李曉靖，朱文偉，周永明

（1.上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海201203 ；2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽(yáng)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，上海 200437）

自身免疫性疾?。╝utoimmune diseases,AID）是指機(jī)體對(duì)自身抗原的免疫耐受喪失，自身抗體生成過(guò)多，而導(dǎo)致免疫異常的慢性系統(tǒng)性疾病，對(duì)人們的健康及生活質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響[1]。目前，AID 的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，多是由于異常的免疫細(xì)胞、炎癥因子、自身抗體等因素介導(dǎo)的機(jī)體免疫耐受功能失調(diào)而發(fā)病[2]。針對(duì)其病因、病機(jī)，已有激素、免疫調(diào)節(jié)劑及新型生物制劑等多種藥物用于AID 的治療，然而部分患者耐受性差且未能得到完全緩解[3]。Notch 信號(hào)通路參與免疫細(xì)胞發(fā)育、分化及功能的調(diào)控，對(duì)輔助性T 細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Treg）、B 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子等具有調(diào)節(jié)作用[4-5]。近年來(lái)，大量研究發(fā)現(xiàn)，Notch 信號(hào)通路在包含有類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、系統(tǒng)性硬化癥、炎癥性腸病等多種AID發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[6-8]。本文就Notch 信號(hào)通路的結(jié)構(gòu)與生理學(xué)特征、調(diào)控功能及其在AID中的作用進(jìn)行綜述。

1 Notch信號(hào)通路的結(jié)構(gòu)與生理學(xué)特征

Notch 信號(hào)通路是在進(jìn)化中具有高度保守性的信號(hào)傳導(dǎo)通路，可對(duì)細(xì)胞的增殖、分化、發(fā)育、遷移、凋亡等過(guò)程產(chǎn)生重要影響，并且對(duì)組織穩(wěn)態(tài)和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定具有調(diào)節(jié)作用[9]。Notch 信號(hào)通路的組成主要包含有Notch 受體、配體和效應(yīng)器分子，在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，Notch 主要有4 種受體（Notch1～Notch4）和5 種配 體（Jagged1、Jagged2、Delta1、Delta3 和Delta4）[10]。并且，Notch 信號(hào)通路的活化途徑主要是依賴和非依賴細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子CSL 兩種方式。其中依賴CSL 活化方式起始于細(xì)胞間相互接觸，Notch 配體與受體相結(jié)合后，金屬蛋白酶與γ-分泌酶復(fù)合物對(duì)其產(chǎn)生作用，之后發(fā)生2 次裂解，在Notch 胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（Notch intracellular domain,NICD）中釋放，繼而被轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，與CSL 蛋白和MAML 形成三聚體復(fù)合物，將CSL 蛋白從轉(zhuǎn)錄抑制物向轉(zhuǎn)錄激活物轉(zhuǎn)化，從而激活Notch 信號(hào)通路的下游靶基因發(fā)狀分裂相關(guān)增強(qiáng)子（hairy and enhancer of split,HES）。另外，非依賴CSL 活化方式通過(guò)使Notch 信號(hào)通路中NICD 在胞漿中與其他主要信號(hào)通路，如β-catenin、磷脂酰肌醇3- 激 酶（phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K）/Akt/mTOR 等通路相互作用，對(duì)相關(guān)蛋白的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而影響細(xì)胞分化、組織發(fā)育等進(jìn)程[11]。

2 Notch信號(hào)通路的調(diào)控功能

Notch 信號(hào)通路與多種免疫細(xì)胞、傳導(dǎo)通路、分子等調(diào)控機(jī)制密切相關(guān)。Notch 是一種參與免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)的信號(hào)通路，可對(duì)骨髓樹(shù)突狀細(xì)胞的發(fā)育、Th1 與Th17 等輔助性T 淋巴細(xì)胞分化發(fā)揮著重要的調(diào)控機(jī)能。此外，其可調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)中樞和外周淋巴器官中T 細(xì)胞、B 細(xì)胞發(fā)育的多個(gè)復(fù)雜過(guò)程以及促進(jìn)自然殺傷（natural killer,NK）細(xì)胞的免疫功能[12-13]。同時(shí)，Notch 信號(hào)通路與NF-κB、PI3K/Akt、JAK/STAT、STAT3、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）等其他主要的通路之間有密切聯(lián)系，其相互作用共同參與疾病的發(fā)生、發(fā)展[14]。NF-κB 和Notch 信號(hào)通路共同對(duì)反應(yīng)性B淋巴細(xì)胞的活化發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，2 個(gè)通路激活后，使骨髓內(nèi)B 細(xì)胞水平減低，然而可誘導(dǎo)脾臟中B 細(xì)胞轉(zhuǎn)化并增加其表達(dá)[15]。DDR 是基于蛋白激酶的一種較為復(fù)雜的信號(hào)通路，由PI3K 相關(guān)激酶進(jìn)行調(diào)控。作為Notch 信號(hào)通路下游靶點(diǎn)的DDR 與Notch 共同調(diào)控細(xì)胞的發(fā)育，此外Notch1 可以激活T 細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病中的cMyc 和PI3K-Akt-mTOR1 信號(hào)通路，參與疾病進(jìn)展[16]。

非編碼RNAs 是來(lái)源于基因組轉(zhuǎn)錄而不進(jìn)行蛋白質(zhì)編碼的一類RNA，可參與機(jī)體組織各個(gè)生物學(xué)功能的調(diào)節(jié)，是體內(nèi)重要的調(diào)節(jié)因子。而miRNA 是參與基因表達(dá)的非編碼RNA 的關(guān)鍵組成，是包含21～23 個(gè)核苷酸的單鏈非編碼RNA，對(duì)Notch 通路具有重要的調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)miR-146a 通過(guò)靶向Notch 通路的受體NUMB mRNA，激活Notch 信號(hào)通路，進(jìn)而促進(jìn)人黑色素瘤細(xì)胞的增殖、分化與遷移[17]。另外，DNA 甲基化是目前研究較為廣泛的表觀遺傳學(xué)機(jī)制，通常啟動(dòng)子區(qū)CpG 的甲基化與基因表達(dá)的失活相關(guān)，作為一種抑制性標(biāo)記，能夠直接調(diào)節(jié)Notch 受體的表達(dá)，對(duì)腫瘤的進(jìn)展產(chǎn)生影響[18]。

3 Notch信號(hào)通路與AID

Notch 信號(hào)通路通過(guò)與多種機(jī)制相互作用，調(diào)控機(jī)體免疫應(yīng)答，對(duì)免疫細(xì)胞的發(fā)育、增殖、分化、功能調(diào)節(jié)及免疫穩(wěn)態(tài)的維持具有重要的作用。Notch通路參與免疫調(diào)控的機(jī)制障礙，該通路激活失常使相關(guān)T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞極化、樹(shù)突狀細(xì)胞及細(xì)胞因子等數(shù)量和功能異常，使機(jī)體失去免疫耐受，相關(guān)病理產(chǎn)生變化，進(jìn)而發(fā)生多種AID[19]。

3.1 Notch信號(hào)通路與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis,RA）是一種臨床常見(jiàn)的以關(guān)節(jié)慢性炎癥、軟骨與骨發(fā)生漸進(jìn)性破壞為特征的AID[20]。免疫調(diào)節(jié)機(jī)能紊亂及相關(guān)炎癥因子異?？赡苁荝A 的關(guān)鍵病機(jī)，而Notch 信號(hào)通路在RA 機(jī)制中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（collagen-induced arthritis,CIA）模型小鼠被廣泛用于模擬RA，以便科學(xué)地研究其相關(guān)機(jī)制及治療靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，在RA 滑膜細(xì)胞內(nèi)Notch1、Notch3 的表達(dá)水平顯著增加，并且Notch 信號(hào)異常激活與CIA 小鼠踝關(guān)節(jié)炎癥的嚴(yán)重程度密切相關(guān)[21]。在應(yīng)用γ-分泌酶抑制劑處理CIA 模型小鼠相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，其處理后血清中促炎細(xì)胞因子腫瘤壞死因子-α、γ-干擾素（Interferon-γ,IFN-γ）、單核細(xì)胞趨化蛋白1、白細(xì)胞介素6（Interleukin-6,IL-6）、IL-12、IL-17 以及自身相關(guān)抗體免疫球蛋白G1、免疫球蛋白G2a 水平降低，Treg 的數(shù)量及免疫抑制功能提高，進(jìn)而顯著減少CIA 小鼠關(guān)節(jié)內(nèi)滑膜炎癥、軟骨侵蝕和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，延緩關(guān)節(jié)炎癥進(jìn)展[22-23]。Notch信號(hào)通路在RA 關(guān)節(jié)中介導(dǎo)VEGF、血管生成素2 和缺氧誘導(dǎo)的血管生成與侵襲，促進(jìn)成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞生成，致使關(guān)節(jié)軟骨破壞[24]。Notch1 抑制劑通過(guò)抑制Notch 表達(dá)而降低siRNA-NPs 表達(dá)水平，減輕CIA 小鼠體內(nèi)炎癥，延緩小鼠骨侵蝕和軟骨損傷的進(jìn)展，改善CIA 小鼠關(guān)節(jié)炎癥[25]。MANSOUR 等[26]發(fā)現(xiàn)，RBPJ基因的上游單核苷酸多態(tài)性rs874040 與RA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)聯(lián)；Notch 受體激活后，NICD通過(guò)RAM 結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，與RBPJ 蛋白之間相互作用，激活炎癥因子的表達(dá)，誘發(fā)、加重關(guān)節(jié)內(nèi)炎癥，破壞骨與軟骨，介導(dǎo)RA 發(fā)病。KEVIN 等[27]研究發(fā)現(xiàn)，活動(dòng)性RA 滑膜成纖維細(xì)胞中NOTCH靶基因的mRNA 和蛋白水平顯著上調(diào)，使Notch3 的基因缺失或Notch3 信號(hào)的單克隆抗體阻斷，減輕關(guān)節(jié)炎小鼠的關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度及關(guān)節(jié)腫脹，顯著減少骨侵蝕，從而防止關(guān)節(jié)損傷，并進(jìn)一步闡明Notch3 為RA滑膜成纖維細(xì)胞分化和病理擴(kuò)張的關(guān)鍵受體。Notch 信號(hào)通路在RA 中表達(dá)異常升高，通過(guò)調(diào)節(jié)多種機(jī)制參與疾病發(fā)生、發(fā)展。

3.2 Notch信號(hào)通路與系統(tǒng)性紅斑狼瘡

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus,SLE）屬于可累及全身多系統(tǒng)、多臟器的慢性AID，主要以結(jié)締組織黏液樣水腫、纖維蛋白樣變性、壞死性血管炎等為病理變化基礎(chǔ)[28]。SLE 病機(jī)尚不完全明確，多是由于淋巴細(xì)胞、針對(duì)核抗原（如雙鏈DNA、小核核糖核蛋白）的免疫耐受喪失[29]。在活動(dòng)期SLE 患者不同T 細(xì)胞亞群中，Notch-1 的mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)顯著降低，并且Notch-1 轉(zhuǎn)錄數(shù)量與SLE患者的疾病活動(dòng)性呈負(fù)相關(guān)[30]。DANIEL 等[31]發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性紅斑狼瘡模型小鼠腎臟中Jagged 表達(dá)水平降低，并且Notch3 與IL-10 在脾臟中表達(dá)關(guān)系密切，免疫調(diào)節(jié)因子YB-1 通過(guò)激活Notch3，促進(jìn)抑炎細(xì)胞因子IL-10 與TGF-β1 等分泌，抑制機(jī)體免疫反應(yīng)，減輕組織、血管等發(fā)生病理?yè)p害，對(duì)SLE 發(fā)揮重要的保護(hù)作用。另外研究顯示，解整合素金屬蛋白酶10（a disintegrin and metalloproteas 10,ADAM10）是Notch 信號(hào)通路重要調(diào)節(jié)因子，在SLE 小鼠模型中B 細(xì)胞的ADAM10 表達(dá)缺失，Notch 信號(hào)通路激活異常，導(dǎo)致生發(fā)中心反應(yīng)受抑制，針對(duì)抗dsDNA 的抗體水平降低，使ADAM10 抑制，可對(duì)SLE 起到有利的治療作用[32]。然而TIMOTHY 等[33]卻發(fā)現(xiàn)，ADAM10 激活可抑制SLE 內(nèi)異常的B 細(xì)胞活性，減少自身抗體的生成，減輕全身多臟器的免疫病理反應(yīng)，改善病情。

3.3 Notch信號(hào)通路與系統(tǒng)性硬化癥

系統(tǒng)性硬化癥（systemic sclerosis,SSc）是以皮膚、心臟、肺及腎臟的纖維化為主要特征的一種AID，其間質(zhì)和血管周圍呈進(jìn)行性纖維化，是臨床死亡率最高的結(jié)締組織病之一[34]。研究發(fā)現(xiàn)SSc 患者血清中Notch2 水平顯著升高，α-平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-smooth muscle actin,α-SMA）是肌成纖維細(xì)胞的標(biāo)志物，基質(zhì)金屬蛋白酶-1（matrix metalloproteinase-1,MMP-1）、MMP-8 可使原纖維膠原裂解，miR-16-5p 抑制劑通過(guò)抑制SSc 患者體外細(xì)胞內(nèi)Notch2 通路表達(dá)，進(jìn)而降低α-SMA 水平，提升MMP-1 與MMP-8的表達(dá)，降低肌成纖維細(xì)胞活化[35]。WASSON 等[36]通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn)，SSc 成纖維細(xì)胞中Notch1、Hes1的RNA 水平升高，表明在SSc 中組蛋白3 甲基化誘導(dǎo)因子EZH2 通過(guò)依賴性抑制miRNA-34a 表達(dá)，促使Notch 通路激活，誘導(dǎo)真皮成纖維細(xì)胞促纖維細(xì)胞活化，進(jìn)而促使SSc 發(fā)生、發(fā)展。另外在SSc 模型小鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，Notch-1 與Jagged-2 在SSc 模型小鼠中表達(dá)升高，致使小鼠皮膚纖維化，促進(jìn)皮膚硬化進(jìn)展，而抑制Notch 信號(hào)通路激活，可抑制小鼠體內(nèi)炎癥、硬化皮膚的血管變化，減輕小鼠皮膚纖維化，延緩其皮膚硬化的進(jìn)程[37]。皮膚成纖維細(xì)胞中多藥和毒素?cái)D出蛋白1是伊馬替尼的主要轉(zhuǎn)運(yùn)體，阻斷SSc 真皮成纖維細(xì)胞中的Notch 通路可提高其表達(dá)和伊馬替尼攝取，提升藥物治療SSc 的療效[38]。Notch 通路在SSc 中表達(dá)顯著增加，導(dǎo)致機(jī)體組織發(fā)生纖維化，參與疾病的病變進(jìn)程。

3.4 Notch信號(hào)通路與其他AID

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD）是一種機(jī)制未明的以腹痛、腹瀉及腸外癥狀等為特征的慢性AID，主要包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病。Notch 通路在IBD 中異常激活，致使免疫細(xì)胞失衡，誘發(fā)腸道炎癥反應(yīng)，弱化腸黏膜屏障作用，導(dǎo)致疾病發(fā)生[39]。原發(fā)免疫性血小板減少癥（imumune thrombocytopenia,ITP）是以皮膚、黏膜甚至內(nèi)臟出血為主要癥狀的疾病，研究表明，lncRNA PVT1 激活可通過(guò)抑制Notch1 水平，致使維甲酸相關(guān)孤兒核受體γt 降低，叉頭/翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3 升高，使Treg/Th17 免疫平衡恢復(fù)，阻止血小板破壞，緩解ITP 病變[40]。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性神經(jīng)炎中，Notch1 以及其下游靶分子Hes 異常增高，給予Notch 抑制劑后，M2 型抑炎巨噬細(xì)胞表達(dá)增加，炎癥細(xì)胞因子釋放減少，進(jìn)而減輕神經(jīng)炎癥浸潤(rùn)程度[41]。巨細(xì)胞動(dòng)脈炎是以CD4+T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在血管壁形成肉芽腫為病變特點(diǎn)的一類慢性血管炎，血管內(nèi)Notch 的異常表達(dá)則使免疫特權(quán)被破壞，介導(dǎo)管壁內(nèi)肉芽腫生成[42]。研究顯示，白塞病中miR-23b 通過(guò)降低Notch信號(hào)通路減少Th17 及相關(guān)炎癥因子IL-17、IFN-γ 表達(dá)，降低患者免疫反應(yīng)，減少潰瘍的發(fā)生[43]。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性葡萄膜炎模型小鼠研究中發(fā)現(xiàn)，Notch信號(hào)激活導(dǎo)致Th17/Treg 比例紊亂，而抑制Notch 信號(hào)可使小鼠的免疫失衡恢復(fù)，進(jìn)而改善葡萄膜炎的炎癥反應(yīng)[44]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，有大量研究發(fā)現(xiàn)多種AID 中Notch信號(hào)通路表達(dá)異常，并且與其他主要信號(hào)通路、免疫細(xì)胞、分子等相關(guān)機(jī)制之間關(guān)系密切，靶向Notch 信號(hào)通路是AID 更有效的治療策略。然而目前關(guān)于不同AID 的潛在治療靶點(diǎn)的研究尚且不夠深入，因此未來(lái)需要更深入地探究Notch 信號(hào)通路對(duì)AID 發(fā)病機(jī)制的作用，闡明內(nèi)在病機(jī)，為其深入研究和臨床治療提供廣闊的思路。