p38MAPK信號通路與腎小球疾病關系的研究進展

程閏夏，楊琳琳，林云，曹靈(西南醫科大學附屬醫院，四川瀘州646000)

免疫機制是腎小球疾病的始發機制，在此基礎上，炎癥介質的參與會促進腎小球疾病的發生和發展[1]。p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信號通路是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的重要成員之一，由MAPK激酶激酶、MAPK激酶及p38MAPK組成。p38MAPK通路能轉導多種細胞外信號，尤其在氧化應激環境中，會產生大量炎癥介質包括炎癥細胞、炎癥因子，引起足細胞凋亡、基質沉積等效應。近年研究發現，在腎小球疾病發生過程中，p38MAPK信號通路可在上游被高血糖、前炎癥因子、氧化應激等多種因素誘導激活；活化的p38MAPK信號通路接著可通過激活下游炎癥細胞，誘導炎癥介質表達，產生細胞因子等途徑而導致足細胞損傷。本文就近年來p38MAPK通路與腎小球疾病關系的研究進展做一綜述。

1 p38MAPK的生物學特點

1.1 p38MAPK信號通路的組成 p38MAPK信號通路主要由MAPK激酶激酶、MAPK激酶及p38MAPK組成，其中p38MAPK的結構亞型包括6種，分別為p38α(p38α1、p38α2)、p38β(p38β1、p38β2)、p38γ 和p38δ[2]。p38MAPK亞型在體內廣泛表達，但不同亞型表達的部位不同，p38MAPKα在所有的細胞和組織中廣泛表達，但在大腦、肝臟和胰腺中表達水平低于其他組織；p38MAPKβ在腦、胸腺和脾臟中高表達，但很少表達在腎上腺、肺、腎、肝、胰；p38MAPKγ幾乎僅表達于骨骼肌；p38MAPKδ則在胰腺、腸、腎上腺、腎臟、心臟表達水平較高。

1.2 p38MAPK信號通路的傳導 在各種因素(如缺氧)的刺激下，首先，磷酸化信號通路最上游的MAPK激酶激酶(包括MEKK1、MEKK2、MEKK3、MEKK4、MLK2/3、DLK、ASK1、TP12和TaK1)，然后磷酸化MAPK激酶(包括MKK3、MKK4、MKK6)，接著作用于p38MAPK殘基，殘基發生磷酸化后，p38MAPK發生活化。總的來說，經典的MAPK級聯反應為三級酶促級聯反應，包括細胞內三個蛋白激酶激活的序貫步驟[3]：始發于MAPK激酶激酶的激活，接著磷酸化并激活MAPK激酶，隨后，MAPK激酶通過對鄰近的蘇氨酸和酪氨酸的雙重磷酸化而激活MAPK，最終參與細胞生長、分化、對環境的應激反應以及炎癥反應等過程。

1.3 p38MAPK信號通路的功能 p38MAPK信號傳導通路被活化后，既可以通過磷酸化各種不同的蛋白，如熱休克蛋白27(HSP27)、淋巴細胞特異性蛋白-1(LSP-1)、環磷酸腺苷反應元件結合蛋白(CREB)和酪氨酸羥化酶等，調節細胞的骨架穩定性，介導細胞凋亡和存活；也可以通過磷酸化不同的轉錄因子，包括單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、核因子κB(NF-κB)和抑癌基因p53等，間接或直接導致炎癥因子如白細胞介素-1(IL-1)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等的產生，參與炎癥反應和腫瘤的發生[4]。

2 p38MAPK信號通路與原發性腎小球疾病

原發性腎小球疾病包括急性腎小球腎炎、急進性腎小球腎炎、腎病綜合征、慢性腎小球腎炎和隱匿性腎小球腎炎等。目前研究發現，p38MAPK信號通路參與了急進性腎小球腎炎、腎病綜合征的發生發展過程，但尚未查見p38MAPK信號通路在急性腎小球腎炎、慢性腎小球腎炎和隱匿性腎小球腎炎的研究報告。

2.1 p38MAPK信號通路與急進性腎小球腎炎 急進性腎小球腎炎是腎小球腎炎中最嚴重的類型，以血尿、蛋白尿及進行性腎功能減退等為主要臨床表現。急進性腎小球腎炎發病過程中，p38MAPK信號通路起了重要作用。在急進性腎小球腎炎發病期間，足細胞表面p38MAPK磷酸化水平增高，促使下游的致炎細胞因子如TNF-α、IL-1表達上調，促發炎癥反應。Ralf等[5]應用抗TNF-α抗體干預急進性腎小球腎炎模型小鼠，會抑制TNF-α的表達，在一定程度上減少淋巴細胞的產生，抑制新月體的形成，減輕腎臟的損傷。Polzer等[6]應用p38MAPK抑制劑SB203580干預急進性腎小球腎炎大鼠模型，發現能抑制p38MAPK的雙重磷酸化，使p38MAPK表達水平降低，減少腎小球周圍炎癥細胞的浸潤，抑制急進性腎小球腎炎病變的發展。近年研究發現，中藥茵芋苷能減少急進性腎小球腎炎大鼠模型p38MAPK的表達，下調IL-1等炎癥因子的表達水平，明顯降低尿蛋白[7]，表明抑制p38MAPK能夠有效抑制急進性腎小球腎炎病變進展，p38MAPK信號通路在急進性腎小球腎炎發病中發揮了重要作用。

2.2 p38MAPK信號通路與腎病綜合征 腎病綜合征是最常見的一組腎小球疾病。大量蛋白尿(>3.5 g/d)、低蛋白血癥(<30 g/L)、水腫和高脂血癥是腎病綜合征的主要臨床表現。足細胞損傷在腎病綜合征的發生中發揮重要作用[8]，而p38MAPK的活化在足細胞的損傷和腎病綜合征的病理生理過程中起著舉足輕重的作用[9]。在腎病綜合征模型大鼠體內發現，在缺氧等刺激下，p38MAPK通路上游的MEKK4、DLK等磷酸化后，激活MKK3/6，在蘇氨酸和絲氨酸雙重磷酸化作用下，導致足細胞表面p38MAPK磷酸化水平增高，激活p38MAPK，最終下游底物熱休克蛋白(HSP27)被激活。肌動蛋白是足突的主要成分，對維持機械屏障的完整性有關鍵作用。HSP27被活化后可解聚肌動蛋白絲，使足突之間的黏合作用喪失，促進足突廣泛融合，細胞骨架的完整性喪失，導致蛋白從腎小球基底膜漏出，產生大量蛋白尿。因此，干預該通路的傳導有助于延緩腎病綜合征的進展。Wang等[10]應用積雪草苷干預腎病綜合征模型大鼠，發現積雪草苷能抑制腎病綜合征模型大鼠p38MPAK信號通路的傳導，下調HSP27的表達水平，保護足細胞骨架，減輕蛋白尿癥狀，表明抑制p38MAPK能夠有效抑制腎病綜合征進展。此外，Zakiyanov等[11]發現腎病綜合征模型大鼠腎組織內的基質金屬蛋白(MMP-2)基因啟動子上包含有NF-κB結合位點，所以一些細胞外刺激信號如病毒、DNA損害劑激活p38MAPK信號通路后，可活化細胞質中未被激活的NF-κB因子，活化的NF-κB進入核內后與MMP-2的NF-κB位點緊密結合，使MMP-2表達上調，加速Ⅳ型膠原在腎小球基底膜沉積，促進腎病綜合征的發展。以上研究表明，p38MAPK信號通路在腎病綜合征發病中發揮了重要作用。

此外，腎病綜合征的常見臨床病理類型有微小病變型腎病、系膜增生性腎小球腎炎、系膜毛細血管性腎小球腎炎、膜性腎病、局灶節段性腎小球硬化。幾乎不同的病理類型都有足細胞的損傷，故足細胞的損傷在這些疾病的發生中起著很重要的作用。p38MAPK的活化在膜性腎病、局灶節段性腎小球硬化足細胞的損傷過程中起著重要的作用，但尚未發現p38MAPK信號通路在系膜增生性腎小球腎炎、系膜毛細血管性腎小球腎炎和微小病變型腎病等病理類型的相關研究。

2.3 p38MAPK信號通路與局灶節段性腎小球硬化 局灶節段性腎小球硬化(FSGS)是臨床常見的腎小球疾病，如果不加以控制，會導致腎功能衰竭。p38MAPK信號通路在局灶節段性腎小球硬化病變的發展中發揮著較大的作用。局灶節段性腎小球硬化代謝異常，導致氧化應激，促進p38MAPK磷酸化，p38MAPK活化后，一方面通過結締組織生長因子(CTGF)促進細胞外基質(ECM)沉積和纖連蛋白(FN)的產生，加速纖維化進展；另一方面通過MCP-1誘導巨噬細胞浸潤，產生炎癥；兩者共同促進了腎小球的硬化。Wang等[12]研究發現，用對乙酰氨基酚干預FSGS大鼠后，對乙酰氨基酚能減輕氧化應激，抑制p38MAPK磷酸化水平，下調CTGF的表達，減緩硬化的速度。

2.4 p38MAPK信號通路與特發性膜性腎病 特發性膜性腎病本質是一種免疫性疾病，由免疫反應起始所致，繼而引起足細胞的一系列損傷。活化的免疫復合物C5b-9是一種膜攻擊復合物，是特發性膜性腎病發生發展的主要原因。在氧化應激的情況下，激活p38MAPK信號傳導通路，介導C5b-9對足細胞的損傷[13]。李蓮花等[14]通過對膜性腎病大鼠研究，發現黃芪重樓固腎方能抑制p38MAPK細胞信號通路，減輕膜性腎病大鼠足細胞的損傷，改善膜性腎病大鼠的臨床表現。

3 p38MAPK信號通路與繼發性腎小球疾病

繼發性腎小球疾病包括糖尿病腎病、狼瘡性腎炎、乙肝病毒相關性腎炎、過敏性紫癜腎炎等。目前研究發現，p38MAPK參與了糖尿病腎病、狼瘡性腎炎的致病過程，但p38MAPK在其他繼發性腎小球疾病的研究少見報道。

3.1 p38MAPK信號通路與糖尿病腎病 糖尿病腎病是糖尿病最嚴重的微血管并發癥之一，是慢性腎功能衰竭的主要病因之一。越來越多的證據表明，系膜細胞(MC)的增殖和細胞外基質(ECM)沉積有助于糖尿病腎病的發生和發展[15]。因此，抑制MC增殖和ECM積聚是治療糖尿病腎病的一種有效方法。TGF-β1通過TAK1-MKK6途徑活化p38 MAPK-NF-κB下游通路，使炎癥因子TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等表達增多，引發炎癥反應，促進糖尿病腎病的發展。目前有研究發現，黃葵膠囊、雷公藤總苷能夠通過減少TGF-β1表達，下調腎組織信號通路中關鍵信號分子p38MAPK蛋白表達水平，抑制p38MAPK-NF-κB炎癥信號通路活性，減少巨噬細胞的浸潤及炎癥因子TNF-α、IL-6的表達，減輕腎組織的炎癥性損傷[16,17]，表明抑制p38MAPK能夠有效抑制糖尿病腎病的進展。

另外，在糖尿病腎病患者的腎臟中，各種生化反應如蛋白質的非酶糖基化、葡萄糖自氧化會產生大量氧自由基[18]，而此時抗氧化酶的活性如超氧化物歧化酶(SOD)由于代謝紊亂、高血糖等因素受到抑制，可在高糖環境和氧自由基雙重刺激下，p38MAPK信號通路被激活，最終使通路下游的α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)、纖維連接蛋白(FN)和層黏連蛋白(LN)過度合成，加速糖尿病腎病的腎纖維化。研究發現，六味地黃丸能通過抑制氧化應激反應，進一步抑制p38MAPK的活化，減少α-SMA、FN的表達，進而減輕腎纖維化的進展[19]，表明抑制p38MAPK能夠有效抑制糖尿病腎病的進展。

3.2 p38MAPK信號通路與狼瘡性腎炎 狼瘡性腎炎是系統性紅斑狼瘡(SLE)的主要并發癥，腎小球腎炎和腎小管間質炎癥是狼瘡性腎炎的病理特征，故減輕腎臟炎癥有助于延緩狼瘡性腎炎的進展[20]。一方面，p38MAPK在B細胞和T細胞內表達非常豐富，在調節免疫反應方面發揮著核心作用，通過產生和激活炎癥因子如單核細胞趨化因子(MCP-1)、IL-10等，活化淋巴細胞，促進狼瘡性腎炎的進展。p38MAPK特異性抑制劑能減少狼瘡性腎炎患者腎臟和血液循環中巨噬細胞、T細胞和IgG水平，抑制炎癥因子的釋放，延緩腎臟病變進展。另一方面，p38MAPK信號通路活化后，NF-κB表達增加，可導致炎癥介質釋放，促進巨噬細胞浸潤腎組織，誘導狼瘡性腎炎的發生和發展。近年有學者通過去甲澤拉木醛治療狼瘡性腎炎模型大鼠，發現去甲澤拉木醛能夠減少p38MAPK通路中NF-κB的表達，抑制炎癥介質的釋放，改善狼瘡性腎炎腎臟病理進展[21]，表明抑制p38MAPK能夠有效抑制狼瘡性腎炎的進展。

綜上所述， p38MAPK信號通路作為絲裂原酶家族最重要的成員之一，參與足細胞凋亡、系膜細胞增殖、基質沉積等生理病理過程，在調控原發性和繼發性腎小球疾病的發生發展中均有重要作用[22]。隨著對p38MAPK信號通路的研究不斷深入，充分了解p38MAPK信號通路在腎小球疾病過程中的作用機制，可為腎小球疾病的治療開辟廣闊的前景。

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