腺苷A2A受體影響瘢痕增生發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展

張瑞?張汝鋒?肖虎

通信作者簡介：肖虎，山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院燒傷整形外科主任醫(yī)師、碩士研究生導(dǎo)師。2005年畢業(yè)于山東大學(xué)，獲外科學(xué)博士學(xué)位。2007作為訪問學(xué)者在美國紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院參加研究工作，參與了創(chuàng)面愈合與瘢痕形成課題，做了大量的前期工作，回國后繼續(xù)深入研究，成功復(fù)制并改進(jìn)小鼠瘢痕模型。從事燒傷整形工作20多年，現(xiàn)主要從事燒傷與創(chuàng)面修復(fù)等方面的醫(yī)療、教學(xué)及科研工作。對燒傷與創(chuàng)面修復(fù)的疑難危重病例有豐富的診治經(jīng)驗(yàn)，臨床專長是重度燒燙傷的救治、難愈創(chuàng)面修復(fù)及瘢痕修復(fù)，研究領(lǐng)域?yàn)轳：叟c創(chuàng)面修復(fù)。2020年被授予齊魯衛(wèi)生與健康領(lǐng)軍人才稱號。現(xiàn)任中國醫(yī)師協(xié)會整形外科分會全國委員，中國微循環(huán)學(xué)會委員，中國研究性醫(yī)院學(xué)會委員，中華醫(yī)學(xué)會燒傷整形分會全國青年委員，山東省醫(yī)師協(xié)會燒傷分會委員。主持國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金等7項(xiàng)。獲山東省醫(yī)學(xué)會科技創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)、山東省科技廳科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、省醫(yī)學(xué)會成果推廣應(yīng)用獎(jiǎng)。在省級以上核心期刊發(fā)表論文20余篇，發(fā)表SCI論文3篇。主編參編著作2部。

【摘要】皮膚作為人體保護(hù)機(jī)制的第一道屏障，容易受到損害，而皮膚創(chuàng)面愈合是一個(gè)復(fù)雜、精密可調(diào)控的過程，修復(fù)過程的失調(diào)可造成病理性瘢痕的形成。病理性瘢痕無論在表觀上還是生理功能上，都會嚴(yán)重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量。該文分別從創(chuàng)面愈合過程中的炎癥反應(yīng)、血管新生以及內(nèi)皮細(xì)胞增生等幾個(gè)階段，論述了腺苷A2A受體可能參與病理性瘢痕發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，并為治療病理性瘢痕提供了新的視角，有助于進(jìn)一步了解瘢痕增生的作用機(jī)理，同時(shí)也有助于建立以腺苷A2A受體為基礎(chǔ)的瘢痕增生的診治方法。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)面愈合;瘢痕;腺苷;腺苷A2A受體

Research progress on adenosine A2A receptor on the pathogenesis of scar hyperplasia Zhang Rui，Zhang Rufeng， Xiao Hu. Department of Burns and Plastic Surgery， Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University， Jinan 250021， China

Corresponding author， Xiao Hu， E-mail： 847247374@ qq. com

【Abstract】As the first barrier of protective mechanism in human body， skin is prone to damage. The healing of skin wound is a complicated and delicate process. The disruption of the repair process can lead to the formation of pathological scar. The pathological scar will seriously affect the patients physical and mental health and the quality of life in both appearance and physiological function. The molecular mechanism underlying the possible involvement of adenosine A2A receptor in the incidence and development of pathological scar was discussed from the perspectives of inflammatory reaction， angiogenesis and endothelial cell proliferation， aiming to provide a novel perspective for the treatment of pathological scar， contribute to deepen the understanding of the mechanism of scar hyperplasia and establish the diagnosis and treatment of scar hyperplasia based on adenosine A2A receptor.

【Key words】Wound healing;Scar;Adenosine;Adenosine A2A receptor

皮膚是人體組織中最大的器官，經(jīng)常被視為保護(hù)人體免受外界干擾的靜態(tài)屏障，因此皮膚也是最容易受到外界破壞的器官。當(dāng)皮膚受到損害時(shí)，其修復(fù)愈合機(jī)制失調(diào)，則可能誘導(dǎo)皮膚結(jié)締組織異常增生，形成病理性瘢痕。Montesinos等（1997年）的實(shí)驗(yàn)研究表明局部應(yīng)用腺苷A2A受體激動(dòng)劑可促進(jìn)創(chuàng)面愈合，效果優(yōu)于血小板衍生生長因子;另外Olah等科學(xué)家早在1995年的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)腺苷A2A受體在創(chuàng)面愈合與瘢痕形成過程中起重要作用，相關(guān)的腺苷A2A受體激動(dòng)劑也已進(jìn)入臨床新藥開發(fā)階段。盡管如此，其中的作用機(jī)制尚未被探索。本文擬對腺苷A2A受體參與創(chuàng)面愈合與瘢痕形成過程的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

一、創(chuàng)面愈合概述

創(chuàng)面愈合是一個(gè)復(fù)雜多階段，精準(zhǔn)可調(diào)控的有序動(dòng)態(tài)過程，涉及到炎癥反應(yīng)、新型組織的形成以及最終的組織再造等幾個(gè)階段。然而這些控制過程卻是跟細(xì)胞間、蛋白質(zhì)和基礎(chǔ)物質(zhì)之間的相互作用效應(yīng)影響相關(guān)，并且和不同類型的細(xì)胞因素和生長機(jī)制的控制息息相關(guān)[1]。

皮膚創(chuàng)面的修復(fù)與愈合主要包括了皮膚組織的再生和瘢痕增生兩種形式，其中皮膚組織的再生這一形態(tài)過程一般僅僅是發(fā)生于低等級的微生物及胚胎早期修復(fù)階段，而對于成人的創(chuàng)面愈合一般是通過瘢痕愈合的一種方式。瘢痕愈合主要包括正常瘢痕愈合（也稱為生理性瘢痕愈合）及異常瘢痕愈合（又稱病理性瘢痕愈合）[2]。2017年，由燒傷、整形以及皮膚科等數(shù)名知名專家共同制定的“中國臨床瘢痕防治專家共識”中首次提到的最新國內(nèi)瘢痕分類標(biāo)準(zhǔn)，一是從瘢痕解剖形態(tài)這個(gè)維度來分，具體可分為萎縮性瘢痕、增生性瘢痕、瘢痕疙瘩以及瘢痕癌4種;二是基于瘢痕的質(zhì)地及顏色的不同來分類，具體可分為成熟瘢痕及未成熟瘢痕[3]。但不論是何種類型、數(shù)目多少、面積大小以及各種不同的分布位置，都會在一定程度上對患者造成影響，如患者的心理健康、身體情況以及日常生活的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致功能性受限[4-8]。除了傳統(tǒng)的一些治療方案外，像A型肉毒毒素（BTA）、激光等新型治療方式也已進(jìn)入臨床開展階段[9]。但單一的治療方案并不能很好的解決問題，綜合性的治療方案仍是臨床醫(yī)師的首要選擇。因此如何減輕瘢痕增生也成為患者最為關(guān)心的問題之一。國內(nèi)外對腺苷受體的研究為臨床開展綜合性治療方案提供了新思路、新方向。以下從腺苷受體的生理藥學(xué)效應(yīng)、以及其可能參與病理性瘢痕發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制等方面來展開論述。

二、腺苷與創(chuàng)面愈合

1.腺苷的生理藥理學(xué)效應(yīng)

腺苷是腺嘌呤核苷酸的前體和代謝產(chǎn)物，是存在于人體各個(gè)組織中所產(chǎn)生的一種特殊內(nèi)源性嘌呤核苷衍化物，它們是5-單磷酸腺苷經(jīng)過脫磷酸化后所產(chǎn)生的嘌呤核苷，任何一個(gè)細(xì)胞（其中包括肥大細(xì)胞）在缺氧或過度的細(xì)胞刺激等條件下，能量和氧的綜合利用范圍超過供應(yīng)范圍時(shí)均會自然地產(chǎn)生腺苷。腺苷的產(chǎn)生主要原料是在5-核苷酸酶的催化作用下，由腺苷一磷酸（AMP）-脫磷酸產(chǎn)生，AMP主要來源于腺苷二磷酸及腺苷三磷酸-脫磷酸。腺苷一旦存活，即能迅速穿越細(xì)胞膜而直接進(jìn)入細(xì)胞外液，產(chǎn)生多種生理和病理作用。腺苷經(jīng)過刺激炎性細(xì)胞釋放炎性介質(zhì)和細(xì)胞因子而參與炎癥反應(yīng)。其作為一種內(nèi)源性信號，在創(chuàng)面愈合的機(jī)制中參與調(diào)節(jié)許多病理過程，起著越來越不可忽視的作用。腺苷的許多生理功能是由它們的受體所介導(dǎo)的，在維持血管基本張力、機(jī)體自身的免疫與組織內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定中處于重要的地位。腺苷受體是一類G蛋白耦聯(lián)的受體家族，具有一個(gè)典型的7次跨膜結(jié)構(gòu)，一個(gè)細(xì)胞外的氨基端和一個(gè)細(xì)胞內(nèi)包括磷酸化的位點(diǎn)以及與G蛋白相互結(jié)合區(qū)域的羧基端。腺苷受體至少包括4個(gè)亞型，分別為A1、A2A、A2B、A3。A1、A3受體和對百日咳中毒素敏感的G蛋白（Gi）互相耦聯(lián)，抑制了腺苷酸-環(huán)化酶的活性，激活了磷脂酶的活性。而A2A、A2B受體與Gs蛋白相互耦聯(lián)，激活了腺苷酸的環(huán)化酶活性，同時(shí)也使Gs蛋白激活其他信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通道。腺苷可以通過與不同的受體亞型相互結(jié)合，在體內(nèi)起到不同程度的作用。主要表現(xiàn)為以下幾種：①神經(jīng)信息傳導(dǎo)（A1、A2A受體，咖啡因的中樞神經(jīng)效應(yīng)被證明是由于腺苷受體傳遞而介導(dǎo)）;②心臟傳導(dǎo)調(diào)節(jié)（A1受體，臨床上用于治療室上性心動(dòng)過速）;③冠狀血管擴(kuò)張（A2A受體，臨床上用作冠狀血管擴(kuò)張劑）;④調(diào)節(jié)氣道張力（A2B受體）;⑤抑制炎癥（A2A受體，最普遍和有效的針對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的二線藥物甲氨喋呤是通過誘導(dǎo)受損的細(xì)胞和組織產(chǎn)生大量腺苷從而抑制炎癥）;⑥促進(jìn)創(chuàng)面愈合（Fredholm等認(rèn)為局部應(yīng)用A2A受體激動(dòng)劑能促進(jìn)創(chuàng)面愈合）。

2.腺苷受體與創(chuàng)面炎癥反應(yīng)

炎癥刺激反應(yīng)被廣泛認(rèn)為可能是面部創(chuàng)面手術(shù)痊愈的第一步。當(dāng)機(jī)體功能受損后，大量的炎性淋巴細(xì)胞向其內(nèi)部發(fā)展出并趨化到機(jī)體創(chuàng)面，起初為中性粒細(xì)胞，接著為單核巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，起清除人體的壞死組織并預(yù)防各種嚴(yán)重的細(xì)菌感染的作用。炎性細(xì)胞也會向其他部位釋放一系列的炎性介質(zhì)，在一些病理環(huán)境下，持續(xù)或者是過度的炎性反應(yīng)都會直接影響其創(chuàng)面的愈合。腺苷通過作用于特異性細(xì)胞外的受體，抑制活化的中性粒細(xì)胞向細(xì)胞內(nèi)釋放活性氧。腺苷酸受體飽和會抑制中性粒細(xì)胞的吞噬功能，抑制已經(jīng)活化的中性粒細(xì)胞對其內(nèi)皮細(xì)胞及基質(zhì)蛋白的黏附和消耗，從而有效地減輕了內(nèi)皮細(xì)胞的受損現(xiàn)象。中性粒細(xì)胞中含有兩種以上的腺苷類受體，A1受體的飽和會促進(jìn)中性粒細(xì)胞的生物化學(xué)趨變和吞噬功能。A2A受體直接介導(dǎo)了中性粒細(xì)胞的抑制作用，此信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制與cAMP有關(guān)，且僅發(fā)生在經(jīng)腫瘤壞死因子或機(jī)體內(nèi)毒素作用激活的中性粒細(xì)胞上，在未經(jīng)活化的中性粒細(xì)胞上，A2A受體則是經(jīng)過漿膜相關(guān)性蛋白磷酸酶途徑來調(diào)控中性粒細(xì)胞功能機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。腺苷亦可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的功能，與中性粒細(xì)胞不同，A2A、A3受體均對巨噬細(xì)胞的炎性功能發(fā)揮明顯的抑制作用，抑制巨噬細(xì)胞的活性氧大量產(chǎn)生、降低巨噬細(xì)胞的吞噬功能、減少TNF、補(bǔ)體C2、前凝血質(zhì)等細(xì)胞因子的釋放，促進(jìn)IL-10生成。此作用存在著種屬上的差異，在小鼠細(xì)胞上的炎癥調(diào)控作用較人類細(xì)胞相對敏感。

在缺血、炎癥反應(yīng)等過程中的細(xì)胞或者組織，ATP在細(xì)胞內(nèi)（外）經(jīng)過脫磷酸化形成腺苷。早期研究利用相對性選擇性腺苷拮抗劑發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性腺苷調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。腺苷A2A受體缺失加重炎癥損害，有學(xué)者已經(jīng)開始考慮使用腺苷和其他腺嘧啶類似物來治療炎癥。腺苷A2A受體激動(dòng)劑在許多炎癥模型中都有效。但是，出于對潛在的生理和藥物效果的擔(dān)憂，腺苷受體激動(dòng)劑在炎癥中的有效作用受到了限制。另一種途徑是通過腺苷受體的激活促進(jìn)內(nèi)源性腺苷釋放，從而達(dá)到抗炎的目的。在體外實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)了低劑量甲氨喋呤可以通過內(nèi)源性腺苷來達(dá)到抗炎的效果，甲氨喋呤也被認(rèn)為是最普遍和有效針對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的一種二線藥物，誘導(dǎo)損傷的細(xì)胞和組織中產(chǎn)生大量的腺苷從而有效抑制炎癥反應(yīng)過程。在小鼠體內(nèi)試驗(yàn)中使用腺苷A2受體拮抗劑和腺苷脫苷酶則會阻礙甲氨喋呤的抗炎作用。另外一種普遍適用于治療關(guān)節(jié)炎的二線藥物柳氮磺胺吡啶和甲氨喋呤抗炎機(jī)制類似，同樣是為了促進(jìn)炎性細(xì)胞和組織腺苷的釋放，腺苷與A2受體相互結(jié)合，從而抑制炎性細(xì)胞的炎性反應(yīng)。基于以上研究，學(xué)者們開始致力于開發(fā)特異性腺苷激酶抑制劑，希望通過促進(jìn)腺苷釋放來抑制炎癥反應(yīng)。他克莫司是強(qiáng)效的、普遍應(yīng)用的免疫抑制劑，被發(fā)現(xiàn)能抑制腺苷激酶，其抗急性炎癥的效應(yīng)就是由腺苷介導(dǎo)的。上述所有藥物對創(chuàng)面愈合的促進(jìn)作用目前仍未有研究，也沒有注射甲氨喋呤或柳氮磺胺吡啶促進(jìn)創(chuàng)面愈合的報(bào)道。

3.腺苷受體激活與血管新生和內(nèi)皮細(xì)胞功能的影響

早期研究利用RT-PCR證實(shí)培養(yǎng)的人（臍靜脈）內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)所有4種腺苷受體信息，但是最近的研究表明在人微血管內(nèi)皮細(xì)胞中僅A2A、A2B受體傳遞信息。目前已經(jīng)有體外試驗(yàn)表明腺苷受體具有潛在地促進(jìn)血管新生的功效，其機(jī)制極有可能與腺苷A2A受體激動(dòng)劑對抗血管中產(chǎn)生基質(zhì)蛋白的血小板反應(yīng)素-1的下調(diào)作用相關(guān)。幾個(gè)不同的臨床實(shí)驗(yàn)室均已經(jīng)證明了腺苷的作用和特異性A2受體促進(jìn)了內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和生成血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），最近的研究結(jié)果表明，腺苷對于內(nèi)皮細(xì)胞的促進(jìn)作用主要由A2A受體直接介導(dǎo)，cAMP可能不是此現(xiàn)象的第二信使。而A2A受體基因的敲除使得小鼠在創(chuàng)面痊愈過程中微血管數(shù)目顯著減少。A2A受體激動(dòng)劑被廣泛應(yīng)用于創(chuàng)面顯著地增加了微血管的生成，其機(jī)制不但是直接地通過作用于內(nèi)皮細(xì)胞來增加內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和微血管內(nèi)皮細(xì)胞VEGF的生成，而且也是間接地通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞VEGF的生成。

三、總結(jié)與展望

傳統(tǒng)的治療病理性瘢痕的方式主要有：壓迫性治療、硅膠類制劑、藥品（例如激素類或其他抗腫瘤藥物以及維拉帕米類都可以進(jìn)行局部注射使用）及其他治療方式。隨著我國醫(yī)療水平的進(jìn)一步提高，科技的發(fā)展與進(jìn)步，從方便易行，縮短治療周期，治療效果等角度考慮，為了更好地治療病理性瘢痕，一些新興的醫(yī)學(xué)治療技術(shù)，例如激光、BTA以及自體脂肪移植等開始盛行，并在臨床上取得逐步進(jìn)展[10]。但由于新興的治療方式單一效果不顯著，因此綜合性治療病理性瘢痕仍舊是我們在臨床診治過程中的首要選擇。

近年來，國外已經(jīng)開展的部分實(shí)踐性研究證明腺苷A2A受體拮抗劑能夠在一定程度上減輕硬皮病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中對于皮膚的膠原纖維進(jìn)行性增生和硬化帶來的危害。而國內(nèi)的一些研究人員也在“腺苷A2A受體參與創(chuàng)面愈合與瘢痕形成過程”的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：腺苷A2A受體基因敲除小鼠瘢痕顯著地減輕，從而可提示使用腺苷A2A受體拮抗劑可在一定程度上減輕瘢痕增生[11]。隨著對腺苷A2A受體的進(jìn)一步深入研究，有助于了解腺苷A2A受體在瘢痕增生中的作用機(jī)制，為以腺苷A2A受體為基礎(chǔ)的瘢痕增生的診治方法提供理論依據(jù)[12-16]。

參 考 文 獻(xiàn)

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（收稿日期：2021-01-05）

（本文編輯：楊江瑜）