腎上腺髓質(zhì)素與組織纖維化的研究進(jìn)展

郝淑玲(綜述)，鐘郁鴻，李建東※(審校)

(1.北京軍區(qū)總醫(yī)院呼吸內(nèi)科，北京100700;2.北京軍區(qū)總醫(yī)院263臨床部，北京101149)

組織纖維化嚴(yán)重地影響著人體器官功能的正常發(fā)揮，其是導(dǎo)致臟器功能衰竭的重要原因，目前臨床上尚無有效的抗纖維化藥物。因此，抗纖維化研究是醫(yī)學(xué)研究的重要課題之一。腎上腺髓質(zhì)素(adrenomedullin，AM)是1993年發(fā)現(xiàn)的一種血管活性肽[1]，其具有擴張血管、抗氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和凋亡等多種作用?，F(xiàn)僅就AM與肺臟、心臟、腎臟、肝臟組織纖維化的研究進(jìn)展予以綜述。

1 AM與肺纖維化

AM被認(rèn)為是肺血管發(fā)生與肺泡發(fā)展的啟動因子[2]。肺是體內(nèi)AM合成及分泌的主要場所之一，肺組織中可檢測到AM受體的表達(dá)，AM通過激活細(xì)胞表面受體，在呼吸系統(tǒng)的生理調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。缺氧是肺纖維化的重要特征之一，成纖維細(xì)胞是纖維化形成和發(fā)展的主要因素。研究表明，缺氧可以刺激肺組織AM及其受體表達(dá)增加[3]。AM與重要的促纖維化因子——轉(zhuǎn)化生長因子 β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)存在聯(lián)系，Swiss 3T3 成纖維細(xì)胞可合成和分泌AM，而TGF-β1可以抑制AM的分泌[4]，提示AM在肺纖維化中可能發(fā)揮作用。

Vizza等[5]研究發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的肺臟疾病末期患者(包括慢性阻塞性肺疾病、肺囊性纖維化、特發(fā)性彌漫間質(zhì)性肺纖維化、特發(fā)性肺動脈高壓)血液中AM水平增高，且靜脈血比動脈血高，右心房擴大程度、平均右心房壓、左心室大小與靜脈AM水平相關(guān)，提示AM在包括纖維化在內(nèi)的嚴(yán)重肺臟疾病中可能發(fā)揮著調(diào)節(jié)作用。

Di等[6]研究 AM 對博萊霉素誘導(dǎo)的肺纖維化大鼠的作用，在大鼠氣管內(nèi)滴入博萊霉素，同時腹腔內(nèi)注射AM 200 ng/(kg·d)，在形成纖維化的不同階段(第7、14、21日)分別檢測肺組織的病理及細(xì)胞因子發(fā)現(xiàn):與單純博萊霉素處理組相比，AM治療組大鼠肺損傷和炎癥程度減輕，表現(xiàn)為髓過氧化物酶活性、細(xì)胞因子、黏附分子、誘生型一氧化氮合酶、硝基酪氨酸、多聚腺苷二磷酸核糖、TGF-β產(chǎn)生減少，表明 AM通過下調(diào)炎性因子的表達(dá)，阻止博萊霉素誘導(dǎo)的肺損傷。

2 AM與心臟纖維化

AM是一種強效的血管舒張劑，在心臟、腎臟、大動脈及腦中表達(dá)，其被認(rèn)為是心血管系統(tǒng)疾病嚴(yán)重性的潛在標(biāo)志物之一[7]。大量研究表明，內(nèi)源性AM在心血管疾病導(dǎo)致的心臟纖維化中發(fā)揮著保護(hù)作用[8-10]。

采用基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將載有AM基因的腺病毒給予高血壓及糖尿病大鼠注射，形態(tài)學(xué)檢查顯示，AM基因傳遞縮小了心肌細(xì)胞的直徑、減少了心臟間質(zhì)纖維化和細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生。在缺血再灌注損傷心肌梗死大鼠模型中，AM基因傳遞明顯降低了心肌梗死的發(fā)生率、減少了心肌細(xì)胞的凋亡以及超氧化物的產(chǎn)生，緩解了高血壓、心肌梗死、心血管重建，提示AM在心血管疾病中發(fā)揮著重要的抗氧化作用[8，11-14]。

另一項在敲除AM基因(AM+/－)的研究中發(fā)現(xiàn)，血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)使胎鼠心臟細(xì)胞直徑、蛋白質(zhì)合成及成纖維細(xì)胞增殖增加，細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)表達(dá)增高，AM通過蛋白激酶A抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心臟細(xì)胞ERK的活性，發(fā)揮抑制心臟肥大的保護(hù)作用[15]。給予高血壓小鼠AngⅡ受體拮抗劑TCV-116(DSHF-T組)或空載體(DSHF-V組)，與空白對照組比較，DSHF-V組AM 信使 RNA(mRNA)、免疫活性 AM、左心室Ⅰ型膠原mRNA顯著增加;與 DSHF-V組相比，DSHF-T組AM mRNA、免疫活性AM、左心室Ⅰ型膠原mRNA顯著降低。提示AM在受損心肌重建中發(fā)揮重要作用[9]。

成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞是連接組織重建的主要變化，其特征是過度表達(dá)α-平滑肌肌動蛋白及生成細(xì)胞外基質(zhì)。實驗發(fā)現(xiàn)，TGF-β和AngⅡ可促進(jìn)心臟成纖維細(xì)胞α-平滑肌肌動蛋白表達(dá)，AM可阻斷心臟成纖維細(xì)胞膠原的合成[16]。在肌纖維母細(xì)胞形成瘢痕的最初階段，心房利鈉尿肽(atrial natriuretic peptide，ANP)、腦 鈉 肽 (brain natriuretic peptide，BNP)以及AM mRNA的持續(xù)表達(dá)，表明瘢痕肌纖維母細(xì)胞合成ANP、BNP和AM可部分影響纖維化的修復(fù)[17]。

間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSCs)具有多項分化潛能。一項MSCs移植治療擴張性心肌病的實驗發(fā)現(xiàn)，體外培養(yǎng)的骨髓來源的MSCs可分泌AM等多種細(xì)胞因子，與移植空載體相比，MSCs移植可增加毛細(xì)血管密度、減少心肌層膠原容量，提示MSCs移植后有抗心臟纖維化的作用，其不僅通過分化成心肌細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞，同時也通過生成AM等促血管生成因子、有絲分裂因子等發(fā)揮抗心臟纖維化的作用[10]。另一項研究發(fā)現(xiàn)，給予心力衰竭小鼠心肌內(nèi)注射MSCs，4周后發(fā)現(xiàn)AM在MSCs中表達(dá)，其在心肌中表達(dá)增加。MSCs條件培養(yǎng)基抑制心臟成纖維細(xì)胞增殖及Ⅰ和Ⅲ型膠原mRNA的表達(dá)，提示MSCs移植通過分泌抗纖維化因子AM抑制心臟成纖維細(xì)胞，降低心臟纖維化[18]。

3 AM與腎臟纖維化

AM是一種血管舒張、細(xì)胞生長調(diào)節(jié)肽，可促進(jìn)尿鈉排泄。免疫組化研究顯示，AM在腎臟集合管、遠(yuǎn)曲小管、腎小球系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、腎小球足細(xì)胞中表達(dá)[19]。腎組織中活性形式的AM/無活性形式的AM-甘氨酸的比例高于血漿以及尿液中。

內(nèi)源性AM可抑制腎臟纖維化。將載有AM基因的腺病毒載體給予高血壓及糖尿病大鼠注射發(fā)現(xiàn)，AM基因傳遞導(dǎo)致環(huán)腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)、一氧化氮、環(huán)鳥苷酸水平升高，心、腎、腦組織超氧化物產(chǎn)物減少，提示AM通過激活第二信使cAMP、一氧化氮、環(huán)鳥苷酸依賴的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制氧化應(yīng)激產(chǎn)物，其作為抗氧化劑在保護(hù)腎功能中發(fā)揮重要作用[8，12-14]。給大鼠注射腺病毒介導(dǎo)的AM基因及將AM基因轉(zhuǎn)染腎293細(xì)胞的試驗發(fā)現(xiàn)，大鼠腎臟表達(dá)AM mRNA，尿蛋白分泌減少，血壓下降，腎血流、腎小球濾過率及尿cAMP水平增加，免疫組織化學(xué)發(fā)現(xiàn)腎小球硬化、腎小管破裂、蛋白管型聚集、間質(zhì)纖維化以及腎293細(xì)胞增殖減輕，AM在腎纖維化中起保護(hù)作用[20-22]。

AM對腎小球系膜細(xì)胞(glomerular mesangial cells，MC)具有抗增殖效應(yīng)，AM治療能明顯減少MC的數(shù)量，同時單核細(xì)胞趨化蛋白1、骨橋蛋白、纖溶酶原活化抑制因子1以及Ⅰ、Ⅲ型膠原 mRNA 的表達(dá)也降低[19，23]。Nagae 等[23]將大鼠單側(cè)輸尿管阻塞后，建立腎小管間質(zhì)性纖維化模型發(fā)現(xiàn)，輸尿管阻塞后內(nèi)源性AM在腎間質(zhì)過度表達(dá)，明顯抑制纖維化以及腎小管細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞增殖，而結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor，CTGF)mRNA和ERK磷酸化表達(dá)上調(diào)。AM抑制了TGF-β誘導(dǎo)的NRK-49F腎成纖維細(xì)胞CTGF纖維連接素mRNA的上調(diào)，同時抑制了ERK磷酸化和細(xì)胞增殖。AM受體基因表達(dá)的上調(diào)伴隨cAMP的產(chǎn)生，這一作用可被AM抗體部分阻斷。內(nèi)源性AM在輸尿管阻塞大鼠中過度表達(dá)，通過cAMP介導(dǎo)的誘導(dǎo)性CTGF和ERK磷酸化減少，阻止腎小管間質(zhì)纖維化和細(xì)胞增殖。AM受體包括降鈣素受體樣受體(calcitonin receptor-like receptor，CRLR)、受體活化修飾蛋白1-3(receptor-activity-modifying protein1-3，RAMP1-3)。在梗阻性腎病引起的纖維化大鼠模型中，RAMP1、RAMP2及CRLR明顯上調(diào)。因此，AM在腎疾病進(jìn)展中發(fā)揮抗細(xì)胞增殖的作用，上調(diào)AM受體系統(tǒng)可能是其中重要的環(huán)節(jié)[8，19]。

4 AM與肝臟纖維化

關(guān)于AM與肝纖維化的研究較少。在肝纖維化的發(fā)展中，產(chǎn)生許多介質(zhì)刺激肝臟細(xì)胞分化成肌纖維細(xì)胞，并產(chǎn)生膠原。近來的研究表明，缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor-1alpha，HIF)-1α是肝臟纖維化發(fā)展中前纖維化因子，如血小板源性生長因子A和血小板源性生長因子B及纖溶酶原激活抑制因子1上調(diào)的關(guān)鍵蛋白。缺氧刺激正常大鼠和缺乏HIF-1α或HIF-1β的大鼠肝細(xì)胞AM生成[24]。在四氯化碳誘導(dǎo)的肝硬化伴腹水大鼠中，血漿腎素和AM的水平明顯增高，AM基因表達(dá)增高，同時CRLR、RAMP1、RAMP2和RAMP3也增高，提示肝硬化增加 AM、CRLR、RAMP1、RAMP2以及RAMP3 mRNA的表達(dá)，AM基因表達(dá)增高發(fā)生于肝硬化之前[25]。這一研究結(jié)果提示，AM在肝硬化中的合成和釋放增加可能在肝硬化的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮作用。

5 小結(jié)

組織纖維化是機體重要的病理改變，過度纖維化嚴(yán)重影響組織、器官的功能，并與多種疾病密切相關(guān)，目前臨床缺乏有效的抗纖維化藥物。以上研究結(jié)果表明，AM作為一種抗纖維化因子，在肺臟、心臟、腎臟、肝臟纖維化中可能發(fā)揮保護(hù)性作用，其抗纖維化機制可能通過上調(diào)AM受體、抑制促增殖和纖維化因子、減輕超氧化物產(chǎn)生等多種途徑發(fā)揮作用，提示AM可能具有潛在的臨床應(yīng)用前景。

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