終導(dǎo)致貧血的發(fā)生[28]，但以巨噬細(xì)胞內(nèi)鐵的潴留為主，因?yàn)榫奘杉?xì)胞從衰老的紅細(xì)胞中循環(huán)利用的鐵占每日合成血紅蛋白所需鐵的90%[29]。有研究表明，鐵調(diào)素主要通過控制FPN1的門控通道來調(diào)控鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)[30]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ妥C明，移除位于細(xì)胞膜上的FPN1或破壞FPN1上的門控通道可抑制鐵的吸收和造成巨噬細(xì)胞內(nèi)鐵的潴留[31]。

2012年，Kuo等[22]首次報(bào)道了川崎病患兒鐵調(diào)素含量顯著增加，并第一次闡述了川崎病貧血的發(fā)生主要為鐵調(diào)素表達(dá)過量所致。另有研究表明，鐵調(diào)素對(duì)紅系前體的增殖和存活有抑制效應(yīng)[32]，川崎病患兒骨髓穿刺細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢查提示紅系相對(duì)減少[33]，而鐵調(diào)素是炎癥誘導(dǎo)所產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子[34]，故與鐵調(diào)素導(dǎo)致川崎病患兒炎癥性貧血這一理論相一致。在川崎病患兒中，血清鐵調(diào)素水平與血清鐵水平呈負(fù)相關(guān)，鐵調(diào)素水平與IVIG治療后血紅蛋白水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.188，P=0.046)，反映了鐵調(diào)素對(duì)紅細(xì)胞生成有延遲效應(yīng)；IVIG治療后血紅蛋白水平仍然低于正常范圍，3周后血紅蛋白才會(huì)逐漸上升，提示川崎病患兒中鐵調(diào)素對(duì)骨髓的抑制并不會(huì)在IVIG治療后迅速逆轉(zhuǎn)[22]。

貧血普遍存在于川崎病患者中，并可導(dǎo)致活動(dòng)性炎癥反應(yīng)延長(zhǎng)[5]。12月齡以下川崎病患兒易患冠狀動(dòng)脈瘤，而合并貧血的川崎病患兒的心臟受累風(fēng)險(xiǎn)更高[7]。Kim和Eun[35]研究表明，非CAL組血紅蛋白水平明顯高于CAL組(121 g/L比114 g/L，P<0.001)，且貧血是CAL發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=4.034，95%CI1.955～8.325，P<0.001)。Kong等[36]研究表明，血紅蛋白預(yù)測(cè)CAL的靈敏度和特異度分別為64.4%和61.3%，而其最佳截?cái)嘀禐?06.5 g/L。另有研究表明，血紅蛋白<102 g/L既是冠狀動(dòng)脈瘤發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=2.2，95%CI1.2～4.1)，也是IVIG治療無反應(yīng)的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素[7]。

2.2鐵調(diào)素與CAL 鐵調(diào)素是導(dǎo)致CAL形成的正向調(diào)節(jié)因子，主要通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞內(nèi)炎癥因子釋放、細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積、氧化應(yīng)激和凋亡來發(fā)揮作用[9]。鐵調(diào)素可降低人單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的存活率，并可使血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)鐵超載進(jìn)而導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生凋亡[37]，進(jìn)一步導(dǎo)致CAL的發(fā)生。鐵介導(dǎo)的氧化還原反應(yīng)在心肌細(xì)胞代謝中起著至關(guān)重要的作用[38]。鐵在三羧酸循環(huán)中占重要地位，高水平的鐵調(diào)素可降低鐵的生物利用度，使無氧酵解水平增加及乳酸形成增多，最終導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡[39]。

川崎病是一種全身血管炎癥性疾病，免疫系統(tǒng)的異常激活是CAL發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，炎癥細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)可觸發(fā)冠狀動(dòng)脈壁炎癥因子的釋放，損害血管導(dǎo)致CAL的發(fā)生[3]。Isoda等[40]研究表明，心肌炎及心肌梗死后的心肌細(xì)胞中鐵調(diào)素被誘導(dǎo)表達(dá)，鐵調(diào)素信使RNA在第9天開始升高，第12天達(dá)高峰，隨后逐漸下降，而鐵調(diào)素信使RNA表達(dá)與IL-6明顯相關(guān)，IL-6是鐵調(diào)素合成的強(qiáng)誘導(dǎo)劑，通過自分泌或旁分泌的形式誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞合成鐵調(diào)素[37]。有病理生理學(xué)數(shù)據(jù)表明，高水平的鐵調(diào)素反映了心肌處于缺血缺氧狀態(tài)，心肌梗死后血清鐵調(diào)素水平可劇增至100倍[39]。Suzuki等[41]表明，鐵調(diào)素在心肌缺血時(shí)短暫升高，故檢測(cè)血清鐵調(diào)素有助于診斷心肌梗死。Li等[42]研究表明，鐵調(diào)素可能是預(yù)測(cè)急性冠狀動(dòng)脈綜合征風(fēng)險(xiǎn)的潛在生物標(biāo)志物，而鐵調(diào)素導(dǎo)致心肌梗死的過程獨(dú)立于血管緊張素信號(hào)的傳導(dǎo)過程[43]。

CAL的預(yù)后主要取決于冠狀動(dòng)脈內(nèi)徑狹窄程度，研究表明，川崎病患兒血管超聲檢測(cè)到的冠狀動(dòng)脈瘤段內(nèi)膜增厚和鈣化與成人冠狀動(dòng)脈硬化的變化相似[3]。通過某些藥物靶向抑制鐵調(diào)素的合成可增加巨噬細(xì)胞內(nèi)膽固醇的外流，減少泡沫細(xì)胞的形成，進(jìn)一步延緩動(dòng)脈粥樣硬化的形成，最終可預(yù)防CAL。巨噬細(xì)胞及腸上皮細(xì)胞存在的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1和ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G1，可介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的膽固醇及磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，并通過高密度脂質(zhì)白將膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟，進(jìn)一步減少泡沫細(xì)胞的形成，而LDN193189是一種骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體抑制劑，可抑制肝內(nèi)鐵調(diào)素轉(zhuǎn)錄、增加巨噬細(xì)胞膜上FPN1表達(dá)、降低細(xì)胞內(nèi)鐵水平，也可增加巨噬細(xì)胞及上皮細(xì)胞膜的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1和ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G1的表達(dá)，促進(jìn)膽固醇與載脂蛋白A1結(jié)合，減少泡沫細(xì)胞的形成，進(jìn)一步預(yù)防CAL發(fā)生，但LDN193189對(duì)膽固醇外流的誘導(dǎo)效應(yīng)可被鐵調(diào)素逆轉(zhuǎn)[44]。

炎癥標(biāo)志物的顯著升高以及IVIG治療無反應(yīng)性會(huì)導(dǎo)致川崎病患兒CAL的形成[45]。IVIG治療后鐵調(diào)素降低的程度與CAL的發(fā)生密切相關(guān)[22]。由此可見，鐵調(diào)素水平與CAL的形成密切相關(guān)，但鐵調(diào)素是否為CAL的獨(dú)立危險(xiǎn)因素仍需要進(jìn)一步探討。

3 鐵調(diào)素與IVIG治療無反應(yīng)性的關(guān)系

IVIG治療無反應(yīng)性主要指首次IVIG后48 h仍有反復(fù)發(fā)熱或IVIG后2～7 d內(nèi)再次出現(xiàn)發(fā)熱，且伴有至少一項(xiàng)川崎病的主要臨床表現(xiàn)[46]。研究表明，10%～20%的川崎病患兒存在IVIG治療無反應(yīng)性[47]。IVIG治療無反應(yīng)性川崎病患兒發(fā)生CAL的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，故治療開始前預(yù)測(cè)IVIG無反應(yīng)性者將有助于早期最佳治療方案的選擇。有研究發(fā)現(xiàn)，血清IL-6水平升高是IVIG治療無反應(yīng)性的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素，IVIG在一定程度上可抑制脂多糖誘導(dǎo)IL-6的上調(diào)，若IVIG不能抑制IL-6基因表達(dá)，血清IL-6水平將顯著上升，而IL-6參與鐵調(diào)素的合成[48]。IVIG治療后血清鐵調(diào)素水平顯著下降，然而其降低程度與IVIG治療無反應(yīng)性密切相關(guān)[49]。Kuo等[22]研究表明，IVIG治療無反應(yīng)性川崎病患兒的鐵調(diào)素水平在IVIG治療后會(huì)進(jìn)一步升高，且IVIG治療后鐵調(diào)素水平越高，IVIG治療耐受的發(fā)生率也越高，CAL發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增高。Zhang等[50]研究表明，淋巴細(xì)胞抗原6復(fù)合物E是淋巴細(xì)胞基質(zhì)細(xì)胞膜Ly6超家族成員，其高表達(dá)可導(dǎo)致IVIG治療無反應(yīng)。但另有研究認(rèn)為，淋巴細(xì)胞抗原6復(fù)合物E是缺氧誘導(dǎo)因子-1α的激活物，其可上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子-1α基因的表達(dá)，而缺氧誘導(dǎo)因子-1α可下調(diào)鐵調(diào)素的表達(dá)，進(jìn)而降低IVIG治療無反應(yīng)性的發(fā)生率[51]，這與Zhang等[50]的研究相悖。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)IVIG治療無反應(yīng)性與鐵調(diào)素相關(guān)研究甚少，IVIG無反應(yīng)性嚴(yán)重影響川崎病患兒的治療及預(yù)后。

4 小 結(jié)

在川崎病急性期，大量炎癥介質(zhì)釋放可刺激鐵調(diào)素的合成，鐵調(diào)素通過作用于FPN1調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞對(duì)鐵的吸收、巨噬細(xì)胞內(nèi)的鐵外流及紅系集落的形成，最終導(dǎo)致炎癥性貧血的發(fā)生，而高水平的鐵調(diào)素可導(dǎo)致CAL發(fā)生，并與IVIG治療無反應(yīng)性密切相關(guān)。鐵調(diào)素在川崎病發(fā)病機(jī)制中的作用復(fù)雜，還需進(jìn)一步探索。目前已設(shè)計(jì)出的減少鐵調(diào)素合成的廣泛的靶向藥物正在進(jìn)行測(cè)試，其具體機(jī)制、有效性、穩(wěn)定性和不良反應(yīng)仍有待評(píng)估[52]，而這些靶向藥物是否能預(yù)防川崎病貧血及CAL的發(fā)生是今后的研究目標(biāo)。