孫嬌,朝魯門其其格
(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)
KD發(fā)病機(jī)制不明,推測(cè)其可能與感染、免疫等有關(guān)。KD急性期存在一定的免疫活化從而引起免疫細(xì)胞異?;罨?,促進(jìn)炎性因子水平生成,誘導(dǎo)粘附因子或單核細(xì)胞等聚集在受損血管表面,誘發(fā)血管損害如冠脈擴(kuò)張(CAL)[1]。而研究發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞因子也參與了T細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性調(diào)節(jié)[2]。因此脂肪細(xì)胞因子可能參與了KD發(fā)病。本綜述將總結(jié)脂肪細(xì)胞因子與KD發(fā)病機(jī)制相關(guān)研究進(jìn)展。
脂聯(lián)素(Adiponectin;APN)是由脂肪細(xì)胞分泌的最豐富的肽,其由244個(gè)氨基酸組成。它的減少在肥胖相關(guān)疾病、胰島素抵抗/2型糖尿病以及心血管疾病中起著核心作用。脂聯(lián)素水平的改變已被證實(shí)直接影響脂質(zhì)和葡萄糖代謝,從而進(jìn)一步增加脂類、游離脂肪酸和炎性細(xì)胞因子的合成,脂聯(lián)素效應(yīng)由其與相關(guān)受體如脂聯(lián)素受體-1(AdipoR1)及脂聯(lián)素受體2(AdipoR2)的結(jié)合作用產(chǎn)生,這兩種受體是APN主要受體的兩種分型,這兩種受體亞型主要分布于肝臟、血管及骨骼肌中,因此APN也主要在這幾種組織器官中發(fā)揮作用[3]。APN在維持肌肉活力和體內(nèi)平衡中必不可少,其缺失對(duì)骨骼肌有損害,因?yàn)槿狈PN的動(dòng)物表現(xiàn)出大小不一的集中細(xì)胞核和纖維,并在炎癥反應(yīng)中受到破壞[4]。動(dòng)脈粥樣硬化時(shí),循環(huán)中的APN水平降低、在動(dòng)脈粥樣硬化試驗(yàn)中脂聯(lián)素受體(ADIPQ)基因表達(dá)同時(shí)降低。APN是“血管衛(wèi)士”,對(duì)血管產(chǎn)生保護(hù)作用。有研究發(fā)現(xiàn)APN積聚在受損的血管壁中,并抑制血管內(nèi)皮炎性反應(yīng)[5]。Belik E V等研究發(fā)現(xiàn)APN基因在心外膜脂肪層厚度中的低表達(dá)與冠狀動(dòng)脈床動(dòng)脈粥樣硬化程度的增加和左室射血分?jǐn)?shù)的降低有關(guān)[6]。APN-276G基因可能是冠心病的易感基因,這種特殊的基因分類可能與冠心病的嚴(yán)重程度有關(guān)[7]。
在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,APN通過(guò)抑制Toll樣受體4(TLR4)活性而減輕小鼠炎癥損傷[8]。有研究提示TLR4在免疫相關(guān)的血管疾病中起到了重要的作用,推測(cè)APN通過(guò)減弱TRL4信號(hào)活性而在KD中起到一定作用[9]。Shibata S等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)APN能夠抑制 執(zhí)行固有免疫功能的T細(xì)胞(γδ-T )中白介素-17(IL-17)的產(chǎn)生[10],而劉志強(qiáng)等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)KD急性期γδT的活性比較強(qiáng),其通過(guò)產(chǎn)生白介素-17A(IL-17A)介導(dǎo)了KD炎性反應(yīng)[11]。黃秒等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)APN基因某個(gè)特定位點(diǎn)可能與KD發(fā)病相關(guān),提示APN參與了KD發(fā)病[12]。
LCN2又名中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)的脂環(huán)蛋白(NGAL),是一種蛋白質(zhì),最初在人類中性粒細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn),同時(shí)在脂肪細(xì)胞、腎臟小管、血管內(nèi)皮細(xì)胞等也有發(fā)現(xiàn)[13]。NGAL大概是一種新發(fā)現(xiàn)的潛力巨大的實(shí)驗(yàn)標(biāo)志物,對(duì)于急性冠狀動(dòng)脈綜合征的分層評(píng)估有提示作用。動(dòng)脈粥樣硬化的脂質(zhì)斑塊是否發(fā)生破裂及出血與NGAL對(duì)基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的水平調(diào)節(jié)有關(guān)。動(dòng)脈粥樣硬化的病灶斑塊突然改變,如出血和低氧等可導(dǎo)致 MMP-9 水平上調(diào),并且通過(guò)大量的研究經(jīng)驗(yàn)提示MMP-9可能是造成動(dòng)脈粥樣斑塊易破裂及出血的特殊的酶,是調(diào)節(jié)斑塊狀態(tài)的主要的酶 。NGAL可以通過(guò)肽鍵與MMP-9 結(jié)合,從而調(diào)節(jié)MMP-9的酶抑制劑(如TIMP-1)的作用,使其無(wú)法降解 MMP-9 ,延長(zhǎng)MMP-9的水解過(guò)程,這樣會(huì)使斑塊更易破裂及出血[14]。
國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn)銀屑病中NGAL能夠通過(guò)激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(ERK1/2 ) 信號(hào)通路,促進(jìn)炎性因子生成[15]。而XL Qi等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)KD患兒T細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)的活化水平較高,ERK激酶家族是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)的一個(gè)成員,激活的ERK可以轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核,激活轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致細(xì)胞增殖,因此NGAL很可能通過(guò)激活ERK1/2信號(hào)通路從而導(dǎo)致T細(xì)胞增殖,參與川崎病的發(fā)病過(guò)程[16]。石曌玲等人發(fā)現(xiàn)川崎病大鼠的血漿及心肌組織勻漿中、川崎病病人的血漿中的NGAL含量顯著增加,誘發(fā)心肌細(xì)胞出現(xiàn)促凋亡性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,進(jìn)而使心肌損害[17]。
抵抗素(Resistin)被定義為一種含有豐富的氨基酸、相對(duì)分子質(zhì)量較大的多肽,動(dòng)物中主要由脂肪細(xì)胞分泌,而在人體中,主要由巨噬細(xì)胞分泌,而巨噬細(xì)胞多參與炎癥反應(yīng),因此Resistin與炎癥反應(yīng)有關(guān)[18]。在炎癥反應(yīng)中,血管是Resistin的主要靶點(diǎn)之一。研究發(fā)現(xiàn)Resistin可能使內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生相互作用,使血管內(nèi)皮收縮、形成血栓,從而在血管疾病進(jìn)展中發(fā)揮作用[19]。
Resistin可能通過(guò)氧化應(yīng)激和p38MAPK活化機(jī)制增加內(nèi)皮通透性而參與血管病變的形成[20]。而Cuizhen Zhou等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)核轉(zhuǎn)錄因子kB(NF-kB)和38kD-促分裂素原活化蛋白激酶(p38MAPK)的激活可以增加TNF-α誘導(dǎo)的單核細(xì)胞MMP-9的表達(dá)和活性[21]。并且KD急性期患兒NF-kB通路活性升高,同時(shí)MMP-9表達(dá)上調(diào)[22]。因此Resisitin可能通過(guò)激活p38MAPK通路進(jìn)而激活MMP-9活性,參與KD發(fā)病。在小鼠冠狀動(dòng)脈炎癥發(fā)展過(guò)程中,Resistin可能通過(guò)與Toll樣受體4核轉(zhuǎn)錄因子kB(TLR4/NF-kB)信號(hào)相互作用而增強(qiáng)炎癥反應(yīng)[23],崔萍萍等人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)KD患兒TRL4及NF-kB水平上調(diào),TLR4是Toll樣受體(TLR)家族的一員,在大部分細(xì)胞中表達(dá),介導(dǎo)炎癥、應(yīng)激和損傷。因此在KD疾病進(jìn)展中,Resistin可能通過(guò)TLR4與NF-kB信號(hào)的相互作用參與KD血管損傷[24]。
趨化素(Chemerin)屬于脂肪細(xì)胞因子家族,也被稱為視黃酸受體應(yīng)答劑2,是一種16 kDa的趨化蛋白,由131-137個(gè)氨基酸組成,在人體中大量分布,具有聚集和提高免疫細(xì)胞活性并促進(jìn)炎癥的作用[25]。然而,一些研究表明,Chemerin能促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移,抑制炎癥[26]。
Xiang Hong等人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)KD患兒Chemerin水平升高,因此,Chemerin可能參與了KD的發(fā)病過(guò)程[27]。有研究者發(fā)現(xiàn)Chemerin通過(guò)促進(jìn)p38MAPK磷酸化,造成動(dòng)脈形成粥樣斑塊,而在KD模型中,p38MAPK介導(dǎo)了MMP-9的激活而參與KD發(fā)病,因此Chemerin可能通過(guò)促進(jìn)p38MAPK誘發(fā)KD炎癥的形成[28]。研究表明蛋白激酶B(AKT)是NF-kB的上游分子之一,AKT的磷酸化導(dǎo)致NF-kB活化進(jìn)入細(xì)胞核,引發(fā)一系列炎癥反應(yīng)。Chemerin可刺激p-AKT的表達(dá)水平顯著增加。因此Chemerin也可導(dǎo)致NF-kB活化,從而引發(fā)炎癥。其機(jī)制可能為通過(guò)TLR4受體激活NF-kB通路和p38mapk,使巨噬細(xì)胞炎癥因子(CCL4)表達(dá)水平上調(diào),誘導(dǎo)炎癥生成。NF-KB是KD急性期時(shí)由免疫出發(fā)、促進(jìn)炎性因子產(chǎn)生的信號(hào)通路,Chemerin有明顯的活化NF-KB通路的作用,因此Chemerin同樣可以在KD急性期促進(jìn)炎癥反應(yīng)[29]。
網(wǎng)膜素(Omentin),又稱為腸凝集素-1、腸乳鐵蛋白受體或半乳呋喃糖結(jié)合凝集素,是一種新的高表達(dá)的脂肪因子。網(wǎng)膜素通過(guò)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞,平滑肌細(xì)胞,巨噬細(xì)胞和心肌細(xì)胞產(chǎn)生作用從而對(duì)小鼠心血管系統(tǒng)產(chǎn)生保護(hù)作用[30]。
Xiang H等人發(fā)現(xiàn)KD急性期患兒的血清Omentin水平明顯升高[27]。但也有研究發(fā)現(xiàn)Omentin可通過(guò)抑制NF-KB等通路抑制炎癥細(xì)胞黏附血管、減少炎性因子生成,保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞,通過(guò)抑制 p38 和 Jun-氨基末端激酶(JNK)通路,減少TNF-α生成,起到保護(hù)血管的作用[31]。因此在KD急性期,Omentin可能通過(guò)抑制NF-KB,從而減少TNF-α的生成,抑制KD血管炎癥的生成[32]。因此Omentin在KD急性期的作用尚不能定論,有待進(jìn)一步研究。
內(nèi)脂素(Visfain)是一種脂肪細(xì)胞因子,首次發(fā)現(xiàn)在肥胖大鼠模型的內(nèi)臟及皮下脂肪,病理生理學(xué)研究表明,Visfain也可由免疫細(xì)胞(如中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)生成,Visfain主要由內(nèi)臟脂肪組織產(chǎn)生[33]。
在心血管系統(tǒng)中,Visfain在體外能夠劑量依賴性上調(diào)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)皮素(HUVECs ET-1)基因表達(dá),導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙[34]。葉成海等研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮素(ET-1)參與了KD的血管組織損傷,因此Visfain很可能通過(guò)激活內(nèi)皮細(xì)胞高表達(dá)ET-1導(dǎo)致KD的內(nèi)皮功能障礙[35]。在一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Visfatin/eNampt通過(guò)細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(NAMPT)依賴的TLR4介導(dǎo)的途徑,促進(jìn)含NLR家族PYRIN域蛋白3(NLRP3)和白介素-1β(IL-1β)分泌,導(dǎo)致小鼠體內(nèi)血管損害[36]。而劉麗萍等人研究發(fā)現(xiàn)由Visfatin激活的NLRP3的炎性反應(yīng)可能參與了KD急性期炎癥反應(yīng)及CAL的發(fā)生[37]。
有研究表明Visfatin可能通過(guò)激活NF-kB通路,使炎癥因子粘附于血管內(nèi)皮,Visfatin也可以使IL-6、TNF-α等炎癥因子的表達(dá)增加,從而促進(jìn)血管內(nèi)皮炎癥[38]。有研究發(fā)現(xiàn)IL-6在KD患兒合并CAL時(shí)表達(dá)水平增高,可能參與KD血管損害,尤以擴(kuò)張為主。由此推測(cè)Visfatin可能也造成了KD的血管損傷[39]。
CTRP家族是新一代脂肪因子家族,而CTRP1作為這個(gè)家族的一員,CTRP1mRNA表達(dá)在脂肪組織中最高,它也在心臟、胎盤、肌纖維組織、腎實(shí)質(zhì)以及某些生殖內(nèi)分泌器官中表達(dá)。在機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、抗炎、細(xì)胞凋亡、自身免疫、血管系統(tǒng)、糖、脂代謝等方面,CTRP1具有重要作用[40]。Liu ZH等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白(C1q/TNF相關(guān)蛋白)促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的相互作用和炎癥反應(yīng),CTRP1通過(guò)激活血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2(VEGFR2)可能參與了擾動(dòng)血流條件下血管的高通透性,CTRP1作為一種機(jī)械敏感的促炎因子,介導(dǎo)了紊亂的血流誘導(dǎo)的血管屏障功能障礙。因此抑制CTRP1可能在早期抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生[41]。CTRP1作為一種有效的抗血栓因子,也可以通過(guò)阻止血管性血友病因子與膠原結(jié)合來(lái)防止膠原誘導(dǎo)的血小板聚集[42]。
Siqi Feng等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)炎性因子如IL-1β可介導(dǎo)CTRP1的升高。急性KD患者循環(huán)CTRP1水平顯著升高,川崎病冠脈擴(kuò)張組(KD-CAL組)循環(huán)CTRP1濃度甚至高于川崎病非冠脈擴(kuò)張組(KD-NCAL組)。此外,我們發(fā)現(xiàn),在KD患者中,CTRP1水平與白細(xì)胞(WBC)、中性粒細(xì)胞比率(N%)、凝血酶時(shí)間(TT)、降鈣素原(PCT)、TNF-α以及部分IL因子的水平呈正相關(guān)。因此KD患者炎性因子水平的升高可增加脂多糖誘導(dǎo)的脂肪組織對(duì)CTRP1的表達(dá)以調(diào)節(jié)血管炎[43]。
KD背后的病理過(guò)程是復(fù)雜的,其中大部分是未知的。Eleftheriou D等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)血清細(xì)胞因子如某些血清炎性因子和CTRP1可能發(fā)揮協(xié)同作用,在血管炎的進(jìn)展過(guò)程中至關(guān)重要。KD總是與炎癥過(guò)程相關(guān),在KD急性期WBC、C-反應(yīng)蛋白(CRP)和血沉(ESR)升高。通常,WBC、CRP和ESR等炎性指標(biāo)被視為炎癥發(fā)生的預(yù)測(cè)因子。然而,在本研究中,無(wú)論是KD患者還是KD-CAL和KD-NCAL患者亞組,血清CTRP1水平與CRP或ESR差異均無(wú)意義,提示CTRP1在KD病理過(guò)程中可能通過(guò)與其他炎性指標(biāo)不同的信號(hào)通路起作用[44]。
Jisu Oh等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)纖溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)是絲氨酸蛋白酶抑制劑分支的一種,為52kda糖蛋白,位于7號(hào)染色體(7q21.3-22)上,對(duì)組織和尿纖溶酶原激活物產(chǎn)生一定的抑制作用,是纖溶過(guò)程中重要的調(diào)節(jié)蛋白。PAI-1可由脂肪細(xì)胞分泌。PAI-1在許多癌細(xì)胞中存在,并以劑量依賴性的方式調(diào)節(jié)腫瘤生長(zhǎng)、惡化和血管生成。在止血、傷口修復(fù)、腫瘤形成、炎癥和其他多種生物過(guò)程中,纖溶系統(tǒng)的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。例如炎癥控制等很大程度上是通過(guò)PAI的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PAI-1的作用是抑制組織型纖溶酶原最終的激活。PAI-1是內(nèi)皮細(xì)胞(ECs)產(chǎn)生的纖溶活性成分中調(diào)節(jié)最為強(qiáng)烈的一種。其合成受到多種化合物的調(diào)節(jié),包括內(nèi)毒素、凝血酶、部分轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、部分IL及TNF-α[45]。
PAI-1缺乏可顯著降低IL-1β增強(qiáng)的小鼠軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)和IL-6的mRNA水平。PAI-1缺乏可顯著降低軟骨細(xì)胞MMP-13、MMP-3和MMP-9的mRNA水平以及IL-1β增強(qiáng)的MMP-13活性。IL-1β和MMPs在某些免疫疾病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。KD急性期IL-1β和MMPs也會(huì)相應(yīng)升高,因此PAI-1可能也參與了KD急性期發(fā)病[46]。川崎病合并冠狀動(dòng)脈損傷患兒凝血酶原時(shí)間(PT)、活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)、纖維蛋白原(FIB)和纖維蛋白原降解產(chǎn)物(FDP)水平均顯著高于對(duì)照組,并且KD-CALs患兒在大量高凝狀態(tài)下血清PAI-1水平顯著升高。高凝狀態(tài)下HUVECs中PAI-1水平可以上調(diào),而PAI-1作為纖溶系統(tǒng)的重要因子,其升高可導(dǎo)致HUVECs功能紊亂,同理在KD中,主要病理過(guò)程是PAI-1對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生了直接毒性損傷,抑制血管纖溶作用的發(fā)揮,從而損害血管內(nèi)皮細(xì)胞,產(chǎn)生紊亂,PAI-1由此參與了KD冠脈損傷[47]。
IL-1β主要由輔助性T細(xì)胞(Th類細(xì)胞)分泌,是白介素的一種,因此也是一種脂肪細(xì)胞因子,IL-1β在調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應(yīng)中起著中心作用[48]。在人體中可以對(duì)抗病原體、對(duì)抗惡性腫物等,IL-1β是一種主要的促炎性細(xì)胞因子,是一種無(wú)前導(dǎo)的胞質(zhì)蛋白,其分泌不遵循經(jīng)典的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體途徑,并且尚需確定其典型的分泌機(jī)制[49]。它是一種重要的效應(yīng)細(xì)胞因子,阻斷IL-1β可抑制某些炎性細(xì)胞的聚集,其分泌表達(dá)可能由多種信號(hào)通道調(diào)節(jié)[50]。IL-1β可以驅(qū)動(dòng)原始T細(xì)胞增加其葡萄糖攝取和糖酵解活性,以支持?jǐn)U增和誘導(dǎo)穩(wěn)定的Th17程序;隨后通過(guò)CD28分子(CD28)刺激進(jìn)一步擴(kuò)增效應(yīng)/記憶Th17細(xì)胞,而Th17細(xì)胞的失調(diào)性擴(kuò)張可能導(dǎo)致自體免疫疾病的發(fā)生[51]。在心血管病中,心外膜脂肪組織可能通過(guò)IL-1β基因表達(dá)等分子行為參與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的形成。并且IL-1β可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞中血清淀粉樣蛋白酶A(SAA1)的表達(dá),促進(jìn)其細(xì)胞間交換,提示炎癥狀態(tài)下細(xì)胞間的直接通訊最終可能導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的快速發(fā)展[52]。
在研究中發(fā)現(xiàn)某些小體積細(xì)胞的NLRP3炎癥小體激活,從而介導(dǎo)IL-1β釋放,參與疾病發(fā)展。因此IL-1β細(xì)胞因子信號(hào)與KD中NLPR3炎癥小體的活性強(qiáng)度有關(guān),其中的相互調(diào)節(jié)作用可能造成KD疾病發(fā)生發(fā)展[53]。
脂肪組織分泌的多種脂肪細(xì)胞因子參與了心血管疾病發(fā)病,同時(shí)也參與了免疫反應(yīng)及炎癥過(guò)程,可調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能及血管內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。川崎病作為一種免疫性血管炎,其發(fā)病機(jī)制與脂肪細(xì)胞因子的關(guān)系值得研究。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)川崎病發(fā)病機(jī)制相關(guān)研究的日益深入,脂肪因子可能會(huì)成為川崎病實(shí)驗(yàn)室診斷的重要指標(biāo),協(xié)助川崎病的診斷與治療。