類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與細(xì)胞凋亡的研究現(xiàn)狀及展望

范紫微，古虹，鄒天琪，孫麗娟，王映映，張成義，陳曦

（吉林省北華大學(xué)，吉林 吉林 132000）

0 引言

細(xì)胞凋亡即為了維持機(jī)體自身穩(wěn)定，體內(nèi)細(xì)胞主動(dòng)進(jìn)行的程序性死亡。在細(xì)胞凋亡過(guò)程中，眾多基因產(chǎn)物、細(xì)胞因子參與其中，并有序自我消亡。作為生命的兩個(gè)基本現(xiàn)象，從胚胎到成年，細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖都是通過(guò)基因調(diào)控來(lái)精準(zhǔn)確保機(jī)體內(nèi)細(xì)胞數(shù)量動(dòng)態(tài)平衡[1]。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，為確保胚胎正常發(fā)育，多余的及已經(jīng)完成任務(wù)的細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞凋亡被清除掉；在成年時(shí)，為確保機(jī)體健康，衰老、病變的細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞凋亡被清除掉[2]。目前，細(xì)胞凋亡是臨床研究的重點(diǎn)、熱點(diǎn)，這是因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)，細(xì)胞凋亡與胚胎發(fā)育及形態(tài)發(fā)生、組織內(nèi)細(xì)胞群的穩(wěn)定性、機(jī)體防疫及免疫反應(yīng)、疾病或中毒致死細(xì)胞受損、老化及腫瘤的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)，有著潛在的治療意義[3]。這有力促進(jìn)了臨床不斷探究疾病新療法，并使得臨床越來(lái)越重視細(xì)胞凋亡與炎癥間的關(guān)系。

1 細(xì)胞凋亡的概念

細(xì)胞凋亡（Apoptosis）是指因生理或病理性因素引發(fā)的，為了使內(nèi)環(huán)境持續(xù)穩(wěn)定，在基因控制下，由細(xì)胞主動(dòng)實(shí)施的自主性、有序性死亡，生理性、選擇性是其主要特點(diǎn)[4]。細(xì)胞凋亡時(shí)主要表現(xiàn)為細(xì)胞縮小，核酸內(nèi)切酶降解了DNA。與細(xì)胞壞死相比，細(xì)胞凋亡更為常見[5]。

2 細(xì)胞凋亡特征

2.1 形態(tài)學(xué)特征

細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)變化是多階段的。首先，細(xì)胞膜保持完整并具有選擇透過(guò)性；同時(shí)，位于細(xì)胞表面的特征化結(jié)構(gòu)，包括微絨毛、細(xì)胞突起及細(xì)胞表面褶皺等都會(huì)消失，細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核不斷濃縮，置于顯微鏡下可觀察到發(fā)泡的細(xì)胞膜發(fā)泡及凝聚在一起的染色質(zhì)沿著核膜匯集成新月形帽狀，不斷膨脹的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔使得核糖體脫落下來(lái)，隨著以上變化的完成，漸漸形成凋亡小體[6]。接著，細(xì)胞膜內(nèi)折過(guò)程中，染色質(zhì)隨之?dāng)嗔殉纱笮〔灰坏钠瑪啵环凑鄣募?xì)胞膜逐漸通過(guò)發(fā)芽起泡的方式分開染色質(zhì)片斷及線粒體等細(xì)胞器，形成獨(dú)個(gè)的凋亡小體[7]。之后，相鄰的細(xì)胞或巨噬細(xì)胞開始識(shí)別凋亡小體，并進(jìn)一步吞噬、消化。這一過(guò)程中，因凋亡小體不會(huì)外溢內(nèi)容物,所以無(wú)法使周圍出現(xiàn)炎癥反應(yīng)[9]。一般來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程較快，僅需幾分鐘即可從開始凋亡到形成凋亡小體，卻需要4-9h才能完成整個(gè)吞噬消化過(guò)程[10]。

2.2 生化特征

細(xì)胞凋亡的一個(gè)顯著特點(diǎn)是細(xì)胞染色體的DNA降解，也就是說(shuō)DNA被DNA片段化激活的核酸內(nèi)切酶切成大小不一的DNA，一般大小在50-300bp，然后在核小體連接區(qū)，基因組的DNA會(huì)出現(xiàn)非隨機(jī)性降解，染色質(zhì)也將逐漸被裂解成單個(gè)核小體和寡聚核小體，進(jìn)而形成180-200bp的DNA片斷[11]。此外，細(xì)胞凋亡過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)特征性的鈣超載現(xiàn)象。

細(xì)胞凋亡的生化改變不僅僅是DNA的有控降解，還可導(dǎo)致眾多生化變化，比如細(xì)胞膜磷脂酰絲氨酸外翻(自細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)向膜外側(cè)轉(zhuǎn))、蛋白激酶C活化、Caspase激活等[12]。以糖皮質(zhì)激素引發(fā)鼠胸腺細(xì)胞凋亡為例，期間將RNA合成抑制劑或蛋白質(zhì)合成抑制劑加入即可使細(xì)胞凋亡過(guò)程受到抑制。

3 細(xì)胞凋亡途徑

目前，研究認(rèn)為細(xì)胞凋亡至少有死亡受體介導(dǎo)的凋亡條途經(jīng)、線粒體凋亡途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑等三種途徑參與。

3.1 死亡受體介導(dǎo)的凋亡途徑

在細(xì)胞凋亡中，死亡受體介導(dǎo)是其中的一條重要途徑。經(jīng)典的死亡受體是Fas和TNF受體。執(zhí)行由細(xì)胞中Fas受體傳遞的凋亡信號(hào)的關(guān)鍵酶是caspase[13]。Fas分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是具有三個(gè)富含半胱氨酸的胞外區(qū)，另一個(gè)是被稱為死亡結(jié)構(gòu)域的胞內(nèi)區(qū)[14]。Fas的配體與Fas結(jié)合后，使Fas三聚化。Fas三聚化后，使細(xì)胞內(nèi)的死亡結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象改變，與受體蛋白結(jié)合。而后與caspase-8的前體結(jié)合，使caspase-8、10通過(guò)自剪切被激活。進(jìn)而啟動(dòng)caspase的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，使caspase-3、-6、-7被激活，降解細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[15]。

3.2 線粒體凋亡途徑

線粒體凋亡途徑是指通過(guò)核心成分線粒體經(jīng)胞外刺激或保內(nèi)刺激從而激活的細(xì)胞凋亡[16]。一般來(lái)說(shuō)，大量細(xì)胞內(nèi)的各種應(yīng)激、DNA損傷、異常信號(hào)均可活化前凋亡蛋白Bax，致使線粒體將細(xì)胞色素C釋放出來(lái)，從而形成凋亡小體或使得caspas e-9活化被啟動(dòng)，進(jìn)而使得caspase-3、-7活化開始執(zhí)行死亡，最終水解底物蛋白而促使細(xì)胞凋亡[17]。Bcl-2、凋亡抑制因子等各種抗凋亡蛋白均可調(diào)控被凋亡途徑。

4 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與細(xì)胞凋亡

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）是一種以炎性滑膜炎為主的慢性系統(tǒng)性疾病[18]。該病病因不明，滑膜細(xì)胞的增殖與炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)為其主要病理特征。也就是說(shuō)，過(guò)度增殖的滑膜細(xì)胞和滑膜組織分泌的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）、組織蛋白酶可嚴(yán)重?fù)p害RA關(guān)節(jié)軟骨，引發(fā)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[19]。研究發(fā)現(xiàn)，以上所述的部分細(xì)胞可能密切關(guān)聯(lián)細(xì)胞凋亡抵抗或缺陷。

由于滑膜細(xì)胞過(guò)度增殖或凋亡不足可導(dǎo)致RA關(guān)節(jié)軟骨、骨組織受到破壞，所以RA患者的滑膜細(xì)胞可出現(xiàn)異常凋亡[20]。因Fas基因、bcl-2基因及部分癌基因等表達(dá)異?；虻牡蛲?，使得凋亡的滑膜組織細(xì)胞頻率并不高，襯里下層成纖維細(xì)胞的凋亡率僅為3%，襯里層細(xì)胞僅有微小部分出現(xiàn)凋亡情況[21]?，F(xiàn)代研究經(jīng)證實(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡與Fas基因、bcl-2基因密切相關(guān)，在細(xì)胞凋亡中占據(jù)著重要位置。

此外，多種高濃度細(xì)胞因子生存于RA患者滑液中，并在細(xì)胞凋亡過(guò)程中起著毋庸置疑的重要作用[22]。目前，臨床還有待深入研究RA患者滑膜細(xì)胞的凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路問(wèn)題。臨床目前認(rèn)為，這一通路可能密切關(guān)聯(lián)Fas途徑和MAPKs途徑。

此外，盡管關(guān)于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎滑膜細(xì)胞凋亡的研究還有眾多未知亟待解決，但類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理，尤其是滑膜細(xì)胞凋亡的研究依舊為治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎創(chuàng)造了新的領(lǐng)域。在RA治療上，在采用傳統(tǒng)關(guān)節(jié)炎藥物治療外，COX2抑制劑、重組的可溶性TNF-α的融合蛋白、Fas的單克隆抗體、MAPKs的抑制劑等眾多新藥物也已進(jìn)入臨床或即將進(jìn)入臨床、處于臨床前實(shí)驗(yàn)階段。

從文獻(xiàn)資料顯示，目前治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的方法，可能通過(guò)影響類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的凋亡而發(fā)揮作用。由細(xì)胞凋亡與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的關(guān)系也可合理猜測(cè)，細(xì)胞凋亡與炎癥的發(fā)生，進(jìn)展與轉(zhuǎn)歸存在密不可分的關(guān)系。揭開炎癥與細(xì)胞凋亡關(guān)系的秘密，有可能為炎癥的臨床治療找到新的途徑和方法。

5 結(jié)語(yǔ)

本篇文章著重闡述了細(xì)胞凋亡的途徑和細(xì)胞凋亡與腫瘤和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎兩種疾病的關(guān)系，揭示了許多生理和病理現(xiàn)象的本質(zhì)。此外，通過(guò)對(duì)細(xì)胞凋亡與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎關(guān)系的探究，我們有理由相信炎癥的發(fā)生，進(jìn)展和轉(zhuǎn)歸與細(xì)胞凋亡存在相關(guān)性。因此，關(guān)于細(xì)胞凋亡與炎癥的研究有著十分重大的意義。從細(xì)胞凋亡的角度研究炎癥，不僅開辟了一個(gè)全新的視角，同時(shí)也可能為某些炎癥相關(guān)疾病的預(yù)防與治療開辟一個(gè)新途徑。除此之外，要把細(xì)胞凋亡干預(yù)發(fā)展成為一種臨床治療手段，也仍舊有待于進(jìn)一步的研究。