曾敏綜述，顏紅兵審校

心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄和閉塞解除后，心肌組織水平灌注未得到改善的現(xiàn)象稱為無(wú)復(fù)流。隨著冠狀動(dòng)脈介入和溶栓治療的普及，這一現(xiàn)象已經(jīng)越來(lái)越受到重視［1］。轉(zhuǎn)錄因子核因子-κB在無(wú)復(fù)流發(fā)生的一系列病理生理過(guò)程中扮演了重要的角色。

1 核因子-κB的特性、激活途徑

核因子-κB是由Rel蛋白家族成員以同源或異源二聚體形式組成。Rel蛋白包括 RelA(P65)、RelB、c-Rel、核因子-κB1(即P50，前體蛋白為 P105)和核因子-κB2(即 P52，前體蛋白為P100)。該家族的特征是都具有包括DNA結(jié)合部位/二聚體化部位、κB抑制蛋白結(jié)合區(qū)及核定位序列的高度保守的Rel同源區(qū)。最常見(jiàn)的形式是P50/P65異源二聚體，即通常所指的核因子-κB。核因子-κB 與其抑制蛋白 IκB 家族成員(IκBα、IκBβ 和IκBε)結(jié)合成三聚體，以無(wú)活性的形式存在于細(xì)胞漿中。

在經(jīng)典的核因子-κB活化途徑中，細(xì)胞外信號(hào)如腫瘤壞死因子 α(tumor necrosis factor α，TNFα)、白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1等刺激可激活I(lǐng)κB激酶(IKK)。IKK由一個(gè)調(diào)節(jié)亞單位IKKγ(也被稱為NEMO)和兩個(gè)催化亞單位IKKα以及IKKβ組成。IKK催化IκB磷酸化并通過(guò)26S蛋白酶體泛素化降解、與核因子-κB解離?；罨暮艘蜃?κB進(jìn)入細(xì)胞核中與相應(yīng)的靶序列結(jié)合，調(diào)節(jié)下游基因轉(zhuǎn)錄。非經(jīng)典的核因子-κB活化途徑主要依賴核因子-κB誘導(dǎo)激酶(NIK)誘導(dǎo)激活I(lǐng)KKα，IKKα磷酸化p100亞基并將其處理為成熟的p52，p52/RelB二聚體激活并進(jìn)入細(xì)胞核?；罨暮艘蜃?κB通過(guò)其下游分子如促炎細(xì)胞因子、黏附因子、趨化因子、凋亡調(diào)節(jié)基因、急性期蛋白血管緊張素Ⅱ及組織因子等參與調(diào)節(jié)炎癥、免疫及細(xì)胞存亡等重要細(xì)胞功能。

2 無(wú)復(fù)流發(fā)生的可能機(jī)制

2.1 缺血及再灌注損傷

局部長(zhǎng)時(shí)間缺血和阻塞血管復(fù)流所帶來(lái)缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion，IR)是冠狀動(dòng)脈無(wú)復(fù)流發(fā)生的重要機(jī)制之一。缺血時(shí)間越長(zhǎng)，毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞腫脹越明顯，壓迫冠狀動(dòng)脈進(jìn)一步加重缺血，中性粒細(xì)胞聚集、活性增高，不僅堵塞血管內(nèi)腔，而且成為氧自由基的重要來(lái)源。另外，再灌注可以誘導(dǎo)毛細(xì)血管表達(dá)黏附分子如細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecular-1，ICAM-1)等介導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附反應(yīng)啟動(dòng)炎性浸潤(rùn)。臨床研究顯示患者的白細(xì)胞計(jì)數(shù)與心臟微血管損傷高度相關(guān)，可以預(yù)測(cè)急診冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后無(wú)復(fù)流的發(fā)生［2］。大量的炎性細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-18等參與并介導(dǎo)了缺血再灌注損傷。缺血再灌注損傷的核心是炎癥反應(yīng)，而炎癥反應(yīng)與無(wú)復(fù)流的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。

2.2 微血管痙攣與血栓栓塞

心肌缺血時(shí)，局部血管緊張素Ⅱ增多，促進(jìn)血管收縮、痙攣。冠狀動(dòng)脈再灌注、球囊或支架對(duì)血管壁的擴(kuò)張牽扯及對(duì)血流的阻斷作用均可引起心臟交感神經(jīng)反射導(dǎo)致α-受體腎上腺素能血管收縮，局部血管緊張素Ⅱ受體密度升高。再灌注及介入操作過(guò)程中所致的內(nèi)皮損傷可抑制內(nèi)皮依賴性舒張因子內(nèi)皮源性一氧化氮(eNO)的生成而促進(jìn)可誘導(dǎo)性一氧化氮(iNO)的表達(dá)。另外，內(nèi)皮細(xì)胞合成的縮血管肽——內(nèi)皮素1可通過(guò)其強(qiáng)大的縮血管作用導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈小阻力血管廣泛而持續(xù)的痙攣加重內(nèi)皮損傷。內(nèi)皮素1水平是冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后發(fā)生無(wú)復(fù)流的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［3］。組織因子是機(jī)體內(nèi)活性最強(qiáng)的促凝物質(zhì)之一，它在粥樣斑塊壞死核心的基質(zhì)上大量表達(dá)。冠狀動(dòng)脈介入操作時(shí)斑塊破損釋放活性組織因子到冠狀動(dòng)脈中可導(dǎo)致微血栓形成。

2.3 無(wú)復(fù)流與冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙的個(gè)體易患性

據(jù)報(bào)道，糖尿病、冠狀動(dòng)脈血栓高負(fù)荷、不穩(wěn)定性心絞痛或急性心肌梗死的急性期、退行性大隱靜脈橋等都是再灌注后無(wú)復(fù)流發(fā)生的高危患者。對(duì)比急性冠狀動(dòng)脈綜合征介入術(shù)后吸出物，發(fā)現(xiàn)容易破裂的軟斑塊更易導(dǎo)致無(wú)復(fù)流。這可能與不穩(wěn)定斑塊在導(dǎo)絲通過(guò)、球囊擴(kuò)張或放置支架的過(guò)程中更易碎裂并造成遠(yuǎn)端微血管栓塞有關(guān)。大隱靜脈橋的動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展速度非?？?，斑塊通常更大、含有更多的脂質(zhì)和泡沫細(xì)胞，因而有更高的栓塞風(fēng)險(xiǎn)和無(wú)復(fù)流發(fā)生率。

3 核因子-κB參與無(wú)復(fù)流發(fā)生的分子機(jī)制

3.1 核因子-κB與缺血再灌注損傷

氧自由基和炎性細(xì)胞因子都是激活核因子-κB的重要物質(zhì)。TNFα和IL-1是缺血再灌注損傷時(shí)參與激活核因子-κB的最重要的細(xì)胞因子。TNFα通過(guò)MAP3K家族的有絲分裂原活化蛋白激酶(MEKK-1)磷酸化并泛素化降解IκB，或與受體腫瘤壞死因子—受體1(TNF-R1)結(jié)合后通過(guò)受體相互作用蛋白(RIP)使IKK激活從而激活核因子-κB。IL-1與其受體白細(xì)胞介素-1受體1(IL-1R1)結(jié)合，通過(guò)NF-κB誘導(dǎo)激酶激活I(lǐng)κB激酶從而誘導(dǎo)核因子-κB的核位移。通過(guò)給小鼠應(yīng)用IL-1R和MyD88相互作用的抑制劑AS-1可以減輕心肌缺血再灌注損傷，提示在心肌缺血再灌注損傷中由IL-1R介導(dǎo)的、MyD88依賴的核因子-κB激活途徑起到了促進(jìn)固有免疫和炎癥反應(yīng)的重要作用［4］。激活的核因子-κB 可誘導(dǎo) TNFα、IL-1β 大量表達(dá)，促進(jìn)E-選擇素和細(xì)胞間黏附分子-1生成，介導(dǎo)中性粒細(xì)胞黏附內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致毛細(xì)血管的機(jī)械性堵塞并加重炎癥反應(yīng)。研究表明核因子-κB p50基因敲除的小鼠心肌缺血再灌注損傷較野生株明顯下降，這種心臟保護(hù)作用在給變異株小鼠移植野生株的骨髓后消失，說(shuō)明正是變異株小鼠的白細(xì)胞核因子-κB活性下降減少了其心臟損害［5］。此外，核因子-κB-IL-6信號(hào)通路在血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮通透性增高、血管炎癥中也起了十分重要的作用［6］。還有研究認(rèn)為核因子-κB誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-18參與缺血再灌注損傷炎癥反應(yīng)。

3.2 核因子-κB與微血管痙攣和血栓栓塞

生理狀態(tài)下，一氧化氮(NO)的合成主要來(lái)源于血管內(nèi)皮細(xì)胞(內(nèi)皮源性一氧化氮)，它具有松弛平滑肌、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈及抑制血小板聚集等重要作用。但在缺血再灌注損傷的病理過(guò)程中NO卻可能產(chǎn)生相反的作用［7］。核因子-κB的激活可能是NO“失穩(wěn)態(tài)”的關(guān)鍵。TNFα能誘導(dǎo)生成大量黃嘌呤氧化酶和超氧化物從而對(duì)血管產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的抗內(nèi)皮誘導(dǎo)舒張因子效應(yīng)，TNFα降低內(nèi)皮源性NO表達(dá)水平，激活核因子-κB促進(jìn)可誘導(dǎo)性NO在再灌注時(shí)的表達(dá)，從而促進(jìn)微血管收縮加重炎性反應(yīng)。研究顯示，抑制核因子-κB可降低內(nèi)皮素1水平而應(yīng)用TNFα可通過(guò)激活核因子-κB增加內(nèi)皮素1表達(dá)［8］，說(shuō)明核因子-κB參與了縮血管因子內(nèi)皮素1合成的調(diào)控。核因子-κB可通過(guò)調(diào)節(jié)組織因子的表達(dá)而啟動(dòng)外源性凝血系統(tǒng)，促進(jìn)血栓形成。它還可與血管假血友病因子的啟動(dòng)子結(jié)合而介導(dǎo)血小板與內(nèi)皮下膠原的黏附反應(yīng)。而急性心肌梗死患者vWF水平與冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后無(wú)復(fù)流的發(fā)生密切相關(guān)［9］。此外，核因子-κB還通過(guò)刺激黏附分子表達(dá)而促進(jìn)中性粒細(xì)胞、白細(xì)胞及血小板之間的相互作用，破壞凝血平衡，促進(jìn)微血栓的形成。

3.3 核因子-κB與冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙的個(gè)體易患性

心肌核因子-κB的表達(dá)水平在合并高血糖、高血壓的小鼠缺血再灌注損傷模型明顯高于對(duì)照組。糖尿病患者心肌再灌注時(shí)核因子-κB活性升高，心肌炎性損害也更為嚴(yán)重［10］。不穩(wěn)定性心絞痛患者外周血單核細(xì)胞的核因子-κB明顯激活［11］。核因子-κB參與了不穩(wěn)定斑塊的發(fā)生、進(jìn)展過(guò)程。核因子-κB激活趨化因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractent protein-1，MCP-1)使單核細(xì)胞緊密黏附血管平滑肌細(xì)胞并進(jìn)入內(nèi)皮下間隙，它隨后在核因子-κB介導(dǎo)產(chǎn)生的巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)作用下分化成巨噬細(xì)胞，攝取脂蛋白成為泡沫細(xì)胞啟動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化的形成。核因子-κB激活還刺激TNFα誘導(dǎo)的平滑肌細(xì)胞遷移、增生，同時(shí)通過(guò)基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)介導(dǎo)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，加速膠原降解，使纖維帽變薄，促進(jìn)斑塊穩(wěn)定性下降。

4 核因子-κB與無(wú)復(fù)流后細(xì)胞存亡轉(zhuǎn)歸

無(wú)復(fù)流發(fā)生后最終會(huì)通過(guò)三種細(xì)胞死亡模式即壞死、凋亡及自噬決定心肌細(xì)胞存亡轉(zhuǎn)歸。核因子-κB與缺血再灌注損傷后細(xì)胞凋亡的關(guān)系存在爭(zhēng)議?；蚯贸齊elA、IKKβ或IKKγ均可導(dǎo)致小鼠肝臟大面積凋亡及胚胎期死亡，提示核因子-κB具有抗凋亡的生理意義。缺血再灌注損傷中核因子-κB激活，通過(guò)調(diào)節(jié)抗凋亡基因如TNF受體相關(guān)因子(TRAF)和凋亡蛋白抑制劑(IAP)等的轉(zhuǎn)錄抑制TNFα誘導(dǎo)的凋亡。但是受核因子-κB調(diào)節(jié)的不少基因如 Fas配體、IL-6、IL-8、TNFα等也有促凋亡作用。血紅素氧化酶-1可以通過(guò)抑制核因子-κB而減少缺血再灌注損傷所致的心肌細(xì)胞凋亡。直接應(yīng)用核因子-κB的抑制劑BAY11-7082，小鼠缺血再灌注損傷后心肌細(xì)胞凋亡數(shù)較對(duì)照組明顯下降［12］。這些似乎矛盾的研究結(jié)果可能與核因子-κB處于各個(gè)信號(hào)通路交集的中間、受多因素的協(xié)調(diào)有關(guān)。不同的核因子-κB刺激信號(hào)、核因子-κB激活的持續(xù)時(shí)間、程度及參與受調(diào)節(jié)的下游因子等都可能導(dǎo)致不同的結(jié)果。自噬是細(xì)胞在營(yíng)養(yǎng)缺乏或應(yīng)激時(shí)降解自身蛋白和細(xì)胞器并進(jìn)行再循環(huán)利用的一種自我保護(hù)方式。水平過(guò)低或過(guò)激的自噬均可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。核因子-κB可結(jié)合并激活自噬蛋白Beclinl啟動(dòng)子，但在心肌缺血再灌注損傷時(shí)核因子-κB是否參與對(duì)Beclinl的調(diào)控卻不清楚。Bnip3是促凋亡Bcl-2家族蛋白的僅有BH3的亞家族成員之一，有研究報(bào)道缺血再灌注損傷以Bnip3依賴的方式激活自噬。心肌缺血時(shí)核因子-κB可通過(guò)抑制Bnip3而介導(dǎo)細(xì)胞存活［13］。此外，核因子-κB可通過(guò)激活自噬抑制因子雷帕霉素靶蛋白而抑制TNFα所誘導(dǎo)的自噬［14］。但是在心肌缺血再灌注損傷無(wú)復(fù)流細(xì)胞死亡機(jī)制中核因子-κB是否參與自噬的調(diào)節(jié)及其具體機(jī)制尚有待于進(jìn)一步研究。

總之，核因子-κB參與無(wú)復(fù)流發(fā)生及預(yù)后的多個(gè)環(huán)節(jié)，在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、血栓形成、細(xì)胞凋亡等方面都起著舉足輕重的作用。目前用于治療無(wú)復(fù)流的藥物如腺苷［15］、三磷酸腺苷敏感性鉀通道開(kāi)放劑尼可地爾、他汀類和阿司匹林等均具有抑制核因子-κB活性的作用。其分子作用機(jī)制可能與抑制核因子-κB后降低炎癥因子減輕缺血再灌注損傷、穩(wěn)定斑塊、抗微血管痙攣及血栓栓塞等有關(guān)，提示以核因子-κB作為干預(yù)靶點(diǎn)來(lái)預(yù)防和治療無(wú)復(fù)流具有很大潛力。但是，對(duì)核因子-κB在無(wú)復(fù)流中細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)機(jī)制目前仍有較大爭(zhēng)議，其是否參與無(wú)復(fù)流中自噬的調(diào)節(jié)及具體分子途徑還不清楚。因此，尚需要更多的基礎(chǔ)及臨床實(shí)驗(yàn)為核因子-κB在無(wú)復(fù)流治療中的廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)。

［1］Niccoli G，Burzotta F，Galiuto L，et al.Myocardial no-reflow in humans.J Am Coll Cardiol，2009，54(4):281-292.

［2］Takahashi T，Hiasa Y，Ohara Y，et al.Relation between neutrophil counts on admission，microvascular injury，and left ventricular functional recovery in patients with an anterior wall first acute myocardial infarction treated with primary coronary angioplasty.Am J Cardiol，2007，100(1):35-40.

［3］Eitel I，Nowak M，Stehl C，et al.Endothelin-1 release in acute myocardial infarction as a predictor of long-term prognosis and no-reflow assessed by contrast-enhanced magnetic resonance imaging.Am Heart J，2010，159(5):882-890.

［4］Cao Z，Hu Y，Wu W，et al.The TIR/BB-loop mimetic AS-1 protects the myocardium from ischaemia/reperfusion injury.Cardiovascular Research，2009，84(3):442-451.

［5］Frantz S，Tillmanns J，Kuhlencordt PJ，et al.Tissue-specific effects of the nuclear factor kappaB subunit p50 on myocardial ischemiareperfusion injury.Am J Pathol，2007，171(2):507-512.

［6］Brasier AR.The nuclear factor-kappaB-interleukin-6 signalling pathway mediating vascular inflammation.Cardiovasc Res，2010，86(2):211-218.

［7］Darra E，Rungatscher A，Carcereri de Prati A，et al.Dual modulation of nitric oxide production in the heart during ischaemia/reperfusion injury and inflammation.Thromb Haemost，2010，104(2):200-206.

［8］Wort SJ，Ito M，Chou P-C，et al.Synergistic Induction of Endothelin-1 by Tumor Necrosis Factor α and Interferon γ Is due to Enhanced NF-κB Binding and Histone Acetylation at Specific κB Sites. JournalofBiologicalChemistry， 2009，284(36):24297-24305.

［9］Sgueglia GA，Niccoli G，Spaziani C，et al.Baseline von Willebrand factor plasma levels and no-reflow phenomenon after primary percutaneous coronary intervention for ST segment elevation myocardial infarction.Int J Cardiol，2010，145(2):230-232.

［10］Marfella R，Di Filippo C，Portoghese M，et al.The ubiquitin-proteasome system contributes to the inflammatory injury in ischemic diabetic myocardium:the role of glycemic control.Cardiovasc Pathol，2009，18(6):332-345.

［11］Liuzzo G，Santamaria M，Biasucci LM，et al.Persistent activation of nuclear factor kappa-B signaling pathway in patients with unstable angina and elevated levels of C-reactive protein evidence for a direct proinflammatory effect of azide and lipopolysaccharide-free C-reactive protein on human monocytes via nuclear factor kappa-B activation.J Am Coll Cardiol，2007，49(2):185-194.

［12］Kim YS，Kim JS，Kwon JS，et al.BAY 11-7082，a nuclear factorkappaB inhibitor，reduces inflammation and apoptosis in a rat cardiac ischemia-reperfusion injury model.Int Heart J，2010，51(5):348-353.

［13］Baetz D，Regula KM，Ens K，et al.Nuclear factor-kappaB-mediated cell survival involves transcriptional silencing of the mitochondrial death gene BNIP3 in ventricular myocytes.Circulation，2005，112(24):3777-3785.

［14］Djavaheri-Mergny M，Amelotti M，Mathieu J，et al.NF-kappaB activation represses tumor necrosis factor-alpha-induced autophagy.J Biol Chem，2006，281(41):30373-30382.

［15］Ke JJ，Yu FX，Rao Y，et al.Adenosine postconditioning protects against myocardial ischemia-reperfusion injury though modulate production of TNF-alpha and prevents activation of transcription factor NF-kappaB.Mol Biol Rep，2011，38(1):531-538.