NF—κB信號(hào)通路抗肝纖維化的研究進(jìn)展

【摘要】 轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）是一類廣泛存在的、調(diào)控著多種基因轉(zhuǎn)錄的重要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。NF-κB的不適當(dāng)表達(dá)和激活與各種疾病的發(fā)生密切相關(guān)。因此， 以NF-κB為治療靶點(diǎn)的藥物研究可能為預(yù)防和治療這些疾病提供新思路。本文就NF-κB信號(hào)通路與肝纖維化發(fā)生、發(fā)展及其與肝星形細(xì)胞（HSCs）之間關(guān)系的研究進(jìn)展做一綜述。

【關(guān)鍵詞】 轉(zhuǎn)錄因子-κB；肝纖維化；肝星形細(xì)胞

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.28.194

肝纖維化（hepatic fibrosis）是多種原因引起的慢性肝損傷之后組織修復(fù)過(guò)程中的病理改變， 是慢性肝病發(fā)展到肝硬化必經(jīng)之階段， 是慢性肝炎轉(zhuǎn)變?yōu)楦斡不^(guò)程的樞紐環(huán)節(jié)。現(xiàn)認(rèn)為肝纖維化尚有逆轉(zhuǎn)至正常的可能， 故阻斷和延緩肝纖維化的發(fā)展， 是治療慢性肝病的重要策略。近年來(lái)肝纖維化的病理生理機(jī)制研究取得了較大進(jìn)展， 中醫(yī)藥抗肝纖維化研究及其在治療肝纖維化方面取得了良好的效果， 但由于中藥成分的復(fù)雜性及不穩(wěn)定性， 同時(shí)許多研究缺乏科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)， 尚難對(duì)其療效、作用靶點(diǎn)等方面作出客觀評(píng)價(jià)[1， 2]。因此， 研究肝纖維化形成的分子機(jī)制， 研發(fā)療效明確、副作用少、靶點(diǎn)特異性高、可以延緩甚至逆轉(zhuǎn)肝纖維化進(jìn)程的藥物， 對(duì)減輕慢性肝病、提高生存質(zhì)量具有十分重要的意義。

1 NF-κB與肝纖維化

肝臟細(xì)胞外間質(zhì)纖維生成和降解失衡是肝纖維化形成的主要原因， 它的形成過(guò)程是一個(gè)極為復(fù)雜的生理病理過(guò)程， 涉及到反應(yīng)靶細(xì)胞、細(xì)胞因子、抑制因子和致病機(jī)體反應(yīng)等多種因素的作用。所有致病因子造成的肝臟損傷和炎癥， 在多種炎性因子的參與下， 都會(huì)激活HSCs、枯否細(xì)胞（KC）等而啟動(dòng)肝纖維化[3]。大量的研究表明， 細(xì)胞外基質(zhì)的主要來(lái)源是HSCs， 肝纖維化形成和發(fā)展的中心環(huán)節(jié)是HSCs的活化、增殖。大多數(shù)學(xué)者基于HSCs作為干預(yù)靶點(diǎn)提出了兩種治療肝纖維化的設(shè)想：一種是將活化的HSCs利用藥物控制將其逆轉(zhuǎn)為靜止的；第二種是通過(guò)給藥治療使活化的HSCs加速凋亡， 減少活化細(xì)胞的總體數(shù)量。由于不連續(xù)的多階段過(guò)程是HSCs活化的特點(diǎn)， 故將活化的HSCs逆轉(zhuǎn)為靜止的設(shè)想目前是不可能實(shí)現(xiàn)的[4]。因此， 只有通過(guò)各種方法使HSCs細(xì)胞加速凋亡， 將HSCs的數(shù)量降低下來(lái)， 抑制細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的生成， 有可能成為肝纖維化治療的有效的方案。

近年來(lái)， 隨著對(duì)肝纖維化產(chǎn)生的分子機(jī)制研究不斷的深入， 人們發(fā)現(xiàn)， 在肝纖維化發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中， HSCs的激活、凋亡與許多細(xì)胞因子及細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的調(diào)控有關(guān)， 其中， 調(diào)節(jié)HSCs凋亡這一關(guān)鍵過(guò)程的細(xì)胞因子是核因子κB [5]。在肝纖維化產(chǎn)生的損傷過(guò)程中， NF-κB刺激KC產(chǎn)生各種炎性因子， 擴(kuò)大肝臟炎癥， 還同時(shí)促進(jìn)HSCs的活化， 從而參與調(diào)控肝細(xì)胞的凋亡和增殖。故NF-κB對(duì)炎癥因子產(chǎn)生、HSCs激活發(fā)生的影響， 在肝纖維化形成過(guò)程中， 積極參與肝纖維化形成的調(diào)控作用引起了人們極大關(guān)注。

2 NF-κB的激活、調(diào)控

NF-κB就是一種蛋白質(zhì)， 具有轉(zhuǎn)錄激活的功能， 是屬于NF-κB/Rel一類。目前包括p50、p52、p65、c-Rel和RelB已被證實(shí)是哺乳動(dòng)物的家族成員NF-κB類型。含有約300個(gè)氨基酸的Rel同源結(jié)構(gòu)域（RHD）是這些Rel家族蛋白的特征， 這類蛋白的結(jié)構(gòu)特征就是它們的結(jié)構(gòu)中有I-κB結(jié)合的位點(diǎn)， 也有Rel蛋白間的聚合， 同時(shí)包含DNA識(shí)別序列和核定位序列（NLS）， 這些蛋白的主要功能是執(zhí)行NF-κB對(duì)DNA識(shí)別、連接、二聚化及核定位。有專家發(fā)現(xiàn)， NF-κB與其抑制蛋白I-κB結(jié)合成無(wú)活性的NF-κB/I-κB三聚體復(fù)合物后存在于細(xì)胞質(zhì)中， 不管在生理?xiàng)l件或靜息狀態(tài)下的細(xì)胞中， 它的活性都會(huì)受到I-κB調(diào)控。只要細(xì)胞受到各種感染及細(xì)胞外信號(hào)刺激， 就可通過(guò)1個(gè)或多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑， 激活NF-κB誘導(dǎo)激酶（NIK）→激活I(lǐng)-κB激酶（IKK）→致I-κB氨基末端Ser32/36發(fā)生磷酸化， 26S蛋白酶體作用使I-κB降解， 迅速釋放出NF-κB， 從胞質(zhì)轉(zhuǎn)位到胞核而被激活， 如果又有相應(yīng)的靶基因上游啟動(dòng)子元件或增強(qiáng)子內(nèi)部的κB元件與之相結(jié)合， 就會(huì)啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。I-κB的磷酸化是這個(gè)信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟， IKK復(fù)合物是這一反應(yīng)的催化劑。可見(jiàn)NF-κB激活在對(duì)細(xì)胞因子的反應(yīng)中是最重要的途徑， NF-κB/I-κB復(fù)合物是干擾細(xì)胞質(zhì)中的關(guān)鍵。故， 通過(guò)穩(wěn)定磷酸化的I-κBα使其仍然結(jié)合在NF-κB上， 或抑制I-κBα磷酸化和降解、誘導(dǎo)I-κB的合成， 是抑制NF-κB激活的一個(gè)理想途徑。

近些年的研究發(fā)現(xiàn)， NF-κB激活過(guò)程受到兩條途徑的調(diào)控：第一條途徑是增強(qiáng)活化途徑：NF-κB被激活， 進(jìn)而增強(qiáng)各類細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄， 促使NF-κB分泌增多， NF-κB再次被細(xì)胞因子激活， 使得腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和IL-1β等細(xì)胞因子產(chǎn)生和釋放增多， 放大炎癥信號(hào)。第二條途徑：①細(xì)胞內(nèi)：NF-κB被激活后， 在致炎介質(zhì)基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)時(shí)， 也隨之使胞漿內(nèi)I-κBα抑制因子的基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)， 加大了I-κBα mRNA的蛋白合成及顯現(xiàn)出生物表達(dá)， 新合成的I-κBα進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)， 與NF-κB結(jié)合而抑制其DNA合成， 使NF-κB的激活速度降低。②細(xì)胞外：任何因素刺激NF-κB激活也可使反向調(diào)節(jié)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-4（IL-4）、白細(xì)胞介素-10（IL-10）、白細(xì)胞介素-13（IL-13）等的產(chǎn)生， 后者可抑制NF-κB的激活。因此， 針對(duì)NF-κB的產(chǎn)生及影響因素， TNF-α、白細(xì)胞介素-1（IL-1）和IL-10等關(guān)鍵基因的表達(dá)及藥物對(duì)這些基因表達(dá)的影響， 對(duì)研究藥物對(duì)NF-κB的調(diào)節(jié)作用至關(guān)重要。

3 NF-κB與HSCs的活化

有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)， 脂多糖（LPS）誘導(dǎo)活化的HSCs表達(dá)使得NF-κB濃度升高， NF-κB的激活與促炎癥反應(yīng)基因表達(dá)兩者關(guān)系密切， 同時(shí)伴有白細(xì)胞介素-8（IL-8）濃度的增高， 進(jìn)而加速炎癥反應(yīng)使肝臟的纖維化進(jìn)一步發(fā)展。從活體新分離的和休眠狀態(tài)下的HSCs細(xì)胞核內(nèi)NF-κB數(shù)量極少， 相反， 活動(dòng)性強(qiáng)的、呈α-SMA強(qiáng)陽(yáng)性的HSCs中顯示了較強(qiáng)的NF-κB核轉(zhuǎn)位活性， 被激活的HSCs表達(dá)有大量尚未確定的NF-κB DNA結(jié)合物和典型的P65-p50異源二聚體和少量的P65同源二聚體， 而且NF-κB的基礎(chǔ)活性比休眠狀態(tài)的細(xì)胞有顯著增高， 由此可以說(shuō)明HSCs細(xì)胞的活化受到了NF-κB的調(diào)控。如果將纖維化的肝內(nèi)HSCs細(xì)胞與免疫效應(yīng)細(xì)胞進(jìn)行反應(yīng)， 結(jié)果是CD40-CD40L受體配體復(fù)合物可通過(guò)IKK-2活化和腫瘤壞死因子（TNF）受體結(jié)合因子-2路徑， 促使NF-κB的分泌并維持其持續(xù)活化， 促進(jìn)NF-κB與DNA的連接和核定位， 從而持續(xù)激活HSCs。研究還發(fā)現(xiàn)氧應(yīng)激也可增強(qiáng)NF-κB的活性， 進(jìn)一步加速HSCs的活化而致肝纖維化生成。另外， HSCs活化后以I-κBβ的超磷酸化形式表達(dá)， 同I-κBα因子搶奪NF-κB， 使活化的HSCs在持續(xù)激活階段維持較高的NF-κB基礎(chǔ)活性。NF-κB的活性迅速增高會(huì)促使HSCs中的細(xì)胞粘附分子（ICAM-1）、環(huán)氧化酶-2（COX-2）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）及IL-8基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白， 激發(fā)或加劇肝臟炎癥， 通過(guò)MCP-1、自由基， 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）等炎性介質(zhì)進(jìn)又一步激活NF-κB， HSCs持續(xù)活化， 最終導(dǎo)致肝臟纖維化。所以， 通過(guò)藥物干預(yù)， 下調(diào)NF-κB活性， 減少炎癥因子產(chǎn)生和抑制HSCs活化， 可能是治療肝纖維化的有效途徑之一。

4 NF-κB與HSCs的凋亡

近年來(lái)， 許多學(xué)者對(duì)NF-κB與HSCs凋亡的相關(guān)性做了大量的研究。如果將IκBα的第32、36位的絲氨酸突變成丙氨酸就會(huì)產(chǎn)生超抑制物， 使得IκBα的降解和磷酸化下降， 與NF-κB結(jié)合可抑制其核易位， HSCs細(xì)胞凋亡明顯升高。相反， 如果在突變型I-κBα細(xì)胞系中加入正常的NF-κB、P50和p60/RelA亞基， 凋亡細(xì)胞數(shù)會(huì)顯著下降。還有研究采用MDMA誘導(dǎo)HSCs凋亡， 在HSCs凋亡的過(guò)程中， 發(fā)現(xiàn)激活細(xì)胞內(nèi)NF-κB的活性， 或者使活性氧自由基 （ROS）的活性和濃度升高， 同時(shí)降低細(xì)胞間還原型谷胱甘肽水平， 當(dāng)NF-κB的活性增強(qiáng)到某個(gè)程度時(shí)就會(huì)阻斷MDMA誘導(dǎo)HSCs凋亡；被激活的NF-κB也會(huì)進(jìn)一步阻斷TNF-α介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡效應(yīng)， 以上研究發(fā)現(xiàn)都說(shuō)明了NF-κB對(duì)細(xì)胞凋亡反應(yīng)是抑制的。凡此， 均說(shuō)明NF-κB在HSCs和肝細(xì)胞中均具有抗凋亡作用。

5 小結(jié)

綜上所述， 多數(shù)認(rèn)為在肝纖維化發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中， HSCs的活化是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)?？梢哉f(shuō)HSCs是肝臟炎癥發(fā)生過(guò)程中的靶細(xì)胞， 同時(shí)也是炎癥相關(guān)過(guò)程的效應(yīng)細(xì)胞， 是一個(gè)敏感的受體；而NF-κB及其調(diào)控系統(tǒng)則是炎癥的關(guān)鍵介質(zhì)， 在HSCs細(xì)胞活化和凋亡中均發(fā)揮著主導(dǎo)的作用。研究肝纖維化形成的分子機(jī)制， 開(kāi)發(fā)療效明確、副作用少、靶點(diǎn)特異性高、可以延緩甚至逆轉(zhuǎn)肝纖維化進(jìn)程的藥物， 通過(guò)藥物治療來(lái)抑制NF-κB活性， 促進(jìn)HSCs的凋亡， 有可能成為逆轉(zhuǎn)肝纖維化新策略， 并將產(chǎn)生重大影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭佳連.疏肝健脾方對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)小鼠肝纖維化模型影響. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 17（1）：42-44.

[2] 陳永欣， 黃權(quán)芳， 林興， 等. 滿天星異葒草苷對(duì)大鼠酒精性肝纖維化保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究. 中國(guó)中藥雜志， 2013， 38（21）： 3726-3730.

[3] Li J， Si HF， Lü X， et al. Suppressive effects of leflunomide on leptin-induced TIMP-1 production involves on hepatic stellate cell proliferation and apoptosis. Experimental Biology & Medicine， 2008， 580（1-2）：63-69.

[4] Anan A， Baskin-Bey ES， Bronk SF， et al. Proteasome inhibition induces hepatic stellate cell apoptosis. Hepatology， 2006， 43（2）：335-344.

[5] Son G， Iimuro Y， Seki E， et al. Selective inactivation of NF-kappaB in the liver using NF-kappaB decoy suppresses CCl4-induced liver injury and fibrosis. Ajp Gastrointestinal & Liver Physiology， 2007， 293（3）：G631-G639.

[收稿日期：2016-06-09]