馮雨，汪慶余，徐芬，郝華△

南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院 1病理科，2全科醫(yī)學(xué)科(江西南昌 330006)

脂氧素(lipoxins，LXs)是Serhan等[1]于1984年發(fā)現(xiàn)的一類花生四烯酸(arachidonic acid，AA)代謝產(chǎn)物，是體內(nèi)最重要的內(nèi)源性脂質(zhì)抗炎介質(zhì)之一，被譽為炎癥反應(yīng)的“剎車信號(stop signal)”[2]。隨著對LXs研究的深入，已發(fā)現(xiàn)其生物學(xué)活性在消化系統(tǒng)炎癥和腫瘤方面均有十分重要的作用，并受到廣大臨床與科研工作者的關(guān)注，本文通過綜述LXs在消化系統(tǒng)疾病中的作用，進一步了解其相關(guān)的作用機制，以期望為消化系統(tǒng)疾病的治療和預(yù)防開辟新途徑。

1 LXs與胃部疾病

慢性胃炎是一種較為常見的疾病，在胃腸道，炎癥是黏膜抵抗內(nèi)源性和外源性損傷因子的重要病理過程，炎癥失控會加重黏膜的損傷。LXs在維持胃黏膜完整性方面起著重要作用，當(dāng)黏膜被破壞時，這些介質(zhì)可以顯著影響胃腸道對損傷做出適應(yīng)性反應(yīng)的能力[3]。有文獻報道，LXA4及其異構(gòu)體對胃黏膜具有有效的保護作用[4]。在大鼠服用阿司匹林之前，腹腔注射LXA4，結(jié)果胃中的乙?；h(huán)氧合酶-2(COX-2)表達顯著增多，導(dǎo)致了阿司匹林誘導(dǎo)的LXs(ATL)的合成增加，從而減輕了胃黏膜的損傷程度。同時，LXs有助于加強胃黏膜的抵抗能力，有實驗表明，胃炎大鼠比正常大鼠對阿司匹林的胃黏膜損傷有更強的抵抗力[5]。慢性胃炎患者，由于其胃中的COX-2表達增多，對非甾體抗炎藥的胃黏膜損傷更加耐受。同時，LXs可以下調(diào)上皮細胞促炎性趨化因子的分泌，抑制胃黏膜的炎癥。另外，LXs被證明可用于預(yù)防黏膜損傷和調(diào)節(jié)黏膜炎癥，增加胃黏膜的適應(yīng)性，ATL在慢性胃炎阿司匹林給藥期間在胃適應(yīng)中發(fā)揮重要作用[6]。而且，LXA4和ATL可以活化NO合成酶，在胃黏膜，LXA4和ATL減輕阿司匹林所致的胃損傷可能是通過NO的合成所介導(dǎo)的，通過NO合成酶抑制劑的預(yù)處理，可阻斷這種效應(yīng)[4]。因此，LXs作為炎癥的終止信號，可阻止胃部炎癥的惡化和擴散。

胃癌的發(fā)生與慢性萎縮性胃炎關(guān)系密切，同時，慢性幽門螺桿菌感染在胃癌發(fā)生的早期階段起主要作用，在這一過程中伴隨著許多炎癥介質(zhì)的釋放，而LXs在胃癌的生長和侵襲方面有重要的調(diào)節(jié)作用。Dai等[7]觀察多不飽和脂肪酸(PUFAs)在正常胃細胞(GES1)和胃癌細胞(MGC和SGC)的實驗中，發(fā)現(xiàn)AA可以抑制GES1、MGC和SGC細胞的生長，較低濃度(120和160 μmol/L)的AA對MGC和SGC細胞更有效。在測定LXA4水平時發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)條件下，3種細胞系都能夠產(chǎn)生大量的LXA4(MGC>SGC>GES1)，向GES1、MGC和SGC細胞補充各種PUFAs(180 μmol/L，48 h)后產(chǎn)生顯著的LXA4合成和釋放的改變，AA的補充使MGC細胞中LXA4生成最多。這些結(jié)果表明，PUFAs誘導(dǎo)正常胃和胃癌細胞的細胞凋亡可部分歸因于脂質(zhì)過氧化過程，而LXs在這些變化中可能發(fā)揮著重要作用。

2 LXs與結(jié)直腸疾病

潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是結(jié)腸的慢性炎癥性疾病，LXs可能參與了阻止結(jié)直腸慢性炎癥的進程。Agis等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的實驗大鼠模型中，米索前列醇治療增加了結(jié)腸黏膜LXA4的合成，LXA4水平與疾病進展呈負相關(guān)，研究結(jié)果表明米索前列醇誘導(dǎo)的LXA4合成可能有利于潰瘍性結(jié)腸炎的愈合。Vong等[9]研究結(jié)果表明，LXA4的黏膜表達僅在來自UC緩解的個體的活組織檢查中升高，并提示LXA4在促進黏膜穩(wěn)態(tài)中的重要作用。以上結(jié)果顯示，對于腸道慢性炎癥性疾病，LXs可以促進炎癥消退且具有重要的保護腸黏膜和促進受損黏膜愈合的作用。

結(jié)直腸癌是世界第三大常見的惡性腫瘤，也是世界第四大最常見的癌癥死亡原因。流行病學(xué)，實驗和臨床研究已普遍接受炎癥和結(jié)直腸癌相關(guān)聯(lián)。特別是炎癥性腸病與結(jié)腸直腸癌關(guān)系十分密切[10]。內(nèi)源性產(chǎn)生的特定的促進脂質(zhì)介質(zhì)(SPM)[LXA4和resolvin D1(RvD1)]在炎癥和組織穩(wěn)態(tài)中起重要作用，并且與癌發(fā)生有關(guān)。RvD1是一種內(nèi)源性脂質(zhì)介質(zhì)，RvD1抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和結(jié)腸癌細胞刺激的正常結(jié)腸細胞中c-Myc的表達。通過核因子-κB(NF-κB)信號傳導(dǎo)的減弱介導(dǎo)TNF-α誘導(dǎo)的正常細胞中c-Myc上調(diào)的抑制并揭示RvD1通過與ALX(LXA4受體，F(xiàn)PR2)的直接相互作用刺激c-Myc降解。這種相互作用導(dǎo)致抑制細胞外信號調(diào)節(jié)激酶的活化，從而減弱c-Myc的磷酸化依賴性穩(wěn)定化[11]。研究發(fā)現(xiàn)，COX-2和白三烯(LTs)是結(jié)直腸癌發(fā)展中的關(guān)鍵介質(zhì)，LTB4主要在人結(jié)腸癌組織的上皮層過量產(chǎn)生，調(diào)節(jié)COX-2的表達，刺激結(jié)腸癌細胞的增殖，另外，LTD4也可以引起COX-2的上調(diào)，而且半胱氨酸白三烯受體1(CysLT1)在結(jié)腸癌組織中表達上調(diào)，LTD4與CysLT1受體結(jié)合促進了癌細胞的存活。LTB4和LTD4的作用可以被LXA4抑制[12]。Zhang等[13]在PUFAs和5-FU處理人體結(jié)腸癌LoVo和RKO細胞，發(fā)現(xiàn)PUFAs處理的癌細胞減少了LTB4的生成和5-脂氧合酶(5-LOX)的表達，而LXA4的表達增加，相反，5-FU增強了LTB4的形成，但抑制了LXA4合成和COX-2表達。結(jié)果證實了PUFAs對結(jié)腸直腸LoVo和RKO癌細胞的體外殺腫瘤作用與LXA4生成增加，5-LOX、COX-2表達抑制相關(guān)。15-脂氧合酶(15-LOX)在關(guān)鍵脂質(zhì)介質(zhì)(脂氧素和溶解素)的形成中起重要作用以終止炎癥。15-LOX表達在結(jié)腸直腸癌(CRC)中下調(diào)。Tian等[14]在小鼠中的腸內(nèi)靶向轉(zhuǎn)基因表達抑制葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎促進氧化偶氮甲烷誘導(dǎo)的結(jié)直腸腫瘤發(fā)生的實驗中，證明15-LOX可抑制炎癥驅(qū)動的致癌物誘導(dǎo)的結(jié)直腸腫瘤發(fā)生，因此在腫瘤發(fā)生過程中15-LOX下調(diào)可能增強結(jié)腸炎和結(jié)直腸腫瘤發(fā)生之間的聯(lián)系。15-LOX抑制TNF-α、白細胞介素-1β(IL-1β)/NF-κB和IL-6/STAT3信號通路，這些通路在慢性炎癥促進結(jié)直腸癌中起主要作用。因此，15-LOX在結(jié)腸炎相關(guān)結(jié)腸直腸癌中的表現(xiàn)出抑制作用。另有研究表明，5-脂氧合酶(5-LOX)和12-LOX具有促癌作用，15-LOX具有抗癌作用[15]。人結(jié)直腸癌早期階段15-LOX-1表達和活性降低，而5-LOX和12-LOX表達增高[12]。這些觀察結(jié)果提供了結(jié)腸癌致癌基因及炎癥相關(guān)疾病的新治療方法的基本原理。

3 LXs與肝臟疾病

有研究發(fā)現(xiàn)，肝臟中存在大量的LXs前體物質(zhì)，在肝損傷時生成大量的LXA4，因此，LXs在肝損傷和護肝方面扮演重要角色。Yan等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在脂多糖(LPS)和半乳糖胺(d-GalN)誘導(dǎo)大鼠的急性肝損傷實驗中，LXA4受體激動劑BML-111可以抑制嗜中性粒細胞浸潤以及TNF-α、IL-1β和COX-2的表達，增加超氧化物岐化酶、過氧化氫酶的活性以及羥自由基的清除能力，并證實了BML-111通過提高抗氧化能力和調(diào)節(jié)細胞因子的平衡，對大鼠急性肝損傷起到保護作用。Xia等[17]在撲熱息痛(PCM)誘發(fā)的肝損傷中，在LXA4處理組，TNF-α的表達顯著低于PCM組(P<0.05)，IL-10的水平顯著高于PCM組(P<0.05)，PCM組NF-κB/p65的表達顯著高于LXA4組和對照組(P<0.05)，LXA4治療組也顯示出更高的存活率。所以，LXA4可以顯著減輕對乙酰氨基酚誘導(dǎo)的肝損傷，其中抗炎作用可能發(fā)揮重要作用，通過阻斷NF-κB/p65的表達，減少TNF-α釋放及肝細胞凋亡和壞死來達到護肝的作用。El-Tanbouly等[18]在大鼠盲腸結(jié)扎和穿刺(CLP)模型中發(fā)現(xiàn)BML-111阻止肝組織中明顯的炎癥細胞浸潤，并降低CLP誘導(dǎo)的血清肝生物標(biāo)志物[丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、總膽紅素(TB)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(γ-GT)]的升高。此外，BML-111減弱IL-6的血清水平升高和下調(diào)肝臟IL-6 mRNA表達。同時，BML-111進一步增加血清IL-10和上調(diào)肝臟IL-10 mRNA表達，同時下調(diào)Toll樣受體-4(TLR-4)和5-LOX mRNA表達，此外，BML-111阻止NF-κB/p65核轉(zhuǎn)位和激活?？傊?，BML-111通過降低NF-κB活性，TLR-4和5-LOX表達以及隨后的促炎性IL-6降低和抗體升高，通過其抗炎作用減弱CLP誘導(dǎo)的急性肝功能障礙。上述研究中，均揭示了LXs在肝損傷中明顯的護肝作用。

炎癥在肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。Zhou等[19]觀察脂氧素類似物BML-111對四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)的肝纖維化的實驗中，用BML-111治療的大鼠肝細胞壞死性炎癥明顯改善并抑制肝纖維化與α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)表達減少和膠原沉積減少相關(guān)，BML-111可顯著下調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)和血小板衍生生長因子(PDGF)的表達。該研究表明，BML-111可能通過抑制α-SMA、TGF-β1和PDGF在肝纖維化中發(fā)揮重要的保護作用。另外，Hu等[20]發(fā)現(xiàn)LXs對纖維化疾病有保護作用，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)在肝纖維化中發(fā)揮了重要的雙向作用。他們在大鼠CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化模型中發(fā)現(xiàn)脂氧素類似物BML-111能顯著改善CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化，包括減少炎癥損傷，減少細胞外基質(zhì)沉積和改善肝功能。此外，BML-111不僅可以明顯降低血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的活性，還可以顯著降低CCl4誘導(dǎo)的ACE，血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)和血管緊張素Ⅱ1型受體(AT1R)的表達水平。另一方面，除了ACE2，Ang-(1-7)及其受體Mas的表達水平外，BML-111還能顯著增加ACE2的活性。更重要的是，LXA4受體阻滯劑Boc-2可以逆轉(zhuǎn)這些現(xiàn)象。他們從ACE-AngⅡ-AT1R軸和ACE2-Ang-(1-7)-Mas軸介導(dǎo)BML-111對大鼠肝纖維化的保護作用。

肝癌的發(fā)生與慢性肝炎密切相關(guān)，慢性肝炎炎癥微環(huán)境在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)移中扮演重要角色，研究發(fā)現(xiàn)，LXs在肝癌的生長、遷移和侵襲等方面發(fā)揮著十分重要的作用。Hao等[21]通過體外實驗證實了LXA4能夠促進細胞凋亡并抑制由LPS或活化的激活的巨噬細胞上清液(ACM)刺激的HepG2肝癌細胞的增殖、遷移和血管生成。另外，他們還發(fā)現(xiàn)，LXA4類似物BML-111可有效抑制H22肝癌細胞荷瘤小鼠的腫瘤增殖、侵襲和血管生成。Zhou等[22]在肝癌細胞HepG2中檢測到ALX的表達，LXA4和BML-111可以抑制肝細胞生長因子(HGF)誘導(dǎo)的肝癌細胞的遷移和侵襲，并且下調(diào)COX-2、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2和MMP-9，抑制NF-κB轉(zhuǎn)位和NF-κB在HepG2細胞中的轉(zhuǎn)錄活性。該結(jié)果顯示LXA4可通過NF-κB/COX-2信號通路抑制HGF誘導(dǎo)的HepG2細胞侵襲。Xu等[23]發(fā)現(xiàn)LXA4可通過下調(diào)整合素連接激酶(ILK)(一種偽激酶)抑制佛波醇肉豆蔻酸乙酸酯(PMA)或激活的ACM刺激的Hep3B細胞中的EMT和遷移，這些作用是通過抑制AKT和GSK3β的磷酸化。而且，沉默ILK后，LXA4不能抑制PMA刺激的Hep3B細胞的EMT和遷移。另外，BML-111可以抑制肝癌細胞的EMT和轉(zhuǎn)移。他們還證明沉默ILK后，LXA4不能抑制下游信號傳導(dǎo)靶點AKT和GSK3β的磷酸化，也不能降低MMP-2和MMP-9的表達。上述實驗結(jié)果均表明，LXs對于肝癌的生長、遷移和侵襲等方面有抑制作用，這為肝癌的臨床治療提供了新的理論基礎(chǔ)。

4 LXs與胰腺疾病

胰腺炎是由于各種原因?qū)е碌囊纫毫鞒龅朗茏瓒霈F(xiàn)胰蛋白酶自身消化胰腺組織引起的疾病，胰腺水腫、充血、出血及壞死，這一系列的病理過程，炎癥反應(yīng)發(fā)揮著重要作用。Yang等[24]研究中，在向胰管中注射5%?；悄懰徕c誘導(dǎo)大鼠重癥胰腺炎的實驗中，阿司匹林觸發(fā)脂氧素(ATL)組中發(fā)現(xiàn)大鼠血清中TNF-α，IL-1β和IL-6水平較低，細胞間黏附分子-1(ICAM-1)，血小板內(nèi)皮細胞黏附分子-1(PECAM-1)降低，最終證明了ATL通過上調(diào)血紅素加氧酶-1(HO-1)的表達，下調(diào)NF-κB信號通路，降低ICAM-1和PECAM-1的表達，減少實驗性重癥胰腺炎的促炎細胞因子，從而保護胰腺及阻止疾病的進展。此外，Lv等[25]也證實了在急性胰腺炎伴隨的急性肺損傷中，發(fā)現(xiàn)LXA4顯著下調(diào)單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)，E-選擇素和IL-6 mRNA以及ICAM-1，抑制NF-κB/p65的磷酸化和核易位以及p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)的磷酸化，上調(diào)細胞保護性HO-1的表達。同樣，Zhou等[26]和周春華等[27]也證實了LXA4在大鼠急性胰腺炎中發(fā)揮保護作用，而這一作用可以通過抑制NF-κB的激活來實現(xiàn)。以上實驗結(jié)果均顯示，LXs可以通過抑制NF-κB信號通路來阻止胰腺炎的進展并發(fā)揮保護胰腺組織的作用。

慢性胰腺炎患者被認為是胰腺癌發(fā)病的高危人群，持續(xù)的炎癥可能導(dǎo)致腫瘤抑制基因的丟失和原癌基因的突變，因此為胰腺炎癥和胰腺癌之間的聯(lián)系提供了可靠證據(jù)[10]。Zong等[28]在胰腺癌Panc-1細胞的研究中，LXA4可以顯著抑制細胞侵襲和MMP-9及MMP-2的表達，LXA4降低細胞內(nèi)活性氧(ROS)的水平和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)途徑的活性，結(jié)果顯示LXA4通過抑制ROS/ERK/MMPs途徑來減弱胰腺癌細胞遷移，并且由LXA4受體FPR2介導(dǎo)的LXA4活性可顯著抑制胰腺癌侵襲能力和逆轉(zhuǎn)間充質(zhì)表型。他們還發(fā)現(xiàn)LXA4可以下調(diào)TGF-β1的表達和自分泌信號通路活性。另外，在裸鼠肝轉(zhuǎn)移模型中，BML-111可抑制胰腺癌細胞的轉(zhuǎn)移。而且在胰腺癌患者中，低脂氧素效應(yīng)評分(LES)與侵襲性轉(zhuǎn)移潛能相關(guān)[29]。Schnittert等[30]發(fā)現(xiàn)胰腺星狀細胞(PSC)是腫瘤相關(guān)成纖維細胞(CAF)的前體，其增強胰腺腫瘤生長和進展。LXA4能夠抑制人PSC(hPSCs)向CAF樣肌成纖維細胞的分化，從而抑制hPSC誘導(dǎo)的促腫瘤發(fā)生作用。LXA4通過抑制pSmad2/3信號傳導(dǎo)顯著抑制TGF-β介導(dǎo)的hPSCs分化。此外，用LXA4處理在體外消除了hPSC的旁分泌作用(即Panc-1腫瘤細胞的增殖和遷移)。LXA4作為hPSC的有效抑制劑，可用于重新編碼腫瘤基質(zhì)以治療胰腺癌。這些結(jié)果表明，LXs對胰腺癌的發(fā)生發(fā)展有抑制作用，并可能成為其潛在的藥物分子靶點。

5 展望

LXs是一類重要的內(nèi)源性抗炎和促炎癥消退介質(zhì)，通過主動調(diào)動內(nèi)源性抗炎成分以促進炎癥消退，同時具有細胞保護作用，參與了人類多種疾病的病理生理過程。已經(jīng)證明炎癥發(fā)生的機制與腫瘤發(fā)生的不同階段有獨特的相關(guān)性，LXs通過調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)巨噬細胞、細胞因子等炎癥的消退并最終可能抑制腫瘤。隨著在消化系統(tǒng)疾病的深入研究，特別是在消化系統(tǒng)惡性腫瘤的作用中，其發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的機制逐漸被闡明。因此，LXs可能成為治療結(jié)腸癌，胰腺癌和其他上皮癌以及降低其發(fā)病率的較有希望的一組藥物。但LXs的研究仍然處于實驗室試驗階段，對于其臨床試驗還需要做更多深入的研究，以找到更合適的治療人類難治性疾病的新途徑。