武國(guó)智，安麗娜，劉 敏，王玉平，郭慶紅*

(1.蘭州大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院 消化科 甘肅省胃腸病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000)

克羅恩病(Crohn’s disease，CD)是由于環(huán)境因素作用于具有遺傳易感性以及腸道菌群紊亂的個(gè)體，導(dǎo)致黏膜免疫反應(yīng)的異常和上皮細(xì)胞屏障功能受損的自身免疫性疾病。現(xiàn)有的研究表明，CD的發(fā)生可能涉及機(jī)體內(nèi)分泌激素的失調(diào)(包括性激素、脂肪因子[1]、腦腸肽[2-3]、維生素D[4]等)。其中，性激素分泌水平的變化有可能通過(guò)表觀遺傳學(xué)途徑參與CD的發(fā)生發(fā)展。臨床研究發(fā)現(xiàn)女性群體具有更低的CD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[5-7]，這提示女性體內(nèi)的雌激素水平的變化或者作用途徑的不同可能會(huì)影響腸道的炎性反應(yīng)。目前也發(fā)現(xiàn)雌激素的使用對(duì)于胃腸道疾病的治療存在極大的優(yōu)勢(shì)[8]?？傮w來(lái)看，這些結(jié)果支持雌激素參與CD發(fā)病的假說(shuō)，本文現(xiàn)著重對(duì)雌激素及其受體在CD的發(fā)生和發(fā)展中的作用作一綜述。

1 雌激素與胃腸道疾病

雌激素在胃腸道疾病中的作用是復(fù)雜的，越來(lái)越多證據(jù)開(kāi)始強(qiáng)調(diào)雌激素與炎性反應(yīng)的關(guān)系。在小鼠模型中雌二醇(estradiol, E2)可以通過(guò)下調(diào)IL-6、TNF-α、IFN-γ、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)和巨噬細(xì)胞炎性蛋白-1α(microphage inflammatory protein-1α,MIP-1α)等炎性因子的表達(dá)，抑制NO合酶活性并減少炎性細(xì)胞的聚集[9-10]。在使用E2處理后，盲腸黏膜中幾乎沒(méi)有觀察到炎性浸潤(rùn)與異型增生；同時(shí)，觀察到盲腸中IFN-c、CXCL9和 IL-10等炎性因子的表達(dá)也發(fā)生顯著降低[8]，這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步佐證了雌激素對(duì)腸道黏膜的保護(hù)作用，而且發(fā)現(xiàn)上述炎性因子的水平與疾病的活動(dòng)程度密切相關(guān)，其表達(dá)的下降表明雌激素能夠降低機(jī)體細(xì)胞的炎性反應(yīng)敏感性并減輕疾病的嚴(yán)重程度。值得指出的是，CD患者出現(xiàn)的胃腸道癥狀也與體內(nèi)雌激素水平密切相關(guān)[11-13]，可能與雌激素激增導(dǎo)致腸蠕動(dòng)降低和疼痛感增強(qiáng)有關(guān)。目前的研究表明，雌激素水平的降低，會(huì)使腸道黏膜失去保護(hù)作用，女性體內(nèi)的E2已被證明可以減少全結(jié)腸的炎性浸潤(rùn)和組織學(xué)損傷并且促進(jìn)腸道黏膜損傷的恢復(fù)。需要進(jìn)一步的研究驗(yàn)證這一效應(yīng)背后的分子機(jī)制。

2 G蛋白耦聯(lián)雌激素受體

雌激素對(duì)機(jī)體生理及病理生理的作用由膜結(jié)合的G蛋白耦聯(lián)雌激素受體(G protein-coupled estrogen receptor, GPER)、核受體家族的核雌激素受體α(estrogen receptor α, ERα)和β(ERβ)所介導(dǎo)[14-15]。CD患者存在GPER、ERα和ERβ表達(dá)水平的失調(diào)，致使局部黏膜免疫反應(yīng)的異常。具體表現(xiàn)在CD患者腸黏膜中GPER的過(guò)表達(dá)，ERα表達(dá)的上調(diào)以及ERβ表達(dá)的下調(diào)[16-19]。同時(shí)GPER表達(dá)的失調(diào)也可能參與影響核雌激素受體的表達(dá)水平，在一定的條件下，能夠上調(diào)ERα的表達(dá)[20]，這對(duì)于更好地理解結(jié)腸中的雌激素信號(hào)之間的相互調(diào)節(jié)是至關(guān)重要的。GPER與ERα和ERβ在細(xì)胞核和質(zhì)膜上的功能有所不同，作為一種僅限于細(xì)胞膜的整合蛋白，這類雌激素受體無(wú)法直接調(diào)控基因的表達(dá)，而是通過(guò)激活改變轉(zhuǎn)錄因子活性來(lái)間接進(jìn)行調(diào)控[20]。目前認(rèn)為CD患者中GPER表達(dá)水平的改變可能起著調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的作用，但是關(guān)于GPER的過(guò)表達(dá)對(duì)免疫相關(guān)基因及通路調(diào)節(jié)的影響尚無(wú)完整報(bào)道，因此關(guān)于腸道局部GPER表達(dá)水平改變對(duì)炎性反應(yīng)的影響仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。當(dāng)前僅清楚GPER的激活常參與MAPK/ERK通路級(jí)聯(lián)激活反應(yīng)以及免疫應(yīng)答相關(guān)基因、非編碼RNA(miR-145、miR-148-5p和miR-592)的表達(dá)水平的改變[19]。在三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的小鼠CD模型發(fā)現(xiàn)，雌激素受體激動(dòng)劑和拮抗劑對(duì)GPER活性的調(diào)節(jié)對(duì)結(jié)腸炎的發(fā)生具有重要的影響[9]，在使用E2或G1(GPER激動(dòng)劑)后能夠有效降低GPER的表達(dá)水平。小鼠CD模型中存在腸道Stat3等免疫調(diào)節(jié)基因表達(dá)增加，GPER激活能夠阻斷這種促炎因子依賴性通路[16]，明顯降低免疫相關(guān)基因表達(dá)水平。另外，GPER也可能通過(guò)激活cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路，調(diào)節(jié)魚(yú)類模型中IL-1、IL-10、前列腺素內(nèi)源性過(guò)氧化物合成酶2和前列腺素D2合成酶等炎性介質(zhì)的表達(dá)[21]。當(dāng)使用GPER抑制劑時(shí)，能夠明顯觀察到免疫細(xì)胞浸潤(rùn)及結(jié)腸潰瘍、肉芽腫的發(fā)生。相對(duì)而言，激活GPER能夠改善疾病活動(dòng)程度，降低致死率[18]。越來(lái)越多的證據(jù)表明，GPER在幾種主要細(xì)胞信號(hào)通路的調(diào)控中起著至關(guān)重要的作用。在這些研究中指出GPER通過(guò)自主發(fā)揮作用，抑制黏膜的炎性反應(yīng)。然而目前更多的研究都集中在ERα和ERβ在胃腸道中的作用，關(guān)于GPER在腸道炎性反應(yīng)過(guò)程中的作用以及對(duì)CD患者的疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后的研究仍較有限。

3 雌激素主要通過(guò)ERα與ERβ參與胃腸生理活動(dòng)

以往研究認(rèn)為，雌激素主要是通過(guò)ERα與ERβ來(lái)參與胃腸生理活動(dòng)，17β-E2通過(guò)其兩個(gè)核受體ERα和ERβ構(gòu)成的信號(hào)通路是轉(zhuǎn)錄調(diào)控的重要靶點(diǎn)。其中，ERβ在正常腸道組織中的高表達(dá)調(diào)節(jié)著腸道上皮的增殖、分化，維持腸道正常屏障功能，其特異性信號(hào)影響E2依賴的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs)分化來(lái)進(jìn)行免疫調(diào)控[22-23]。一項(xiàng)小鼠模型中，在ERβ高表達(dá)情況下能夠降低右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的風(fēng)險(xiǎn)[24]。大鼠模型中觀察到雌激素及ERβ信號(hào)能夠參與轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控、改變腸道上皮的通透性并且抑制炎性反應(yīng)活動(dòng)性[25]。然而當(dāng)減弱ERβ信號(hào)傳導(dǎo)時(shí)，IL-6和IFN-γ等炎性介質(zhì)的表達(dá)則顯著增加[23],從而加重回結(jié)腸炎性反應(yīng)。此外，在ERα缺陷小鼠中發(fā)現(xiàn)，盲腸嚴(yán)重炎性反應(yīng)的情況明顯減少?？赡芡ㄟ^(guò)阻斷ERα的信號(hào)傳遞后會(huì)減少I(mǎi)FN-γ等炎性介質(zhì)的產(chǎn)生；其次，也有可能通過(guò)剩余的功能受體ERβ優(yōu)先發(fā)出信號(hào)降低了IL-12、IL-17a、CXCL9和IFN-c等炎性介質(zhì)的表達(dá)[7]。除此之外，GPER也可與核雌激素受體相互作用。GPER激活導(dǎo)致ERα在胞質(zhì)內(nèi)的積聚，而受體抑制則使ERα向細(xì)胞核轉(zhuǎn)移[19]，這提示GPER與ERα可以協(xié)同促進(jìn)CD的炎性反應(yīng)。因?yàn)镋Rα與ERβ特異性信號(hào)的基因組和非基因組效應(yīng)常呈相互拮抗作用，在局部ERα的缺失及阻斷可能促進(jìn)ERβ優(yōu)先傳遞信號(hào)進(jìn)而對(duì)結(jié)腸黏膜產(chǎn)生保護(hù)作用。

特定細(xì)胞中ERα/ERβ比值改變對(duì)于雌激素介導(dǎo)的細(xì)胞效應(yīng)亦具有重要的意義，血清中ERβ/ERα比值與CD的臨床和內(nèi)鏡活動(dòng)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性[17, 26]。CD患者常伴有外周血T細(xì)胞ERα表達(dá)顯著增加，回腸末端、外周血T細(xì)胞和炎性反應(yīng)組織ERβ的表達(dá)明顯降低,且疾病活動(dòng)程度(血漿IL-6水平)越高,ERβ表達(dá)的降低越顯著[25]。這也從側(cè)面表明調(diào)節(jié)腸道IL-6水平有助于上調(diào)ERβ表達(dá)和改善腸道炎性反應(yīng)。此外，ERβ/ERα比值的改變亦有希望作為疾病活動(dòng)的生物標(biāo)志物。但是在ERβ/ERα比值變化的情況下，對(duì)GPER活性的影響尚不清楚，這可以作為未來(lái)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，進(jìn)一步探討3種受體間的相互作用機(jī)制及對(duì)CD發(fā)生發(fā)展的影響。

4 問(wèn)題與展望

本文論述了雌激素可能通過(guò)GPER啟動(dòng)了不同信號(hào)分子和傳導(dǎo)途徑，通過(guò)核雌激素受體ERα與ERβ直接調(diào)控雌激素基因組，進(jìn)而影響CD的發(fā)生發(fā)展與炎性反應(yīng)程度。雖然目前在動(dòng)物和其他疾病模型中探索了雌激素及其受體對(duì)炎性反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用，但是在人CD中這種作用仍舊不明，未來(lái)還需要更多的研究從分子與基因?qū)用嫣接懘萍に丶せ钍荏w后對(duì)下游通路的具體調(diào)控機(jī)制。另外，也應(yīng)該更多地使用生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等方法來(lái)探索GPER和經(jīng)典核雌激素受體(ERα、ERβ)之間的相互作用。最后，對(duì)CD發(fā)病機(jī)制的研究與總結(jié)也為未來(lái)疾病的靶向治療提供思考。目前，不僅有所熟知的TNF-α拮抗劑(TNF-α拮抗劑部分通過(guò)增強(qiáng)ERβ特異性信號(hào)而發(fā)揮作用)，而且也開(kāi)始有越來(lái)越多的動(dòng)物試驗(yàn)開(kāi)始評(píng)價(jià)使用GPER激動(dòng)劑和抑制劑來(lái)調(diào)控免疫相關(guān)基因的表達(dá)，類似的也可以使用ERα、ERβ特異性激動(dòng)劑和拮抗劑來(lái)調(diào)節(jié)CD腸道炎性反應(yīng),不過(guò)目前尚未開(kāi)展針對(duì)該靶點(diǎn)及其下游分子的藥物臨床試驗(yàn)，對(duì)其療效和安全性知之甚少。因此，針對(duì)雌激素及其受體靶點(diǎn)有望成為CD機(jī)制研究的熱點(diǎn)及新興的治療手段。