核因子-b與動脈粥樣硬化關(guān)系的研究進(jìn)展

核因子b（nf-b）是具有多因素遺傳因素的遺傳因素。它可以與靶基因的啟動子或b點(diǎn)的遺傳因素結(jié)合，開始遺傳因素的轉(zhuǎn)移。NF-κB作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的樞紐,與免疫、腫瘤的發(fā)生與發(fā)展、細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)及胚胎發(fā)育有密切關(guān)系。隨著人們對NF-κB的研究日益重視并逐漸深入,它與動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)等心血管疾病的密切關(guān)系進(jìn)一步被證實(shí),NF-κB的激活在AS發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。結(jié)合近年來國內(nèi)外關(guān)于NF-κB與動脈粥樣硬化關(guān)系的研究進(jìn)展,作一綜述。1ibc家族的結(jié)構(gòu)NF-κB家族(又稱Rel家族)包括五個(gè)成員:NF-κB1(即p50)、NF-κB2(即p52)、RelA(即p56)、RelB和C-Rel,其共同特點(diǎn)是擁有一個(gè)由300個(gè)氨基酸組成的高度保守的Rel同源結(jié)構(gòu)域,該區(qū)為與DNA結(jié)合、二聚體化、IκB相互作用及核定位信號區(qū)域。RelA、RelB以及C-Rel的C端還含有一個(gè)反式激活域,具有激活基因轉(zhuǎn)錄的功能。NF-κB1和NF-κB2分別由前體p105、p100經(jīng)過蛋白酶體的水解作用而形成。NF-κB可以同二聚體或異二聚體的形式存在,其中NF-κB1/RelA形成的異二聚體幾乎存在于體內(nèi)所有細(xì)胞。κB抑制蛋白(inhibitoryκB,IκB)是NF-κB的抑制蛋白。IkB家族包括IκBα、1κBβ、IκBγ、IκBδ、IκBε、Bc13和Cactus等成員,其共同特征是在C端有一個(gè)特征性錨蛋白重復(fù)序列。IκB多存在于細(xì)胞漿中,通過結(jié)合NF-κB,阻止NF-κB由細(xì)胞漿進(jìn)入細(xì)胞核中,使NF-κB無法與目的基因啟動子區(qū)域的特定序列結(jié)合,抑制其調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的功能。2isk激活的激活途徑在靜止期細(xì)胞,胞漿中的NF-κB通過p65亞基存在的錨定蛋白重復(fù)序列與其抑制物IκB結(jié)合,形成沒有活性的復(fù)合物。激活的NF-κB才能參與炎癥與免疫反應(yīng)的基因調(diào)控,其激活途徑包括經(jīng)典與非經(jīng)典兩種。NF-κB1/RelA二聚體通過經(jīng)典激活途徑活化。靜息狀態(tài)下,NF-κB二聚體與IκB結(jié)合以無活性狀態(tài)存在于細(xì)胞漿中。細(xì)胞因子、微生物產(chǎn)物等刺激激活I(lǐng)κB激酶(IκBkinase,IKK)復(fù)合體,IKK復(fù)合體包括兩個(gè)催化亞基IKKα與IKKβ及一個(gè)調(diào)節(jié)亞基IKKγ。實(shí)驗(yàn)證明,磷酸化IκBs是IKKβ而非IKKα。活化后的IKKβ磷酸化IκBα中的32位與36位絲氨酸殘基,隨后IκBα被泛素化并被蛋白酶體降解,與NF-κB脫離,NF-κB被活化并進(jìn)入核內(nèi),調(diào)節(jié)目的基因的轉(zhuǎn)錄。NF-κB通過該途徑調(diào)節(jié)的目的基因有炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子(如TNF-α、IL-1等)、粘附分子、急性期蛋白及可誘導(dǎo)的效應(yīng)期酶等。近年來對NF-κB非經(jīng)典激活途徑也有了一定的認(rèn)識,p100轉(zhuǎn)化為p52的過程即屬于非經(jīng)典激活途徑。靜息狀態(tài)下,p100以無活性狀態(tài)下存在于細(xì)胞漿中,當(dāng)細(xì)胞受到淋巴細(xì)胞毒β、B細(xì)胞活化因子、CD4配體刺激后,NF-κB誘導(dǎo)激酶(NF-κB-inducingkinase,NIK)激活I(lǐng)KKα,IKKα活化后使p100磷酸化而轉(zhuǎn)化為p52。可見,NF-κB的非經(jīng)典激活途徑不依賴于IKKβ的激活和IκB的降解,而依賴于IKKα及其激活因子NIK。3as發(fā)病機(jī)制探討目前對于動脈粥樣硬化(AS)的發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為AS的發(fā)病機(jī)制極為復(fù)雜,炎癥、免疫因素、平滑肌細(xì)胞異常增殖、氧化應(yīng)激等眾多因素參與其中。3.1tnf-a的激活和調(diào)節(jié)NF-κB參與了炎癥過程中多種信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。多種基因(IL-1、IL-6、干擾素、TNF-α)涉及機(jī)體的炎癥反應(yīng),這些基因的啟動子和增強(qiáng)子中存在一個(gè)或多個(gè)κB序列,因此,這些基因活化的前提首先是NF-κB的激活,也就是說NF-κB的激活是炎癥反應(yīng)的前提,是形成AS的前提。NF-κB激活后,將導(dǎo)致炎癥相關(guān)因子的過度表達(dá),引起明顯的炎癥反應(yīng)。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)具有廣泛的生物學(xué)活性,參與炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答、抗腫瘤、內(nèi)毒素性休克等病理過程,引起惡病質(zhì)等。同時(shí)TNF-α可以進(jìn)一步誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-6(IL-6)、IL-8、IL-10等細(xì)胞因子的產(chǎn)生,這些促炎性細(xì)胞因子參與體內(nèi)急性反應(yīng)、發(fā)熱反應(yīng)、引起趨化肽釋放等,還可以使內(nèi)皮細(xì)胞活化而導(dǎo)致血管通透性增加。NF-κB活化后,可增強(qiáng)TNF-α和IL-1、IL-3的基因轉(zhuǎn)錄,使TNF-α與IL-1、IL-3產(chǎn)生和釋放增多,而TNF-α的產(chǎn)生和釋放可以進(jìn)一步激活NF-κB,形成正反饋途徑,使炎癥信號放大。Funakoshi等發(fā)現(xiàn)甘草查爾酮A能有效抑制TNF-α引起的NF-κB的核定位,DNA結(jié)合與轉(zhuǎn)錄活動,并且這一過程是通過抑制IκB激酶復(fù)合物激活來完成的。FanY等認(rèn)為YNF-α可以導(dǎo)致RelA降解,防止NF-κB的過度激活。YeZB等的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):TNF-α引起的基因表達(dá)的增強(qiáng)和偶聯(lián)因子6的釋放是由NF-κB信號通路介導(dǎo)的,并且羅西格列酮可以抑制IKK的激活,阻止NF-κB信號通路和抑制偶聯(lián)因子6的表達(dá)?，F(xiàn)在動脈粥樣硬化亦被當(dāng)做是一種炎癥反應(yīng),一些炎癥指標(biāo)如C反應(yīng)蛋白(CRP)和血沉被當(dāng)做是預(yù)測冠心病的有效指標(biāo)。CRP的臨床意義主要側(cè)重于感染與組織損傷,而超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)增高可強(qiáng)烈預(yù)測未來冠狀動脈事件。大量研究在脂質(zhì)條紋和動脈粥樣斑塊內(nèi)檢測到CRP,因此CRP已由傳統(tǒng)上人們認(rèn)知的僅為血管炎癥標(biāo)記物,逐漸被認(rèn)為在血管損傷過程中起著直接作用。超過20年的前瞻性流行病學(xué)研究顯示,在健康的個(gè)體中,hs-CRP水平增高可以作為獨(dú)立危險(xiǎn)因素,預(yù)測卒中、急性冠脈綜合征(ACS)、急性心肌梗死(AMI)和猝死的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)NF-κB對CRP的生成有密切的相關(guān)性,實(shí)驗(yàn)證明NF-κB家族中的p50、p56、C-Rel可促進(jìn)CRP的合成增多。3.2il-1及isk研究已經(jīng)證明IL-1β、IL-6、IL-8;內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)粘附分子,如細(xì)胞間粘附分子-1(ICAM-1)、E選擇素、血管細(xì)胞粘附分子-1(VCAM-1)中均含有與NF-κB的結(jié)合位點(diǎn),激活內(nèi)皮細(xì)胞上的NF-κB可以使VCAM-1和ICAM-1等表達(dá)增強(qiáng);干預(yù)NF-κB的活化可以抑制VCAM-1和ICAM-1等的表達(dá)。NF-κB通過調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)粘附分子的表達(dá),參與了AS發(fā)生發(fā)展過程中的單核細(xì)胞浸潤與遷移。內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)粘附分子主要包括E選擇素、ICAM-1、VCAM-1和連接粘附分子(JAMs)等。LiaoPH等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:IL-1β促進(jìn)κB抑制蛋白α磷酸化快速進(jìn)行,并且導(dǎo)致其隨后的降解。IL-1β顯著加強(qiáng)了p65的DNA的結(jié)合活動。IL-1β明顯加強(qiáng)了ICAM-1的mRNA的水平及其表達(dá)。并且IKKβ抑制劑SC-514,抑制了IL-1β引起的κB抑制蛋白α磷酸化,阻止了p65的核轉(zhuǎn)運(yùn),引起了明顯的p65與DNA結(jié)合活動的減少和ICAM-1的mRNA的表達(dá)。他們實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示NF-κB的激活介導(dǎo)了IL-1β引起的ICAM-1表達(dá)。ZhuangR等人實(shí)驗(yàn)提示姜黃素在大鼠腦缺血再灌注損傷模型中通過抑制NF-κB和ICAM-1的表達(dá),來改善腦部病變。ICAM-1和VCAM-1的表達(dá)不僅與NF-κB的調(diào)控相關(guān),同時(shí)也有TNF-α的參與調(diào)控。LiuM等發(fā)現(xiàn),人臍靜脈內(nèi)皮(HUVECs)和臍動脈內(nèi)皮(HUVECs)上細(xì)胞粘附分子的表達(dá)存在差異。TNF-α促進(jìn)了E-選擇素、VCAM-1、ICAM-1在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的表達(dá),在人臍動脈內(nèi)皮只促進(jìn)了ICAM-1的表達(dá)。他們認(rèn)為HUAECs和HUVECs對TNF-α的不同反應(yīng)與轉(zhuǎn)錄因子/輔激活因子相關(guān)。RabquerBJ等實(shí)驗(yàn)證實(shí):與正?；そM織的內(nèi)皮細(xì)胞相比,JAM-C在骨關(guān)節(jié)炎滑膜組織和RA滑膜組織的內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)增加,提示JAM-C在RA滑膜中聚集白細(xì)胞的作用。此外,內(nèi)皮氧化應(yīng)激在健康人群中隨年齡而發(fā)展,與AS的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。DonatoAJ等發(fā)現(xiàn)NADPH氧化和NF-κB表達(dá)的增強(qiáng)可能導(dǎo)致人類內(nèi)皮的氧化應(yīng)激隨年齡而發(fā)展。血管平滑肌細(xì)胞異常增殖也是AS重要的病理變化,JiangB等發(fā)現(xiàn)在IL-1β誘導(dǎo)的大鼠血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)中存在NF-κB細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶途徑,在NF-κB激活后的不同時(shí)間里,表達(dá)不同的基因,即在NF-κB激活早期,主要表達(dá)VCAM-1基因,而隨后出現(xiàn)iNOS及Cox-2基因的表達(dá),這些因子的表達(dá)在AS過程中都發(fā)揮重要作用。4visfatch分子NF-κB信號通路是各種相關(guān)因子的表達(dá)調(diào)控的中間環(huán)節(jié),因此,許多學(xué)者認(rèn)為調(diào)節(jié)和控制NF-κB的活化是動脈粥樣硬化治療的理想靶向。替米沙坦被認(rèn)為能激活NF-κB和PPAR-γ,是PPAR-γ部分激動劑。NakanoA等人的實(shí)驗(yàn)檢測替米沙坦能否抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞因子引起的炎癥。他們發(fā)現(xiàn)替米沙坦有劑量依賴性的抑制NF-κB在血管內(nèi)皮細(xì)胞中激活作用。并且PPAR-γ拮抗劑GW9662,不能影響替米沙坦對NF-κB激活的抑制作用。這一發(fā)現(xiàn)提示替米沙坦引起的抗炎效果對高血壓患者的血管有很大益處。近來visfatin作為一個(gè)降脂藥,可能用于降低心血管系統(tǒng)的血脂情況,但是其是否對內(nèi)皮功能障礙有直接作用仍不清楚。KimSR等調(diào)查了Visfatin對血管炎癥的作用,他們發(fā)現(xiàn)Visfatin靠誘導(dǎo)細(xì)胞間粘附分子ICAM-1和血管細(xì)胞粘附分子VCAM-1導(dǎo)致白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞和主動脈內(nèi)皮的聚集。研究提示Visfatin參與的誘導(dǎo)細(xì)胞粘附分子表達(dá)主要靠NF-κB來調(diào)控。Visfatin刺激IκBα磷酸化,NF-κB家族p65的核轉(zhuǎn)運(yùn)及調(diào)控NF-κB與人細(xì)胞粘附分子上結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合活動。實(shí)驗(yàn)最終推斷Visfatin是一血管炎癥因子,增加了粘附分子如ICAM-1和VCAM-1的表達(dá),其途徑是通過活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)依賴的NF-κB在內(nèi)皮細(xì)胞的激活。另外,在基因治療方面,已有研究通過應(yīng)用寡核苷酸干預(yù)的方法阻斷NF-κB在疾病發(fā)生過程中的過度活化,此法可能阻斷NF-κB活化信號傳導(dǎo)途徑中的一個(gè)特定部位,而不影響其它的細(xì)胞生物功能,有良好的應(yīng)用前景。5