淋巴毒素β受體在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病中的研究進(jìn)展*

劉利， 呼宇， 朱鵬， 鄭少憶

南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院心血管外科(廣東廣州 510515)

動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病的病理基礎(chǔ)，全球每年約有2 000萬人死于動(dòng)脈粥樣硬化性疾病[1]。在我國(guó)，心血管疾病已成為我國(guó)居民健康的主要威脅，心血管病死亡率居城鄉(xiāng)居民總死因的首位(農(nóng)村為44.60%，城市為42.51%)[2]。在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生過程中，慢性炎癥反應(yīng)起著重要作用[3]。淋巴毒素β受體(LTβR)是腫瘤壞死因子(TNF)超家族成員之一，是調(diào)節(jié)組織和器官內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要蛋白質(zhì)受體。TNF通過不同的信號(hào)通路，參與協(xié)調(diào)炎癥和免疫反應(yīng)，而LTβR通過與其配體LTα1β2和LIGHT結(jié)合，參與調(diào)控核因子-κB(NF-κB)通路的經(jīng)典通路和非經(jīng)典通路，從而啟動(dòng)細(xì)胞增殖、分化和凋亡等生理活動(dòng)[4]。人類編碼LTβR的基因位于染色體(CHR)12上，而蛋白受體LTβR是由細(xì)胞外結(jié)構(gòu)(ECD)、跨膜結(jié)構(gòu)(TMD)和胞內(nèi)結(jié)構(gòu)(ICD)3個(gè)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，由435個(gè)氨基酸組成的Ⅰ型糖基化蛋白。與其他腫瘤壞死因子超家族(TNFSF)成員一樣,LTβR在胞外有4個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域，使其具備受體的特異性以及對(duì)配體的親和力。胞內(nèi)尾部不含死亡區(qū)域，但有1個(gè)富含脯氨酸的膜近端區(qū)域和2個(gè)與TNF受體相關(guān)因子結(jié)合的位點(diǎn)[5]。淋巴毒素(LT)同樣屬于TNF超家族的成員，通過形成三聚體分子(LTα3或LTα1β2)與受體結(jié)合，參與淋巴細(xì)胞與周圍組織的信號(hào)傳導(dǎo)[6]。這些特異性細(xì)胞表面受體包括TNF受體p55、TNF受體p75、單純皰疹病毒侵入介質(zhì)(HVEM)和LTβR，但是LTβR僅能被LTα1β2和LT相關(guān)的誘導(dǎo)配體結(jié)合和激活。這兩種配體都只在活化的淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞或?yàn)V泡B細(xì)胞的特殊亞群上表達(dá)。與之相對(duì)，LTβR不是在淋巴細(xì)胞上表達(dá)，而是在內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和髓系細(xì)胞上表達(dá)。由于這種分布特點(diǎn)，信號(hào)傳導(dǎo)是嚴(yán)格單向的，從淋巴細(xì)胞到其他免疫細(xì)胞和周圍組織[7]。近年來就LTβR的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)在動(dòng)脈粥樣硬化疾病發(fā)展的過程中，LTβR起重要作用。

1 LTβR與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系

很早就有學(xué)者研究LTα、LIGHT與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系，但第一次有證據(jù)證明LTβR與動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)，是在人類血液循環(huán)系統(tǒng)中檢測(cè)LTβR水平的研究中發(fā)現(xiàn)的。Owens等[8]發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)中的LTβR水平與傳統(tǒng)的心臟危險(xiǎn)因素、腎功能以及一些與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的炎癥和非炎癥生物標(biāo)記物有顯著的相關(guān)性。LTβR還與多種動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷指標(biāo)相關(guān)，包括冠狀動(dòng)脈鈣化、主動(dòng)脈斑塊和主動(dòng)脈壁厚度。不過該研究檢測(cè)的是可溶性LTβR，而不是膜結(jié)合受體。實(shí)驗(yàn)提到，LTβR與動(dòng)脈粥樣硬化表型的關(guān)聯(lián)程度并不強(qiáng)，不是一個(gè)臨床上有價(jià)值的生物標(biāo)志物，但同時(shí)證實(shí)了LTβR及其配體在動(dòng)脈粥樣硬化病理生理學(xué)中的作用，LTβR是可能作為一個(gè)治療靶點(diǎn)的。該研究并未確定LTβR在動(dòng)脈粥樣硬化中的配體是LTα1β2、淋巴毒素相關(guān)配體或是其他刺激因子。

2 LTβR與單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的關(guān)系

LTβR在動(dòng)脈粥樣硬化過程中的作用仍存在爭(zhēng)議，促動(dòng)脈粥樣硬化作用和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用(巨噬細(xì)胞通過LTβR加速膽固醇排出)均有報(bào)道。Grandoch等[7]基于造血細(xì)胞中缺乏LTβR表達(dá)會(huì)對(duì)骨髓嵌合體起到動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用進(jìn)行研究。他們認(rèn)為單核細(xì)胞LTβR的表達(dá)是動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵點(diǎn)。在APOE-/-/LTβR-/-小鼠模型中，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊負(fù)荷明顯低于APOE-/-小鼠，而且斑塊內(nèi)CD11b+/f4/80+巨噬細(xì)胞數(shù)量減少，mac2陽性巨噬細(xì)胞數(shù)量減少。因此，他們認(rèn)為減少單核/巨噬細(xì)胞的遷移是抑制APOE-/-/LTβR-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展的基礎(chǔ)。相對(duì)的，流式細(xì)胞儀分析顯示APOE-/-/LTβR-/-小鼠單核細(xì)胞增多，且以Ly6Clow單核細(xì)胞增多最為明顯。在循環(huán)系統(tǒng)中，單核細(xì)胞上的LTβR被激活，通過白細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1(LFA-1)和細(xì)胞內(nèi)黏附分子-1(ICAM-1)等來實(shí)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展過程中對(duì)血管壁的黏附；而LTβR通過激活Ccl5/Ccr5通路促進(jìn)斑塊炎癥發(fā)生，從而促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展。Wei等[9]研究表明，LIGHT可以通過LTβR介導(dǎo)巨噬細(xì)胞遷移和血管平滑肌細(xì)胞增殖。在胰島素抵抗(IR)與代謝綜合征(METS)小鼠模型中也證實(shí)，LIGHT/LTβR軸是動(dòng)脈粥樣硬化的主要途徑之一，LTβR的失活可減輕METS/IR小鼠中與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的炎癥并抑制巨噬細(xì)胞增殖[10]。

Ly6Clow在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用同樣存在爭(zhēng)議。有研究表明，Ly6Clow單核細(xì)胞進(jìn)入動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的程度遠(yuǎn)比Ly6Chigh單核細(xì)胞小，并可能觸發(fā)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用，且不依賴T細(xì)胞[11]。也有研究報(bào)道，Ly6Clow單核細(xì)胞通過攝取氧化的低密度脂蛋白，以攜帶膽固醇的形式進(jìn)入動(dòng)脈粥樣硬化的病變部位，從而促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化[12]。此外，Lo等[13]研究表明，LT和LIGHT是控制脂質(zhì)代謝關(guān)鍵酶的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，T細(xì)胞LIGHT表達(dá)失調(diào)后可導(dǎo)致高三酰甘油血癥和高膽固醇血癥。他們?cè)诘兔芏戎鞍资荏w缺乏的小鼠中發(fā)現(xiàn)，在缺乏控制血脂水平的條件下，抑制LT和LIGHT信號(hào)的可溶性LTβR的表達(dá)可減輕血脂異常程度。

Edgel等[14]在TNFR1-/-/R2-/-型小鼠中發(fā)現(xiàn)，LT在巨噬細(xì)胞中均可以通過與其配體LTβR結(jié)合，并增加ABCA 1蛋白的表達(dá)。ABCA-1是一種廣泛表達(dá)的膜表面蛋白，它利用ATP作為能量來源，將游離膽固醇從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外并與載脂蛋白結(jié)合，例如載脂蛋白AⅠ等。由于ABCA-1是促進(jìn)動(dòng)脈巨噬細(xì)胞膽固醇輸出的關(guān)鍵蛋白，而且膽固醇負(fù)荷是動(dòng)脈粥樣硬化早期病變發(fā)展的重要特征，因此LT和LTβR很有可能參與到阻止動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生中。

3 LTβR在血管內(nèi)皮中的作用

動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制涉及內(nèi)皮功能障礙、脂質(zhì)積聚、炎癥、血管平滑肌細(xì)胞增殖、基質(zhì)轉(zhuǎn)換和鈣化等多種因素的復(fù)雜相互作用[15]，其中血管內(nèi)皮功能的穩(wěn)定，不僅是血液循環(huán)的保障，同時(shí)也是維持血液內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中重要的一環(huán)。血管內(nèi)皮功能障礙不僅表現(xiàn)為一氧化氮(NO)代謝紊亂和血管反應(yīng)性的改變，包括對(duì)脂蛋白的通透性和氧化的增加，白細(xì)胞黏附能力的增強(qiáng)和在內(nèi)膜下的積聚，細(xì)胞外基質(zhì)代謝改變，以及凝血平衡的失調(diào)[16]。有研究表明，血流動(dòng)力學(xué)紊亂在動(dòng)脈粥樣硬化過程中起著重要作用，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的非隨機(jī)性分布也證實(shí)了這一點(diǎn)，其發(fā)生部位多位于血流湍流和血流高壓區(qū)域。在層流中血管內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)高表達(dá)內(nèi)皮型一氧化氮合酶 (eNOS)、環(huán)氧合酶-2(COX-2)和錳依賴的超氧化物歧化酶[17]，發(fā)揮著抗血栓、抗黏附、抗增殖、抗炎和抗氧化作用。相反，在湍流中，內(nèi)皮細(xì)胞被激活NF-κB通路從而促進(jìn)炎癥和淋巴器官的發(fā)育[18-19]。在炎癥和淋巴器官發(fā)生中，LTβR主要通過NF-κB的2條通路參與[20]。在NF-κB經(jīng)典通路中，LTβR激活I(lǐng)KK和RelA，從而表達(dá)包括血管細(xì)胞黏附分子-1、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-2的促炎分子。此外，這一途徑還會(huì)增加NF-κB2(p52 和p100)及p100前體的表達(dá)，后者受到第2條途徑的調(diào)控。第2條途徑涉及Nik的激活，進(jìn)而激活I(lǐng)KK生成具有結(jié)合活性的p52。p52與配體(例如RelB)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，激活與次級(jí)淋巴器官相關(guān)的基因的轉(zhuǎn)錄，如SLC、ELC、BLC、SDF-1和BAFF。此外，在小鼠模型中進(jìn)行的與Ccl5基因啟動(dòng)子連鎖的研究表明，NF-κB對(duì)Ccl5的表達(dá)具有關(guān)鍵作用。Ccl5/Ccr5可以通過PI3K/Akt、MEK、ERK激活NF-κB，從而激活αvβ3整合素，促進(jìn)細(xì)胞遷移[21]。

4 LTβR參與動(dòng)脈粥樣硬化

前面提到，在動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程中，單核細(xì)胞向動(dòng)脈內(nèi)膜轉(zhuǎn)移和巨噬細(xì)胞富集化是非常重要的一環(huán)。越來越多的研究表明，在內(nèi)膜炎癥的發(fā)生過程中外膜同樣處于一種炎癥狀態(tài)。Gr?bner等[22]發(fā)現(xiàn)，在老年APOE-/-小鼠中，腹主動(dòng)脈內(nèi)膜斑塊下的內(nèi)側(cè)平滑肌細(xì)胞(SMCs)通過LTβR的激活，表達(dá)淋巴源性趨化因子CXCL 13和CCL 21。這些信號(hào)反過來觸發(fā)了復(fù)雜的主動(dòng)脈外膜三級(jí)淋巴器官(ATLOs)的發(fā)育，這些器官包括淋巴導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò)、B細(xì)胞濾泡內(nèi)的生發(fā)中心、漿細(xì)胞團(tuán)、T細(xì)胞區(qū)的高內(nèi)皮靜脈和高比例的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)中觀察到，在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊和ATLOs之間的組織中檢測(cè)到CD11c+CD68+細(xì)胞的富集，而且Ly6Clow單核細(xì)胞的表達(dá)水平高于Ly6Chigh單核細(xì)胞，因此在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中聚集的Ly6Clow單核細(xì)胞可能就是通過激活MSC而誘導(dǎo)ATLOs的激活。另一項(xiàng)關(guān)于APOE-/-小鼠的研究也表明[23]，ATLOs控制著高度集中在主動(dòng)脈的T細(xì)胞反應(yīng)。ATLOs可以促進(jìn)T細(xì)胞的募集，啟動(dòng)CD4+T細(xì)胞，產(chǎn)生CD4+、CD8+、表達(dá)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞效應(yīng)器和具有中樞記憶的細(xì)胞，將原始CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，并通過特殊的樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞呈遞抗原。而血管平滑肌細(xì)胞的LTβR通過維持ATLOs的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞形態(tài)和大小起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。

然而，ATLOs在主動(dòng)脈中的病理生理作用目前尚不完全清楚，ATLOs在不同的分化階段會(huì)募集并產(chǎn)生具有相反活性的淋巴細(xì)胞亞群，包括活化的CD4+和CD8+效應(yīng)T細(xì)胞、自然和誘導(dǎo)形成的CD4+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞以及B-1和B-2細(xì)胞。在動(dòng)脈粥樣硬化過程中，ATLOs形成了雙重的先天免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)并發(fā)揮不同的作用[24]。

5 展望

作為心臟損傷、腎臟損傷等常見生物標(biāo)記物，肝臟再生、脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)、高內(nèi)皮細(xì)胞分化以及動(dòng)脈粥樣硬化等多種生物學(xué)過程均涉及LTβR。LTβR通過廣泛參與細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡、產(chǎn)生各種細(xì)胞因子以及Peyer氏斑塊和淋巴結(jié)的發(fā)育，在炎癥和免疫反應(yīng)過程中具有重要意義。考慮到LTβR信號(hào)通路的免疫系統(tǒng)功能，將其沉默表達(dá)可能會(huì)導(dǎo)致自身免疫性和炎癥性疾病，包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、Sjgren綜合征、自身免疫性胰腺炎、肝炎和結(jié)腸炎[5]。盡管尚未有關(guān)于LTβR的治療應(yīng)用于臨床，針對(duì)該受體的動(dòng)脈粥樣硬化治療藥物也尚未被研制出來，但隨著針對(duì)LTβR的更深入研究，LTβR可能不僅是作為生物標(biāo)志物，在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病中，LTβR信號(hào)通路可能會(huì)是減少炎癥反應(yīng)、延緩甚至逆轉(zhuǎn)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的新治療靶點(diǎn)。