核受體在原發(fā)性膽汁性膽管炎發(fā)生發(fā)展中的作用

余海燕， 唐映梅

昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 消化內(nèi)科， 昆明 650101

原發(fā)性膽汁性膽管炎(PBC)是以慢性膽汁淤積，進(jìn)行性肝內(nèi)中、小膽管非化膿性炎癥為特征的自身免疫性肝病。長(zhǎng)期肝內(nèi)膽汁淤積可最終導(dǎo)致肝硬化、肝衰竭。我國(guó)PBC發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增高趨勢(shì)[1]。然而PBC病因及發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。目前無(wú)特效療法，熊去氧膽酸是目前美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的可用于PBC治療的一線藥物。膽汁酸是膽固醇代謝的主要終產(chǎn)物，機(jī)體約有50%的膽固醇被分解生成膽汁酸。膽汁酸代謝穩(wěn)態(tài)的維持是肝臟發(fā)揮生理功能的重要環(huán)節(jié)。本課題組[2]前期研究發(fā)現(xiàn)，膽汁酸水平增加與PBC的進(jìn)展密切相關(guān)，而體內(nèi)多種核受體參與膽汁酸的代謝調(diào)節(jié)，例如過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator activated receptors，PPARs)、孕烷X受體(pregnane X receptor，PXR)和組成型雄烷受體(constitutive androstane receptor，CAR)、肝X受體(liver X receptors，LXR)、法尼醇X受體(farnesoid X receptor，F(xiàn)XR)、維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)、糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor，GR)。因此，進(jìn)一步探究核受體通過(guò)調(diào)節(jié)膽汁酸代謝及炎癥反應(yīng)可能參與PBC發(fā)生發(fā)展的機(jī)制將為PBC的治療尋找新靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。

1 肝X受體(LXR)

LXR分布于不同的組織，LXR基因(NR1H2和NR1H3)編碼兩種不同的蛋白質(zhì)，稱為L(zhǎng)XRα和LXRβ。LXR是炎癥反應(yīng)和先天免疫的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。

1.1 LXR介導(dǎo)先天免疫反應(yīng) Kupffer細(xì)胞是肝血竇內(nèi)的常駐免疫細(xì)胞，PBC時(shí)，Kupffer細(xì)胞無(wú)法有效清除受損細(xì)胞，導(dǎo)致未修飾的線粒體抗原暴露和二次壞死物質(zhì)積累，從而引起炎癥和自身免疫反應(yīng)[3]。LXR參與巨噬細(xì)胞活化的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，其有三種可能介導(dǎo)基因激活的機(jī)制(模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)：IdH1、Dusp6和Adssl1分別是LXRα/β雙重調(diào)控基因的模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的基因位點(diǎn)；GNAT3、Zfp608和Ly6e分別是LXRα選擇性調(diào)控基因的模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的基因位點(diǎn)；Lipn、Orm3和Pdgfa分別是LXRβ選擇性調(diào)控基因的模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的基因位點(diǎn)[4]。有研究[5]表明，LXR缺失增強(qiáng)了F4/80+CD11b+Kupfer細(xì)胞的募集和肝臟中的急性免疫反應(yīng)，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞群體和肝臟中的先天免疫反應(yīng)。其次，LXR激動(dòng)劑處理Kupffer細(xì)胞使TNFα、IFNβ和IL-1β表達(dá)降低，IL-10的升高及NF-κB降低[6]。此外，LXR激活對(duì)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的CXC10、CCL5和IL-10具有抗炎作用[7]。Zhao等[8]發(fā)現(xiàn)LXR激動(dòng)劑T0901317處理可減輕IFNγ誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞凋亡。因此，Kupffer細(xì)胞可通過(guò)LXR介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子NF-κB、細(xì)胞因子、趨化因子參與了PBC的發(fā)生發(fā)展。

ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子1基因(ATP-binding cassette transporter 1，ABCA1)是LXR的直接靶基因，LXRα-ABCA1軸的激活可能通過(guò)抑制NF-κB下調(diào)促炎細(xì)胞因子IL-6、IL-8、MCP-1和衰老蛋白p16INK4a(p16)的表達(dá)[9]。因此，LXR的激活可能通過(guò)抑制NF-κB成為治療PBC的一個(gè)靶點(diǎn)。

1.2 LXR介導(dǎo)的炎癥反應(yīng) 炎癥的持續(xù)是PBC發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。LXR激動(dòng)劑GW3965以劑量依賴性方式顯著抑制溶血磷脂酰膽堿誘導(dǎo)IL-8的產(chǎn)生，且與NF-κB和類泛素化修飾有關(guān)[10]。LXR通過(guò)與樹(shù)突狀細(xì)胞中NF-κBP50結(jié)合，特異性地抑制IL-12家族的細(xì)胞因子：IL-12p40、IL-12p70、IL-27和IL-23的產(chǎn)生[11]。其次，IL-18參與先天免疫和炎癥反應(yīng)，LXR通過(guò)負(fù)調(diào)控前體半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1的表達(dá)和激活，抑制IL-18從無(wú)活性的前體加工成具有生物活性[12]。此外，LXR激動(dòng)劑T0901317通過(guò)抑制ERK1/2和p38MAPK的磷酸化，使鋅指蛋白36的表達(dá)增加及脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6和TNFα的表達(dá)下降[13]。

NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NOD-like receptor family,pyrin domain containing 3，NLRP3)炎癥小體是一種低聚分子復(fù)合物，LXRs激動(dòng)劑能抑制NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)，下調(diào)TNFα、IL-6、NLRP3、caspase-1和IL-1β的表達(dá)[14]，同時(shí)能抑制NLRP3炎性小體誘導(dǎo)ASC寡聚及炎性體相關(guān)mtROS的產(chǎn)生[15]。

1.3 LXR介導(dǎo)的膽汁酸代謝 PBC早期，固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(sterol regulatory element-binding proteins，SREBP)、LXR、多藥耐藥蛋白(multidrug resistance，MDR)3表達(dá)明顯升高，且LXRα表達(dá)與MDR3水平呈正相關(guān)，MDR3水平與GGT和IgM水平呈負(fù)相關(guān)[16]。LXRα是膽固醇的傳感器，且與膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸代謝過(guò)程密切相關(guān)。此外，益生菌植物乳桿菌可通過(guò)激活肝臟和腸道LXRα上調(diào)膽固醇7-α-羥化酶(CYP7A1)、ABCG5而增加膽汁酸排泄[17]?？傊?，LXR被配體激活后，能預(yù)防膽汁酸的淤積。

2 法尼醇 X 受體(FXR)

FXR屬于核受體超家族的一員，在肝臟膽汁酸代謝的調(diào)節(jié)中起重要作用。

2.1 FXR介導(dǎo)的炎癥反應(yīng) FXR激活可以抑制不同免疫細(xì)胞群體中促炎細(xì)胞因子：TNFα、COX-2、IL-1β、IL-6的產(chǎn)生[18]，并促進(jìn)抗炎巨噬細(xì)胞及IL-10的產(chǎn)生。FXR缺乏引起膽汁酸穩(wěn)態(tài)破壞可導(dǎo)致炎癥和損傷[19]。其次，膽汁酸通過(guò)誘導(dǎo)鈣內(nèi)流，與ATP協(xié)同激活巨噬細(xì)胞中NLRP3炎癥小體的信號(hào)1和信號(hào)2通路[20]。

2.2 FXR介導(dǎo)的膽汁酸代謝 FXR是膽汁酸合成和細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，激活FXR可以增加成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子19和小異源二聚體伴侶受體(small heterodimer partner，SHP)的表達(dá)，并上調(diào)膽鹽輸出泵(bile salt export pump，BSEP)、有機(jī)溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體(OSTα和OSTβ)，進(jìn)而抑制CYP7A1的表達(dá)水平，從而抑制膽汁酸的合成，降低肝細(xì)胞的膽汁酸水平[21]。其次，SIRT1屬于高度保守的NAD(+)依賴性蛋白脫乙?；?，是一種關(guān)鍵的代謝傳感器，激活SIRT1/FXR信號(hào)傳導(dǎo)，可以促進(jìn)外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrug resistance-associated protein，MRP)2、BSEP的基因表達(dá)，從而減輕膽汁酸穩(wěn)態(tài)失調(diào)[22]。有研究[23]表明，F(xiàn)XR/SHP缺失導(dǎo)致CAR/PXR的激活，從而促進(jìn)Cyp2b/Cyp2c基因轉(zhuǎn)錄和膽紅素清除，這加深了對(duì)肝內(nèi)膽汁淤積異質(zhì)性的理解，可能為尋找PBC治療的新靶點(diǎn)提供思路。

3 孕烷X受體(PXR)和組成型雄烷受體(CAR)

PXR和CAR是超家族的重要成員，主要分布在肝臟和小腸等組織，經(jīng)配體激活后可調(diào)控藥物代謝酶及轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)和活性。

3.1 PXR和CAR介導(dǎo)的炎癥反應(yīng) NF-κB是炎癥和免疫反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，炎癥和感染降低了肝臟細(xì)胞色素P450(CYP)基因的表達(dá)，NF-κB的激活抑制了PXR介導(dǎo)的CYP3A5基因的表達(dá)[24]。而PXR的激活則抑制了LPS引起的炎癥介質(zhì)的表達(dá)，如COX-2、TNFα、細(xì)胞間黏附分子1和IL的表達(dá)[25]。

肝臟中的炎癥反應(yīng)主要由Toll樣受體(TLR)介導(dǎo)，脂磷壁酸和脂多糖分別激活TLR2或TLR4下調(diào)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、CYP、CYP2A4、CYP2B10及MRP2的表達(dá)，其與PXR和CAR的基因表達(dá)降低有關(guān)[26]。此外，IL-6對(duì)PXR、CAR均具有明顯的負(fù)調(diào)節(jié)作用[27]。

3.2 PXR和CAR介導(dǎo)的膽汁酸代謝 CYP是一類主要存在于肝臟、腸道中的單加氧酶，在膽汁酸代謝中起重要的作用。在膽汁中，CAR激活會(huì)增加6-OH BAs的膽汁排泄，沒(méi)有CAR則會(huì)增加12-OH BAs和TCCDA的膽汁排泄[28]。有研究[29]表明，甘草甜素激活PXR誘導(dǎo)小鼠CYP3A11(人：CYP3A4)的表達(dá)，并通過(guò)增加SHP的表達(dá)來(lái)抑制CYP7A1的表達(dá)，以防止膽汁酸在肝臟中的積累。其次，激活PXR、CAR或NF-κB可能通過(guò)上調(diào)IκB激酶-α、IκB激酶-β和UGT1A1來(lái)降低膽紅素[30]。因此，PXR和CAR的激活可能通過(guò)調(diào)節(jié)膽汁酸代謝達(dá)到治療PBC的作用。

4 過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)

PPAR屬于配體激活的轉(zhuǎn)錄因子核受體超家族成員之一，可抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，其包括三個(gè)亞型：PPARα、PPARβ/δ、PPARγ。PPARγ對(duì)維持肝內(nèi)膽管上皮的內(nèi)穩(wěn)態(tài)很重要，在PBC受損膽管中的表達(dá)減少，其配體可負(fù)性調(diào)節(jié)LPS誘導(dǎo)的NF-κB活化，且IFNγ可以減弱這種抑制作用[31]。NF-κB是炎癥信號(hào)傳導(dǎo)和先天獲得性免疫應(yīng)答激活的核心轉(zhuǎn)錄因子。PPARα可通過(guò)抑制NF-κB/STAT3信號(hào)通路預(yù)防膽汁淤積[32]。其次，PPARα的活化通過(guò)降低有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(OATP1A1、OATP1B2、BSEP)和BA生物合成酶(CYP7A1、7B1、8B1、and 27A1)的表達(dá)，增加MRP2、MRP3和MRP4的表達(dá)，從而在調(diào)節(jié)膽汁酸的代謝中起著核心作用[33]。

TNFα誘導(dǎo)的蛋白3(TNFAIP3)是一種細(xì)胞因子誘導(dǎo)蛋白，TNF受體相關(guān)因子6(TRAF6)是一種參與先天免疫的E3泛素連接酶，PPARα/TNFAIP3/TRAF6軸可能在抑制LPS刺激后巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-12p40方面發(fā)揮重要作用[34]。

5 維生素D受體(VDR)

VDR屬于核維生素受體超家族，通過(guò)與配體特異結(jié)合，調(diào)控多種基因的表達(dá)。VDR通過(guò)靶向miRNA155-SOCS1(細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子1)軸來(lái)抑制炎癥反應(yīng)，在PBC中VDR/miRNA155調(diào)節(jié)的SOCS1表達(dá)降低[35]。因此，PBC中降低VDR信號(hào)傳導(dǎo)可能在其發(fā)病機(jī)制中具有重要意義。VDR激動(dòng)劑可抑制肽基脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶1介導(dǎo)的線粒體氧化應(yīng)激和炎癥[36]。其次，診斷PBC時(shí)，VDR基因多態(tài)性(BsmI、TaqI)與晚期纖維化/肝硬化的存在相關(guān)。石膽酸可通過(guò)VDR信號(hào)傳導(dǎo)降低輔助性T淋巴細(xì)胞1細(xì)胞因子IFNγ、TNFα及T淋巴細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子T-bet、STAT1、STAT4的表達(dá)，同時(shí)也降低STAT1α/β的磷酸化來(lái)調(diào)控適應(yīng)性免疫，是宿主防御的基本調(diào)節(jié)劑[37]。

6 糖皮質(zhì)激素受體(GR)

GR是保守的核受體超家族成員，廣泛存在于機(jī)體各種組織細(xì)胞。GR可以通過(guò)NF-κB結(jié)合位點(diǎn)上GR與p65的快速連接抑制巨噬細(xì)胞引起的炎癥[38]。其次，糖皮質(zhì)激素通過(guò)上調(diào)肝臟AMPK、SREBP-1c、FXR和下調(diào)CYP7A1基因的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)膽汁酸合成[39]。此外，低劑量地塞米松有促膽汁淤積作用，高劑量地塞米松具有降低膽汁酸和抑菌作用[40]。而熊去氧膽酸可以通過(guò)GR減少肝淋巴細(xì)胞(如自然殺傷細(xì)胞、自然殺傷T淋巴細(xì)胞以及CD4+T淋巴細(xì)胞)產(chǎn)生的IFNγ，共同發(fā)揮免疫抑制作用[41]，因此，這可能是治療PBC的重要免疫學(xué)機(jī)制。

7 小結(jié)

近年來(lái)，PBC的治療主要應(yīng)用一線藥物熊去氧膽酸，由于患者人數(shù)的增長(zhǎng)、應(yīng)答不佳和治療不耐受的出現(xiàn)，對(duì)治療方案提出了新的挑戰(zhàn)。盡管奧貝膽酸的獲批為PBC患者帶來(lái)了希望，且其他藥物及治療方法如：貝特類藥物、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、生物制劑及間充質(zhì)干細(xì)胞已逐步開(kāi)展臨床應(yīng)用。核受體介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)及調(diào)節(jié)膽汁酸的代謝在PBC的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。目前，其相關(guān)作用機(jī)制受到廣泛的關(guān)注，進(jìn)一步深入研究其作用機(jī)制將為PBC尋找新的治療靶點(diǎn)提供理論基礎(chǔ)，為治療PBC患者帶來(lái)希望。