NF-κB信號通路調控樹突狀細胞對腎虛體質免疫失衡影響的研究進展*

孫瑜嬬 胡一帆

(1.陜西中醫(yī)藥大學,陜西 咸陽 712046;2.陜西省中醫(yī)體質與疾病防治重點實驗室,陜西 咸陽 712046;3.咸陽市中心血站,陜西 咸陽 712046)

中醫(yī)體質學說源于《黃帝內經》,是以中醫(yī)理論為指導,研究體質的基本特征、形成因素、變化規(guī)律、分類辨識、養(yǎng)生預防、易感轉歸、辯證用藥及預后影響等問題的綜合學說。體質是人群及人群中的個體在先天稟賦和后天環(huán)境共同作用基礎上,在生長發(fā)育和衰老過程中,形成的形態(tài)體態(tài)、生理特點、情志性格方面整體的、綜合的、穩(wěn)定的固有特性;在生理上表現為人體代謝和對外界刺激的個體差異,在病理上表現為對致病因素的易感性、傳變性和轉歸的個體傾向性[1-5]。氣血精液是構成人體和維持人體基本生命活動的物質基礎,不同個體之所以存在臟腑陰陽、氣血偏頗、情志活動和機能代謝的體質差異,究其根本,源于氣血精液的盛衰變化,氣血精液作為體質評價的核心要素,用于體質的分類辨識[6]。腎虛體質就是以腎中精氣虛損、陰陽趨衰、臟腑功能低下為主要特征的病理體質,屬于腎藏象理論研究范疇[7]。腎虛邪伏學說源于清代溫病學家劉寶怡,侵入人體、未立即發(fā)病的病邪稱為伏邪或伏氣。腎虛邪伏,就是指因人體腎氣虧虛,致使外邪侵入至虛之處耗損正氣,久而發(fā)病。腎虛邪伏理論揭示了腎虛體質機體抗病能力不足、防御修復能力變差,對外邪和其他致病因素易感性增強,易招致外邪,罹患多種疾病,且多為虛弱性疾病、慢性疾病和老年性疾病的根本病因在于腎精不足、正氣虧虛[8]。越來越多的證據表明腎虛體質存在機體免疫功能失衡,低下、紊亂的免疫功能是腎虛體質病理演變的核心[9]。樹突狀細胞(dendritic cell,DC)在機體錯綜復雜的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要且多樣的作用,不僅體現在固有免疫,在適應性免疫中更是至關重要,與腎虛體質免疫失衡具有重要聯(lián)系,可作為改善腎虛體質免疫失衡的關鍵載體調節(jié)機體免疫失衡。核因子-κB(Nuclear factor-kappaB,NF-κB)及其信號通路被證實對DC的成熟分化具有調控作用,能通過DC來影響整個免疫系統(tǒng)發(fā)揮免疫效應,腎虛體質狀態(tài)下,NF-κB及其信號通路表達異常。因此,NF-κB信號通路調控DC異常,可能是腎虛體質免疫失衡引發(fā)多種相關疾病的重要機制之一。

1 免疫功能失衡是腎虛體質病理演變的核心

體質的形成秉承于先天、得養(yǎng)于后天,與個體健康和疾病息息相關。人體之所以表現為亞健康狀態(tài),是受病理體質的影響。正常體質到病理體質的轉變,引發(fā)了個體出現健康-亞健康-疾病的演變[10]。作為病理體質類型之一的腎虛體質,既是個體體質的病理改變,也是腎虛體質向腎虛證候轉化的中間環(huán)節(jié),具有腎虛證相關疾病發(fā)生的高度傾向性,是腎虛相關疾病發(fā)生的重要病理基礎和前階性表現。

中醫(yī)學中腎的功能,不僅包括解剖學中的腎臟,還涵蓋泌尿、生殖、血液、神經、內分泌、免疫等多個系統(tǒng),以腎臟功能低下、氣血精液虧虛為特征的腎虛體質必然伴隨免疫調節(jié)失衡,發(fā)生多種與腎虛相關的免疫性疾病[11]。腎主生殖,腎虛體質免疫異常不孕癥患者出現封閉抗體表達低下、免疫球蛋白、淋巴細胞異常和抗原抗體特異性反應的異常[12];腎虛型復發(fā)性流產小鼠子宮IFN-γ、CD4+、IFN-γ/IL-4、CD4+/CD8+表達升高,IL-4、CD8+表達降低,證實以腎虛為病因導致的復發(fā)性流產小鼠出現免疫失衡[13-17];腎虛質母體反復胚胎種植失敗者中同樣出現免疫耐受、T細胞亞群表達失調現象,經補腎中藥治療調節(jié)了T細胞亞群分化、逆轉了Th1/Th2細胞比例漂移,從而改善母胎的免疫耐受和免疫失衡[18-19]。腎主骨生髓,腎虛體質與骨代謝息息相關,輔助性T細胞(Th細胞)可通過其分泌的細胞因子如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、促骨吸收細胞因子IL-1、IL-6、IL-17、抑骨吸收細胞因子IL-4、IL-10、雙向作用轉化生長因子-β(TGF-β)、前列腺素等細胞因子通過NF-κB受體依賴或非依賴途徑影響骨細胞和成骨細胞的成熟分化,影響骨代謝[20-21]。腎在液為唾,腎虛唾液免疫學研究發(fā)現,腎虛體質模型動物唾液腺發(fā)生萎縮、損傷,唾液腺分泌型免疫球蛋白A(SIgA)、IL-6表達異常,證實腎虛體質唾液腺分泌異常,唾液免疫功能失衡[22]。提取腎虛體質模型動物外周免疫器官脾臟總淋巴細胞RNA進行免疫相關基因譜研究,亦發(fā)現12條與腎虛體質直接相關的免疫基因[23]。

綜上所述,腎虛體質狀態(tài)下,機體出現免疫功能的異常和紊亂,免疫失衡是腎虛體質病理演變的核心,促進免疫系統(tǒng)恢復平衡是改善腎虛體質的關鍵。

2 樹突狀細胞對腎虛體質免疫失衡的影響

樹突狀細胞(dendritic cell,DC)源于骨髓多能造血干細胞,因其分化成熟后伸出許多樹突狀或偽足樣突起而得名,廣泛分布于皮膚、氣道、外周血和淋巴器官,是公認的功能最強大的專職抗原遞呈細胞,被譽為免疫應答的關鍵啟動者、調控者,在抗感染、移植免疫、腫瘤免疫、自身免疫性疾病等領域具有重要意義。未成熟的DC表達低水平的協(xié)同刺激分子CD40、CD80、CD86、黏附分子、主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)分子,具有強大的抗原吞噬能力,但對T細胞的刺激能力較低;受到抗原刺激時,未成熟的DC對抗原發(fā)揮高效攝取、加工、處理、提呈能力,并分化為成熟DC從非淋巴器官遷移到淋巴器官,同時表達高水平的黏附分子、MHC類分子和協(xié)同刺激分子CD80、CD86,并大量分泌Ⅰ型輔助性T細胞因子(Th細胞)IL-12、IL-18,激活T細胞活化增殖,可誘導細胞毒性T細胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)生成,表達IL-2R同時大量分泌IL-2,發(fā)生Th1型免疫應答,同時分泌對DC具有重要調節(jié)作用的趨化因子,進一步增強T細胞增殖、聚集、活化,也可直接將抗原肽呈遞給CD8+T細胞,在活化的CD4+T細胞輔助作用下活化CD8+T細胞,發(fā)揮機體的免疫應答能力[24-26]。DC強大的免疫調節(jié)具有雙刃劍作用,正常生理狀態(tài)下,DC表達低水平的協(xié)同刺激分子,如CD40、CD80、CD86分子和MHC分子,結合抗原后誘導免疫耐受;在炎性刺激下,DC和外來抗原大量結合,協(xié)同共刺激分子和MHCⅡ類分子表達增強,DC抗原提呈能力相應增強,并遷移到T細胞分布更為廣泛的次級淋巴組織,從而激活適應性免疫應答。

大量實驗和臨床研究表明腎虛體質伴DC異常,通過調節(jié)并恢復DC功能對腎虛體質相關疾病具有良好療效。慢性乙肝發(fā)病符合腎虛邪伏理論,病因病機與腎虛體質相關[27],乙肝腎虛型患者占慢性肝炎患者80%以上,研究發(fā)現慢性乙肝患者外周血單核細胞來源的DC出現成熟障礙和功能異常,DC表面標志性分子CD83、CD86、CD80、HLA-DR表達降低,DC分泌IL-12水平降低,抑制DC分泌IL-12且抑制DC分化成熟的抑制性細胞因子IL-10分泌升高,患者體內DC介導的免疫功能出現失調[28-29]。腎虛體質機體免疫低下、免疫失衡易發(fā)生炎癥反應,導致腎臟DC表達和遷移出現異常。腎臟DC來源于骨髓中的巨噬細胞和DC前體細胞,主要分布于腎小管間質[30],腎臟DC細胞表面趨化因子受體CCR1可為DC提供抗原提呈和加工途徑,研究發(fā)現腎虛腎小球腎炎患者CCR1表達增強,增強的CCR1使DC抗原提呈能力進一步強化加重細胞浸潤和疾病發(fā)展[31-32];炎癥發(fā)生時致炎因子刺激腎臟DC細胞從腎臟間質遷移到腎臟淋巴結,并同時向腎臟髓質區(qū)-T淋巴細胞區(qū)遷移,促進T淋巴細胞增殖并介導免疫炎性反應[33]。在腎虛免疫紊亂致小鼠潰瘍性結腸炎的實驗中,DC作為平衡免疫耐受和適應性免疫應答的關鍵載體,可通過調節(jié)其亞群恢復正常重塑促炎因子與抑炎因子平衡,進而改善腎虛型潰瘍性結腸炎的炎癥反應[34]。腎虛體質者正虛邪實易引發(fā)腫瘤,腫瘤日久不愈又加重腎虛,腎虛伴隨腫瘤發(fā)生發(fā)展全過程[35-37],DC作為一種安全性良好的天然佐劑,常用來誘導腫瘤抗原特異性記憶細胞和效應細胞,增強患者T細胞活性達到抗腫瘤效果[38-39]。

綜上所述,DC對腎虛體質免疫功能紊亂具有調控作用,維持并恢復DC的正常生理功能是改善腎虛體質免疫失衡的有效途徑。

3 NF-κB信號通路對腎虛體質及其相關疾病的影響

NF-κB是分子結構相關聯(lián)的一組蛋白質家族,1986年,Sen和Baltimore最早發(fā)現并成功提取了NF-κB?，F已發(fā)現該家族包含5組成員,分別是p50(NF-κB1)、p52(NF-κB2)、p65(RelA)、RelB和cRel。該家族成員在分子結構上均有一個由300個氨基酸組成的氨基末端同源區(qū)Rel,家族成員二聚體化、與DNA、κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB,IKB)結合均發(fā)生在此部位[40]。Rel家族各成員之間可通過兩兩結合形成多種同源或異源二聚體,形成的結構不同的二聚體具有不同的功能,對靶目標DNA識別亦不同,其中異源性二聚體p50/p65(RelA)幾乎存在于所有細胞中,含量最豐富,是NF-κB發(fā)揮生理活性的主要形式,p50/p65(RelA)、p50/cRel可以激活轉錄,p50/p50、p52/p52則對轉錄具有抑制作用[41-42]。當細胞處于靜息狀態(tài)時,NF-κB與IKB形成三聚體復合物,以無活性的形式駐留在胞質中,當細胞受到不同的刺激因子如腫瘤壞死因子、脂多糖、白細胞介素、病毒、紫外線、活性氧等刺激時,NF-κB被激活同時IKB被快速磷酸化,經短暫的泛素化修飾后被蛋白酶降解。激活后的NF-κB可誘導多種基因表達并分泌多種細胞因子,參與機體炎癥反應和免疫應答[43]。

在對腎虛體質大鼠的唾液研究中發(fā)現,不管是腎虛體質還是腎虛證候,大鼠腮腺NF-κB表達均較正常組升高[44]。腎與生殖密切相關,多位學者對腎虛血瘀致復發(fā)性流產進行實驗和臨床研究,發(fā)現模型孕小鼠脫膜組織NF-κB蛋白表達較正常組升高;臨床收集流產患者脫膜組織并采集血液進行檢測,同樣發(fā)現患者血清和脫膜組織中NF-κB均較正常妊娠者高;運用補腎活血方能靶向調節(jié)NF-κB通路表達,從而調節(jié)母胎免疫平衡達到安胎作用[45-47]。腎與骨相關,肝腎陰虛型原發(fā)性骨質疏松動物實驗、細胞實驗和臨床研究均表明,原發(fā)性骨質疏松伴NF-κB信號通路異常,滋腎健骨方具有骨保護作用,其機制可能是調控了Nrf/HO-1/NF-κB信號通路[48]。腎虛血瘀為病機的小兒原發(fā)性腎病綜合征患者血清中,NF-κB水平較健康兒童明顯升高,經過補腎中藥聯(lián)合免疫抑制劑治療后,可顯著降低并阻斷NF-κB信號通路而提高療效[49]。

綜上所述,NF-κB及其信號通路在腎虛體質及其相關疾病中表達異常,可能與NF-κB及其信號通路參與機體炎癥反應相關;補腎中藥可通過抑制或阻斷該信號通路而緩解病情、提高臨床療效。

4 NF-κB信號通路具有調控樹突狀細胞的作用

作為功能最強大的抗原提呈細胞,DC在調控T細胞介導的免疫應答中發(fā)揮著舉足輕重的左右。DC抗原提呈能力和對T細胞刺激能力的強弱又受其自身分化成熟的制約,即DC越成熟,抗原提呈能力越強、對T細胞的激活能力越強;而DC的成熟分化,與NF-κB信號通路調控相關[50]。

作為一種多效的核蛋白因子,研究表明NF-κB家族幾乎所有成員均參與了DC細胞的成熟與分化。相較于家族其它成員,NF-κB家族成員RelB作為與抗原提呈功能相關基因的重要轉錄因子,經刺激后可直接誘導DC分化,在DC成熟中具有最重要的意義[51],成員p50(NF-κB1)、p65(RelA)、RelB和cRel可以通過易位參與不同的途徑調控DC,從而發(fā)揮不同的生理功能[52]。NF-κB信號通路被激活后促進多種炎癥因子釋放[53],并上調DC的CD80/86等表面的共刺激分子,誘導DC的成熟和表達,上調的共刺激分子與細胞表面相應配體結合,作為第二信號提供給T細胞,隨之大量的T細胞被活化,引發(fā)機體免疫應答,作用整個免疫系統(tǒng)發(fā)揮效應[54-55]。

5 結語

腎虛體質狀態(tài)下,機體的免疫功能出現異常。一方面,DC作為功能最強大的抗原提呈細胞,對腎虛體質失衡的免疫功能具有調節(jié)作用;另一方面,腎虛體質狀態(tài)伴NF-κB信號通路異常且NF-κB及其信號通路參與DC的成熟分化,可通過作用DC調控免疫系統(tǒng),不僅作用于固有免疫,對適應性免疫應答同樣具有重要影響。因此,通過NF-κB信號通路調控DC,可作為調節(jié)腎虛體質免疫失衡的關鍵,這一機制的闡釋,為中醫(yī)藥改善腎虛體質提供了新的研究思路和治療靶點,具有重要的研究價值和現實意義。