朱 悅 綜述，張玲玲，魏 偉 審校

類風(fēng)濕血管炎(rheumatoid vasculitis，RV)誘發(fā)因素包括高滴度的類風(fēng)濕因子(rheumatoid factors，RF)、嚴重的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)病程、長期吸煙。長期伴有血清陽性、結(jié)節(jié)性糜爛的男性RA患者也易發(fā)生RV[1-2]。但RV發(fā)病機制尚不明確，Lau et al[3]發(fā)現(xiàn)RV患者內(nèi)皮功能明顯受損，因此內(nèi)皮細胞功能障礙可能是RV發(fā)生的潛在機制[4]?，F(xiàn)就內(nèi)皮細胞活化參與RV病理機制研究進展進行綜述。

1 誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)參與內(nèi)皮細胞活化

內(nèi)皮細胞排列在所有血管的內(nèi)壁，正常內(nèi)皮功能包括抑制血管平滑肌收縮、血小板聚集、血管平滑肌細胞增生、白細胞黏附和血栓生成。內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的血管活性物質(zhì)包括血管擴張劑[一氧化氮(nitric oxide，NO)、前列環(huán)素和內(nèi)皮源性超極化因子]和血管收縮劑(內(nèi)皮素-1、血管緊張素II和血栓素A2)[5]。在RA炎癥環(huán)境下，內(nèi)皮細胞被激活，調(diào)節(jié)T細胞、巨噬細胞和中性粒細胞從血管腔外遷移以及血管對大分子的通透性來促進炎癥進程[6]。

正常水平的NO可以維持血管低動脈張力和血管系統(tǒng)的屏障功能，降低血小板聚集和平滑肌細胞增殖。然而不足或過量的NO都可導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能失調(diào)，因此NO在內(nèi)皮細胞功能中發(fā)揮著雙重作用。在RA滑膜炎中，不同類型的細胞產(chǎn)生NO，包括成骨細胞、破骨細胞、巨噬細胞、成纖維細胞、中性粒細胞和內(nèi)皮細胞。NO是由NOS家族產(chǎn)生的，其同功酶有三種亞型，即在正常狀態(tài)下表達的神經(jīng)元型NOS(neuronal NOS，nNOS/NOS1)和內(nèi)皮型NOS(endothelial NOS，eNOS/NOS3)以及在損傷后誘導(dǎo)表達的誘導(dǎo)型NOS(inducible NOS，iNOS/NOS2)。nNOS在神經(jīng)元和骨骼肌中表達，并以細胞信號分子的形式產(chǎn)生NO；iNOS存在于巨噬細胞、血管平滑肌、腎小球細胞、纖維幼芽細胞和內(nèi)皮細胞中；eNOS于血管內(nèi)產(chǎn)生NO及協(xié)助調(diào)節(jié)血管功能。nNOS和eNOS都是內(nèi)源性表達，對維持正常生理功能至關(guān)重要，而許多炎癥性疾病與上調(diào)的iNOS有關(guān)[7]。

正常情況下，血管系統(tǒng)中NO的主要來源是eNOS。而在炎癥條件下，eNOS發(fā)生解耦反應(yīng)，eNOS來源的NO生物利用度降低，同時誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞和巨噬細胞中iNOS來源的NO表達增加，這是NO異常升高的主要原因[8]。Lowry et al[9]研究表明，在炎癥條件下，NF-κB-iNOS-NO途徑被激活，iNOS在Ser745位點磷酸化，使iNOS活性增加3～5倍，促進血管系統(tǒng)中NO的水平升高。高濃度的NO與氧化劑結(jié)合產(chǎn)生超氧化物和過氧亞硝酸鹽，引起內(nèi)皮細胞損傷，增加血管通透性，促進RV的發(fā)生[10]。C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP )、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)和氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，ox-LDL)可通過氧化修飾下調(diào)eNOS。eNOS水平的降低激活TLR4/p38通路，促進內(nèi)皮細胞分泌白細胞介素-6(interleukin-6，IL-6)，促進血管炎癥反應(yīng)[11]。

2 RA系統(tǒng)性炎癥中免疫復(fù)合物引起內(nèi)皮細胞活化

內(nèi)皮細胞的激活有兩種途徑：Ⅰ型激活是一種快速但短暫的反應(yīng)，由G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)，促進中性粒細胞進入炎癥部位；Ⅱ型激活是一種較慢但更持久的反應(yīng)，促炎性細胞因子如TNF-α和IL-1，激活內(nèi)皮細胞并招募單核細胞和T細胞參與慢性炎癥反應(yīng)[12]。免疫復(fù)合物(immune complexs，ICs)和中性粒細胞介導(dǎo)的內(nèi)皮細胞Ⅱ型激活在RV發(fā)病中的作用已引起廣泛關(guān)注。在RA中，單核細胞和巨噬細胞通過產(chǎn)生促炎細胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6和活性氧(reactive oxygen species，ROS)，將自身抗原和ICs遷移到炎癥部位[13]。RV患者循環(huán)ICs滴度比RA患者高，循環(huán)ICs滴度與RA關(guān)節(jié)外表現(xiàn)呈正相關(guān)，關(guān)節(jié)中的血管更容易受到ICs介導(dǎo)的損傷[14]。微粒(microparticles，MPs)是炎癥、血管生成、血管損傷和血栓形成的生物效應(yīng)因子。RA患者血液循環(huán)中，包含MPs的ICs顯著增加，加速內(nèi)皮細胞損傷[15]。因此，增強內(nèi)皮細胞屏障功能可以減輕ICs介導(dǎo)的炎癥損傷，限制ICs沉積和白細胞進入組織。

3 炎癥免疫細胞和炎癥細胞因子參與內(nèi)皮細胞活化

RA系統(tǒng)性炎癥下，免疫細胞被激活，促炎細胞因子、趨化因子和黏附分子的大量分泌會促進內(nèi)皮細胞活化。反過來活化的內(nèi)皮細胞表達的黏附分子和趨化因子加快和定位炎癥過程，促進RV的發(fā)生。炎性環(huán)境下，CD8+T細胞作為啟動炎癥反應(yīng)的細胞，在淋巴細胞中的數(shù)量超過CD4+T細胞。CD8+T細胞可被自然殺傷T細胞激活，活化的CD8+T細胞可引起急性內(nèi)皮細胞損傷，導(dǎo)致炎癥和中性粒細胞浸潤，浸潤中性粒細胞和活化的CD8+T細胞均可引起血管炎癥。無抗原刺激下CD8+T細胞產(chǎn)生干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)，促進巨噬細胞吞噬病原體以及中性粒細胞吞噬作用，引起內(nèi)皮細胞功能障礙[16]。去整合素-金屬蛋白酶家族(a disintegri and metalloprotease，ADAM)是一類釋放多種膜蛋白的金屬蛋白酶家族，其中ADAM-10促進不同的趨化因子，如CXCL16和CX3CL1釋放。在RA患者炎癥組織中，內(nèi)皮細胞表面CX3CL1高表達，導(dǎo)致單核細胞黏附性增加并募集到病變部位，導(dǎo)致內(nèi)皮細胞活化并釋放細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)和CCL-1[17]。ICAM-1作為膜結(jié)合分子，與CCL-1通過介導(dǎo)白細胞遷移、活化和增殖，募集循環(huán)炎癥細胞參與RV的發(fā)展[18]。

在RA中，炎癥誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞分泌大量胞外囊泡，胞外囊泡中ICAM-1高表達。除此之外，炎癥環(huán)境還增強了黏附分子[血管細胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)、E-選擇素(E-selectin)]、促炎細胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-1、IL-6)、趨化因子(CXCL16、CX3CL1、CCL-1)的表達。高水平趨化因子會導(dǎo)致內(nèi)皮細胞損傷[19]。IL-6被認為是引起炎癥的因子之一，它可以促進巨噬細胞的原位活化、T淋巴細胞的分化。高表達的IL-6通過激活JAK2/STAT3信號通路上調(diào)RhoA，RhoA是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細胞黏附、運動和細胞骨架的關(guān)鍵調(diào)控因子，RhoA的激活抑制eNOS活性，使內(nèi)皮細胞分泌ICAM-1和VCAM-1，促進細胞間黏附，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙和RV的發(fā)生[20]。

4 RA特征性炎癥因子CRP、anti-CCP、RF等參與內(nèi)皮細胞活化

CRP作為全身炎癥的生物標(biāo)志物，參與單核細胞與內(nèi)皮細胞的黏附、巨噬細胞中LDL的積累、血小板聚集、ROS的產(chǎn)生以及內(nèi)皮細胞中NO的減少，促進RV的發(fā)生。CRP與類凝集素氧化低密度脂蛋白受體-1(lectin-like oxidized LDL receptor-1，LOX-1)結(jié)合，增加LOX-1在內(nèi)皮細胞中的表達，從而促進LOX-1攝取oxLDL進入內(nèi)皮細胞，誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞功能障礙。除此之外，CRP也能與oxLDL特異性地結(jié)合。LOX-1作為oxLDL的受體，主要在內(nèi)皮細胞中表達，LOX-1可以介導(dǎo)oxLDL進入內(nèi)皮細胞，誘導(dǎo)動脈粥樣硬化反應(yīng)和內(nèi)皮細胞凋亡。因此，CRP、LOX-1和LDL之間的相互作用可能導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能障礙[21]。RV患者通常伴有高水平RF[22]，并且Hjeltnes et al[23]報道抗環(huán)瓜氨酸肽(anti-cyclic citrullinated peptide，anti-CCP)和IgM-RF的存在與RA患者內(nèi)皮功能受損有關(guān)，但anti-CCP和IgM-RF導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能障礙的機制需進一步研究。

5 內(nèi)皮細胞活化的主要信號通路

5.1 TMAO通過激活MAPK/NF-κB和NLRP3/SIRT3/SOD2/mtROS信號通路活化內(nèi)皮細胞近年來氧化三甲胺(trimethylamine-N-oxide，TMAO)被確定為一種誘導(dǎo)血管炎癥的危險因素。TMAO通過絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)和核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)促進血管炎癥，加快RV進程[24]。NLRP3炎性小體是IL-1β家族細胞因子活化蛋白復(fù)合物，參與調(diào)節(jié)先天免疫和炎癥反應(yīng)。在內(nèi)皮細胞中，TMAO通過激活NLRP3炎性小體促進血管炎癥，其中NLRP3炎性小體活化部分是通過抑制SIRT3/SOD2/mtROS信號通路介導(dǎo)的[25]。90%以上的ROS來自于線粒體，線粒體ROS(mitochondrial ROS，mtROS)水平的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)主要通過去乙?；?Sirtuin 3，SIRT3)改變線粒體抗氧化酶的乙?；瘉碚{(diào)控mtROS水平，與血管內(nèi)皮細胞氧化應(yīng)激損傷密切相關(guān)。線粒體抗氧化酶主要包括錳超氧化物歧化酶2 (manganese superoxide dismutase，SOD2)、異檸檬酸脫氫酶2(isocitrate dehydrogenase 2，IDH2)和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)。更重要的是SIRT3可以直接與SOD2結(jié)合，使SOD2去乙?；?，導(dǎo)致SOD2活性增加，進而對mtROS穩(wěn)態(tài)和NLRP3炎性小體活化產(chǎn)生顯著影響[26]。

5.2 內(nèi)皮細胞中高表達的單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)通過CCR-2/NF-κB/MCPIP/Akt/ eNOS/NO信號通路促進內(nèi)皮細胞功能障礙的發(fā)生MCP-1在系統(tǒng)性血管炎患者中高表達，有可能成為血管炎的生物標(biāo)志物[27]。RA發(fā)病機制中，關(guān)節(jié)炎癥引起MCP-1的升高，MCP-1與其內(nèi)皮細胞中趨化因子受體(CC chemokine receptor-2，CCR-2)結(jié)合，增加了單核細胞趨化蛋白-1誘導(dǎo)蛋白(monocyte chemotactic protein-induced protein，MCPIP)的NF-κB轉(zhuǎn)錄激活。MCPIP可能是內(nèi)皮細胞活化的重要分子。促炎細胞因子激活黃嘌呤氧化酶和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸還原形式的氧化酶，產(chǎn)生過量的ROS，導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加。氧化應(yīng)激狀態(tài)下，細胞中蛋白質(zhì)功能被化學(xué)修飾，導(dǎo)致NF-κB異構(gòu)體α抑制劑失活，再次激活NF-κB轉(zhuǎn)錄，升高內(nèi)皮細胞內(nèi)MCPIP水平。MCPIP水平的升高導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加，抑制內(nèi)皮依賴性Akt活性，抑制eNOS活性，降低eNOS來源的NO生物利用度，導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能障礙，參與血管炎癥，促進RV發(fā)生(圖1)[28]。

圖1 MCP-1參與內(nèi)皮細胞活化的機制

5.3 S1P通過Rho GTPases信號通路破壞內(nèi)皮細胞屏障功能鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine 1-phos-phate，S1P)主要由紅細胞、內(nèi)皮細胞和活化的血小板分泌，是內(nèi)皮細胞屏障功能和淋巴細胞從淋巴結(jié)和胸腺排出的關(guān)鍵調(diào)控因子[29]。Rho鳥苷三磷酸酶(GTPases)信號通路，尤其是RhoA和Rac1，參與了內(nèi)皮細胞活化。RhoA和Rac1在調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞屏障功能時，對不同S1PRs激活起相反作用。生理水平的S1P可激活S1PR1，通過誘導(dǎo)Rac1信號通路的激活，從而保護內(nèi)皮屏障功能，而過多的S1P會與S1PR2/S1PR3結(jié)合，從而激活RhoA，破壞內(nèi)皮屏障功能[30]。因此。RhoA與Rac1的平衡被破壞，將會導(dǎo)致內(nèi)皮功能受損，促進血管炎癥進程，參與RV的發(fā)生。

6 總結(jié)與展望

總之，內(nèi)皮細胞功能障礙參與了RV的發(fā)生與發(fā)展。炎性標(biāo)志物(CRP、TNF-α、ox-LDL)下調(diào)eNOS來源的NO導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能障礙。在RA系統(tǒng)性炎癥下，活化的巨噬細胞產(chǎn)生大量iNOS來源的NO，引起血管內(nèi)皮細胞損傷，增加血管通透性。NO長期處于高水平狀態(tài)會導(dǎo)致T淋巴細胞功能障礙，可加重RA等慢性炎癥性疾病。炎癥條件下，CD8+T免疫細胞被激活，促炎細胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-1、IL-6)，趨化因子(CXCL16、CX3CL1、CCL-1)和黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、E-選擇素)的大量分泌會引起內(nèi)皮細胞功能障礙。在內(nèi)皮細胞中，TMAO激活MAPK/NF-κB和NLRP3/SIRT3/SOD2/mtROS信號通路活化內(nèi)皮細胞促進血管炎癥；MCP-1激活CCR-2/NF-κB/MCPIP/Akt/eNOS/NO信號通路降低NO生物利用度，導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能障礙；S1P通過Rho GTPases信號通路調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞屏障功能，參與血管炎癥。而內(nèi)皮細胞長期處于血管炎癥下，會促進RV發(fā)生與發(fā)展。