核因子-κB与肾脏疾病

1、核因子-B与肾脏疾病关键词核转录因子-B肾脏疾病基因调控 核因子（nuclearfactor，NF）-KappaB（B）是一种重要的核转录因子，它参予细胞内的信号传递，调控多种基因的表达。它的异常激活或完全抑制与多种疾病的发生有关14。多种肾脏疾病，如肾小球肾炎、肾细胞癌、糖尿病肾病、间质性肾炎及肾纤维化等，均伴有NF-转录活性的异常。1NF-B 的结构及特点现已明确，NF-是一序列特异性的DNA结合蛋白，与其细胞内抑制物I结合，以非活性形式存在于胞浆中。多种物质，如肿瘤坏死因子（TNF-）、脂多糖（LPS）或佛波乙酯（PMA）等，可刺激NF-*IB复合物解离，随后NF-进入胞核，在胞核中NF

2、-与多种基因启动子或增强子上特异性的基序“GGGRNNYYCC（B基序）”结合，同时与其它的DNA结合蛋白一起，共同调节这些基因的转录活性17。11组成目前，已鉴别和克隆成功五种哺乳动物NF-B家族成员，即NF-B1（P50105），NF-B2（P52P100），P65（RelA），RelB和c-Rel3。NF-B的特点是所有的家族成员共有一段由约300个氨基酸残基构成的高度保守的Rel同源区，该区为与DNA结合，二聚化及与IB互相作用的区域。RelA、RelB、C-Rel的C-端含有一个反激活结构区（a transactivatingdomain），它对于抑制NF-B介导的基因激活极为重要。

3、P50和P52，P105和P100前体分子的C-端含有很多锚蛋白重复区（ankyrinrepeatmotif），该重复区亦见于IB家族成员中4。作为细胞内的NF-B抑制物，IB家族包括I、I、IB、Bcl3和Drosophilacactus，其中以IB、I为主。绝大多数NF-B的活性形式是由一个P50或P52亚单位和一个P65亚单位构成的异二聚体，而非活性形式则多由P50、P65亚单位和IB构成1。12分布及其活性调节NF-B最初被认为是一种B细胞核因子，能促进免疫球蛋白轻链基因的转录5，故得名。实际上，NF-B不具有细胞特异性，它以可诱导形式存在于多种细胞中，可被多种物质，如细胞因子、氧自由

4、基、紫外线辐射、粉尘颗粒吸入、细菌或病毒产物1、3、4所诱导，以活性形式存在于胞核中1。NF-B有两种存在形式，即与抑制性蛋白质I结合，以非活性形式存在于胞浆中；与IB解离后，以活性形式存在于胞核中。NF-B由胞浆至胞核的移位是其激活过程的一部分。IB的磷酸化及与NF-B的解离是NF-B激活必需的关键步骤，而IB的磷酸化起始于由信号所诱导的，IB分子二个丝氨酸残基（Ser32、Ser36）的磷酸化6。磷酸化物质反过来诱导IB赖氨酸21和22的聚合（polyubiquitination）。磷酸化和泛素化（Ubiquitinated）的IB迅速被一种多蛋白酶复合物识别和降解。以苏氨酸或丙氨酸残基取

5、代Ser32和Ser36，可显著降低信号诱导的IB蛋白质磷酸化和降解，表明，在IB磷酸化中存在有丝氨酸特异性激酶4。然而体外研究表明，一些激酶，如蛋白激酶C（PKC）、蛋白激酶A（PKA）、蛋白激酶R（PKR）、Raf、酪蛋白激酶等能使IB磷酸化，但这些激酶均无丝氨酸特异性或针对IB有特异性结合位点4、7。1997年，Zandi等810分别纯化出IB激酶（IKK）复合物，包括IKK、IKK，它们能特异性磷酸化IB分子的Ser32、Ser36残基，标志着该领域研究的重大突破。体外实验表明，纯化的IB与P50-P65反应可迅速形成非活性的P50-P65-IB复合物，且IB甚至能使与DNA以高亲和力

6、结合的P50-P65二聚体失活，由此可见，NF-B的失活与IB密切相关，IB不仅仅掩盖NF-B上的DNA结合区，而且可能变构抑制NF-B与DNA结合活性1。其发生机制尚有待于进一步探讨。2功能NF-B参与多种基因的表达调控，具有多方面的功能。21调节机体免疫反应NF-B作为一种重要的核转录因子，参与调控许多重要的免疫因子的表达，其中包括炎性细胞因子（如IL-2，IL-6，IL-8，CSF等）、趋化因子、干扰素、MHC蛋白、生长因子、细胞粘附分子（如VCAM、ICAM、E-Slectin等）等，而这些因子对于免疫细胞的趋化、浸润、活化、增生、分泌等有直接的调节作用。不仅如此，免疫细胞内NF-B活

7、性的改变还直接关系到免疫细胞的活化、增生和凋亡。对T细胞的研究表明，NF-B直接调控了对T细胞增生活化最重要的细胞因子IL-2及其高亲和力受体基因的表达1，显示NF-B是一种生长调节因子，其活性与T细胞增生密切相关。另外，NF-B在中毒性休克、急性时相反应、放射损伤、哮喘、类风湿性关节炎、动脉硬化、AIDS等各种炎症和免疫反应中基因的表达调控方面具有的重要作用，因此对NF-B的研究对这些疾病的防治具有重要意义。22癌症一些NF-BRel蛋白质，特别是c-Rel，是由于它们参予B细胞和T细胞的异常生长而首先被发现的。Mayo等11报告，在癌基因Ras诱导癌变细胞中，NF-B活性增高，NF-B与抑

8、制物IB结合使NF-B失活后，癌基因Ras诱导的细胞生存力丧失，显示NF-B与细胞癌变相关。在几种人类恶性肿瘤中，包括乳腺癌、非小细胞肺癌、甲状腺癌、T或B淋巴细胞性白血病以及几种病毒诱导的肿瘤中，有证据显示NF-B活性改变。然而，在这些癌变细胞中，是否NF-B的过度活化或过度表达与癌变直接相关，抑或NF-B仅仅提供癌变的辅助信号尚不明确4、7。23细胞凋亡Baichalval等发现，在某种刺激条件下，细胞凋亡期间或凋亡即将发生前有NF-B的激活，表明该转录因子可能有助于激活细胞凋亡。然而，新近研究表明，NF-B在对抗细胞凋亡方面亦有重要作用11。NF-B在细胞中如何同时调节生存信号和死亡信号

9、呢?Chen等4认为原因可能有二：不同的NF-B家族成员调节不同的信号；NF-B在细胞凋亡中的作用依赖于细胞类型或刺激类型，而细胞类型和刺激类型决定激活何种信号传导通路。24其它除前述几方面作用外，NF-B还在多种细胞，如B细胞、T细胞、甲状腺细胞、树突状细胞、巨噬细胞、成纤维细胞等的发育和功能上起重要作用。3NF-B 与肾脏疾病无论何种病因，多数肾脏疾病均引起炎症和小管间质纤维化，继之肾功能丧失。任何疾病的发病和进展，必然有受累组织内基因转录的改变。如前述，转录因子NF-B家族调控着与炎症，细胞增生、细胞分化等密切相关的多种基因的表达，因此NF-B活性的调节与多种肾脏疾病，如肾小球肾炎、肾细

10、胞癌及肾纤维化等密切相关13。31NF-B与肾小球肾炎Sakurai等14应用凝胶迁移率实验，检测肾毒性血清（NTS）所致WKY小鼠肾小球肾炎时NF-B活性。动态分析发现NTS注射后1天，NF-B活性开始升高，3至4天达高峰，且其活性升高至少持续14天。给予NF-B活性强力抑制剂PDTC，抑制了NTS诱导的肾小球NF-B活性的增加，也继而抑制NF-B调节的炎性因子（IL-1，MCP-1，ICAM-1，iNOS）mRNA的表达。PDTC也抑制了肾小球肾炎病理生理参数尿蛋白的生成，表明NF-B活化诱导肾小球肾炎前炎性因子的产生，可能在肾小球肾炎发病过程中具有重要作用。Muraoka等15发现，免疫

11、抑制剂FK506可诱导非淋巴细胞如肾脏系膜细胞和成纤维细胞中NF-B活化，在体内、体外，尤其是肾脏，FK506诱导NF-B调节的IL-6产生，且已证实IL-6在体外可诱导系膜细胞增生和细胞外基质（ECM）增加，在体内可引起肾脏病变，如系膜增生性肾小球肾炎。类似的肾脏病理改变也出现于FK506处理的动物，提示在FK506诱导的NF-B活化IL-6产生与FK506诱导的某些肾脏病变之间具有相关性。32NF-B与肾细胞癌Ling等16研究发现，肾细胞癌（RCC）患者外周血T细胞的NF-B活化受阻，这种信号功能损害源于RelA和c-Rel无法移位入胞核尽管细胞浆中Rel蛋白水平正常。部分RCC患者中N

12、F-B活化缺陷是由于抑制剂IB的磷酸化和降解丧失，患者T细胞胞浆中IB水平不依赖于刺激物的下降，免疫沉淀反应显示，RelA与IB形成复合物但在刺激后并未解离，而RCC患者T细胞中缺乏正常T细胞激活后观察到的IB的磷酸化形式。另有实验显示，来自RCC的可溶性产物能使来自健康个体的T细胞产生同样的表型。与正常肾脏不同，培养的RCC细胞上清液抑制依赖于刺激物的NF-B的核转移，而不改变胞浆中RelA、c-Rel和NF-B1的水平。且可溶性RCC产物阻断IB的磷酸化和降解，表明肿瘤源性产物可能是该肿瘤体系中T细胞损害的主要因素。33NF-B与糖尿病肾病糖尿病肾病是糖尿病晚期常见的并发症。Hofmann

13、等17检测了33名糖尿病患者外周血单核细胞中NF-B活性，结果发现，与无肾脏并发症的糖尿病患者相比，糖尿病肾病患者表现出更强的NF-B结合活性，且其活性与蛋白尿程度和血浆血栓调节蛋白浓度相关，显示NF-B活性与糖尿病肾病的程度密切关系。34其它及肾脏纤维化输尿管梗阻、肾毒性物质等所致间质性肾炎中伴有NF-B活性显著升高13、18；血管紧张素（Ang）参与多种与肾脏疾病进展有关的基因调节2，Ang通过特异性受体调节基因表达，而特异性受体最终与靶细胞核内转录因子活性的改变相关，尤其是NF-B家族成员的激活。NF-B激活后可促进前纤维化细胞因子、MCP-1、ICAM-1、VCAM-1等的表达及成纤维

14、细胞的增生、分化，从而最终引起组织纤维化。总之，肾纤维化是各种肾脏疾病进展至终末期常见的病理改变，实质是细胞外基质（ECM）合成与降解失衡导致ECM过度聚积的结果。各种肾脏疾病及肾纤维化的发生、发展与核因子NF-B的活性密切相关，从而为临床上应用NF-B抑制剂治疗相关疾病提供了新的依据。王志惠（华西医科大学第一附属医院肾内科成都，610041)屈燧林（华西医科大学第一附属医院肾内科成都，610041)参考文献1，Baeuerle PAThe inducible transcription activator NF-B：regulation by distinct protein subunit

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