白細(xì)胞介素-32在克雷伯桿菌肺炎發(fā)生發(fā)展中的作用

許德鳳

(上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院，上海 200135)

克雷伯桿菌(Kp)是導(dǎo)致肺炎發(fā)生的主要細(xì)菌之一，往往產(chǎn)生嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)，并可使局部炎癥向全身性炎癥演變。同時Kp肺炎耐藥株不斷增加，且產(chǎn)生超廣譜酶，易形成多發(fā)性蜂窩狀肺膿腫，從而導(dǎo)致敗血癥的發(fā)生，發(fā)病率和致死率較高，其疾病進(jìn)展與多種細(xì)胞因子關(guān)系密切。在肺炎早期，血中促炎細(xì)胞因子腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-6、-8等明顯增加，而IL-32作為一種新發(fā)現(xiàn)的前炎性反應(yīng)細(xì)胞因子，能誘導(dǎo) TNF-α、IL-6和 IL-8等的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致肺炎的發(fā)生發(fā)展。本文就IL-32在Kp肺炎發(fā)生發(fā)展中的作用及作用機(jī)制做一闡述。

1 Kp感染疾病進(jìn)展與多種細(xì)胞因子關(guān)系密切

研究證實(shí)Kp肺炎時，炎性細(xì)胞過度激活，產(chǎn)生并釋放大量細(xì)胞因子，如TNF-α、IL-1β、-6、-8 等，在肺炎發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。IL-1β、-6、-8及TNF-α是重要的炎性生物標(biāo)記，其與肺部炎癥病理變化密切相關(guān)〔1〕。

2 IL-32的生物學(xué)特性及與炎癥性疾病的關(guān)系

2.1IL-32的生物學(xué)特性 Kim等〔2〕鑒定并命名了IL-32。隨后越來越多研究表明IL-32是一種前炎性反應(yīng)細(xì)胞因子〔3，4〕，它和很多炎癥性和自身免疫性疾病密切相關(guān)。IL-32主要由自然殺傷細(xì)胞、T細(xì)胞、上皮細(xì)胞及周圍血中的單核細(xì)胞產(chǎn)生分泌。干擾素(IFN)-γ 能強(qiáng)烈誘導(dǎo)上皮細(xì)胞和單核細(xì)胞IL-32 的產(chǎn)生。IL-32 存在四種剪接變異體：α、β、γ 和δ〔4〕。其主要生物學(xué)特性：①誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生:IL-32有促炎癥因子的特性，可通過激活核因子(NF)-κB和P38MAPK途徑產(chǎn)生諸如TNF-α、IL-1β、-6等細(xì)胞因子。這種特性表明IL-32可能在炎癥反應(yīng)放大效應(yīng)中起重要作用〔4～7〕。IL-32還可誘導(dǎo)諸如IL-8和巨噬細(xì)胞炎癥因子(MIP)-2CXC類趨化因子的產(chǎn)生，基于這些趨化因子的影響，IL-32有可能放大多形核粒細(xì)胞(PMNs)對病原微生物的吞噬和殺傷功能〔8〕。②促進(jìn)炎癥介質(zhì)釋放:IL-32是小鼠巨噬細(xì)胞和人血單個核細(xì)胞前列腺素雌二醇(E2)釋放的強(qiáng)大誘導(dǎo)劑，前列腺素E2的釋放是炎癥的重要特征之一，IL-32通過促進(jìn)前列腺素的釋放，激活外周血單個核細(xì)胞中的花生四烯酸代謝〔9〕。將人IL-32γ注射至裸鼠的膝關(guān)節(jié)，可觀察到關(guān)節(jié)腫脹，炎癥細(xì)胞顯著流入及軟骨損傷。在TNF-α缺陷的小鼠中，未觀察到IL-32所致的關(guān)節(jié)腫脹，炎癥細(xì)胞的流入顯著減少，但是黏蛋白丟失并不受影響，這提示IL-32的效應(yīng)部分依賴于TNF-α。③參與調(diào)節(jié)自然殺傷細(xì)胞(NK)正常功能:研究證明NK功能障礙與IL-32調(diào)節(jié)不良有關(guān)，且對IL-2激活存在障礙〔10〕。

2.2IL-32受體與炎癥性疾病的關(guān)系 Novick等〔11〕在一項(xiàng)針對IL-32受體的研究中分離鑒定出與IL-32α結(jié)合的蛋白是分子量為30 kD的蛋白酶(PR)3，也就是IL-32的受體。PR3受體作用不依賴于其酶的活性。在這之前對PR3的研究〔12〕已提示PR3是一種多功能的蛋白，可影響細(xì)胞的生長、分化和凋亡。PR3在細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥性疾病中發(fā)揮的作用主要依賴于其酶的活性，即PR3可活化PR活化受體(PAR)-2。在很多組織都發(fā)現(xiàn)了PAR-2參與炎癥的病理作用。在PAR-2缺乏的小鼠和使用PAR-2拮抗劑的小鼠身上，人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的關(guān)節(jié)炎癥顯著減輕。另外還有報(bào)道〔13〕PAR-2在氣管炎癥及傳染性結(jié)腸炎中發(fā)揮重要作用。PR3通過活化PAR-2參與了炎癥的發(fā)生。同時，PR3的活化與細(xì)胞因子誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)也有關(guān)系，在使用抗PR3的拮抗劑時，與可溶性PR3同時增加的還有一些前炎癥反應(yīng)細(xì)胞因子如IL-1和TNF，表明IL-32在炎癥性疾病中發(fā)揮作用。

3 IL-32參與多種炎癥性疾病的作用機(jī)制

目前的研究表明：IL-32主要作用是誘導(dǎo)TNF-α、IL-1β、-6和趨化因子的產(chǎn)生。IL-32與TNF-α密切相關(guān)并可促使與TNF-α相關(guān)的炎癥疾病的惡化〔14〕。文獻(xiàn)報(bào)道IL-32與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)、Crohn病(局限性腸炎)、結(jié)核病、獲得性免疫缺陷綜合征等炎癥性疾病密切相關(guān)，IL-32的表達(dá)與紅細(xì)胞沉降率、TNF-α、IL-1β和IL-8等炎癥性因子密切相關(guān)〔6,14～18〕。

目前已發(fā)現(xiàn)IL-32能通過多條信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)〔4，18〕。①NF-κB通路IL-32與相應(yīng)受體結(jié)合激活NF-κB通路，影響多種細(xì)胞因子、黏附因子、免疫受體、急性時相蛋白、應(yīng)激反應(yīng)蛋白基因的轉(zhuǎn)錄。例如，IL-32以時間依賴性方式誘導(dǎo)Raw細(xì)胞中NF-κB抑制蛋白(I-κB)降解，激活NF-κB，通過NF-κB誘導(dǎo)IL-32的表達(dá)。②P38MAPK磷酸化通路:P38MAPK屬于有絲分裂原蛋白激酶(MAPK)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的一個亞族，是廣泛存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的含有絲氨酸/蘇氨酸殘基的蛋白激酶，P38MAPK激活是炎癥信號的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄分子。③半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶(Caspase)-1途徑誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生IL-32，刺激IL-1β和IL-6產(chǎn)生。

4 IL-32在呼吸道炎癥反應(yīng)中的作用及機(jī)制

4.1參與呼吸道炎癥 IL-32在呼吸道炎癥中有非常重要的作用。慢性阻塞性肺疾病(COPD)是以氣道慢性炎癥性改變?yōu)椴±硖卣髦坏某Ｒ姴?，Calabrese等〔20〕利用免疫組化技術(shù)研究了IL-32對COPD及病情發(fā)展的影響，結(jié)果表明，IL-32在COPD患者中表達(dá)增加。

4.2促進(jìn)呼吸道炎癥作用 IL-32在自然免疫反應(yīng)及特殊免疫反應(yīng)中都是一個重要的參與者。自然免疫反應(yīng)作為呼吸道炎癥中的一道抗炎癥防線，IL-32可通過NF-κB、p38MAPK等誘導(dǎo)IL-1α、-1β、-2、-6、TNF-α、NF、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白2、活化蛋白-1和化學(xué)趨化因子等的活性。而呼吸道炎癥反應(yīng)中，最重要的炎癥因子就是IL-6、-8、TNF-α、細(xì)胞黏附因子(ICAM)-1等〔21〕。文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)IL-32的量減少大約80%時，ICAM-1、IL-1α、-6和IL-8的相關(guān)刺激產(chǎn)物將減少62%，表明IL-32是一個重要的促炎癥因子〔20〕。研究發(fā)現(xiàn)，人血管內(nèi)皮細(xì)胞中存在大量IL-32，通過NF-κB、促炎癥因子TNF-α及IL-1β等可誘導(dǎo)IL-32的表達(dá)，而IL-32β可通過誘導(dǎo)血管黏附因子和細(xì)胞因子而使炎癥在血管內(nèi)播散，同時，IL-32可使炎癥細(xì)胞在有活性的內(nèi)皮細(xì)胞上聚集〔22，23〕。通過這種反饋，呼吸道炎癥可從肺局部擴(kuò)散到全肺，從輕度變?yōu)橹囟?。并隨著血液循環(huán)向全身播散，甚至導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征。

5 目前存在的問題

綜上，IL-32在Kp肺炎形成中起作用，但還有許多問題尚未解決：①Kp肺炎不同時期IL-32水平的變化和病情發(fā)展的關(guān)系；②在Kp肺炎中，IL-32是通過何種途徑分泌并發(fā)揮作用的?這些問題還需進(jìn)一步研究，如果弄清楚以上問題，IL-32就不僅僅可以作為Kp肺炎的治療指標(biāo)，還可以有效標(biāo)記疾病進(jìn)展〔20〕。

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