川崎病血管内皮细胞损伤机制的研究进展

本文原载于中华儿科杂志,,54(02)

川崎病是一种以全身血管炎为主要病变的急性发热出疹性疾病，其特征为广泛的中小血管炎症，以心血管系统的损害最为严重。血管内皮细胞的损伤与功能障碍是血管炎发生的始动环节。血管内皮细胞的炎症免疫损伤主要指内皮细胞在一系列的刺激因素作用下，表达并释放如细胞间黏附分子1(ICAM–1)、血管细胞黏附分子1(VCAM–1)、E–选择素、p–选择素、L–选择素等黏附分子，以及癌胚抗原相关的细胞黏附分子，上述黏附分子引起循环单核细胞、中性粒细胞黏附于内皮细胞表面，继而进入细胞内膜，并激活补体结合而损伤内皮细胞。本文从细胞因子及免疫信号传导通路方面对川崎病血管内皮细胞免疫性损伤机制做一综述。

一、细胞因子

通过对川崎病免疫机制的研究，发现多种细胞因子表达水平异常或细胞因子之间的平衡紊乱，特别是肿瘤坏死因子(TNF–α)、白细胞介素(IL)和干扰素γ(IFN–γ)等促炎性细胞因子全身或局部的过度表达，在川崎病血管炎性损伤中具有重要作用[1]。在川崎病患者血清中存在TNF–α、IL–6、IL–8、IL–17、IL–21、IL–1、IFN–γ等多种细胞因子的异常表达。这些细胞因子能刺激血管内皮细胞黏附分子表达增加，促使中性粒细胞、单核细胞及淋巴细胞黏附于血管内皮，提示细胞因子是导致内皮细胞损伤的因素之一。在众多的细胞因子中，TNF–α被证实在川崎病血管内皮细胞损伤中至关重要[2]。川崎病急性期高水平的TNF–α能直接诱导内皮细胞表达VCAM–1、内皮细胞选择素、ICAM–1等细胞因子，促使血液中活化的白细胞及血小板向受损血管表面募集，并通过内皮间隙向内皮下和血管壁组织中游走，引起血管壁更深层次的免疫损伤[3]。TNF–α的单克隆抗体已在临床应用与川崎病丙球耐受的患儿。Sakata等[4]认为细胞因子IL–1β、IL–6、TNF–α促进川崎病患者血管内皮细胞表达基质金属蛋白酶9(MMP–9)，MMP–9可降解内皮细胞基底膜、内膜弹性蛋白层、破获血管内膜屏障，导致冠状动脉损害，而IFN–γ抑制MMP–9的表达，使MMP–9与金属蛋白酶组织抑制剂1比值改变，从而影响川崎病患者冠状动脉血管壁的重构过程。

二、细胞内信号转导通路异常

1．核因子κB途径：

川崎病在急性期存在明显的免疫失调，在发病机制上起重要作用。核因子κB是细胞氧化还原调控的重要转录因子之一。IκB是NF–κB的抑制蛋白。基因表达过程中的转录调控是重要的一环，转录因子在其中发挥关键作用。细胞的各种信号传导往往都涉及到转录因子改变才体现出相应效应。现已证实，在川崎病的病理过程中，NF–κB信号体系调控几乎所有参与炎性反应介质(如细胞因子、黏附分子、化学因子等)及细胞增殖和活化的基因转录[5]。

NF–κB的主要形式是由一个p50蛋白和一个p65蛋白组成的异源二聚体，其中p65是其主要活性成分。正常情况下，NF–κB与其抑制因子IκB结合以非活性的三聚复合物形式存在于胞浆中。当受到外界刺激时与NF–κB结合的IκB磷酸化而降解，NF–κB游离进入细胞核内，与DNA上的κB序列结合而转录应答的基因。研究表明参与免疫激活的多种介质基因的启动子和增强子存在一个或多个NF–κB序列，活化的NF–κB可单独或与其他转录因子协同作用，通过影响多种炎性介质基因的转录而对细胞因子、黏附分子、趋化因子网络产生广泛影响[6]。异常活化的NF–κB是诱导川崎病患儿免疫功能紊乱的重要环节。NF–κB信号通路的活化参与川崎病急性期血管炎的发生，极有可能加剧川崎病血管炎的反应，参与冠状动脉损伤的形成[7]。张艳兰等[8]和上官文等[9]通过川崎病动物试验研究发现，在川崎病小鼠发病急性期，TNF–α等炎性细胞因子分泌、NF–κB活化、MMP–9分泌上调，TNF–α/NF–κB/MMP–9可能是川崎病心脏及冠状动脉炎发生的重要通路，此外，丙种球蛋白对川崎病冠状动脉损伤的治疗机制，可能与其对NF–κB/MMP–9通路的调控作用有关。

2．Toll样受体途径：

年首次在果蝇体内发现了一种在抗真菌免疫反应中起着关键作用的受体，称之为果蝇样受体(TLRs)，人们随后又在哺乳动物中发现该受体的同源家族，并且发现该受体是由多个受体成员组成的受体家族，统称为TLRs。TLRs识别的配体统称为病原相关模式分子(PAMPs)，TLRs又称为模式识别受体(PRR)。

TLR可识别不同病原体的PAMP，从而启动相关的信号转导途径。配体与TLRs结合，与其细胞内接头蛋白髓样分化因子88(MyD88)结合，形成TLR–MyD88活性复合体，募集IRAK1、IPAK4和TRAF6，然后下游分两条通路，一条激活NF–κB，导致炎性因子如TNF–α、IFN–β、IL–10的合成和释放，对组织产生损伤，另一条激活有丝分裂原结合蛋白激酶(MAPK)，其磷酸化后可激活转录因子AP–1，此外有些TLR还可通过非MyD88依赖途径激活转录因子促进炎症因子及共刺激分子表达[10]。

目前在哺乳动物、人细胞膜上已发现有12种TLRs，包括TLR1～TLR12。目前发现的具有TLR表达能力的细胞有单核细胞、树突状细胞、血管内皮细胞、脂肪细胞、心肌细胞和小肠上皮细胞。TLRs在由病原感染和免疫应答反应引发的内皮细胞炎症免疫性损伤中起着重要作用[11]。临床研究发现川崎病合并冠状动脉损伤的患者TLRs及相关分子MD–2、MyD88表达明显增高[12,13]，证实TLR信号途径在川崎病血管内皮细胞炎症免疫性损伤中发挥作用。

3．Rage途径：

晚期糖基化终末产物受体(RAGE)是一种属于免疫球蛋白超家族的细胞表面分子，其配体包括AGEs、两性素/高速泳动族盒1蛋白(HMGB–1)、S/钙粒蛋白家族及淀粉样蛋白等。多配体受体RAGE炎症状态下可与上述配体结合并集聚[14]。RAGE在正常组织和脉管系统呈低水平表达，但在其促炎症配体聚集的部位表达水平明显增加[15]。川崎病患儿体内循环内皮细胞表面RAGE的高表达与冠状动脉并发症的发生有关[15]。体外研究显示，用晚期糖基化终末产物处理人脐静脉内皮细胞，可使细胞表面RAGE表达增高，并诱导MMPs表达上调，从而导致内皮细胞损伤[16]。

SA12是S家族之一，主要由中性粒细胞表达和分泌。SA12作为一种促进炎症反应的钙结合蛋白，诱导中性粒细胞浸润，导致炎症位点单核细胞聚集与趋化，从而发挥促炎效应[17]。研究证实，SA12–RAGE途径在川崎病的发病机制中发挥重要作用[18,19]。血管中的SA12与白细胞和内皮细胞的RAGE结合，会导致细胞内NF–κB的活化从而激活促炎基因表达。

HMGB1是一种非组蛋白的核DNA结合蛋白，普遍表达于多数哺乳动物细胞。HMGB1在细胞外是一种促炎症介质，其细胞表面受体包括RAGE、TLR2、TLR4等相互作用可诱导炎症细胞募集以及促炎症细胞因子包括TNF–α、IL–1β、IL–6等的释放，并诱导树突状细胞的成熟[20]。国内外研究显示，在川崎病急性期及恢复期血清中HMGB1表达均增加，考虑其与川崎病冠状动脉内皮细胞损伤亦密切相关[20,21]。

4．JAK–STAT3途径：

Janus激酶(JAK)属于蛋白酪氨酸激酶(PTK)中的一种，可以介导细胞因子与其受体结合后的信号蛋白分子级联活化反应。细胞因子、生长因子等与其相应受体结合后激活JAK，进而激活信号转导子和转录激活子(STAT)。JAK–STAT途径是机体内普遍存在的信号通路之一，参与机体细胞的增殖、分化、存活、凋亡，介导机体免疫失调和肿瘤生成等过程[22]。在人和动物已发现8个STAT，其分布于多种组织和细胞。JAK–STAT途径主要由细胞因子受体超家族活化，其过程为：细胞因子与受体结合应引起受体二聚化，磷酸化并激活JAK从而使受体的酪氨酸残基磷酸化，募集STAT，活化的JAK是STAT磷酸化并二聚化后转入核内，从而调控基因表达。目前研究最多的为STAT3，STAT3及活化形式pSTAT3具有调节细胞增殖、凋亡、分化等一系列生物学活性，在脑、肝、心、胸腺等组织中均有表达[22]。STAT3可由IL–6、血小板衍生因子、胰岛素样生长因子–1、非受体酪氨酸激酶及G蛋白等的诱导而活化，有研究报道IL–6可通过激活STAT3信号通路，参与多种炎症递质的产生，如MMP–9、IL–17等调节细胞免疫反应[23]。李永钦等[24]发现川崎病患儿外周血单个细胞中STAT3在蛋白及基因水平表达均增高，且经IL–6刺激后STAT3表达水平增高，经IL–6R抗体阻断后STAT3表达下降，从而提示急性期川崎病时STAT3信号转导通路异常活化，可能与川崎病患儿血管炎损伤机制密切相关。

在川崎病的发病机制中，这些细胞因子及其介导的信号通路之间相互关联，形成错综复杂的信号网，相互调控，相互影响。研究显示，NF–κB通路作为细胞内信号转导的关键环节，可作为TLR、RAGE、STAT3通路的下游通路，被以上三种通路激活从而启动下一步的免疫调节[25,26,27]。而进一步研究证实，在单核细胞和淋巴细胞中，TLR和RAGE通路之间不存在明确的协同作用[28]。研究显示，在B细胞中，STST3可作为TLR的下游蛋白，由IL–21、IL–10激活[29]。Kang等[30]研究还发现，AGEs与受体结合后可介导STAT3通路的激活，参与细胞的促存活过程。由此，STAT3通路蛋白亦可作为TLR和RAGE的下游通路。以上四种信号转导通路，在川崎病冠状动脉损伤的发生中，均发挥重要的作用，也是目前研究的热点。四种通路之间并不是独立的，而是相互关联，形成信号网络，从而发挥下游调控作用，这些转导通路是否直接在内皮细胞中参与细胞的炎性损伤，各通路之间相互作用以及反馈调节的机制仍有待进一步研究，从而对川崎病血管内皮细胞损伤机制进行更深刻的认识。

（参考文献:略）

更多精彩尽在中华儿科杂志

转载请注明：http://www.hmuac.com/xgyhl/2067.html