血栓調(diào)節(jié)蛋白抑制慢性腎臟病微炎癥的機(jī)制研究進(jìn)展*

諸斌，李貞，李臻，陳偉琴，殷紅梅，胡曉波

（上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院 檢驗(yàn)科，上海200030）

近年來(lái)慢性腎臟?。╟hronic kidney disease,CKD）已成為全球性公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。我國(guó)CKD患病率約為10.8%[1]，國(guó)外調(diào)查顯示全球CKD 患病率約為13.4%[2]?？刂撇涣嫉腃KD 患者可能會(huì)進(jìn)展為終末期腎病，不僅嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，而且會(huì)加重家庭、社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。CKD 患者體內(nèi)普遍存在一種低強(qiáng)度、持續(xù)性炎癥狀態(tài)，這種情況稱(chēng)為微炎癥狀態(tài)，是增加終末期腎病患者病死率的重要原因[3-4]。如何改善CKD 患者微炎癥狀態(tài)是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究關(guān)注熱點(diǎn)之一。 而凝血調(diào)節(jié)蛋白（Thrombomodulin, TM）是一種具有抗炎功能的跨膜糖蛋白，可調(diào)控機(jī)體內(nèi)的相關(guān)通路，抑制炎癥狀態(tài)，為CKD 抗炎治療提供了新的思路。

1 CKD患者微炎癥狀態(tài)

微炎癥是由非致病微生物感染引起的低強(qiáng)度、慢性、持續(xù)性、顯性炎癥狀態(tài)，其特征是全身循環(huán)中炎癥細(xì)胞因子輕度持續(xù)升高。機(jī)體在各種化學(xué)物質(zhì)（補(bǔ)體、免疫復(fù)合物、內(nèi)毒素等）刺激下，單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)被激活，持續(xù)性、低濃度釋放炎癥細(xì)胞因子與炎癥相關(guān)蛋白。與細(xì)菌、真菌和病毒感染不同，其實(shí)質(zhì)是一種輕微免疫性炎癥[5]。

微炎癥狀態(tài)經(jīng)常出現(xiàn)在CKD 患者中，引發(fā)CKD 微炎癥狀態(tài)因素有很多，包括促炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生、氧化應(yīng)激、酸中毒、慢性和復(fù)發(fā)性感染、脂肪組織代謝障礙、腸道菌群失調(diào)[6]。目前，微炎癥診斷主要依賴(lài)于C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein,CRP）、血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A, SAA）、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptor,TNFR）、白細(xì)胞介素6（Interleukin-6, IL-6）等循環(huán)炎癥生物標(biāo)志物檢測(cè)。

盡管微炎癥狀態(tài)沒(méi)有明顯臨床癥狀，但在CKD 病程進(jìn)展中扮演不可忽略的角色。研究發(fā)現(xiàn)，CKD 微炎癥狀態(tài)會(huì)破壞腎小球足細(xì)胞，導(dǎo)致通透性逐漸增強(qiáng)，加重腎小球硬化[7]。此外，還會(huì)加速腎功能下降和CKD 發(fā)展進(jìn)程，造成不可逆的不良后果[8]。

2 血栓調(diào)節(jié)蛋白

2.1 血栓調(diào)節(jié)蛋白概述

TM 是由無(wú)內(nèi)含子基因THBD編碼的一種Ⅰ型跨膜糖蛋白[9]，在血管內(nèi)皮細(xì)胞中高表達(dá)。在體內(nèi)有兩種形式：一種形式存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞表面，稱(chēng)作為膜型TM；另一種形式存在于體液中，如血液和尿液，是由于膜型TM 經(jīng)蛋白酶裂解脫落形成的一種可溶式狀態(tài)[10]，稱(chēng)作可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白（sTM）。sTM 與血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷密切相關(guān)。KONG 等[11]通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)，觀察由過(guò)氧化氫引起人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞受損釋放sTM 情況，發(fā)現(xiàn)隨細(xì)胞與過(guò)氧化氫接觸時(shí)間增加，在生長(zhǎng)培養(yǎng)基中釋放的sTM 含量增加，說(shuō)明sTM 含量越高血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷越重。

完整的TM 由5 個(gè)不同結(jié)構(gòu)域組成，分別是N端凝集素樣結(jié)構(gòu)域，由6 個(gè)表皮生長(zhǎng)因子樣重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域，富含絲氨酸-蘇氨酸結(jié)構(gòu)域，跨膜結(jié)構(gòu)域和短胞質(zhì)內(nèi)尾端結(jié)構(gòu)域。其中，N 端凝集素樣結(jié)構(gòu)域有強(qiáng)大的抗炎功能，可抑制NF-κB 炎癥通路激活，干擾中性粒細(xì)胞黏附于內(nèi)皮細(xì)胞。TM 是調(diào)控體內(nèi)多種生理反應(yīng)的關(guān)鍵位點(diǎn)，有抗凝、抗炎、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞及維持血管穩(wěn)態(tài)的功能[12]。

2.2 血栓調(diào)節(jié)蛋白在CKD中的臨床意義

研究表明，sTM 水平與內(nèi)皮損傷嚴(yán)重程度密切相關(guān)，是反映內(nèi)皮細(xì)胞受損的一個(gè)血清學(xué)指標(biāo)[13]。相關(guān)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，CKD 患者sTM 水平明顯升高，且與腎功能?chē)?yán)重程度呈正相關(guān)，CKD 分期越高，sTM 水平也越高，表明sTM 與CKD 內(nèi)皮功能受損程度相關(guān)[14]。影響CKD 內(nèi)皮功能的因素有很多，其中，炎癥常是導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷的主要因素。sTM 與CKD 炎癥狀態(tài)存在相關(guān)性，可作為評(píng)估CKD炎癥程度一個(gè)血清學(xué)指標(biāo)，并為CKD 預(yù)后提供一定臨床依據(jù)。SHARAIN 等[15]研究了不同嚴(yán)重程度（CKD 2～4 期）患者（觀察組）和正常研究對(duì)象（對(duì)照組） 的sTM、CRP、腫瘤壞死因子受體Ⅰ（TNFR1）的變化，研究發(fā)現(xiàn)，觀察組sTM 較對(duì)照組升高，觀察組sTM 水平隨病情嚴(yán)重程度逐漸升高，且該過(guò)程與CRP、TNFR1 變化趨勢(shì)基本一致，sTM 與CRP、TNFR1 呈正相關(guān)。除TNFR1 外，CKD 5 期患者腫瘤壞死因子受體Ⅱ（TNFR2）也與sTM呈正相關(guān)。TNFR2 被認(rèn)為是sTM 獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[16]。因此，sTM 有很強(qiáng)的評(píng)估和預(yù)測(cè)CKD 微炎癥狀態(tài)潛能。

3 血栓調(diào)節(jié)蛋白在CKD中的抗炎機(jī)制研究進(jìn)展

3.1 血栓調(diào)節(jié)蛋白抑制NF-κB通路活化

CKD 患者存在廣泛微炎癥狀態(tài)，持續(xù)炎癥反應(yīng)會(huì)破壞腎小球內(nèi)皮細(xì)胞，壞死或受損腎小球內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)釋放出高遷移率族蛋白B1（human high mobility group 1 protein, HMGB1），進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)。HMGB1 是免疫細(xì)胞（包括巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和血小板）釋放的一種核染色質(zhì)結(jié)合蛋白[17]，可與晚期糖基化終產(chǎn)物受體（RAGE）、Toll 樣受體2（TLR2）和Toll 受體4（TLR4）等細(xì)胞表面受體結(jié)合，這些細(xì)胞表面受體參與髓樣分化因子（MyD88）依賴(lài)途徑，最終導(dǎo)致NF-κB 通路活化，進(jìn)一步釋放促炎細(xì)胞因子和炎癥相關(guān)受體[18]。此外，NF-κB 通路活化會(huì)促進(jìn)腎小球內(nèi)皮細(xì)胞黏附因子（ICAM-1）表達(dá)上調(diào)，引起促炎細(xì)胞因子和中性粒細(xì)胞牢固黏附在腎小球內(nèi)皮細(xì)胞，加重炎癥反應(yīng)，而且ICAM-1 表達(dá)又會(huì)刺激NF-κB 通路活化，繼而形成一種惡性循環(huán)[19]。

TM 能顯著降低TLR2、TLR4基因表達(dá)水平，使MyD88 水平明顯降低，進(jìn)一步抑制HMGB1-TLR-MyD88 信號(hào)通路，防止NF-κB 通路活化，從而減輕腎臟炎癥狀態(tài)[20]。sTM 凝集素樣結(jié)構(gòu)域可與HMGB1 結(jié)合，避免其與RAGE 受體結(jié)合，防止進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。TM 還可抑制腎臟、尿液中ICAM-1 的表達(dá)，以此來(lái)限制中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，以及炎癥細(xì)胞轉(zhuǎn)移和積聚，反向調(diào)節(jié)NFκB 通路，從而保護(hù)腎小球內(nèi)皮細(xì)胞[21]。

3.2 血栓調(diào)節(jié)蛋白抑制補(bǔ)體激活

TM 可調(diào)控C3a、C5a 失活，達(dá)到抗炎效果。因補(bǔ)體異常活化導(dǎo)致大量補(bǔ)體沉積在腎小球足細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，從而產(chǎn)生一系列炎性介質(zhì)，造成腎小球損傷和凋亡。C3a、C5a 是補(bǔ)體激活產(chǎn)生的小片段，是促炎關(guān)鍵介質(zhì)，該片段通過(guò)與特異性受體結(jié)合發(fā)揮廣泛促炎作用[22]。TM 可與凝血酶結(jié)合生成TM-凝血酶復(fù)合物，這種復(fù)合物會(huì)誘導(dǎo)凝血酶激活的纖溶抑制物活化，其通過(guò)切割C3a、C5a 緩激肽羧基末端精氨酸使兩者失活[23]，抑制炎癥細(xì)胞聚集和白細(xì)胞上調(diào)，從而起到抗炎作用。

在糖尿病腎病小鼠模型中，TM 凝集素樣結(jié)構(gòu)域能抑制足細(xì)胞上C3 激活，從而改善糖尿病腎病炎癥反應(yīng)[24]。另外，TM 有與補(bǔ)體因子H 和C3b 明顯親和力，能形成TM-補(bǔ)體因子H-C3b 復(fù)合物，促使補(bǔ)體因子Ⅰ介導(dǎo)C3b 裂解為無(wú)活性iC3b，從而抑制補(bǔ)體激活。C3b 失活使其無(wú)法形成C3 轉(zhuǎn)化酶，避免C3 轉(zhuǎn)化酶裂解C3 產(chǎn)生更多活性物質(zhì)破壞細(xì)胞膜[25]。TM 這一調(diào)控補(bǔ)體抗炎通路能減少補(bǔ)體的激活，減少炎癥反應(yīng)對(duì)足細(xì)胞內(nèi)皮損傷，為今后CKD 抗炎治療提供了新思路。

3.3 血栓調(diào)節(jié)蛋白激活活化蛋白C

TM 與凝血酶特異性結(jié)合可促進(jìn)蛋白C 活化，產(chǎn)生活化蛋白C（APC），APC 生成量與TM 呈正相關(guān)，并有強(qiáng)大抗炎活性。目前，TM 調(diào)控APC 發(fā)揮抗炎作用機(jī)制主要包括：①在CKD 微炎癥狀態(tài)下，體內(nèi)炎癥細(xì)胞因子（TNF-α、IL-6、IL-8）顯著增多，APC 作用于足細(xì)胞蛋白酶激活受體2（PAR-2）來(lái)抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞表達(dá)組織因子和釋放多種炎癥細(xì)胞因子，達(dá)到抗炎效果[26]；②APC 直接切割足細(xì)胞蛋白酶激活受體3 （PAR-3），誘導(dǎo)PAR-2 和PAR-3 二聚化，保護(hù)足細(xì)胞免受炎癥攻擊[27]；③CKD 炎癥是一種持續(xù)性、低微量炎癥反應(yīng)，免疫細(xì)胞（單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞）會(huì)不斷地激活，組蛋白會(huì)從活化免疫細(xì)胞不斷地釋放，并選擇性結(jié)合在Toll 樣受體，激活產(chǎn)生許多促炎細(xì)胞因子，APC 通過(guò)裂解和滅活細(xì)胞外組蛋白發(fā)揮抗炎作用[28]；④慢性炎癥時(shí)，炎癥因子會(huì)誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)生成過(guò)多，造成足細(xì)胞損傷，APC 會(huì)與內(nèi)皮細(xì)胞受體、巨噬細(xì)胞抗原-1結(jié)合，抑制中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)生成[29]。

3.4 血栓調(diào)節(jié)蛋白抑制MAPK信號(hào)通路

在CKD 微炎癥狀態(tài)下，炎癥因子會(huì)不斷產(chǎn)生并且擴(kuò)散，機(jī)體大量免疫細(xì)胞會(huì)與其發(fā)生免疫應(yīng)答反應(yīng)。此時(shí)，C-jun 氨基末端激酶和p38 絲裂原活化蛋白激酶激活，MAPK 通路會(huì)產(chǎn)生一系列下游產(chǎn)物（如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β），破壞腎小球足細(xì)胞，導(dǎo)致腎小球硬化，且還會(huì)產(chǎn)生腎間質(zhì)損傷[30]。在炎癥過(guò)程中，MAPK 信號(hào)通路激活會(huì)抑制TM 的表達(dá)和活性。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮細(xì)胞中腫瘤壞死因子α 通過(guò)C-jun 氨基末端激酶和p38 途徑誘導(dǎo)TM 表達(dá)下調(diào)[31]。然而，TM 也能顯著抑制MAPK 信號(hào)通路，達(dá)到抗炎效果。TM 通過(guò)抑制RAGE、PAR-3 以及其他炎癥受體，防止C-jun 氨基末端激酶和p38 絲裂原活化蛋白激酶激活，減弱MAPK 途徑。此外，TM 的N 端凝集素樣結(jié)構(gòu)域通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞表面的浸潤(rùn)來(lái)降低p38 絲裂原活化蛋白激酶磷酸化[32]。TM 與MAPK 信號(hào)通路互相影響、互相作用，如何使TM 在CKD 中發(fā)揮抗炎作用，又盡可能減少M(fèi)APK 信號(hào)通路對(duì)其影響，還需進(jìn)一步研究。

綜上所述，CKD 患者普遍存在微炎癥狀態(tài)，這種狀態(tài)會(huì)持續(xù)存在，加重CKD 進(jìn)程，發(fā)展為終末期腎病。此外，微炎癥還會(huì)增加血漿中部分凝血相關(guān)蛋白（如纖維蛋白原）濃度，使患者血栓形成風(fēng)險(xiǎn)更高[33]。如何改善CKD 患者微炎癥狀態(tài)是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。在CKD 中TM 通過(guò)抑制NF-κB 通路活化、抑制補(bǔ)體激活、抑制MAPK 通路，并與凝血酶結(jié)合活化APC，從而起到抗炎作用，其在治療CKD 微炎癥狀態(tài)中有良好的應(yīng)用前景，需要進(jìn)一步深入探索。