NF—κB信号通路抗肝纤维化的研究进展(1)
【摘要】 转录因子-κB(NF-κB)是一类广泛存在的、调控着多种基因转录的重要转录调节因子。NF-κB的不适当表达和激活与各种疾病的发生密切相关。因此， 以NF-κB为治疗靶点的药物研究可能为预防和治疗这些疾病提供新思路。本文就NF-κB信号通路与肝纤维化发生、发展及其与肝星形细胞(HSCs)之间关系的研究进展做一综述。
【关键词】 转录因子-κB；肝纤维化；肝星形细胞
DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.28.194
肝纤维化(hepatic fibrosis)是多种原因引起的慢性肝损伤之后组织修复过程中的病理改变， 是慢性肝病发展到肝硬化必经之阶段， 是慢性肝炎转变为肝硬化过程的枢纽环节。现认为肝纤维化尚有逆转至正常的可能， 故阻断和延缓肝纤维化的发展， 是治疗慢性肝病的重要策略。近年来肝纤维化的病理生理机制研究取得了较大进展， 中医药抗肝纤维化研究及其在治疗肝纤维化方面取得了良好的效果， 但由于中药成分的复杂性及不稳定性， 同时许多研究缺乏科学合理的实验设计， 尚难对其疗效、作用靶点等方面作出客观评价[1， 2]。因此， 研究肝纤维化形成的分子机制， 研发疗效明确、副作用少、靶点特异性高、可以延缓甚至逆转肝纤维化进程的药物， 对减轻慢性肝病、提高生存质量具有十分重要的意义。
1 NF-κB与肝纤维化
肝脏细胞外间质纤维生成和降解失衡是肝纤维化形成的主要原因， 它的形成过程是一个极为复杂的生理病理过程， 涉及到反应靶细胞、细胞因子、抑制因子和致病机体反应等多种因素的作用。所有致病因子造成的肝脏损伤和炎症， 在多种炎性因子的参与下， 都会激活HSCs、枯否细胞(KC)等而启动肝纤维化[3]。大量的研究表明， 细胞外基质的主要来源是HSCs， 肝纤维化形成和发展的中心环节是HSCs的活化、增殖。大多数学者基于HSCs作为干预靶点提出了两种治疗肝纤维化的设想：一种是将活化的HSCs利用药物控制将其逆转为静止的；第二种是通过给药治疗使活化的HSCs加速凋亡， 减少活化细胞的总体数量。由于不连续的多阶段过程是HSCs活化的特点， 故将活化的HSCs逆转为静止的设想目前是不可能实现的[4]。因此， 只有通过各种方法使HSCs细胞加速凋亡， 将HSCs的数量降低下来， 抑制细胞外基质(ECM)的生成， 有可能成为肝纤维化治疗的有效的方案。
近年来， 随着对肝纤维化产生的分子机制研究不断的深入， 人们发现， 在肝纤维化发生发展的过程中， HSCs的激活、凋亡与许多细胞因子及细胞内信号转导系统的调控有关， 其中， 调节HSCs凋亡这一关键过程的细胞因子是核因子κB [5]。在肝纤维化产生的损伤过程中， NF-κB刺激KC产生各种炎性因子， 扩大肝脏炎症， 还同时促进HSCs的活化， 从而参与调控肝细胞的凋亡和增殖。故NF-κB对炎症因子产生、HSCs激活发生的影响， 在肝纤维化形成过程中， 积极参与肝纤维化形成的调控作用引起了人们极大关注。
2 NF-κB的激活、调控
NF-κB就是一种蛋白质， 具有转录激活的功能， 是属于NF-κB/Rel一类。目前包括p50、p52、p65、c-Rel和RelB已被证实是哺乳动物的家族成员NF-κB类型。含有约300个氨基酸的Rel同源结构域(RHD)是这些Rel家族蛋白的特征， 这类蛋白的结构特征就是它们的结构中有I-κB结合的位点， 也有Rel蛋白间的聚合， 同时包含DNA识别序列和核定位序列(NLS)， 这些蛋白的主要功能是执行NF-κB对DNA识别、连接、二聚化及核定位。有专家发现， NF-κB与其抑制蛋白I-κB结合成无活性的NF-κB/I-κB三聚体复合物后存在于细胞质中， 不管在生理条件或静息状态下的细胞中， 它的活性都会受到I-κB调控。只要细胞受到各种感染及细胞外信号刺激， 就可通过1个或多个信号转导途径， 激活NF-κB诱导激酶(NIK)→激活I-κB激酶(IKK)→致I-κB氨基末端Ser32/36发生磷酸化， 26S蛋白酶体作用使I-κB降解， 迅速释放出NF-κB， 从胞质转位到胞核而被激活， 如果又有相应的靶基因上游启动子元件或增强子内部的κB元件与之相结合， 就会启动基因的转录。I-κB的磷酸化是这个信号传导过程中的关键步骤， IKK复合物是这一反应的催化剂。可见NF-κB激活在对细胞因子的反应中是最重要的途径， NF-κB/I-κB复合物是干扰细胞质中的关键。故， 通过稳定磷酸化的I-κBα使其仍然结合在NF-κB上， 或抑制I-κBα磷酸化和降解、诱导I-κB的合成， 是抑制NF-κB激活的一个理想途径。
近些年的研究发现， NF-κB激活过程受到两条途径的调控：第一条途径是增强活化途径：NF-κB被激活， 进而增强各类细胞因子的转录， 促使NF-κB分泌增多， NF-κB再次被细胞因子激活， 使得肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-1β等细胞因子产生和释放增多， 放大炎症信号。第二条途径：①细胞内：NF-κB被激活后， 在致炎介质基因转录启动时， 也随之使胞浆内I-κBα抑制因子的基因转录增强， 加大了I-κBα mRNA的蛋白合成及显现出生物表达， 新合成的I-κBα进入细胞核内， 与NF-κB结合而抑制其DNA合成， 使NF-κB的激活速度降低。②细胞外：任何因素刺激NF-κB激活也可使反向调节细胞因子白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-13(IL-13)等的产生， 后者可抑制NF-κB的激活。因此， 针对NF-κB的产生及影响因素， TNF-α、白细胞介素-1(IL-1)和IL-10等关键基因的表达及药物对这些基因表达的影响， 对研究药物对NF-κB的调节作用至关重要。
3 NF-κB与HSCs的活化, 百拇医药(黄权芳)
【关键词】 转录因子-κB；肝纤维化；肝星形细胞
DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.28.194
肝纤维化(hepatic fibrosis)是多种原因引起的慢性肝损伤之后组织修复过程中的病理改变， 是慢性肝病发展到肝硬化必经之阶段， 是慢性肝炎转变为肝硬化过程的枢纽环节。现认为肝纤维化尚有逆转至正常的可能， 故阻断和延缓肝纤维化的发展， 是治疗慢性肝病的重要策略。近年来肝纤维化的病理生理机制研究取得了较大进展， 中医药抗肝纤维化研究及其在治疗肝纤维化方面取得了良好的效果， 但由于中药成分的复杂性及不稳定性， 同时许多研究缺乏科学合理的实验设计， 尚难对其疗效、作用靶点等方面作出客观评价[1， 2]。因此， 研究肝纤维化形成的分子机制， 研发疗效明确、副作用少、靶点特异性高、可以延缓甚至逆转肝纤维化进程的药物， 对减轻慢性肝病、提高生存质量具有十分重要的意义。
1 NF-κB与肝纤维化
肝脏细胞外间质纤维生成和降解失衡是肝纤维化形成的主要原因， 它的形成过程是一个极为复杂的生理病理过程， 涉及到反应靶细胞、细胞因子、抑制因子和致病机体反应等多种因素的作用。所有致病因子造成的肝脏损伤和炎症， 在多种炎性因子的参与下， 都会激活HSCs、枯否细胞(KC)等而启动肝纤维化[3]。大量的研究表明， 细胞外基质的主要来源是HSCs， 肝纤维化形成和发展的中心环节是HSCs的活化、增殖。大多数学者基于HSCs作为干预靶点提出了两种治疗肝纤维化的设想：一种是将活化的HSCs利用药物控制将其逆转为静止的；第二种是通过给药治疗使活化的HSCs加速凋亡， 减少活化细胞的总体数量。由于不连续的多阶段过程是HSCs活化的特点， 故将活化的HSCs逆转为静止的设想目前是不可能实现的[4]。因此， 只有通过各种方法使HSCs细胞加速凋亡， 将HSCs的数量降低下来， 抑制细胞外基质(ECM)的生成， 有可能成为肝纤维化治疗的有效的方案。
近年来， 随着对肝纤维化产生的分子机制研究不断的深入， 人们发现， 在肝纤维化发生发展的过程中， HSCs的激活、凋亡与许多细胞因子及细胞内信号转导系统的调控有关， 其中， 调节HSCs凋亡这一关键过程的细胞因子是核因子κB [5]。在肝纤维化产生的损伤过程中， NF-κB刺激KC产生各种炎性因子， 扩大肝脏炎症， 还同时促进HSCs的活化， 从而参与调控肝细胞的凋亡和增殖。故NF-κB对炎症因子产生、HSCs激活发生的影响， 在肝纤维化形成过程中， 积极参与肝纤维化形成的调控作用引起了人们极大关注。
2 NF-κB的激活、调控
NF-κB就是一种蛋白质， 具有转录激活的功能， 是属于NF-κB/Rel一类。目前包括p50、p52、p65、c-Rel和RelB已被证实是哺乳动物的家族成员NF-κB类型。含有约300个氨基酸的Rel同源结构域(RHD)是这些Rel家族蛋白的特征， 这类蛋白的结构特征就是它们的结构中有I-κB结合的位点， 也有Rel蛋白间的聚合， 同时包含DNA识别序列和核定位序列(NLS)， 这些蛋白的主要功能是执行NF-κB对DNA识别、连接、二聚化及核定位。有专家发现， NF-κB与其抑制蛋白I-κB结合成无活性的NF-κB/I-κB三聚体复合物后存在于细胞质中， 不管在生理条件或静息状态下的细胞中， 它的活性都会受到I-κB调控。只要细胞受到各种感染及细胞外信号刺激， 就可通过1个或多个信号转导途径， 激活NF-κB诱导激酶(NIK)→激活I-κB激酶(IKK)→致I-κB氨基末端Ser32/36发生磷酸化， 26S蛋白酶体作用使I-κB降解， 迅速释放出NF-κB， 从胞质转位到胞核而被激活， 如果又有相应的靶基因上游启动子元件或增强子内部的κB元件与之相结合， 就会启动基因的转录。I-κB的磷酸化是这个信号传导过程中的关键步骤， IKK复合物是这一反应的催化剂。可见NF-κB激活在对细胞因子的反应中是最重要的途径， NF-κB/I-κB复合物是干扰细胞质中的关键。故， 通过稳定磷酸化的I-κBα使其仍然结合在NF-κB上， 或抑制I-κBα磷酸化和降解、诱导I-κB的合成， 是抑制NF-κB激活的一个理想途径。
近些年的研究发现， NF-κB激活过程受到两条途径的调控：第一条途径是增强活化途径：NF-κB被激活， 进而增强各类细胞因子的转录， 促使NF-κB分泌增多， NF-κB再次被细胞因子激活， 使得肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-1β等细胞因子产生和释放增多， 放大炎症信号。第二条途径：①细胞内：NF-κB被激活后， 在致炎介质基因转录启动时， 也随之使胞浆内I-κBα抑制因子的基因转录增强， 加大了I-κBα mRNA的蛋白合成及显现出生物表达， 新合成的I-κBα进入细胞核内， 与NF-κB结合而抑制其DNA合成， 使NF-κB的激活速度降低。②细胞外：任何因素刺激NF-κB激活也可使反向调节细胞因子白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-13(IL-13)等的产生， 后者可抑制NF-κB的激活。因此， 针对NF-κB的产生及影响因素， TNF-α、白细胞介素-1(IL-1)和IL-10等关键基因的表达及药物对这些基因表达的影响， 对研究药物对NF-κB的调节作用至关重要。
3 NF-κB与HSCs的活化, 百拇医药(黄权芳)