腺苷A2受體在特發(fā)性肺纖維化中的作用機(jī)制

趙夢(mèng)雅，黃 高，劉 楊，陳蕾蕾

（貴州中醫(yī)藥大學(xué)，貴陽 550025）

特發(fā)性肺纖維化（IPF）是一種以逐漸加重的呼吸困難和肺功能不可逆下降為特征的慢性、進(jìn)行性肺間質(zhì)疾病。此病在發(fā)展過程中受炎癥反應(yīng)、肺損傷、免疫反應(yīng)和纖維生成等要素的綜合影響，共同導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)肺泡損傷、成纖維細(xì)胞增殖以及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）大量沉積等病理表現(xiàn)[1]。我國(guó)目前IPF患病人數(shù)呈逐年增加的趨勢(shì)，且預(yù)后不良[2]。相關(guān)統(tǒng)計(jì)得出，IPF發(fā)病率與年齡增長(zhǎng)成正相關(guān)，且生存率低、發(fā)病率高，其具體發(fā)病機(jī)制尚未達(dá)成共識(shí)[3-4]，但有足夠的證據(jù)表明其與炎癥反應(yīng)有關(guān)[5]。

腺苷（ADO）是一種內(nèi)源性嘌呤核苷，在受傷或壓力條件下釋放并代謝于細(xì)胞外的產(chǎn)物。生理狀態(tài)下的腺苷濃度較低，一但處于缺血缺氧組織或是炎癥反應(yīng)中，其濃度瞬間倍增，可提高至原狀態(tài)下的100倍[6]。腺苷作為炎癥介質(zhì)，參與了多種炎癥反應(yīng)，被定義為細(xì)胞和器官的“危險(xiǎn)信號(hào)”[7]，其對(duì)生物的影響，可通過與周圍細(xì)胞的膜表面上的特異性結(jié)構(gòu)（腺苷受體）結(jié)合從而發(fā)揮生物學(xué)活性。經(jīng)研究[8-9]表明，腺苷受體家族共包括四種亞型，分別為 ADORA1、ADORA2A、ADORA2B和 ADORA3（即A1、A2A、A2B、A3），在人體組織中分布廣泛。四種腺苷受體在不同環(huán)境中的表達(dá)和功能是不同的，本研究主要探討對(duì)象為腺苷A2受體（ADORA2），其對(duì)腺苷酸環(huán)化酶（adenylate cyclase，AC）起激動(dòng)作用，在IPF發(fā)展過程中起重要作用。

激活A(yù)DORA2介導(dǎo)的P38MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是肺泡巨噬細(xì)胞分泌IL-6的前提，肺泡巨噬細(xì)胞分泌的IL-6是導(dǎo)致IPF發(fā)病的主要原因，基于此，本研究擬簡(jiǎn)析腺苷A2受體在IPF的發(fā)病機(jī)制。

1 激活A(yù)DORA2介導(dǎo)的P38MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是肺泡巨噬細(xì)胞分泌IL-6的前提

根據(jù)腺苷A2受體與腺苷親和力不同，分為高親和力的A2A及低親和力的A2B受體[10]。兩種受體結(jié)構(gòu)相似，功能相反。腺苷A2A受體在家族中分布更為廣泛，功能更為強(qiáng)大，在心、肺等組織以及中性粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等中均呈高水平表達(dá)[11]，主要介導(dǎo)著炎癥反應(yīng)。研究[12]表明A2A受體可被腺苷及腺苷類似物選擇性的激活，通過活化腺苷酸環(huán)化酶（AC），提高cAMP的濃度，抑制肺組織中的中性粒細(xì)胞發(fā)生趨化，減少對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附以及與單核細(xì)胞的脫顆粒，具有抗炎作用。Folkesson等[13]證實(shí)，A2A受體激動(dòng)劑GW328267C，可使肺損傷大鼠的肺功能得到明顯改善，在調(diào)節(jié)過程中起到增強(qiáng)肺部液體運(yùn)輸?shù)淖饔茫源吮砻骷せ钕佘誂2A受體，可使肺泡液清除率（AFC）得到上升。曲楠[14]研究發(fā)現(xiàn)腺苷A2a受體激動(dòng)劑通過抑P38MAPK活性，直接或間接影響多種轉(zhuǎn)錄因子的活性，減少炎癥因子的釋放，保護(hù)冠狀動(dòng)脈微栓塞所致心肌損傷。

腺苷A2B受體與A2A受體結(jié)構(gòu)相似，但其功能卻完全不同，甚至相反。A2B受體在內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等均能發(fā)現(xiàn)。由于在正常生理?xiàng)l件下機(jī)體內(nèi)腺苷濃度較低，因而無法激活腺苷A2B受體，但在機(jī)體受到病理損傷時(shí)便可使A2B受體達(dá)到激活狀態(tài)，表現(xiàn)為致炎受體，促進(jìn)了炎癥反應(yīng)[15]。激活后的腺苷A2B受體可與胞內(nèi)Gs蛋白偶聯(lián)，從而激活腺苷酸環(huán)化酶AC，使胞內(nèi)cAMP水平升高，進(jìn)一步激活PKA信號(hào)通路，導(dǎo)致cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）磷酸化。腺苷A2B受體亦可激活絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases，MAPK）信號(hào)通路，具有誘導(dǎo)肺部成纖維細(xì)胞分化為成肌纖維細(xì)胞的能力，在肺部炎癥組織中表達(dá)明顯上調(diào)，提示以腺苷A2B受體作為靶點(diǎn)治療肺臟疾病具有一定優(yōu)勢(shì)[16]。

研究[17]發(fā)現(xiàn)，蛋白激酶MAPKAPK-2（MK2）是調(diào)控炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵分子，能調(diào)控TNF-α和IL-6的轉(zhuǎn)錄水平，在調(diào)控細(xì)胞因子產(chǎn)生、轉(zhuǎn)錄因子活化及炎癥受體表達(dá)等方面也均有參與。P38絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen activated rotein kinases,P38MAPK）是MK2的上游蛋白激酶，由Brewster JL等發(fā)現(xiàn)[18]。多種炎癥因子和生長(zhǎng)因子及應(yīng)激反應(yīng)可使P38MAPK的酪氨酸和蘇氨酸雙磷酸化，從而激活P38MAPK。激活的P38MAPK可激活細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄因子ATF2、ELK-1、CHOP等，它們中許多都參與 IL-6、TNF-α，TGF-β1 等炎癥因子的表達(dá)[19]。P38MAPK作為MAPK四大通路之一，可與IL-6、TNF-α，TGF-β1等相互作用，最終導(dǎo)致磷酸化激活并上調(diào)[20]。研究發(fā)現(xiàn)，通過抑制P38MAPK的活化可減輕 LPS 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)及促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，表現(xiàn)為 TNF-α、IL-1β 和 IL-6 的表達(dá)降低[21]。TNF-α能直接或間接通過受體,刺激IPF中胞外基質(zhì)沉積，并上調(diào)纖維化標(biāo)志物I型膠原和a-SMA的表達(dá)，故TNF-α在IPF中起關(guān)鍵作用[22]。在IPF形成過程中，TGF-β被認(rèn)為是致纖維化的關(guān)鍵性細(xì)胞因子，其可通過促進(jìn)成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞分化，產(chǎn)生過多的ECM，在肺纖維化的發(fā)病機(jī)制中起著中心作用[23]。故可通過作用于ADORA2介導(dǎo)的P38MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控炎癥細(xì)胞因子分泌，起到控制IPF發(fā)展的作用。

2 肺泡巨噬細(xì)胞分泌的IL-6是導(dǎo)致IPF發(fā)病的主要原因

IPF發(fā)生的主要病理特點(diǎn)是早期以下呼吸道急性炎癥反應(yīng)為主，表現(xiàn)為大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，肺泡巨噬細(xì)胞（AM）活化、釋放炎性介質(zhì)導(dǎo)致毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞（AEC）和肺泡上皮細(xì)胞損傷，大量成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞病理性増生轉(zhuǎn)型、増殖，后期細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）成分在肺泡和間質(zhì)內(nèi)沉積，纖維組織過度修復(fù)造成肺損傷，最終導(dǎo)致肺纖維化，其中免疫與炎癥反應(yīng)貫穿始終，故AM的激活，并釋放炎性介質(zhì)是導(dǎo)致IPF發(fā)病的重要原因[24]。

肺泡巨噬細(xì)胞（AM）存在于肺泡內(nèi)，當(dāng)肺組織受到致病微生物侵襲或者損傷時(shí)，AM被激活并釋放大量炎性介質(zhì)，如TNF-α、IL-6等，進(jìn)一步觸發(fā)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，從而建立肺部炎癥微環(huán)境[25]。此時(shí)，肺泡巨噬細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)強(qiáng)烈的促炎反應(yīng)以維持組織穩(wěn)態(tài)，但過度的炎性反應(yīng)往往會(huì)加重組織損傷，從而誘發(fā)各種肺部疾病，包括急性肺損傷、慢性阻塞性肺病、支氣管哮喘、肺纖維化等[26]。

IL-6主要來源于單核細(xì)胞、吞噬細(xì)胞，是促炎因子。Thanh-Thuy T等[27]發(fā)現(xiàn)肺巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-6，其在體內(nèi)可導(dǎo)致小鼠的肺纖維化，增加肺中的肌成纖維細(xì)胞、纖維連接蛋白和膠原含量。同時(shí)，在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中IL-6能激活成纖維細(xì)胞的增殖和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的產(chǎn)生，這種作用與肺纖維化的進(jìn)展有關(guān)。Kemly Philip等[28]研究發(fā)現(xiàn)，腺苷A2B受體選擇性活化肺泡巨噬細(xì)胞參與調(diào)節(jié)腺苷在IPF中的作用，使用腺苷A2B受體拮抗劑可以顯著減少IL-6的釋放，從而減慢IPF進(jìn)程。

3 小結(jié)

目前IPF治療的思路主要有三種[29]，包括干預(yù)生長(zhǎng)因子及其受體或下游信號(hào)傳導(dǎo)、破壞膠原及其它細(xì)胞外基質(zhì)成分合成[30]以及誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞凋亡[31]。腺苷是ATP分解代謝的產(chǎn)物，激活腺苷A2A受體可起到抑制炎癥反應(yīng)的作用，可避免組織進(jìn)一步損傷，因而推測(cè)對(duì)于腺苷A2A受體的深入研究仍可作為治療IPF最有發(fā)展前景的方向之一。此外，需明確腺苷A2A受體的過度激活可能導(dǎo)致機(jī)體的免疫保護(hù)作用受限，導(dǎo)致肺損傷情況加重。基于此，腺苷A2A受體的作用機(jī)制仍需探索完善，課題組后續(xù)也將結(jié)合分子生物學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)動(dòng)物及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步明確腺苷A2A受體在IPF發(fā)病過程的作用機(jī)制。