核因子-κB在急性胰腺炎治疗中的意义

1、核因子-B在急性胰腺炎治疗中的意义裴继华，袁志芳 综述 朴云峰 审校（吉林大学第一医院消化科，吉林 长春 130021） 急性胰腺炎（acute pancreatitis, AP）是常见的急腹症之一。近年大量的研究证实,急性胰腺炎局部、全身炎症反应与TNF-、IL-1等多种细胞因子有关，而核因子-B在其基因表达上起着关键作用。核因子-B（nuclear factor-kappa B, NF-B）是一种具有基因转录调节作用的核蛋白，调控多种细胞因子的表达。因此，研究如何抑制NF-B的活化，减少促炎基因的表达，从而减轻组织损伤和炎症反应，在急性胰腺炎治疗上有着重要意义。1 NF-B 1.1 NF-

2、B的组成结构 NF-B是1986年由Sen和Baltimore1首先从B淋巴细胞核提取物中检测到的能与免疫球蛋白轻链基因增强子B序列特异结合的核蛋白因子。后来随着研究的深入发现它在许多类型的细胞中均有表达2（包括上皮细胞、单核/巨噬细胞、中性粒细胞等）。NF-B是由NF-B /Rel蛋白家族成员形成的同源或异源二聚体。成员包括Rel A（P65）、Rel B、c-Rel、NF-B 1（P50/P105）和NF-B 2（P52/P100）。这些蛋白都有Rel同源区（Rel homology domain, RHD），内含DNA结合区、二聚体化区及核定位信号序列。NF-B通常指的是由P50和P65

3、组成的异二聚体。它在细胞内的含量最多，人们对它的研究也最多。 1.2 NF-B的活化 NF-B结合位点可接受多种免疫刺激，如：前炎症细胞因子（TNF-、IL-1）、脂多糖（LPS）、氧化剂、病毒及其代谢产物等。其活化途径相当复杂，但所有刺激均通过诱导NF-B作者简介：裴继华（1977），女（朝鲜族），吉林省延吉市人，医师，硕士，主要从事肝、胆、胰腺疾病研究。抑制蛋白（I B）磷酸化及降解的激酶通路。细胞处于静息状态时，P65亚基与I B单体结合，覆盖P50蛋白的核定位信号序列，使NF-B与I B形成三聚体以无活性的形式存在于细胞质中。当细胞受胞外信号刺激时, 激活I B激酶, 使I B磷酸化后

4、降解，从二聚体中解离，核定位信号序列失去I B遮蔽而暴露，NF-B随即活化，迅速从胞浆移至细胞核内，与相应基因上的B位点特异性结合，发挥对特定基因的转录、调控作用。 1.3 NF-B活化的调节 1）正反馈调节：NF-B活化后产生和释放的TNF-、IL-1增多，而后者再次激活NF-B，使IL-6、IL-8等增加，如此反复，导致最初的炎症信号进一步放大。该种调节多见于SIRS和ARDS3。2）负反馈调节：现已证实I B-基因中也含有B结合序列。因而在细胞内，活化的NF-B启动炎症相关基因转录同时，抑制蛋白I B-基因的转录亦被上调，诱导I B-合成。新合成的I B-进入细胞核与游离的NF-B结合后

5、转入胞浆，使 NF-B活性受到抑制。在细胞外，TNF-和IL-1能刺激抗炎因子IL-4、IL-10产生，使炎症反应受到限制。2 NF-B与急性胰腺炎2.1 NF-B在胰腺炎中的活化 1997年Grady等发现胰腺腺泡细胞可合成TNF-、IL-1等细胞因子。在正常胰腺中测不到NF-B的活性，但在急性胰腺炎胰腺组织内NF-B出现了迅速、有力的活化。Gukovsky等在雨蛙素制模轻型胰腺炎研究中发现NF-B具有二相性，即在诱导剂刺激后15分钟内被激活，30分钟后达到高峰，90分钟后开始减弱。而在此后3小时再度被激活，直至6小时后仍持续其活化状态。在第一阶段，血淀粉酶、脂肪酶并无升高，NF-B的活化是

6、由诱导剂直接刺激造成的，发生在胰腺炎最早期。而第二阶段的活化高峰与胰腺腺泡细胞释放的TNF-等细胞因子有关，它们可能是NF-B维持持续活化状态的主要原因4。2.2 NF-B与胰外器官损伤 以前认为急性胰腺炎致胰外器官损伤是由于溢出到血液中的胰酶直接损害所致。 1998年Rindernecht提出了“白细胞过度激活学说”。认为在急性胰腺炎，激活的胰酶引起胰腺组织本身损伤的同时，病损的胰腺腺泡细胞作为抗原和炎症刺激物激活单核/巨噬细胞，释放大量细胞因子，进而通过“扳机样作用”触发“瀑布样级联反应”。细胞因子是一个“大家族”，一旦一种细胞因子产生，就能促进它自身和其他细胞因子的生成，并形成级联和扩展

7、。正是由于上述作用使胰腺局限性炎症反应进展为具有潜在危险的全身性炎症反应。文献报道胰外器官中以肺为最易被受累5。 胰腺局部损伤时胰腺腺泡细胞、单核/巨噬细胞释放TNF-、IL-1等，后者进一步作用于巨噬细胞、血管内皮细胞，诱导产生IL-6、IL-8等，从而活化全身血管内皮细胞、中性粒细胞。与此同时被激活的NF-B可使单核细胞趋化因子-1、细胞内粘附分子-1等表达水平上调，使白细胞贴壁滚动、粘附、聚集在胰腺及胰外组织。在模型鼠中，随着NF-B的活化，胰腺局部IL-6、KC（相当于人类IL-8）mRNA水平上升了100倍。而有效抑制NF-B活化后细胞因子水平显著下降，同时胰腺局部及全身性炎症反应都

8、有了明显缓解4。2.3 NF-B与继发感染 重症急性胰腺炎在病程早期，胰腺区因炎症反应和组织坏死后释放的消化酶类、组织毒素、细胞因子等导致肺、肾等脏器损伤。而在病程中后期，尤其在发病2周以后，则以胰腺、胰周脓肿和败血症等合并症为主。继发感染主要是由于胰腺炎时大量水分丢失，肠血流量减少、肠粘膜屏障破坏、通透性增加致肠道内微生物及其产物穿越粘膜屏障进入腹腔甚至全身远隔脏器所致。此种过程称细菌移位（bacterial trandslocation）或微生物移位。 研究发现，把健康实验鼠巨噬细胞注入牛磺胆酸制模重症胰腺炎实验鼠腹水中，经过24小时，受LPS刺激后的巨噬细胞对NF-B的活化反应减弱，且T

9、NF-的产生也明显减少6。也就是说，在胰腺炎最早期单核/巨噬细胞过度活化，产生大量细胞因子。但此种过刺激状态持续存在时，巨噬细胞对外界刺激的反应反而减弱。重症胰腺炎患者发病早期末梢血单核细胞的人类白细胞相关抗原（HLA）-DR表达就很低下，发病2周后HLA-DR表达亦未见有所回复。此时受LPS刺激的NF-B的活化反应也明显减弱，随后合并败血症等继发感染的危险性逐渐增加5。HLA-DR表达亦受NF-B的调节。表明在重症急性胰腺炎较早期，全身单核/巨噬细胞就开始疲劳，对细菌的防御能力亦减弱。由此末梢血单核细胞HLA-DR表达和NF-B活性表达可成为反应患者免疫功能和继发感染的预测标准之一。3 NF

10、- B抑制剂的应用3.1 抗氧化剂 Pan等7发现在牛磺胆酸制模重症胰腺炎6小时后，腹腔及肺泡巨噬细胞中NF-B被激活。如果预先给予四氢化吡咯二硫代氨基甲酸盐（PDTC）则可抑制NF-B的活化，显著降低大鼠病死率。PDTC是抗氧化剂，能阻止I B从NF-B-I B三聚体中解离，抑制NF-B的活化。N-乙酰半胱氨酸（NAC）亦是抗氧化剂。Gukovsky研究表明经过NAC处理后，模型鼠血淀粉酶、脂肪酶均下降，IL-6 mRNA表达也受到抑制。但是，关于NF-B活化在急性胰腺炎发病中的作用也有一些争议。Steinle等8发现用雨蛙素制模轻型胰腺炎15分钟后，胰腺组织即有NF-B活化，用PDTC、N

11、AC阻断后虽然其活化受到有效抑制，但是胰腺炎反而加重，表现为血淀粉酶升高、LDH水平升高16倍，且出现细胞浸润、胰腺组织水肿、坏死等。研究认为这可能和炎症的类型及抑制剂的不同、NF-B活性抑制是否完全、抑制剂是否影响凋亡及其他途径有关。此外，PDTC和NAC本身有着复杂的生物学作用，在影响NF-B同时也必影响其他信号传导途径，这些都是抑制NF-B时必须考虑的问题。3.2 糖皮质激素 长期以来，糖皮质激素被用来治疗感染性休克。最近发现在感染性休克时，其外周血单核细胞的NF-B活性显著升高。随着血中细胞因子水平升高，ACTH及皮质醇浓度也随之升高。糖皮质激素通过两个途径发挥其作用9：糖皮质激素受体

12、直接与P65亚基结合，从而影响NF-B与DNA结合；糖皮质激素促进I B-的产生。 3.3 非甾体类抗炎药物（NSAIDs） NSAIDs是用于治疗急慢性炎症和疼痛的药物，其可通过抑制COX而阻止致炎因子PGE2合成。现已证实COX-2基因中存在2-3个B序列，NF-B活化后可使COX-2的mRNA表达水平上调10。3.4 其他 抗炎因子如IL-10，对NF-B活化有抑制作用。Shames等11事先用IL-10处理人单核细胞，结果显著阻止了LPS诱导的I B-蛋白的降解并明显降低了NF-B与DNA的结合活性，最终导致TNF-释放量的降低。某些蛋白酶抑制剂，如丝氨酸蛋白酶抑制剂可以抑制I B-蛋

13、白酶，减少I B降解，从而间接抑制NF-B活性。值得注意的是，不能长时间阻断NF-B，因其在宿主免疫及防御反应中发挥着重要作用。4 前景与展望NF-B调控炎症因子的表达，是急性胰腺炎多种物质作用的交汇点。通过对NF-B的抑制在整体水平上减少促炎因子的表达，以把处于高平衡状态的炎症因子水平下降到低水平或者是正常平衡状态，这在急性胰腺炎治疗上有着极其深远的意义。因此相信NF-B有望成为急性胰腺炎用药的新靶点。参 考 文 献1 Sen R, Baltimore D. Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enbancer

14、sequences J. Cell, 1986,46(5):705-716.2 Leslie AK, Bruse AC, Gerald ME, et al. NF-B activity is induced by neural cell adhesion molecule binding to neurons and astrocytes J. The J Bio Chem, 1999,274(4):2432.3 Moine P, Mclntyre R, Schwartz MD, et al. NF-B regulatory mechanis in alveolar macrophages f

15、rom patients with acute respiratory distress syndrome J. Shock, 2000,13(2):85-91.4 Gukovsky I, Gukovskaya AS, Blinman TA, et al. Early NF-B activation is associated with hormone-induced pancreatitis J. Am J Physiol,1998, 275:G1402-1414. 5 正宗 淳,佐藤 晃彦,下瀬川 徹. 膵炎NF- B活性化 J. 日本肝胆膵雑誌，2003,46(1):85-92.6 Sa

16、toh A, Shimosegawa T, Masamune A, et al. Ascitic fluid of experimental severe pancreatitis modulates the function of peritoneal macrophages J. Pancreas, 1999,19:268-275. 7 Pan ZK, Chen LY, Cochrane CG, et al. Met-Leu-Phe stimulates proinflammatory cytokine gene expression in human peripheral blood m

17、onocytes the role of phosphatidylinositol 3-kinase J. J Immunol, 2000,164(1):404-411.8 Steinle AU, Weidenbach H, Wagner M, et al. NF-B/Rel activation in cerulein pancreatitis J . Gastroenterology, 1999,116:420-430.9 Meduri Gu. New rationale for glucoconicoid treatment in septic shock J. J Chemother, 1999,11(6):541.10 Shiff SJ, Rigas B. The role of c