介導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子-1α表達(dá)的相關(guān)信號(hào)通路在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展

孫明慧，吳 虹，卜妍紅，張 衡，戴學(xué)靜，王 言，占 翔

(安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，新安醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中藥復(fù)方安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230012)

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種常見的、以慢性滑膜炎癥為臨床表征的自身免疫性疾病，其病理特征是滑膜組織異常炎性增生、血管新生、血管翳形成、關(guān)節(jié)軟骨和骨的不可逆性破壞，甚至引發(fā)畸形病變以及嚴(yán)重的并發(fā)癥[1]。迄今為止，RA病因尚未明確，但已有研究表明，缺氧微環(huán)境作為RA滑膜炎癥組織的重要特征之一，參與調(diào)節(jié)滑膜炎癥反應(yīng)、血管新生和軟骨破壞等關(guān)鍵病理生理過程[2]。

缺氧能促進(jìn)炎性因子的釋放，加重炎癥反應(yīng)；反之，炎癥也能加重組織缺氧。缺氧誘導(dǎo)因子1α (hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)是調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)缺氧反應(yīng)的核轉(zhuǎn)錄因子，在缺氧微環(huán)境中，HIF-1α水平明顯上升，并調(diào)節(jié)胞內(nèi)許多基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是最具特征性的HIF-1α下游靶基因之一，缺氧導(dǎo)致HIF-1α積累，并觸發(fā)HIF-1α和VEGF途徑的正反饋調(diào)節(jié)，促使血管生成以改善機(jī)體低氧環(huán)境，而降低HIF-1α水平可通過VEGF依賴機(jī)制抑制血管生成[3-4]。HIF-1α還參與誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)的分泌，調(diào)控RA成纖維滑膜細(xì)胞(fibroblast-like synoviocytes，F(xiàn)LSs)的遷移和侵襲機(jī)制，阻斷HIF-1α表達(dá)可抑制缺氧誘導(dǎo)的RA-FLSs遷移和侵襲，改善滑膜增生及軟骨和骨破壞[4-5]。

隨著細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路地深入研究，越來越多RA病理調(diào)節(jié)機(jī)制被發(fā)現(xiàn)。目前，除氧感受器通路脯氨酸羥化酶(prolyl hydroxylases，PHDs)-HIFs-pVHL外，已發(fā)現(xiàn)調(diào)控HIF-1α表達(dá)的信號(hào)通路還包括PI3K/Akt、Ras-Raf-MEK-ERK、JAK/STAT、NF-κB等，這些細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的效應(yīng)蛋白有望成為治療RA潛在的作用靶點(diǎn)。鑒于HIF-1α對(duì)RA病情的推動(dòng)作用，筆者對(duì)調(diào)控HIF-1α表達(dá)的信號(hào)通路進(jìn)行綜述，以期從改善病情角度為RA治療及抗RA新藥研發(fā)提供思路。

1 PHDs/HIF-1α/pVHL通路

PHDs屬于氧依賴性羥化酶，包括3個(gè)亞型：PHD1～3，其活性隨著細(xì)胞內(nèi)氧含量的變化而變化，對(duì)HIF-1α的穩(wěn)定性調(diào)控起關(guān)鍵作用。HIF-1α含有1個(gè)氧依賴性的降解結(jié)構(gòu)域(oxygen dependent degradation domain，ODDD)，在常氧條件下，該結(jié)構(gòu)域中的脯氨酸殘基Pro402和Pro564極易被氧敏感的PHDs羥基化，并與腫瘤抑制蛋白pVHL結(jié)合，聚集多種泛素蛋白(ubiquitin，Ub)，組成泛素蛋白酶復(fù)合體，HIF-1α被蛋白酶體快速降解。除PHDs之外，天冬酰胺羥化酶作為HIF-1抑制因子(factor-inhibiting HIF-1，F(xiàn)IH-1)，可將HIF-1α亞基C-末端反式激活結(jié)構(gòu)域(transactivation domain，TAD)中的天冬酰胺殘基Asn803羥基化，干擾其與輔因子p300/CBP的結(jié)合。在低氧條件下，PHDs和FIH-1活性迅速降低，導(dǎo)致HIF-1α在細(xì)胞質(zhì)中降解受阻，并大量聚集、積累并活化，繼而轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，與結(jié)構(gòu)亞基HIF-1β及輔因子p300/CBP發(fā)生聚合，形成HIF-1α復(fù)合物。該復(fù)合物與特定的DNA序列結(jié)合，進(jìn)而與靶基因上的缺氧反應(yīng)元件(hypoxia-responsive elements，HREs)結(jié)合，調(diào)控下游靶基因的激活和轉(zhuǎn)錄。缺氧引起的氧感受通路的異?；罨?，在RA病程中發(fā)揮重要作用(Fig 1)[6]。

在RA關(guān)節(jié)缺氧環(huán)境中，氧依賴性羥化酶在FLSs中短暫沉默，進(jìn)而上調(diào)HIF-1α的水平，誘導(dǎo)許多促血管生成因子和炎癥介質(zhì)的表達(dá)。Muz等[7]發(fā)現(xiàn)，沉默PHD1或FIH-1后，HIF-1α水平無影響，而沉默PHD2可增強(qiáng)HIF-1α的穩(wěn)定性，誘導(dǎo)下游多種靶基因的表達(dá)(包括促血管生成基因等)，表明PHD2是調(diào)節(jié)RA-FLSs中PHDs/HIF-1α/pVHL通路的關(guān)鍵參與者。對(duì)比缺氧條件下HIF-1α與促血管生成基因的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，PHD2沉默引起的變化與缺氧條件非常相似，意味著PHD2的缺失可以模擬缺氧環(huán)境，但在正?；ぜ?xì)胞中，沉默PHD2不影響HIF-1α的穩(wěn)定性，其具體調(diào)控機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor，CTGF)屬于富含半胱氨酸生長(zhǎng)因子家族的一員，其作為一種炎性介質(zhì)在RA中高表達(dá)，CTGF的水平與VEGF表達(dá)呈正相關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，CTGF可通過上調(diào)microRNA-210的水平，抑制甘油-3-磷酸脫氫酶1樣蛋白(glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1-like，GPD1L)表達(dá)，導(dǎo)致PHD活性降低，HIF-1α積累，進(jìn)而上調(diào)VEGF mRNA水平及VEGF的表達(dá)，促進(jìn)血管生成[8]。

Fig 1 Mechanism of PHDs/HIF-1α/pVHL signaling

Under normoxic conditions, PHDs and FIH hydroxylate different sites of HIF-1α, respectively, producing pVHL binding sites, blocking the combination with cofactor p300/CBP, and resulting in HIF-1α degradation. Under hypoxic conditions, the activity of PHDs and FIH decreased, HIF-1α accumulates and migrates into the nucleus to form a complex with HIF-1β and p300/CBP. The complex combines with HRE to induce target gene transcription, and then regulates cell proliferation, migration/invasion, apoptosis and angiogenesis.

2 PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

磷脂酰肌醇-3激酶(phosphoinositide 3-kinase，PI3K)，屬于胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶，是細(xì)胞中重要的信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白，其同時(shí)具有絲氨酸/蘇氨酸(Ser/Thr)激酶和磷脂酰肌醇激酶的活性。PI3K分為結(jié)構(gòu)與功能各異的3型，其中I型PI3K研究最廣泛，由催化亞基p110和調(diào)節(jié)亞基p85構(gòu)成。Akt作為PI3K下游主要的效應(yīng)分子之一，也是一類特異性的Ser/Thr蛋白激酶。PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在滑膜細(xì)胞增殖和凋亡失衡中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其異?；罨鸹み^度增生并向軟骨和骨組織浸潤(rùn)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)血管新生及血管翳形成，導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形和骨破壞[9-10]。

許多信號(hào)蛋白分子和信號(hào)傳導(dǎo)復(fù)合物都能啟始PI3K的激活過程，誘發(fā)磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol diphosphate，PIP2)磷酸化，產(chǎn)生第二信使三磷酸磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol triphosphate，PIP3)，PIP3與存在PH結(jié)構(gòu)域的蛋白激酶Akt相互作用，導(dǎo)致Akt構(gòu)型改變，形成Ser473和Thr308的磷酸化位點(diǎn)，并移位至細(xì)胞膜。同樣存在PH結(jié)構(gòu)域的3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(3-phosphoinositide dependent protein kinase-1，PDK1)與哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶復(fù)合體2(mammalian target of rapamycin complex 2，mTORC2)分別將Akt上的Ser473和Thr308位點(diǎn)磷酸化，致使Akt被激活(Fig 2)。

哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶向蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)是PI3K/Akt信號(hào)通路的下游效應(yīng)分子之一。張曉軍等[11]采用弗氏完全佐劑建立佐劑性關(guān)節(jié)炎(adjuvant arthritis，AA)大鼠模型，采用ELISA法檢測(cè)大鼠血清中HIF-1α、VEGF的表達(dá)，Western blot檢測(cè)滑膜組織PI3K、Akt1、p-Akt1、mTOR蛋白表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，與正常組比較，模型組血清VEGF、HIF-1α和滑膜組織PI3K、Akt1、p-Akt1、mTOR表達(dá)明顯升高，表明活化的PI3K/Akt/mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能參與誘導(dǎo)滑膜血管新生。Zhang等[12]探討低氧條件下RA-FLSs活性、細(xì)胞凋亡和侵襲性的影響發(fā)現(xiàn)，與常氧細(xì)胞相比，缺氧RA-FLSs侵襲性明顯增強(qiáng)，且其侵襲能力與HIF-1α表達(dá)水平呈正相關(guān)。曲古抑菌素A可明顯抑制缺氧誘導(dǎo)RA-FLSs的活力，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，阻斷RA-FLSs侵襲，并降低MMP-2、MMP-9的表達(dá)。進(jìn)一步對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)，這些作用通過下調(diào)PI3K活性，進(jìn)而抑制Akt活化實(shí)現(xiàn)，而活性Akt的過表達(dá)可逆轉(zhuǎn)其對(duì)RA-FLSs侵襲性及MMP-2、MMP-9下調(diào)的抑制作用，表明缺氧誘導(dǎo)的RA-FLSs中的促凋亡與抗侵襲活性與PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的激活有關(guān)。

3 Ras/Raf/MEK/ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

作為MAPKs的一個(gè)亞族，胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)包括5個(gè)亞型，即ERK1～ERK5，其中對(duì)ERK1/2研究最為廣泛。在炎性環(huán)境中，許多細(xì)胞因子參與啟始Ras/Raf/MEK/ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，通過一系列復(fù)雜過程被細(xì)胞表面受體和胞內(nèi)傳感機(jī)制活化，參與多種生物學(xué)反應(yīng)。ERK的異?；罨閷?dǎo)RA中細(xì)胞增殖和炎癥反應(yīng)之外，還參與調(diào)控血管生成、軟骨及骨破壞等過程，導(dǎo)致RA病情不斷惡化[13]。

多數(shù)信號(hào)因子對(duì)ERK1/2的活化都始于對(duì)Ras的激活，Ras是信號(hào)傳遞的“分子開關(guān)”，其被激活后作用于Raf的氨基末端，使Raf從胞質(zhì)移位至細(xì)胞膜上，通過絲/蘇氨酸殘基磷酸化而活化。Raf激活后，其C端催化區(qū)可與MEK結(jié)合，并使兩個(gè)絲氨酸磷酸化，進(jìn)而激活MEK，隨后通過酪氨酸和蘇氨酸雙特異性磷酸化激活ERK，形成Ras/Raf/MEK/ERK途徑(Fig 2)。

研究證實(shí)，炎癥因子、生長(zhǎng)因子和某些細(xì)胞因子受體均可激活ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，B細(xì)胞活化因子(B-cell activating factor，BAFF)屬于腫瘤壞死因子超家族成員之一，在B細(xì)胞的成熟和維持中起作用，且BAFF與自身免疫疾病密切相關(guān)。Lee等[14]探究了TNF-α誘導(dǎo)的BAFF表達(dá)對(duì)RA-FLSs和人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞MH7A存活的影響，通過使用BAFF siRNA轉(zhuǎn)染細(xì)胞，證實(shí)BAFF表達(dá)與細(xì)胞存活率呈正相關(guān)。常氧條件下，TNF-α誘導(dǎo)的MH7A細(xì)胞BAFF、VEGF和HIF-1α的轉(zhuǎn)錄及表達(dá)可被HIF-1α siRNA阻斷；缺氧條件下或過表達(dá)HIF-1α?xí)r，HIF-1α siRNA阻斷作用被逆轉(zhuǎn)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ERK抑制劑PD98059抑制TNF-α誘導(dǎo)的BAFF表達(dá)，而HIF-1α的過表達(dá)可使PD98059抑制作用被逆轉(zhuǎn)，表明TNF-α通過ERK依賴的HIF-1α表達(dá)來調(diào)控FLSs的存活。ERK的激活還參與調(diào)節(jié)血管新生，來源于三七葉片的三七皂苷Ft1可通過激活ERK信號(hào)通路，誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells，HUVECs)增殖、遷移，誘導(dǎo)管形成。對(duì)其具體機(jī)制探究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)t1刺激Raf/MEK/ERK途徑磷酸化，促進(jìn)HIF-1α從胞質(zhì)向胞核的轉(zhuǎn)運(yùn)及HIF-1α與VEGF啟動(dòng)子的結(jié)合，上調(diào)VEGF mRNA的轉(zhuǎn)錄水平及VEGF的分泌。Ft1也參與調(diào)控PI3K/Akt/mTOR途徑磷酸化。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，mTOR及其效應(yīng)器核糖體40S小亞基S6蛋白激酶(P70S6K)是PI3K/Akt和Raf/MEK/ERK的下游靶點(diǎn)，沉默mTOR致使Ft1的促血管生成作用被抑制，表明PI3K/Akt和Raf/MEK/ERK通路均通過下游mTOR/P70S6K途徑，調(diào)控HIF-1α的活化及VEGF的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)[15]。

Fig 2 Mechanism of signaling pathways regulating HIF-1α mRNA and protein expression

Inflammatory factors activate PI3K and induce PIP3production. Under the effect of PKD1 and mTORC2, Akt is phosphorylated and activated. After inflammatory factors stimulated Ras, Raf/MEK phosphorylate and finally activate ERK. Both activated Akt and ERK can phosphorylate mTOR and activate its effector protein p70S6K, increasing the translation level of HIF-1α.

Inflammatory factors bind to its receptors on the membrane and then activate the JAK/STAT signaling pathway. The activated STAT proteins are translocated into the nucleus to bind to the target genes in the form of a dimer, thus affecting the synthesis of HIF-1α mRNA. Inflammatory factors activate IKK which degrades IκB, and resulting in activated NF-κB releases. Activated NF-κB transports into the nucleus and binds to target gene, finally induces the synthesis of HIF-1α mRNA.

4 JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

JAK屬于典型的非跨膜酪氨酸激酶，JAK家族由4個(gè)成員組成，分別是JAK1-JAK3以及Tyk2，其可使與其相結(jié)合的細(xì)胞因子受體磷酸化，它還能夠使含有SH2結(jié)構(gòu)域的蛋白分子發(fā)生磷酸化反應(yīng)。STAT被稱為“信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子”，目前為止已發(fā)現(xiàn)STAT家族的7個(gè)成員，STAT蛋白包含6個(gè)功能區(qū)段，其中SH2結(jié)構(gòu)域是最重要的功能區(qū)段，可與細(xì)胞因子受體酪氨酸磷酸化特異性結(jié)合。目前，大量的研究表明JAK/STAT信號(hào)通路功能失調(diào)可誘導(dǎo)RA-FLSs增殖，導(dǎo)致滑膜增生；調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，造成滑膜炎癥；調(diào)控靶基因MMPs的分泌，加重軟骨及骨破壞[16]。

JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通常由諸多細(xì)胞因子激活，介導(dǎo)細(xì)胞多種生物學(xué)功能，在免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。首先，信號(hào)分子作用于相應(yīng)的受體后，與受體偶合的JAK激酶發(fā)生酪氨酸磷酸化作用并被活化。然后，活化的JAK促使受體發(fā)生磷酸化修飾，產(chǎn)生酪氨酸磷酸化位點(diǎn)；同時(shí)，含有SH2結(jié)構(gòu)域的STAT蛋白被募集至該位點(diǎn)，經(jīng)JAK催化磷酸化修飾后，磷酸化的STAT蛋白以二聚體形式移位至細(xì)胞核內(nèi)，與靶基因結(jié)合并誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄與翻譯(Fig 2)。

為探討低氧對(duì)RA中STAT3誘導(dǎo)的促炎途徑的影響，甄曉洲等[17]通過建立低氧誘導(dǎo)的THP-1細(xì)胞的炎癥模型發(fā)現(xiàn)，低氧可促進(jìn)炎癥因子IL-18、TNF-α的分泌，并提高細(xì)胞內(nèi)p-JAK2、p-STAT3蛋白的表達(dá)。JAK2抑制劑AG490能明顯抑制低氧誘導(dǎo)的p-JAK2、p-STAT3的蛋白表達(dá)，降低促炎因子IL-18、TNF-α的分泌。即低氧可能通過激活JAK2/STAT3信號(hào)通路，誘導(dǎo)細(xì)胞炎癥因子的表達(dá)增加，加重炎癥反應(yīng)。Gao等[18]研究發(fā)現(xiàn)，缺氧誘導(dǎo)滑膜組織HIF-1α與p-STAT1/3的表達(dá)，并促進(jìn)p-STAT3核易位，該效應(yīng)可被STAT3 siRNA和JAK2抑制劑WP1066阻斷；且缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞侵襲、遷移和細(xì)胞因子產(chǎn)生受到STAT3 siRNA和WP1066的抑制。HIF-1α siRNA可降低缺氧誘導(dǎo)的p-STAT3水平，STAT3 siRNA也能抑制缺氧誘導(dǎo)的HIF-1α表達(dá)水平，表明在RA促炎機(jī)制的調(diào)節(jié)中，HIF-1α和STAT3信號(hào)之間存在功能聯(lián)系；在體外RA滑膜移植培養(yǎng)中，JAK2抑制劑明顯降低IL-6、IL-8和MMP3的自分泌，并誘導(dǎo)IL-10表達(dá)，進(jìn)一步證實(shí)STAT阻斷在RA治療中的作用。目前，JAK/STAT信號(hào)途徑對(duì)RA中HIF-1α表達(dá)的研究尚不多見，但在許多癌癥發(fā)病機(jī)制中已進(jìn)行了深入探討，JAK/STAT信號(hào)途徑的激活是通過上調(diào)HIF-1α mRNA及其蛋白的表達(dá)，抑制癌細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腫瘤血管新生以及癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移等過程。所以我們有理由推斷，在RA中，JAK/STAT信號(hào)途徑亦能調(diào)控HIF-1α mRNA的表達(dá)，該機(jī)制具體途徑有待進(jìn)一步研究。

5 NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

NF-κB是哺乳動(dòng)物中一類關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄激活因子，NF-κB家族由NF-κB1(p50)、NF-κB2(p52)、RelA(p65)、RelB和cRel組成，其N端均存在Rel同源區(qū)，可與DNA結(jié)合，并特異性識(shí)別DNA堿基序列；RelA(p65)、c-Rel和RelB三者C端存在反式激活結(jié)構(gòu)域，能獨(dú)立誘導(dǎo)基因表達(dá)。NF-κB常以p65/p50二聚體形式存在。NF-κB的活化可誘導(dǎo)炎性介質(zhì)持續(xù)作用，在細(xì)胞分化、凋亡、黏附、炎癥及免疫應(yīng)答等方面影響RA的發(fā)生、發(fā)展[19]。

靜息狀態(tài)時(shí)，抑制蛋白IκB可通過其C端特定的錨蛋白重復(fù)序列結(jié)合，并封閉NF-κB蛋白的核定位區(qū)域(nuclear-localization sequence，NLS)，抑制NF-κB的活性。在經(jīng)典途徑中，NF-κB的活性受IκB激酶(IκB kinase, IKK)的控制，該激酶介導(dǎo)IκB磷酸化并降解，誘導(dǎo)NF-κB的核轉(zhuǎn)位(Fig 2)。缺氧對(duì)RA-FLSs中NF-κB活化的影響機(jī)制尚不清楚，但在其他細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，常氧條件下，IKK可被PHDs羥基化失活，抑制NF-κB的活化；在缺氧條件下，PHDs對(duì)IKK的羥化活性降低，導(dǎo)致IκB磷酸化并降解，進(jìn)而緩解NF-κB的抑制作用[20]。

炎癥可激活NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，進(jìn)而上調(diào)多種促炎因子釋放，導(dǎo)致慢性、持續(xù)性的炎癥反應(yīng)，進(jìn)而加重滑膜炎癥，促進(jìn)軟骨和骨破壞以及血管翳生成。Trebec-Reynolds等[21]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)NF-κB受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)處理后，巨型破骨細(xì)胞中HIF-1α mRNA及蛋白表達(dá)增加，VEGF-A表達(dá)水平升高。二甲基雙酚A作為有效的HIF-1α抑制劑，可明顯降低巨型破骨細(xì)胞中的VEGF-A蛋白水平；NF-κB抑制劑膠酶毒素明顯抑制RANKL誘導(dǎo)的HIF-1α mRNA及蛋白表達(dá)，表明RANKL通過激活NF-κB途徑，提高HIF-1α mRNA及蛋白水平，高水平的HIF-1α促進(jìn)VEGF表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)血管新生和骨重建循環(huán)，加重RA病情。高遷移率族蛋白1(high mobility group protein 1，HMGB1)是一種由滑膜組織中多種免疫細(xì)胞和滑膜細(xì)胞共同釋放的促炎介質(zhì)，Park等[22]發(fā)現(xiàn)，HMGB1可增強(qiáng)RA患者關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞中HIF-1α mRNA的轉(zhuǎn)錄水平和活性，并刺激VEGF的表達(dá)；用抗HMGB1抗體干預(yù)其作用可抑制血管新生，并降低HIF-1α的表達(dá)，降低HIF-1α水平可抑制HMGB1誘導(dǎo)的VEGF表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，HMGB1受體TLR4參與HMGB1誘導(dǎo)的HIF-1α表達(dá)，且與NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性有關(guān)，抗TLR4抗體明顯抑制HMGB1誘導(dǎo)的NF-κB p65的活性，抑制NF-κB激活可阻斷HMGB1依賴的HIF-1α mRNA的表達(dá)及其活性的上調(diào)，提示NF-κB調(diào)控參與了HIF-1α基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)。

6 其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

Notch信號(hào)通路由Notch受體、Notch配體及細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)器分子CSL(CBF-1, Suppressor of hairless, Lag)蛋白三部分組成。Notch信號(hào)的產(chǎn)生通常來源于相鄰細(xì)胞Notch配體與受體的相互作用，繼而釋放出有活性的Notch蛋白NICD(Notch intracellular domain, 又稱ICN)，NICD易位至細(xì)胞核內(nèi)與CSL蛋白相結(jié)合，并招募核轉(zhuǎn)錄激活蛋白家族MAML(mastermind-like)，繼而形成三元絡(luò)合轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，其作用于Notch信號(hào)通路的相應(yīng)靶點(diǎn)基因，發(fā)揮多種生物學(xué)作用。Gao等[23]研究發(fā)現(xiàn)，Notch配體DLL4、Jagged-1與NICD在RA滑膜組織中表達(dá)增加，且滑膜組織氧含量與患者滑膜組織中NICD的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)；Notch抑制劑DAPT可以抑制HIF-1α的表達(dá)及活化，進(jìn)而抑制血管新生。缺氧條件下，Notch-1還與STAT3信號(hào)之間存在功能聯(lián)系，缺氧誘導(dǎo)的Notch-1IC、DLL4和靶基因HRT-1、HRT-2的表達(dá)均可被JAK2抑制劑WP1066抑制，即通過阻斷STAT信號(hào)傳導(dǎo)，抑制Notch信號(hào)途徑的激活，進(jìn)而調(diào)節(jié)RA促炎機(jī)制，達(dá)到治療RA的目的[18]。

1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1-phosphate，S1P)是一種生物活性脂質(zhì)，由鞘氨醇(sphingosin，Sph)經(jīng)鞘氨醇激酶(sphingosine kinases，SphKs)磷酸化產(chǎn)生，可與細(xì)胞膜表面G蛋白偶聯(lián)受體(G protein-coupled receptors，GPCRs)家族成員S1P受體(S1P receptors，S1PRs)結(jié)合，S1PRs通過調(diào)節(jié)相關(guān)炎癥信號(hào)通路，影響新生血管的形成[24]。Sassoli等[25]對(duì)骨髓間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，S1P/S1PR1介導(dǎo)缺氧狀態(tài)下MMP-2與HIF-1α的表達(dá)，S1PR1拮抗劑降低HIF-1α表達(dá)及其核定位，表明S1PR1介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)可能維持HIF-1α在缺氧條件下的表達(dá)及活性。

7 展望

通過對(duì)介導(dǎo)HIF-1α表達(dá)的相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，HIF-1α水平及其介導(dǎo)的促炎、促血管新生等作用是一個(gè)受多機(jī)制、多信號(hào)通路調(diào)控的過程，且各通路之間相互交錯(cuò)，關(guān)聯(lián)錯(cuò)綜復(fù)雜。通過調(diào)節(jié)介導(dǎo)HIF-1α表達(dá)的多種信號(hào)途徑，可為RA治療提供新的方向。目前，已研究發(fā)現(xiàn)多種信號(hào)通路抑制劑如托法替尼(JAK抑制劑)、替西羅莫司(mTOR抑制劑)、貝伐單抗(抗VEGF抗體)等，參與抑制細(xì)胞增殖和存活，抑制炎癥反應(yīng)、血管生成、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和關(guān)節(jié)損傷等過程[20]。因此，從信號(hào)通路途徑深入研究RA的發(fā)病機(jī)制，發(fā)掘信號(hào)通路中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵因子，并篩選其特異性阻滯劑阻斷信號(hào)傳遞，以期為RA治療和抗RA新藥的研發(fā)開拓新思路。