NF-κB、TNF-α、白介素与类风湿关节炎

顾士栋，曹 凯

(承德医学院，河北承德 067000)

NF-κB、TNF-α、白介素与类风湿关节炎

顾士栋，曹 凯△

(承德医学院，河北承德 067000)

类风湿关节炎;NF-κB;TNF-α;IL-1β;IL-6;IL-l0

类风湿关节炎(RA)是以关节滑膜慢性炎症为主的全身性自身免疫性疾病，以慢性、对称性、多滑膜关节炎和关节外病变为主要临床表现，属于自身免疫炎性。该病好发于手、腕、足等小关节，反复发作，呈对称分布。早期关节红、肿、热、痛和功能障碍，继而导致软骨破坏，关节间隙变窄，晚期关节可出现不同程度的僵硬畸形，并伴有骨和骨骼肌的萎缩，极易致残[1]。根据统计表明，RA在全世界均有发病，平均发病率为1%。在我国，类风湿关节炎在各民族中皆存在，资料显示不同民族(遗传背景不同)患病率有较大差异，北京、汕头、黑龙江(汉族)、宁夏(回族聚居区)调查的结果，患病率皆为0.36%左右。类风湿性关节炎在各个年龄段中皆可发病，成人中多发于中年女性。美国统计35-44年龄组患病率0.9%，以后随年龄增加而增高，55-64岁达2.9%，≥65岁达4.9%。据美国于1978年对类风湿性关节炎的危害调查统计显示，51%女性、47%男性有对称性关节炎，患者严重残废，只有31%女性、58%男性尚可工作。1984-1986年调查，只有17%患者活动不受限制，按日常生活活动统计，所有患者活动减低至少18%，另18%不能从事日常生活活动。1990年统计，患者病期10年后50%轻度残废，病期17年后80%中度残废[2]。

RA病程中滑膜组织的增生、炎症和自身免疫反应三个病理生理过程相互作用、相互联系，共同推动病情的进展，众多炎症细胞因子直接或间接参与关节的炎症反应及对滑膜、软骨的破坏，而起主要作用的是TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-l0等。已有研究表明，NF-κB可能对血管形成具有核心的调节作用，并发现血管生成因子中TGF-β、TNF-α、IL-1β、IL-6等含有NF-κB的特异性结合位点，其表达受NF-κB的调控[3]。本文就NF-κB及几种重要的细胞因子在类风湿性关节炎中作用的研究进展综述如下。

1 NF-κB与类风湿关节炎

NF-κB最常见以p65/p50异源二聚体形式存在，在RA中NF-κB/p65的表达量更加丰富。在静止状态下，NF-κB与其抑制物IκB结合，存在于细胞质中，IκB遮盖NF-κB的核定位区域(NLS区域)，防止其核移位。当受到刺激时，IκB磷酸化，随之IκB降解，NF-κB的NLS区域暴露，最后，NF-κB/p65向核内移位，与靶基因的κB位点结合。NF-κB在RA中的两个主要作用途径:一是NF-κB活化后可增强IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、粘附分子、粒单集落刺激因子、环氧酶2等基因的转录水平，同时，NF-κB活化又是类风湿关节炎滑膜表达的许多炎症介质(如TNF-α、IL-1β等炎症因子)表达增强的正反馈结果，两者构成一反馈机制，导致类风湿关节炎炎症反应。二是可阻断滑膜细胞的凋亡。有研究提示，NF-κB调节细胞凋亡，抑制蛋白的表达，对肿瘤坏死因子诱导的类风湿关节炎成纤维细胞的凋亡有拮抗作用。同时还发现，NF-κB不但能促进RA病人Th细胞向Th1细胞发展，而且还促进滑膜细胞的增殖和抑制其凋亡，导致滑膜肥厚增生,加重关节结构的破坏[4]。

韩飞等[5]通过RT-PCR检测46例滑膜组织(RA17例、OA24例、正常5例)中p65、p50、NF-κB抑制因子及1L-1β、MMP-9的mRNA水平，发现NF-κB的表达及活化水平均显著高于OA和正常对照，1L-1β与MMP-9的转录水平均高于正常，与NF-κB的活化水平正相关。且通过原位免疫组织化学染色检测p65在细胞核中的表达情况，发现RA组NF-κBp65活性系数显著高于OA组及正常对照，其阳性细胞主要为增生的衬里层细胞、衬里下层侵润的炎症细胞。在RA滑膜组织中，NF-κB及其调控基因的表达和活化水平显著升高，激活这一途径可能对RA的发生、发展有重要意义。Crofford等[6]研究证实，RA患者的初级滑膜细胞在IL-1β刺激下，是通过NF-κB活化的途径使环氧化酶-2(COX-2)表达增加，用p65反义寡核苷酸预处理RA患者的初级滑膜细胞，可使其COX-2表达明显下降，而COX-2催化合成的炎性递质-前列腺素(PGE2)是RA病理机制中重要的环节。Benito等[7]采用免疫组织化学及凝胶电泳迁移率改变分析法，研究了分别来自10例RA、7例血清阴性关节病及6例骨关节炎患者的关节标本，其结果显示:在软骨与血管翳交界部位(CPJ)，NF-κB阳性细胞绝对值显著高于关节内其它非CPJ部位。提示NF-κB的表达与关节的侵蚀密切相关，说明NF-κB1在关节破坏中有重要作用。

2 TNF-α与类风湿关节炎

TNF-α和IL-1是RA发病机理中居中心地位的炎症性细胞因子，参与RA的发生、发展过程。TNF-α可以诱导内皮细胞表达粘附分子，促进白细胞与血管内皮粘附渗透导致局部炎症;可刺激滑膜纤维母细胞和软骨细胞产生前列腺素E2和胶原酶等，促进骨质破坏和骨的吸收及纤维母细胞增生，抑制骨胶原的合成;可增加滑膜及内皮细胞、成纤维细胞生长因子的释放而促进血管翳的形成。TNF-α还可能是导致RA相关贫血的因素之一。段宏梅等[8]研究发现，RA伴慢性疾病性贫血患者血清中TNF-α显著增高，且与血清铁、血红蛋白浓度呈负相关。提示TNF-α可能通过影响铁代谢和红细胞生成素的产生而参与RA伴慢性贫血发生过程。

RA患者体内TNF-α浓度与病情及活动相关。俞松山[9]研究表明，类风湿关节炎患者在治疗前血清TNF-α水平非常显著地高于正常人组，经治疗后1年则与正常人比较无显著性差异。李素芳[10]报道，TNF-α浓度在RA患者的外周血和关节滑液中均显著升高，经过有效治疗后，TNF-α水平呈显著性下降，并接近健康人水平，证实了TNF-α在RA患者疾病发生过程中起着重要作用，TNF-α可能直接参与了关节滑膜组织的炎症病变反应。曹秀琴等[11]研究显示，RA的发病与TNF-α、NO、SOD的含量有一定关系。

3 白介素与类风湿关节炎

3.1 IL-1 IL-1家族包过至少三个成分，即两个致炎性激动剂IL-1α、IL-1β及1个抑制它们的受体拮抗剂(IL-1Rα)。IL-1α和IL-1β具有同样的致炎性能。在人体内以IL-1β为主，IL-1β具有诱导其它细胞因子表达的作用，是控制RA骨侵蚀和软骨破坏的关键因子，可抑制其修复，与关节软骨的损伤程度呈正相关。IL-1β比TNF-α有更强的刺激MMPs产生及抑制胶原和糖蛋白合成，从而加重骨损伤的作用[12]。

有报道[13]:血清IL-1的水平与疾病的活动性及组织形态学特征密切相关。IL-1可以调节多种细胞因子、细胞粘附分子、免疫调节分子及前炎症介质的表达，在RA的骨侵蚀及软骨破坏中发挥重要作用，如IL-1增加环氧酶-2和诱导型一氧化氮合酶的表达，并因此促进了一氧化氮、前列腺素这些前炎症介质的产生，NO和PGE2可进一步促进炎症的发生，并参与了RA的关节破坏机制。肖金鱼等[14]应用ELISA法检测大鼠血清中炎性细胞因子IL-1的水平，结果与对照组大鼠比较，RA模型组大鼠血清中IL-1水平明显升高，提示IL-1在类风湿关节炎的发病过程中起着重要作用。张含玉[15]应用放射免疫分析法和ELISA法测定血清IL-1的水平，结果RA活动组和非活动组均明显高于对照组，说明IL-1在RA患者的疾病发展过程中发挥着重要作用。王志中等[16]的研究表明，TNF-α与RA疾病炎症活动相关，可作为衡量RA疾病炎症活动的指标之一，IL-1β在一定程度上反映炎症活动程度，但不如TNF-α敏感。

3.2 IL-6 IL-6是由活化的单核细胞产生的一种多效性细胞因子，是在免疫应答中产生的重要炎症介质，在自身免疫疾病中起到诱发和维持免疫炎性反应的功能，是RA滑膜炎症及关节损伤的重要介质之一。在RA中，IL-6不能直接刺激滑膜母细胞和软骨细胞产生作用，而是通过能增强TNF-α和IL-1的效应，并且诱导其它细胞因子的产生并发挥致病作用。另外，IL-6还能促进B细胞产生免疫球蛋白IgG、IgM及合成类风湿因子(RF)。

IL-6可促进血管内皮生长因子的形成。RA患者体内血管内皮生长因子水平的升高程度与病情活动呈正相关，说明其可能参与RA的发病，包括血管翳的形成。李强等[17]通过对类风湿关节炎患者血清中IL-6水平的检测，发现类风湿关节炎患者血清中IL-6水平比健康对照组明显升高，活动期患者血清中IL-6水平明显高于稳定期，且与反应病情活动的主要指标EST及CRP呈正相关，表明IL-6的水平变化不仅与类风湿关节炎免疫炎症及骨质破坏有关，其水平高低还反应了类风湿关节炎的病情活动变化。王勇等[18]证实，活动期RA患者血清SAA(血清淀粉样蛋白A)与IL-6均显著增高，稳定期患者仅有轻度增加，差异无统计学意义，RA患者IL-6及SAA水平的变化对RA活动性的判断有一定的临床意义。

3.3 1L-10 1L-10是一种具有免疫调控和在炎症的发生、发展过程中有重要的抑制作用的抗炎性细胞因子。1L-10在RA中主要由巨噬细胞、T细胞和B细胞产生，一方面抑制炎性细胞(如单核细胞、淋巴细胞等)的粘附、侵润，另一方面抑制各种促炎性细胞因子的合成和分泌，它能使具有致炎作用的IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α、粒-巨噬细胞集落刺激因子减少，有助于减轻炎症反应。1L-10能通过抑制单核吞噬细胞表面的MHCⅡ类抗原的表达，抑制其表面抗原递呈能力，减弱或消除T、B细胞介导的免疫应答。1L-10被视为是一种理想的抗炎因子。

付丽红等[19]研究显示，34例处于活动期RA病人外周单个核细胞1L-10mRNA表达及血清中蛋白表达水平均低于健康对照组，病例组1L-10基因启动子甲基化率高于健康对照组，具有统计学差异，提示启动子甲基化可能是1L-10基因失活的重要机制，可能参与了RA的发生发展。范雪亮等[20]应用ELISA法测佐剂性关节炎大鼠模型血清中1L-10的水平，结果显示，与对照组大鼠比较，模型组大鼠血清中1L-10水平明显降低，1L-10的分泌受到了抑制。范祖森等[21]报道，经腹腔注射1L-10后能改善佐剂性关节炎大鼠病情，大鼠血清及关节液内炎症细胞因子1L-1、1L-6、1L-8、TNF-α水平明显下降，腹腔巨噬细胞和脾淋巴细胞分泌细胞因子的能力均受到抑制，表明1L-10是通过抑制炎症细胞因子的产生而发挥治疗作用的。

4 展望

类风湿关节炎是一种致残率较高、进展性、破坏性的全身性自身免疫病，其发病机理复杂，多种细胞级细胞因子协同参与。现阶段，对RA的研究已经深入到细胞水平、分子水平、基因水平，但由于RA病因极其复杂，到目前为止，医学界仍没有攻克RA这一世界性难题。研究这些炎性细胞因子在RA发病过程中的作用及表达水平，将有助于进一步明确RA的发病机制，为RA的药物治疗及免疫治疗提供新思路和科学理论依据。

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(综述讲座栏目编辑:张玉亭)

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2012-05-17)

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