吳欣陽，朱宏巖，吳革平

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)眼視光醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，浙江 溫州 325000；2.蘇州大學(xué)附屬張家港醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，江蘇 張家港 215600；3.張家港市第一人民醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，江蘇 張家港 215600）

最近的研究表明，肥大細(xì)胞可以產(chǎn)生和分泌大量的介質(zhì)，這些介質(zhì)在引發(fā)和維持變應(yīng)性鼻炎的臨床癥狀中扮演著重要的角色[1]。變應(yīng)性反應(yīng)通常分為速發(fā)反應(yīng)（EPR）、遲發(fā)反應(yīng)（LPR）和慢性炎癥反應(yīng)三種階段，這主要依賴于鼻粘膜暴露在過敏原的程度而定。早期的研究已經(jīng)明確，肥大細(xì)胞介質(zhì)首要引起變應(yīng)性鼻炎的速發(fā)反應(yīng)（EPR）。但是，近期越來越多的證據(jù)表明，這些介質(zhì)同樣會加劇遲發(fā)反應(yīng)（LPR），并參與變應(yīng)性鼻炎的慢性炎癥。當(dāng)抗原被Th0細(xì)胞識別，它可根據(jù)抗原的種類、APC和細(xì)胞因子所在的環(huán)境逐漸分化為Th1或Th2細(xì)胞。Th1細(xì)胞的特點(diǎn)是分泌干擾素-γ（IFN-γ），并且能激活細(xì)胞調(diào)節(jié)的免疫反應(yīng)。Th2淋巴細(xì)胞通過分泌各種細(xì)胞因子，包括IL-3，IL-4，IL-5，IL-6，IL-9，IL-10，IL-13以及GM-CSF（粒巨噬細(xì)胞集落刺激因子）激發(fā)了炎癥前環(huán)境。這些細(xì)胞因子（特別是IL-4）維持前Th2環(huán)境，通過漿細(xì)胞誘導(dǎo)IgE產(chǎn)生，并抑制Th1反應(yīng)。漿細(xì)胞開始產(chǎn)生并釋放抗原特異性IgE抗體。這些IgE抗體黏附在肥大細(xì)胞其及他的炎癥細(xì)胞上的Fcε RI（特異關(guān)聯(lián)的IgE受體）上。當(dāng)再次接觸相同的過敏原便會導(dǎo)致Fcε RI的交聯(lián)、肥大細(xì)胞的活化和細(xì)胞脫粒。百日咳毒素（PTX）-敏感性Gi/o蛋白的活化是肥大細(xì)胞脫粒以及通過IgE介導(dǎo)機(jī)制釋放再合成的炎癥介子的關(guān)鍵步驟。但是長期以來，Gi蛋白和Go蛋白在肥大細(xì)胞活化中的作用一直都沒有被闡明。最近，Go蛋白在人體肥大細(xì)胞系（LAD2細(xì)胞）中的機(jī)能性作用被確認(rèn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，來源于P物質(zhì)活化細(xì)胞LAD2合成的IL-8和TNF-α?xí)籊ao基因敲除顯著地抑制，而肥大細(xì)胞的脫顆粒卻不會受影響。這種效果受Erk和JNK/MAPKs活化信號的調(diào)節(jié)，然而PI3K-Akt、鈣離子調(diào)節(jié)和細(xì)胞核因子的易位并沒有改變。本綜述主要討論肥大細(xì)胞上（PI3K）/PKB通道上的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制和它們在變應(yīng)性鼻炎中的作用。

1 PI3K通道

磷酸脂酰基醇3激酶（PI3K）通過PI3K/AKT/mTOR通道協(xié)調(diào)細(xì)胞反應(yīng)。因此，PI3K通道直接關(guān)系到細(xì)胞的休眠、增殖、癌變和壽命。PI3K通道的激活常常在如下的情況發(fā)生：生長因子受體或者PIK3CA針對PI3KAalpha的核心譯碼的活化變異、通過磷酸酯酶的功能丟失和張力蛋白同源物10號染色體的刪除、通過蛋白激酶B（PKB/Akt）的上調(diào)，或者椎管硬化復(fù)合物TSC1/2的損傷。當(dāng)PI3K被激活，如磷酸化或激活A(yù)KT，使其局限在細(xì)胞膜上。活化的AKT具有許多功能，比如激活CREB，抑制p27，使FOXO局限在細(xì)胞質(zhì)中，激活PtdIns-3ps[2]和mTOR，這一系列反應(yīng)可以影響p70或4EBP1的轉(zhuǎn)錄?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多已知因素可以增強(qiáng)PI3K/AKT通道，包括EGF，shh，IGF-1，胰島素和鈣調(diào)素（CaM）。同時，這個通道也被多種因素拮抗，包括PTEN[3]，GSK3B和HB9[4]。在許多癌癥中，這條通道過度活躍，從而減少了細(xì)胞凋亡并促使腫瘤細(xì)胞無限增殖。但是，PI3K通道對于在干細(xì)胞尤其是神經(jīng)干細(xì)胞方面的生長和增殖方面是必不可少的。目前，現(xiàn)實(shí)的難題是找到合適的增殖和分化比例，因此，研究人員正試圖盡快確定這個平衡點(diǎn)，從而發(fā)展各種治療方法。另外，這條通道已經(jīng)被證實(shí)在神經(jīng)長效保護(hù)作用中是必要的組成部分。

2 PI3K通道調(diào)節(jié)MC介子

2.1 組胺

作為研究的最多的MC介子，組胺在高爾基體中通過組氨酸去碳酸基形成，并儲存在肥大細(xì)胞顆粒和嗜堿粒細(xì)胞中。當(dāng)肥大細(xì)胞接觸一個特異的抗原，組胺就會以一個鈣離子依賴性脫顆粒的方式被釋放。在鼻過敏原激發(fā)之后的即時和3～11 h之間，鼻分泌物中的組胺水平會以一個雙峰的模式升高，持續(xù)約1 min。這些反應(yīng)都發(fā)生在它的受體細(xì)胞和外周血白細(xì)胞，包括嗜酸粒細(xì)胞，嗜中性粒細(xì)胞，CD4+T細(xì)胞，嗜堿粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞中發(fā)生?，F(xiàn)在認(rèn)為，存在三種經(jīng)典的組胺受體亞型（H1，H2，H3）和一種新亞型H4。這些由組胺引起的變應(yīng)性疾病癥狀，主要是通過H1受體之間的相互作用引起的。H2受體參與胃酸的產(chǎn)生，以及從某種程度上參與呼吸道的癥狀反應(yīng)。H3受體與控制組胺的產(chǎn)生和從神經(jīng)組織中的釋放都有很大的關(guān)聯(lián)。雖然H4受體的臨床作用尚未被確定，但它在結(jié)構(gòu)和功能上似乎與H3受體有重疊。最近的研究顯示，肥大細(xì)胞中組胺H4受體的表達(dá)可以調(diào)節(jié)炎癥前細(xì)胞因子和趨化因子的釋放，例如集落細(xì)胞刺激因子TNF-α和白細(xì)胞介素IL-8。研究者發(fā)現(xiàn)，TNF-α和IL-8的釋放會被PI3K，ERK和Ca2+-Calcineurin-NFAT信號通道的抑制劑所抑制，同時，炎癥前因子和趨化因子的釋放卻會被P38信號通道的抑制劑促進(jìn)。但是，JNK和NF-κB信號通道的抑制劑對炎癥前因子的表達(dá)卻幾乎沒有影響。此外，H4R的活化會引發(fā)肥大細(xì)胞中ERK，p38和AKT的磷酸化。這些證據(jù)都證明H4R能夠通過PI3K，Ca2+-Calcineurin-NFAT和MAPKs信號通道調(diào)節(jié)人體細(xì)胞中TNF-α和IL-8的釋放。

2.2 神經(jīng)生長因子（NGF）

肥大細(xì)胞合成并儲存NGF。在變應(yīng)性鼻炎患者的鼻腔分泌物當(dāng)中也發(fā)現(xiàn)NGF水平上升。NGF是C纖維的神經(jīng)營養(yǎng)素。大量的證據(jù)表明，NGF能夠通過調(diào)節(jié)離子通道，例如TRPV1感受器使主要的神經(jīng)元致敏[5]。TRPV1的活化作用可以導(dǎo)致例如SP和CGRP這些神經(jīng)肽釋放。這些神經(jīng)肽可能相應(yīng)地增強(qiáng)組織對過敏原的高應(yīng)答性。神經(jīng)生長因子（NGF）盡管作為一種明確定性的神經(jīng)營養(yǎng)因素，它同時仍參與影響肥大細(xì)胞的生長、分化和功能。這種觀點(diǎn)得到了近期研究的證實(shí)。研究表明，NGF可以引起PMCs以劑量依賴性方式發(fā)生趨化運(yùn)動，同時會伴隨著PMCs顯著的形態(tài)變化以及纖維型肌動蛋白的分布，而這些反應(yīng)本來是完全被肌動蛋白聚合抑制劑、肉毒桿菌毒素的預(yù)處理抑制的。由于腹膜肥大細(xì)胞（PMCs）通過酪氨酸激酶表達(dá)NGF的高親和力受體（TrkA），作者解讀了NGF/TrkA信號的下游感受器，結(jié)果也顯示，NGF會迅速地激活絲裂原活化激酶（MAPK）和磷脂酰肌醇3激酶（PI3K），同時它又是MAPK和PI3K阻止細(xì)胞遷移的特效抑制劑。在充滿PMCs和成纖維細(xì)胞的共同培養(yǎng)基中，這種培養(yǎng)基在生物邏輯上可以激活NGF。可以觀察到 PMCs定向遷移到成纖維細(xì)胞，而抗NGF多克隆抗體卻可以顯著地抑制了PMCs的遷移。這些發(fā)現(xiàn)表明NGF介導(dǎo)的PMCs的趨化運(yùn)動是隨著TrkA的活化作用，通過MAPK和PI3K的兩條信號通道進(jìn)行的。因此，產(chǎn)生在局部的NGF在過敏性和非過敏性炎癥狀態(tài)下肥大細(xì)胞的蓄積中可能起到重要的作用。

2.3 白細(xì)胞介素-6

白細(xì)胞介素-6是一種眾說周知的促炎因子及免疫調(diào)控的細(xì)胞因子。IL-6基因在維持炎癥反應(yīng)中具有重要的作用。IL-6基因目前有兩種功能性蛋白——具有細(xì)胞活素機(jī)能的分泌C終端肽和具有細(xì)胞循環(huán)調(diào)控功能的N終端產(chǎn)物。血清slL-6R水平在哮喘病人體內(nèi)上升[6]，說明IL-6很有可能參與過敏性炎癥的發(fā)病機(jī)理。通過IL-6預(yù)處理的肥大細(xì)胞能夠很大程度地上調(diào)由IgE介導(dǎo)的組胺的釋放。這些觀察所得的情況說明IL-6與肥大細(xì)胞調(diào)控的炎癥有非常密切的關(guān)系。近期的研究表明，microRNA-223對肥大細(xì)胞中的IL-6分泌物具有調(diào)節(jié)作用，而潛在的分子機(jī)制也在進(jìn)一步被研究。這些結(jié)果顯示，p-AKT和IGF1R水平會隨著肥大細(xì)胞中miR-223的下降調(diào)節(jié)而上升。另外，PI3K特效抑制劑LY294002會減少IL-6的分泌。在miR-223表達(dá)的肥大細(xì)胞中，加入IGF1共孵化會導(dǎo)致IL-6的分泌。所有這些都表明miR-223能通過抑制IGF1R/PI3K信號通道減少肥大細(xì)胞中的IL-6分泌物[6-10]。

2.4 鈣

相當(dāng)多的數(shù)據(jù)表明，上調(diào)細(xì)胞內(nèi)的鈣離子聚集是肥大細(xì)胞活化作用所必須的，這種調(diào)節(jié)同樣在鼻粘膜的病理性改變和AR的病理生理過程中發(fā)揮核心作用。利用二氧化碳的肥大細(xì)胞治療可以通過抑制細(xì)胞內(nèi)的鈣水平來抑制細(xì)胞脫顆粒。迄今為止，已經(jīng)有許多系列的證據(jù)表明，PI3K/AKT信號通道在肥大細(xì)胞的成熟和活化中具有必不可少的地位，而PI3K/AKT通道的抑制劑LY294002會阻止肥大細(xì)胞的脫顆?；突罨痆11]。那么，增加細(xì)胞內(nèi)的鈣離子聚集是否與PI3K/AKT信號通道有關(guān)？這個問題已經(jīng)被連續(xù)的研究解答。KCa3.1對維持細(xì)胞內(nèi)鈣聚集具有重要的作用，已經(jīng)被證明是肥大細(xì)胞募集和活化所必需。當(dāng)P815細(xì)胞系與LV-KCa3.1-shRNA相接觸，KCa3.1的表達(dá)水平會大大降低。與此同時，磷酸化AKT，類胰蛋白酶，IL-6和IL-8同樣會減少[12]。這些結(jié)果顯示，LV-KCa3.1-shRNA對于肥大細(xì)胞的作用可能會通過PI3K/AKT信號通道而調(diào)節(jié)。

3 總 結(jié)

如今，變應(yīng)性鼻炎被公認(rèn)是一種復(fù)雜的病癥，涉及多重和反復(fù)的免疫活化過程。MC在AR進(jìn)展的各個階段都具有重要的作用。PI3K信號通道在MC的活化和MC介導(dǎo)的分泌中發(fā)揮著重要的作用。雖然過去十年中，在變應(yīng)性鼻炎的治療進(jìn)程中已經(jīng)取得的重大的進(jìn)展，但對于患者的長效防護(hù)和預(yù)防過敏癥狀，現(xiàn)行的治療模式還有很大的局限性。隨著變應(yīng)性鼻炎的發(fā)病機(jī)理逐漸被闡明，治療上的進(jìn)步仍在繼續(xù)。鑒于PI3K信號通道在調(diào)節(jié)變應(yīng)性鼻炎發(fā)病機(jī)理中的重要地位，針對PI3K信號通道的靶向治療似乎特別具有廣闊的發(fā)展前景，并且很有可能最終實(shí)現(xiàn)對變應(yīng)性鼻炎這種流行疾病的預(yù)防與治愈。

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