NF-κB、TNF-α、白介素與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

顧士棟，曹 凱

(承德醫(yī)學(xué)院，河北承德 067000)

NF-κB、TNF-α、白介素與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

顧士棟，曹 凱△

(承德醫(yī)學(xué)院，河北承德 067000)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎;NF-κB;TNF-α;IL-1β;IL-6;IL-l0

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是以關(guān)節(jié)滑膜慢性炎癥為主的全身性自身免疫性疾病，以慢性、對(duì)稱性、多滑膜關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)外病變?yōu)橹饕R床表現(xiàn)，屬于自身免疫炎性。該病好發(fā)于手、腕、足等小關(guān)節(jié)，反復(fù)發(fā)作，呈對(duì)稱分布。早期關(guān)節(jié)紅、腫、熱、痛和功能障礙，繼而導(dǎo)致軟骨破壞，關(guān)節(jié)間隙變窄，晚期關(guān)節(jié)可出現(xiàn)不同程度的僵硬畸形，并伴有骨和骨骼肌的萎縮，極易致殘[1]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，RA在全世界均有發(fā)病，平均發(fā)病率為1%。在我國(guó)，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎在各民族中皆存在，資料顯示不同民族(遺傳背景不同)患病率有較大差異，北京、汕頭、黑龍江(漢族)、寧夏(回族聚居區(qū))調(diào)查的結(jié)果，患病率皆為0.36%左右。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎在各個(gè)年齡段中皆可發(fā)病，成人中多發(fā)于中年女性。美國(guó)統(tǒng)計(jì)35-44年齡組患病率0.9%，以后隨年齡增加而增高，55-64歲達(dá)2.9%，≥65歲達(dá)4.9%。據(jù)美國(guó)于1978年對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的危害調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，51%女性、47%男性有對(duì)稱性關(guān)節(jié)炎，患者嚴(yán)重殘廢，只有31%女性、58%男性尚可工作。1984-1986年調(diào)查，只有17%患者活動(dòng)不受限制，按日常生活活動(dòng)統(tǒng)計(jì)，所有患者活動(dòng)減低至少18%，另18%不能從事日常生活活動(dòng)。1990年統(tǒng)計(jì)，患者病期10年后50%輕度殘廢，病期17年后80%中度殘廢[2]。

RA病程中滑膜組織的增生、炎癥和自身免疫反應(yīng)三個(gè)病理生理過程相互作用、相互聯(lián)系，共同推動(dòng)病情的進(jìn)展，眾多炎癥細(xì)胞因子直接或間接參與關(guān)節(jié)的炎癥反應(yīng)及對(duì)滑膜、軟骨的破壞，而起主要作用的是TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-l0等。已有研究表明，NF-κB可能對(duì)血管形成具有核心的調(diào)節(jié)作用，并發(fā)現(xiàn)血管生成因子中TGF-β、TNF-α、IL-1β、IL-6等含有NF-κB的特異性結(jié)合位點(diǎn)，其表達(dá)受NF-κB的調(diào)控[3]。本文就NF-κB及幾種重要的細(xì)胞因子在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中作用的研究進(jìn)展綜述如下。

1 NF-κB與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

NF-κB最常見以p65/p50異源二聚體形式存在，在RA中NF-κB/p65的表達(dá)量更加豐富。在靜止?fàn)顟B(tài)下，NF-κB與其抑制物IκB結(jié)合，存在于細(xì)胞質(zhì)中，IκB遮蓋NF-κB的核定位區(qū)域(NLS區(qū)域)，防止其核移位。當(dāng)受到刺激時(shí)，IκB磷酸化，隨之IκB降解，NF-κB的NLS區(qū)域暴露，最后，NF-κB/p65向核內(nèi)移位，與靶基因的κB位點(diǎn)結(jié)合。NF-κB在RA中的兩個(gè)主要作用途徑:一是NF-κB活化后可增強(qiáng)IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、粘附分子、粒單集落刺激因子、環(huán)氧酶2等基因的轉(zhuǎn)錄水平，同時(shí)，NF-κB活化又是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎滑膜表達(dá)的許多炎癥介質(zhì)(如TNF-α、IL-1β等炎癥因子)表達(dá)增強(qiáng)的正反饋結(jié)果，兩者構(gòu)成一反饋機(jī)制，導(dǎo)致類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎炎癥反應(yīng)。二是可阻斷滑膜細(xì)胞的凋亡。有研究提示，NF-κB調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，抑制蛋白的表達(dá)，對(duì)腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎成纖維細(xì)胞的凋亡有拮抗作用。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，NF-κB不但能促進(jìn)RA病人Th細(xì)胞向Th1細(xì)胞發(fā)展，而且還促進(jìn)滑膜細(xì)胞的增殖和抑制其凋亡，導(dǎo)致滑膜肥厚增生,加重關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞[4]。

韓飛等[5]通過RT-PCR檢測(cè)46例滑膜組織(RA17例、OA24例、正常5例)中p65、p50、NF-κB抑制因子及1L-1β、MMP-9的mRNA水平，發(fā)現(xiàn)NF-κB的表達(dá)及活化水平均顯著高于OA和正常對(duì)照，1L-1β與MMP-9的轉(zhuǎn)錄水平均高于正常，與NF-κB的活化水平正相關(guān)。且通過原位免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)p65在細(xì)胞核中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)RA組NF-κBp65活性系數(shù)顯著高于OA組及正常對(duì)照，其陽(yáng)性細(xì)胞主要為增生的襯里層細(xì)胞、襯里下層侵潤(rùn)的炎癥細(xì)胞。在RA滑膜組織中，NF-κB及其調(diào)控基因的表達(dá)和活化水平顯著升高，激活這一途徑可能對(duì)RA的發(fā)生、發(fā)展有重要意義。Crofford等[6]研究證實(shí)，RA患者的初級(jí)滑膜細(xì)胞在IL-1β刺激下，是通過NF-κB活化的途徑使環(huán)氧化酶-2(COX-2)表達(dá)增加，用p65反義寡核苷酸預(yù)處理RA患者的初級(jí)滑膜細(xì)胞，可使其COX-2表達(dá)明顯下降，而COX-2催化合成的炎性遞質(zhì)-前列腺素(PGE2)是RA病理機(jī)制中重要的環(huán)節(jié)。Benito等[7]采用免疫組織化學(xué)及凝膠電泳遷移率改變分析法，研究了分別來自10例RA、7例血清陰性關(guān)節(jié)病及6例骨關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)標(biāo)本，其結(jié)果顯示:在軟骨與血管翳交界部位(CPJ)，NF-κB陽(yáng)性細(xì)胞絕對(duì)值顯著高于關(guān)節(jié)內(nèi)其它非CPJ部位。提示NF-κB的表達(dá)與關(guān)節(jié)的侵蝕密切相關(guān)，說明NF-κB1在關(guān)節(jié)破壞中有重要作用。

2 TNF-α與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

TNF-α和IL-1是RA發(fā)病機(jī)理中居中心地位的炎癥性細(xì)胞因子，參與RA的發(fā)生、發(fā)展過程。TNF-α可以誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)粘附分子，促進(jìn)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮粘附滲透導(dǎo)致局部炎癥;可刺激滑膜纖維母細(xì)胞和軟骨細(xì)胞產(chǎn)生前列腺素E2和膠原酶等，促進(jìn)骨質(zhì)破壞和骨的吸收及纖維母細(xì)胞增生，抑制骨膠原的合成;可增加滑膜及內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的釋放而促進(jìn)血管翳的形成。TNF-α還可能是導(dǎo)致RA相關(guān)貧血的因素之一。段宏梅等[8]研究發(fā)現(xiàn)，RA伴慢性疾病性貧血患者血清中TNF-α顯著增高，且與血清鐵、血紅蛋白濃度呈負(fù)相關(guān)。提示TNF-α可能通過影響鐵代謝和紅細(xì)胞生成素的產(chǎn)生而參與RA伴慢性貧血發(fā)生過程。

RA患者體內(nèi)TNF-α濃度與病情及活動(dòng)相關(guān)。俞松山[9]研究表明，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者在治療前血清TNF-α水平非常顯著地高于正常人組，經(jīng)治療后1年則與正常人比較無(wú)顯著性差異。李素芳[10]報(bào)道，TNF-α濃度在RA患者的外周血和關(guān)節(jié)滑液中均顯著升高，經(jīng)過有效治療后，TNF-α水平呈顯著性下降，并接近健康人水平，證實(shí)了TNF-α在RA患者疾病發(fā)生過程中起著重要作用，TNF-α可能直接參與了關(guān)節(jié)滑膜組織的炎癥病變反應(yīng)。曹秀琴等[11]研究顯示，RA的發(fā)病與TNF-α、NO、SOD的含量有一定關(guān)系。

3 白介素與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

3.1 IL-1 IL-1家族包過至少三個(gè)成分，即兩個(gè)致炎性激動(dòng)劑IL-1α、IL-1β及1個(gè)抑制它們的受體拮抗劑(IL-1Rα)。IL-1α和IL-1β具有同樣的致炎性能。在人體內(nèi)以IL-1β為主，IL-1β具有誘導(dǎo)其它細(xì)胞因子表達(dá)的作用，是控制RA骨侵蝕和軟骨破壞的關(guān)鍵因子，可抑制其修復(fù)，與關(guān)節(jié)軟骨的損傷程度呈正相關(guān)。IL-1β比TNF-α有更強(qiáng)的刺激MMPs產(chǎn)生及抑制膠原和糖蛋白合成，從而加重骨損傷的作用[12]。

有報(bào)道[13]:血清IL-1的水平與疾病的活動(dòng)性及組織形態(tài)學(xué)特征密切相關(guān)。IL-1可以調(diào)節(jié)多種細(xì)胞因子、細(xì)胞粘附分子、免疫調(diào)節(jié)分子及前炎癥介質(zhì)的表達(dá)，在RA的骨侵蝕及軟骨破壞中發(fā)揮重要作用，如IL-1增加環(huán)氧酶-2和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的表達(dá)，并因此促進(jìn)了一氧化氮、前列腺素這些前炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，NO和PGE2可進(jìn)一步促進(jìn)炎癥的發(fā)生，并參與了RA的關(guān)節(jié)破壞機(jī)制。肖金魚等[14]應(yīng)用ELISA法檢測(cè)大鼠血清中炎性細(xì)胞因子IL-1的水平，結(jié)果與對(duì)照組大鼠比較，RA模型組大鼠血清中IL-1水平明顯升高，提示IL-1在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)病過程中起著重要作用。張含玉[15]應(yīng)用放射免疫分析法和ELISA法測(cè)定血清IL-1的水平，結(jié)果RA活動(dòng)組和非活動(dòng)組均明顯高于對(duì)照組，說明IL-1在RA患者的疾病發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。王志中等[16]的研究表明，TNF-α與RA疾病炎癥活動(dòng)相關(guān)，可作為衡量RA疾病炎癥活動(dòng)的指標(biāo)之一，IL-1β在一定程度上反映炎癥活動(dòng)程度，但不如TNF-α敏感。

3.2 IL-6 IL-6是由活化的單核細(xì)胞產(chǎn)生的一種多效性細(xì)胞因子，是在免疫應(yīng)答中產(chǎn)生的重要炎癥介質(zhì)，在自身免疫疾病中起到誘發(fā)和維持免疫炎性反應(yīng)的功能，是RA滑膜炎癥及關(guān)節(jié)損傷的重要介質(zhì)之一。在RA中，IL-6不能直接刺激滑膜母細(xì)胞和軟骨細(xì)胞產(chǎn)生作用，而是通過能增強(qiáng)TNF-α和IL-1的效應(yīng)，并且誘導(dǎo)其它細(xì)胞因子的產(chǎn)生并發(fā)揮致病作用。另外，IL-6還能促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白IgG、IgM及合成類風(fēng)濕因子(RF)。

IL-6可促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的形成。RA患者體內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平的升高程度與病情活動(dòng)呈正相關(guān)，說明其可能參與RA的發(fā)病，包括血管翳的形成。李強(qiáng)等[17]通過對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者血清中IL-6水平的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者血清中IL-6水平比健康對(duì)照組明顯升高，活動(dòng)期患者血清中IL-6水平明顯高于穩(wěn)定期，且與反應(yīng)病情活動(dòng)的主要指標(biāo)EST及CRP呈正相關(guān)，表明IL-6的水平變化不僅與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎免疫炎癥及骨質(zhì)破壞有關(guān)，其水平高低還反應(yīng)了類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的病情活動(dòng)變化。王勇等[18]證實(shí)，活動(dòng)期RA患者血清SAA(血清淀粉樣蛋白A)與IL-6均顯著增高，穩(wěn)定期患者僅有輕度增加，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，RA患者IL-6及SAA水平的變化對(duì)RA活動(dòng)性的判斷有一定的臨床意義。

3.3 1L-10 1L-10是一種具有免疫調(diào)控和在炎癥的發(fā)生、發(fā)展過程中有重要的抑制作用的抗炎性細(xì)胞因子。1L-10在RA中主要由巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞產(chǎn)生，一方面抑制炎性細(xì)胞(如單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等)的粘附、侵潤(rùn)，另一方面抑制各種促炎性細(xì)胞因子的合成和分泌，它能使具有致炎作用的IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子減少，有助于減輕炎癥反應(yīng)。1L-10能通過抑制單核吞噬細(xì)胞表面的MHCⅡ類抗原的表達(dá)，抑制其表面抗原遞呈能力，減弱或消除T、B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。1L-10被視為是一種理想的抗炎因子。

付麗紅等[19]研究顯示，34例處于活動(dòng)期RA病人外周單個(gè)核細(xì)胞1L-10mRNA表達(dá)及血清中蛋白表達(dá)水平均低于健康對(duì)照組，病例組1L-10基因啟動(dòng)子甲基化率高于健康對(duì)照組，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示啟動(dòng)子甲基化可能是1L-10基因失活的重要機(jī)制，可能參與了RA的發(fā)生發(fā)展。范雪亮等[20]應(yīng)用ELISA法測(cè)佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠模型血清中1L-10的水平，結(jié)果顯示，與對(duì)照組大鼠比較，模型組大鼠血清中1L-10水平明顯降低，1L-10的分泌受到了抑制。范祖森等[21]報(bào)道，經(jīng)腹腔注射1L-10后能改善佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠病情，大鼠血清及關(guān)節(jié)液內(nèi)炎癥細(xì)胞因子1L-1、1L-6、1L-8、TNF-α水平明顯下降，腹腔巨噬細(xì)胞和脾淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的能力均受到抑制，表明1L-10是通過抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生而發(fā)揮治療作用的。

4 展望

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎是一種致殘率較高、進(jìn)展性、破壞性的全身性自身免疫病，其發(fā)病機(jī)理復(fù)雜，多種細(xì)胞級(jí)細(xì)胞因子協(xié)同參與?，F(xiàn)階段，對(duì)RA的研究已經(jīng)深入到細(xì)胞水平、分子水平、基因水平，但由于RA病因極其復(fù)雜，到目前為止，醫(yī)學(xué)界仍沒有攻克RA這一世界性難題。研究這些炎性細(xì)胞因子在RA發(fā)病過程中的作用及表達(dá)水平，將有助于進(jìn)一步明確RA的發(fā)病機(jī)制，為RA的藥物治療及免疫治療提供新思路和科學(xué)理論依據(jù)。

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(綜述講座欄目編輯:張玉亭)

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1004-6879(2012)03-0313-03

2012-05-17)

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