轉(zhuǎn)化生長因子β介導(dǎo)的上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化在克羅恩病腸壁纖維化中的作用

徐 速 陳 浩 綜述 曾 莉 審校

1 南京中醫(yī)藥大學(xué)鹽城附屬醫(yī)院，江蘇省鹽城市 224001； 2 南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院

腸壁纖維化被認(rèn)為是炎癥性腸?。↖nflammatory bowel disease，IBD）常見的一種現(xiàn)象，而在CD中，常會引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，最終可導(dǎo)致腸道的狹窄，甚至梗阻而需要手術(shù)［1］。據(jù)報道，超過1／3的CD病人會因為纖維化導(dǎo)致反復(fù)發(fā)作的腸道狹窄［2］。因為其病理機制尚未完全明確，至目前為止，針對其病因的靶向性治療藥物尚未開發(fā)出來，所以治療CD腸道纖維化的手段十分局限，手術(shù)治療CD的腸道狹窄亦有約70%的復(fù)發(fā)率［3］。明確CD的纖維化機制，尤為重要。近年來有研究表明，上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是CD腸道纖維化形成的一個重要途徑［4］，而 TGF－β 在 EMT 進 程 中 起 到 重 要 作 用［5］。本文就此作一綜述。

1 EMT是腸道纖維化形成的重要機制

腸道的慢性炎癥會觸發(fā)生理性的纖維形成過程，是發(fā)生組織修復(fù)還是纖維化取決于ECM蛋白的降解、生成的平衡［6］，表達(dá)α平滑肌肌動蛋白（αsmooth muscle actin，α－SMA）的 肌 成 纖 維 細(xì) 胞（Myofibroblast，MFB）的生成是ECM 合成和沉積的主要原因。EMT是指上皮細(xì)胞失去細(xì)胞極性，丟失細(xì)胞間緊密連接和黏附連接，在形態(tài)學(xué)上發(fā)生向間質(zhì)細(xì)胞表型的轉(zhuǎn)變。此過程中上皮細(xì)胞表型如E－鈣黏蛋白（E－cadherin）、細(xì)胞角蛋白（Cytokeratin，CK）喪失，轉(zhuǎn)變?yōu)殚g質(zhì)細(xì)胞表型如α－SMA、成纖維細(xì)胞特異蛋白1（Fibroblast specific protein 1，F(xiàn)SP1），并獲得較強運動和遷徙能力，分泌大量細(xì)胞外基質(zhì)。40多年前Greenburg和Hay在晶狀體上皮細(xì)胞研究中首次提出了EMT的概念［7］，之后的許多研究發(fā)現(xiàn)其與病理情況下的腫瘤上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及器官的纖維化密切相關(guān)［8］，是一種重要的病理機制。近來發(fā)現(xiàn)EMT也是腸道纖維化過程中一個重要途徑［4］。在CD狹窄腸道的EMT進程中，上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變成間質(zhì)細(xì)胞，表達(dá)MFB和成纖維細(xì)胞，MFB可分泌能降解ECM成分的基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinase，MMPs）和組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物（Tissue inhibitors of metalloproteinase，TIMPs），它們之間的平衡失調(diào)（TIMP－1活性增高，抑制了MMPs的活性），繼而抑制了ECM的降解，刺激纖維化反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展而致腸壁纖維化。

纖維化是復(fù)雜的微環(huán)境中，在各種生長和分化因子、細(xì)胞因子、炎癥趨化因子、蛋白水解酶等誘導(dǎo)或調(diào)節(jié)發(fā)生EMT的［9］，例如一些研究表明，RhoA在TGF－β誘導(dǎo)的EMT過程中是必需的，激活的RhoA GTP酶使細(xì)胞骨架重組，細(xì)胞極性消失，導(dǎo)致E－cadherin減少而發(fā)生EMT。在這之中，TGF－β是在EMT過程中起關(guān)鍵作用的誘導(dǎo)因子，其對纖維化、創(chuàng)面愈合等調(diào)控起決定性作用，直接或間接促進纖維化，包括誘導(dǎo)ECM生成細(xì)胞的遷移和活化、促進ECM蛋白的合成，調(diào)控其降解，促進EMT過程。

2 TGF－β及其信號通路在EMT中的作用

TGF－β屬于生長因子超家族，是一種多功能的多肽類細(xì)胞因子，在多種組織中廣泛表達(dá)，在腸道中免疫細(xì)胞（如肥大細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、T細(xì)胞等）和非免疫細(xì)胞（如上皮細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞等）都分泌TGF－β。其參與多種生物學(xué)過程，如細(xì)胞增殖、分化、粘連、細(xì)胞凋亡及細(xì)胞外基質(zhì)的生成等。在哺乳類動物中其亞型有3種分別為TGF－β1、TGF－β2和TGF－β3，其中TGF－β1是含量最豐富、表達(dá)最多的亞型，與纖維化及EMT關(guān)系也最密切。多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞膜上都存在相應(yīng)的3種TGF－β1跨膜受體，其中以Ⅰ、Ⅱ型受體為主，具有絲／蘇氨酸酶活性。TGF－β1信號通路能夠啟動和促進EMT的完成，其通過多條通路發(fā)揮效應(yīng)，包括主要的Smad信號通路以及MAPK通路、PI3K／Akt通路等。Smad蛋白是將TGF－β1的信號從細(xì)胞膜上的受體轉(zhuǎn)入到細(xì)胞核內(nèi)過程中最重要的轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，其和TGF－β1因子共同組成的信號通路稱為TGF－β1／Smad信號通路，主要包 括 受 體 調(diào) 節(jié) 性 Smad（R－Smads，即 Smad2、Smad3）、通用性 Smad（Smad4）和抑制性 Smad（Smad7）三類。TGF－β1與其受體結(jié)合使受體相關(guān)Smad蛋白（R－Smad）磷酸化，磷酸化的 R－Smads與Smad4形成復(fù)合物，進入細(xì)胞核內(nèi)調(diào)節(jié)相關(guān)靶基因轉(zhuǎn)錄［11，12］，促進 EMT 相關(guān)分子的表達(dá)。

磷酸化的R－Smads復(fù)合物進入細(xì)胞核后，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄，目的蛋白的合成，實現(xiàn)EMT的發(fā)生。TGF－β1／Smad通路途徑的轉(zhuǎn)錄過程包括三大轉(zhuǎn)錄因子家族：Snail、ZEB和bHLH，它們都可由TGF－β誘導(dǎo)，依賴Smad機制，抑制上皮細(xì)胞標(biāo)志基因的表達(dá)，同時激活間質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)，如纖維粘連蛋白（Fibronectin，F(xiàn)N）等。其中，鋅指轉(zhuǎn)錄因子Snail是研究較多的轉(zhuǎn)錄因子，它是E－cadherin轉(zhuǎn)錄的強效抑制劑，有研究表明小鼠E－cadherin啟動子的EPal元件通過E－box序列與Snail相互作用，與Smad3結(jié)合激活轉(zhuǎn)錄，繼而抑制E－cadherin表達(dá)［13］；亦有研究發(fā)現(xiàn)，TGF－β誘導(dǎo)成年大鼠肝臟細(xì)胞的 EMT、SIP1和Snail上調(diào)，E－cadherin下調(diào)［14］。

在腸道CD病變中，TGF－β在腸道中由上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、單核細(xì)胞等分泌，其可能是介導(dǎo)一些或所有誘導(dǎo)EMT的因子激活的共同下游效應(yīng)分子，同時對腸道纖維化形成過程中的許多細(xì)胞及細(xì)胞因子起到調(diào)控作用。在普通創(chuàng)傷修復(fù)過程中，促纖維化的因子TGF－β1等和抗纖維化因子相互作用，但在病理狀態(tài)下，由成纖維細(xì)胞等分泌的TGF－β1過度表達(dá)，促進ECM分泌，如FN、膠原生成增加，并進一步使 MMPs／TIMP－1比例失調(diào)，而TGF－β1也可以對腸道上皮細(xì)胞誘導(dǎo)向成纖維細(xì)胞分化，促使EMT的發(fā)生。綜上所述，TGF－β在腸道纖維化的形成過程中，處于調(diào)控的核心地位。

EMT是腸道纖維化的一種重要的機制，其受到細(xì)胞因子、ECM、細(xì)胞間連接等多因素的共同調(diào)節(jié)。其中，TGF－β因子及其信號通路被認(rèn)為是最重要的影響EMT的機制，和發(fā)生EMT的諸多因素都有關(guān)聯(lián)。充分認(rèn)識和明確TGF－β介導(dǎo)的EMT對腸道纖維化的影響，對治療克羅恩病引起的腸道纖維化性狹窄具有重要意義，在此基礎(chǔ)上找到治療此病的藥物的潛在靶點，開發(fā)出新的治療藥物，是今后治療克羅恩病腸道纖維化的研究方向。

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