核因子-κB在眼科疾病中的研究進(jìn)展

天津市靜?？h醫(yī)院（301600）趙輝

1986年，Sen等[1]首先從B淋巴細(xì)胞核提取物中檢測(cè)到一種核蛋白因子，即核因子-κB（NF-κB），它能與免疫球蛋白κ輕鏈基因增強(qiáng)子κB序列（GGGACTTTCC）特異性結(jié)合。近年的研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB是一種多功能核轉(zhuǎn)錄因子，具有廣泛的生物學(xué)活性，激活后可促進(jìn)多種炎癥細(xì)胞因子及免疫基因的轉(zhuǎn)錄[2]。NF-κB不僅在多種生理病理情況下具有重要作用，而且還因其在眼科疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸中的作用而日益受到人們的重視，因此，筆者現(xiàn)將NF-κB在眼科疾病中所起作用的相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

1 NF-κB的概述

1.1 NF-κB的生物學(xué)特點(diǎn) NF-κB是由多肽鏈p50和p65兩種亞基形成的二聚體，包括p50同源二聚體、p65同源二聚體和p50-p65異源二聚體。其中，p50-p65異源二聚體是NF-κB最常見(jiàn)的活化形式，幾乎存在于所有的細(xì)胞中，在其中發(fā)揮著重要的生理功能。p50是蛋白前體p105經(jīng)蛋白水解等加工成熟后形成的。它的氨基酸殘基與Rel原癌基因表達(dá)的蛋白同源，稱Rel同源區(qū)[3]，內(nèi)含DNA結(jié)合區(qū)域、二聚體區(qū)域及核位置信號(hào)區(qū)。p65屬Rel原癌基因表達(dá)產(chǎn)物，是Rel蛋白，它含有轉(zhuǎn)錄活化區(qū)域。

1.2 NF-κB的活化 抑制蛋白κB（IκB）是NF-κB的一個(gè)抑制性亞單位，其C-末端有多個(gè)含絲氨酸的ankyrin重復(fù)片段，使其能與NF-κB結(jié)合。IκB包括：IκB-α、IκB-β、IκB-ε、bcl-3及p105[4]。在靜息細(xì)胞中，NF-κB的p65亞基與IκB形成復(fù)合體，由于未暴露出核位置信號(hào)區(qū)，使NF-κB不能向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，因此使其被阻止在細(xì)胞漿內(nèi)，處于無(wú)活性狀態(tài)。

多種細(xì)胞外信號(hào)均能使NF-κB活化，包括IL-1和TNF-α等細(xì)胞因子、脂多糖、病毒、紫外線以及活性氧自由基等。盡管NF-κB被激活的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)途徑目前尚不十分明確，但就目前現(xiàn)有的證據(jù)證明其被激活過(guò)程中至少需要以下兩個(gè)步驟：①I(mǎi)κB從NF-κB復(fù)合體上解離降解，暴露NF-κB的核位置信號(hào)區(qū)；②NF-κB發(fā)生核異位并與特定的κB序列結(jié)合。不同的細(xì)胞外刺激通過(guò)激活特殊的IκB激酶，使其磷酸化，在蛋白酶小體的作用下，IκB發(fā)生降解，使NF-κB活化，有能力進(jìn)入細(xì)胞核而發(fā)揮作用[5]。

1.3 NF-κB的功能 NF-κB的激活將導(dǎo)致其炎癥相關(guān)基因的表達(dá)增強(qiáng)，引起明顯的炎癥反應(yīng)?，F(xiàn)已證實(shí)NF-κB能促進(jìn)表達(dá)增強(qiáng)的炎癥相關(guān)多種基因編碼的蛋白，包括TNF-α、IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、MCP-1和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶等。

NF-κB與凋亡的關(guān)系也十分密切，它能刺激IL-1β轉(zhuǎn)化酶、C-myc、TNF-α基因的表達(dá)，從而引起細(xì)胞凋亡。但近來(lái)又有證據(jù)表明，NF-κB也有抗凋亡作用。Hiralashi等[6]在研究中為特異性抑制NF-κB的活性，構(gòu)建了一種腺病毒載體，它能表達(dá)截?cái)嘈问降腎κB，其缺乏NF-κB活化所必備的磷酸化位點(diǎn)。截?cái)嘈问絀κB的過(guò)度表達(dá)能誘導(dǎo)炎癥狀態(tài)下的腎小球系膜細(xì)胞凋亡，間接說(shuō)明NF-κB具有抗凋亡作用。NF-κB對(duì)凋亡的雙相性效應(yīng)可能原因：①不同的NF-κB家族成員調(diào)節(jié)不同的信號(hào)。②NF-κB引起凋亡或抗凋亡依賴于細(xì)胞類型或外界刺激激活的信號(hào)途徑的順序性[7]。

NF-κB在新生血管的形成過(guò)程中也發(fā)揮重要作用。缺氧—再給氧是血管內(nèi)皮細(xì)胞活化的始動(dòng)因素。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)缺氧能致NF-κB活化并從胞漿轉(zhuǎn)移至核內(nèi)，與成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子一起發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，促進(jìn)新生血管管腔的形成[8]。

2 NF-κB與眼科疾病

2.1 流行性角膜結(jié)膜炎 Kase等[9]研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB存在于正常人的結(jié)膜上皮細(xì)胞但無(wú)表達(dá)，而流行性角膜結(jié)膜炎患者結(jié)膜上皮細(xì)胞中NF-κB活化表達(dá)，認(rèn)為活化的NF-κB可能參與流行性角膜結(jié)膜炎的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。

2.2 白內(nèi)障 眾所周知，氧化損傷和紫外線照射是誘發(fā)白內(nèi)障的重要因素，但其分子機(jī)制仍不十分清楚。Dudek等[10]用H2O2處理晶狀體上皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)1h后NF-κB活性明顯升高，2h恢復(fù)正常，認(rèn)為氧化應(yīng)激引起晶狀體上皮細(xì)胞NF-κB活化表達(dá)，從而誘發(fā)白內(nèi)障。Boileau等[11]研究發(fā)現(xiàn)紫外線照射可激活晶狀體上皮細(xì)胞中的NF-κB，認(rèn)為活化的NF-κB可能與白內(nèi)障的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。

2.3 青光眼 反復(fù)的應(yīng)激反應(yīng)可引起小梁網(wǎng)結(jié)構(gòu)改變，可能是開(kāi)角青光眼的發(fā)病機(jī)制。Zhou等[12]用 H2O2處理小梁網(wǎng)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)NF-κB活性升高，認(rèn)為應(yīng)激反應(yīng)可

造成小梁網(wǎng)對(duì)基質(zhì)的粘附活性受到損害，而細(xì)胞粘附的損害可能與細(xì)胞骨架的重排有關(guān)，從而引起高眼壓和青光眼。Kirstein等[13]發(fā)現(xiàn)小梁網(wǎng)中Myoc/TIGR基因啟動(dòng)子保護(hù)區(qū)位于N末端106～77nt之間，此區(qū)域的刪除可引起啟動(dòng)子功能喪失。由于這一區(qū)域 5’端含有NF-κB位點(diǎn)相似的序列，提示NF-κB與小梁的發(fā)育有關(guān)。

2.4 葡萄膜炎 Yang等[14]通過(guò)研究吡咯啉烷二硫代氨基甲酸鹽（PDTC）（一種NF-κB的特異性抑制劑）對(duì)趨化因子及趨化因子受體表達(dá)的影響，闡明NF-κB在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性前葡萄膜炎發(fā)病機(jī)制中的作用，發(fā)現(xiàn)活化的NF-κB通過(guò)轉(zhuǎn)錄調(diào)控IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白-1、正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌的因子，在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性前葡萄膜炎發(fā)病機(jī)制中起著非常重要的作用，通過(guò)抑制NF-κB表達(dá)可能成為葡萄膜炎治療的新途徑。

2.5 增殖性玻璃體視網(wǎng)膜病變（PVR） 田艷明等[15]觀察PVR增生膜中NF-κB表達(dá)，認(rèn)為NF-κB的激動(dòng)可能參與PVR病變的發(fā)生、發(fā)展。Harada等[16]研究發(fā)現(xiàn)PVR患者視網(wǎng)膜前膜中NF-κB呈高表達(dá)狀態(tài)，NF-κB在增殖性玻璃體視網(wǎng)膜病變發(fā)病機(jī)制中起著重要的作用，并且認(rèn)為通過(guò)抑制NF-κB的生物活性防止視網(wǎng)膜前膜的形成可治療增殖性玻璃體視網(wǎng)膜病變。

2.6 糖尿病視網(wǎng)膜病變（PDR） Schepens等[17]發(fā)現(xiàn)糖尿病患者視網(wǎng)膜血管中含NF-κB的周細(xì)胞核明顯增多。Mitamura等[18]發(fā)現(xiàn)PDR患者視網(wǎng)膜前膜中NF-κB mRNA表達(dá)明顯升高，認(rèn)為NF-κB參與了PDR患者視網(wǎng)膜前膜的形成，參與了PDR的發(fā)生、發(fā)展。

2.7 視網(wǎng)膜新生血管 Yoshida等[19]在非灌注區(qū)視網(wǎng)膜和新生血管中，發(fā)現(xiàn)有激活的NF-κB和細(xì)胞因子誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞趨化劑（CINC），NF-κB的激活出現(xiàn)在CINC之前，認(rèn)為缺氧誘導(dǎo)的NF-κB激活可導(dǎo)致CINC 產(chǎn)生，并參與誘導(dǎo)視網(wǎng)膜新生血管生成。之后，該作者又用（75±2）%氧誘導(dǎo)鼠視網(wǎng)膜新生血管，并將PDTC注入鼠眼內(nèi)，發(fā)現(xiàn)全部鼠的新生血管減少。免疫染色顯示，PDTC注入后NF-κB染色強(qiáng)度降低[20]。因此認(rèn)為視網(wǎng)膜新生血管的生成需要NF-κB激活，PDTC可通過(guò)抑制NFκB，治療缺血性視網(wǎng)膜疾病。此外，應(yīng)用NF-κB的反義寡核苷酸鏈治療缺血性視網(wǎng)膜疾病也有重要的意義[21]。

2.8 視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（Rb） Poulaki等[22]研究發(fā)現(xiàn)，Rb細(xì)胞系Y79 和 WERI-Rb1經(jīng)NF-κB選擇性抑制劑SN50處理后，Rb細(xì)胞中的NF-κB被抑制，從而導(dǎo)致線粒體跨膜電位的降低及鈣激活蛋白酶依賴的細(xì)胞凋亡，認(rèn)為NF-κB參與了Rb的發(fā)病，抑制NF-κB活化可以治療Rb。

2.9 視網(wǎng)膜黑色素瘤 對(duì)視網(wǎng)膜黑色素瘤的研究證實(shí)，RPE細(xì)胞突變?yōu)楹谏亓鲂?NF-κB及P物質(zhì)SP1的調(diào)節(jié)[23]。MGSA/GRO是黑色素瘤發(fā)展過(guò)程中的一種基因，NF-κB中的p50和p65異源二聚體的微細(xì)變化，都將影響IL-1及TNF-α對(duì)MGSA/GRO基因轉(zhuǎn)錄的激活[24]。

2.10 堿燒傷 王勇等[25]通過(guò)建立堿燒傷動(dòng)脈模型研究NF-κB在角膜新生血管中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)堿燒傷后6h，NF-κB開(kāi)始表達(dá)并隨時(shí)間延長(zhǎng)含量增高，4d時(shí)表達(dá)最高，7d時(shí)開(kāi)始減少，14d后降至正常水平；而VEGF及角膜新生血管有同樣的變化趨勢(shì)，從而認(rèn)為活化的NF-κB通過(guò)介導(dǎo)VEGF有效地促進(jìn)新生血管的形成。

綜上所述，NF-κB作為一種重要的轉(zhuǎn)錄因子，在多種眼科疾病的發(fā)病中起著重要的調(diào)節(jié)作用。因此，進(jìn)一步研究NF-κB在眼病中的生物學(xué)特性及調(diào)節(jié)機(jī)制，應(yīng)用相關(guān)生物制劑阻斷NF-κB激動(dòng)信號(hào)通路可發(fā)揮對(duì)疾病的治療作用，對(duì)開(kāi)辟眼病治療的分子生物學(xué)途徑具有重要的意義。