狼瘡性腎炎發(fā)病機制中信號通路的研究進展

王妍

（甘肅中醫(yī)藥大學 第一臨床醫(yī)學院，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)被認為是全身自身免疫的原型疾病，它可以影響任何器官和組織[1]，尤其以腎損害及自身抗體產(chǎn)生為主要特征。腎炎是狼瘡患者發(fā)病率和死亡率的主要原因，據(jù)相關(guān)文獻報道，大約50%的狼瘡患者會發(fā)生腎炎[2]，有報道認為腎臟受累直接影響著SLE 的臨床轉(zhuǎn)歸[3]。因此，狼瘡性腎炎（LN）是系統(tǒng)性紅斑狼瘡的常見且嚴重的并發(fā)癥，有著較高發(fā)病率和死亡率。國際腎臟病學會/腎病理學會對LN 的這些組織病理類型進行了分類且分為6 型。我們發(fā)現(xiàn)LN 分型與信號通路中細胞因子表達也是有聯(lián)系的。

1 狼瘡性腎炎發(fā)病機制

LN 中腎臟可檢測到免疫復合物的形成/沉積。由此產(chǎn)生的局部信息會導致器官損傷。而腎活檢則顯示腎臟受累幾乎是100%的。LN 也是我國終末期腎衰竭的重要原因之一。

在天然免疫領(lǐng)域，中性粒細胞胞外陷阱(Nets)的形成是多種自身免疫性疾病的重要致病機制，其中就包括 SLE1。此外，SLE 最典型的病理生理學機制是自體核抗原免疫耐受被打破[4]，而引起LN 的主要發(fā)病機制則是免疫復合物形成與沉積。在SLE 中主要表現(xiàn)為抗dsDNA 抗體，它是血管生成T細胞，是參與內(nèi)皮損傷修復的一種特異性T 細胞亞群[5]?？筪sDNA 與相應抗原結(jié)合后形成免疫復合物且沉積，并激活補體，進而使細胞因子釋放促炎因子等，最終導致腎臟損傷。

并且關(guān)于LN，已經(jīng)有研究證明，IL-17 和IFN-I 相互作用后使得活化的巨噬細胞向腎臟浸潤[6]。此外，原始誘導的狼瘡小鼠缺乏新定義的依賴STAT3 的Th17 特異性調(diào)節(jié)性T細胞(Treg17)，導致LN 加重[7]。

所以我們通過研究炎癥信號通路來探討在診療狼瘡腎炎方面是否有新的靶點。

2 信號通路

細胞因子是一類小分子蛋白質(zhì)，它具有廣泛生物學活性,并且在免疫細胞的生長、分化及免疫調(diào)節(jié)中有著至關(guān)重要的作用8。信號通路則是能將細胞外的分子信號（如細胞因子等）經(jīng)細胞膜傳入細胞內(nèi)發(fā)揮效應的一系列酶促反應通路。細胞因子紊亂則是SLE 發(fā)生的分子機制[8]，且近年來，與LN 信號轉(zhuǎn)導通路相關(guān)的研究越來越熱。LN 的發(fā)生、進展等與某些信號轉(zhuǎn)導通路的激活或抑制有著密切的聯(lián)系。

3 信號通路與狼瘡腎炎的關(guān)系

目前，有研究中表明Smurf1、TGF-β 在腎炎中參與腎間質(zhì)纖維化，pin1 可以通過阻斷NF-κB（核轉(zhuǎn)錄因子-κB）與其IκB（NF-κB 抑制因子）結(jié)合而促進NF-κB 二聚體進入細胞核，進而誘導免疫反應發(fā)生[9-11]。Pin1 通過增加 T細胞產(chǎn)生的促炎細胞因子如 IFN-γ 和 IL-2 來影響 I 型免疫應答，Pin1 也被證實其參與系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)生機制中[12-13]。也就說有多種信號通路參與系統(tǒng)性紅斑狼瘡性腎炎發(fā)生。

3.1 Wnt/β-catenin 信號通路

Wnt 組成了一個信號蛋白家族，在腎臟發(fā)育中起著重要作用，但它們在成人腎臟中的表達被認為是沉默的。而有研究證明，在小鼠狼瘡性腎炎模型中,慢性腎損傷后Wnt 的上調(diào)導致β-catenin 的積聚，并誘導其下游靶基因的表達[14]。這表明在腎間質(zhì)纖維化的發(fā)展過程中Wnt/β-catenin 信號異?；钴S。他們根據(jù)不同的Wnt 和Fzd 受體的表達模式，并推測Wnt 信號的典型和非典型途徑都在發(fā)揮作用，確保了正常情況下功能的多樣性和信號輸出的動態(tài)平衡[14]。

有研究發(fā)現(xiàn),Wnt 通路參與Ⅰ型膠原和纖維蛋白連接素等細胞外基質(zhì)的形成,表明Wnt 通路可能參與狼瘡性腎炎腎臟形態(tài)學改變[15]。并且王曉棟等在他們的研究中發(fā)現(xiàn)，LN患者腎臟組織中β-catenin 蛋白及 mRNA 水平的表達均較正常腎組織升高，并且在不同類型的狼瘡性腎炎中其作用也可能有所差異，并且他們認為β-catenin 過量表達可能在狼瘡性腎炎出現(xiàn)纖維化之前發(fā)生，因為他們檢測到在無間質(zhì)纖維化的患者中 β-catenin mRNA 表達更高[16]。這將可以作為LN早期診斷的生物學標志。

王銘浩等在研究結(jié)果中顯示，模型鼠腎臟組織中Wnt3a/β-catenin 信號通路上游的膜蛋白 Wnt3a 以及核心蛋白β-catenin 的基因和蛋白均呈高表達，由此我們推斷 Wnt3a/β-catenin 信號通路在 LN 腎臟組織中存在異常活化，并結(jié)合既往對于 Wnt/β-catenin 信號通路參與 LN 發(fā)生發(fā)展的機制研究，他們認為在LN 的發(fā)生發(fā)展中有Wnt3a/β-catenin 信號通路的參與，并且可能是其分子生物學機制之一[17]。

此外，孫鐵林等在LN 患者中結(jié)合腎活檢的研究中推測Wnt 通路被激活,可能參與狼瘡性腎炎的發(fā)病,并且他們認為該通路在Ⅴ型狼瘡性腎炎的發(fā)病過程中起著更大的作用。這是因為他們發(fā)現(xiàn)在NZB/NZW 模型狼瘡鼠蛋白尿期,β-catenin mRNA 表達水平明顯升高[18]。這與王銘浩等在LN小鼠模型中試驗研究結(jié)果相似。

3.2 TGF-β/Smad 信號通路

慢性腎臟疾病發(fā)展到后期表現(xiàn)基本上都是腎小管-間質(zhì)纖維化。有研究表明[19]，C5b-9 可以激活腎小管上皮細胞且產(chǎn)生細胞因子，進而刺激巨噬細胞產(chǎn)生TGF-β（轉(zhuǎn)化生長因子-β），最終導致間質(zhì)成纖維細胞活化、間質(zhì)纖維化。

馬立彬[9]等在他們的研究中發(fā)現(xiàn)，在大鼠單側(cè)輸尿管梗阻（UUO）模型中,TGF-β1/Smad 通 路活化,Smurf2（Smad泛素化調(diào)節(jié)因子2）表達增加,它主要起到降解抑制性Smad（Smad7）的作用,因此Smad7 被泛素化而使其表達減少,最終使得TGF-β1 發(fā)揮致纖維化作用增強；而且他們還發(fā)現(xiàn)，人近端腎小管上皮細胞系（HK-2 細胞）Smurf2mRNA 和蛋白、Ⅳ型膠原mRNA 和蛋白的表達能夠被能夠誘導上調(diào)并下調(diào)Smad7mRNA 和蛋白的表達。Susan Yung[20]等研究數(shù)據(jù)表明抗dsDNA 抗體通過作用于近端腎小管上皮細胞（PTEC）而參與狼瘡性腎炎的腎小管間質(zhì)纖維化?？筪sDNA 抗體可誘導PTEC 分泌細胞相關(guān)纖維粘連蛋白和可溶性纖維連接蛋白，前者增加細胞外基質(zhì)沉積，后者通過誘導TGF-β1 和I 型膠原增強纖維化過程。

3.3 NF-κB 信號通路

免疫異常、氧化應激和炎癥是 LN 患者 CKD（慢性腎臟?。┌l(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵介質(zhì)。而核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）是調(diào)控炎性因子基因表達的關(guān)鍵性核轉(zhuǎn)錄因子[21]。楊冉22等在研究MRL/lprtlr2-/-小鼠通過免疫熒光檢測顯示腎小球TLR2(Toll 樣受體2)和FN（纖連蛋白）表達水平下調(diào)，這表明TLR2 可能在LN 腎小球細胞外基質(zhì)沉積中作用，并且他們檢測到TLR2 下游信號分子Myd88 表達水平升高，且P65亞基進入細胞核，因此他們認為TLR2 可能通過激活 Myd88/NF-κB 信號通路是LN 的發(fā)生機制之一。

LingZheng[23]等研究證明轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 在腎小管間質(zhì)損傷中起一定作用。他們通過腎活檢及免疫組化檢測的方法發(fā)現(xiàn)，LN 中活化的NF-kB 在腎小管細胞和間質(zhì)細胞中廣泛上調(diào)，同時轉(zhuǎn)錄因子AP-1 過度激活?；罨腘F-kB 在腎小管上皮細胞的表達與腎小管間質(zhì)組織病理學指標和/或腎功能程度密切相關(guān)。LN 腎小管間質(zhì)IKK-α（IκB 激酶-α）表達特異性上調(diào)。IκB-α（κB 抑制劑-α）和p-IκB-α（磷酸化IκB -α）只在LN 的間質(zhì)細胞中表達。LN 患者腎小管間質(zhì)NF-kB、AP-1 下游炎癥分子和NF-kB 上游信號分子CD40、CD40L 的表達水平明顯增高，且與腎小管間質(zhì)組織病理學指標和/或腎功能相關(guān)。以上研究都提示IKK-α 表達改變、NF-kB 活化以及AP-1 過表達可能通過下游促炎分子網(wǎng)絡(luò)在人LN 腎小管間質(zhì)損傷中起致病作用。

在LN 中NF-κB 的激活主要還是炎性損傷所導致，并且NF-κB 可能在LN 腎纖維化的發(fā)生中發(fā)揮著重要的作用。在LN 腎臟炎性損傷及B 細胞活化與增殖中發(fā)現(xiàn)有NF-κB的參與[24]。

3.4 JAK-STAT 信號通路

在B 淋巴細胞方面，活動期SLE 患者的B 淋巴細胞與正常人相比，觀察到明顯的Syk 和Btk 磷酸化。SYK 和BTK 不僅通過B 細胞受體(BCR)傳遞激活信號，而且還介導BCR 和TLR 之間的串擾以及JAK-STAT 通路[25]。袁慧[26]等利用基因芯片技術(shù)研究 SLE 患者外周血白細胞中 JAK/STAT 信號通路相關(guān)基因的表達，他們發(fā)現(xiàn) JAK/STAT 蛋白分子（JAK2）；細胞因子信號傳導的抑制因子（SOCS3）；細胞因子及其受體相關(guān)基因（IFNGR1）；凋亡相關(guān)基因（Fas）；干擾素相關(guān)基因（IRF9、ISG15 和 OAS1）；細胞周期、細胞生長增殖相關(guān)基因（CDNK1A、OSM 和PDGFR）；免疫應答相關(guān)基因（FCGR1A和 FCER1A）和銜接蛋白基因（SH2B2、CRK、SIT1 和 SRC）等基因表達水平發(fā)生了改變，并認為JAK/STAT 信號通路可能是 SLE 發(fā)病的重要免疫調(diào)控機制之一，并且這些基因可作為 SLE 易感基因。

呂欣[27]等認為LN 患者腎組織脂質(zhì)沉積可能與腎臟固有細胞自身脂質(zhì)代謝異常相關(guān)。研究中他們利用IFN-γ（干擾素-γ）刺激小鼠系膜細胞后檢測到p-JAK1、p-JAK2、p-STAT1、HMGB1（高遷移率組蛋白1）、SREBP-1（固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1）和FAS（脂肪酸合成酶）高表達并具有時間依賴性，而使用特異性JAK 抑制劑AG490 阻斷JAK/STAT 通路后，以上細胞因子表達均下調(diào)。由此認為，JAKSTAT 通路可能參與LN 脂質(zhì)代謝過程。

還有學者認為JAK-STAT 參與狼瘡腎炎的腎纖維化過程，免疫細胞中異常表達的微小RNA（mi R）能夠參與系統(tǒng)性紅斑狼瘡和狼瘡腎炎的病理過程[28]，信號轉(zhuǎn)導抑制因子1（SOCS1）對JAK-STAT 信號通路有負調(diào)控作用，而miR-150過表達顯著降低了近端腎小管和腎小球系膜細胞中抗纖維化蛋白抑制因子SOCS1 的表達，上調(diào)了促纖維化蛋白的表達，用小干擾RNA 直接靶向SOCS1 產(chǎn)生了類似的結(jié)果，從而表明JAK-STAT 信號通路促進狼瘡腎炎腎纖維化的發(fā)生[29]。

4 結(jié)論

綜上所述，我們知道有多種信號通路共同參與狼瘡腎炎的發(fā)生發(fā)展過程，且新型生物標志物與LN 之間的關(guān)系是熱門研究,而新型生物標志物和傳統(tǒng)指標將可能是未來的早期診斷及隨訪指標[4]，同時可能為治療狼瘡性腎炎提供新的靶點，實現(xiàn)狼瘡腎炎的靶向治療，為更多患者提供有效的個體化、精準化治療[3]。但是關(guān)于LN 中具體信號通路還有待進一步探索，并且由于缺乏具有良好敏感性和特異性的有效生物標志物，LN 患者的早期診斷、疾病活動性的正確評估和疾病爆發(fā)的監(jiān)測仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)[1]。在未來，進一步提高患者早期診斷率、生存率、治療緩解率，且降低死亡率是極有可能的。