張露藝(綜述)，唐國都(審校)

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，南寧 530021)

Toll樣受體(Toll like receptors,TLRs)屬于Ⅰ型跨膜受體，模式識別外源性配體病原相關(guān)分子模式和內(nèi)源性配體損傷相關(guān)分子模式，從而激活固有免疫，并且調(diào)節(jié)獲得性免疫，發(fā)揮機體的防御作用。消化系統(tǒng)器官多與外界相通，正常的生理狀態(tài)下也會受到病原體的侵襲及理化因素的損傷，因此其免疫系統(tǒng)同時要清除內(nèi)、外源性兩方面的有害物質(zhì)。而TLRs不僅能識別外源性的病毒、細菌，也能識別損傷后機體釋放的一些有害物質(zhì)，然后激活機體的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生防御反應(yīng)?？梢?TLRs在消化系統(tǒng)免疫中發(fā)揮著舉足輕重的作用。TLR9是TLRs重要的成員之一，目前有較多關(guān)于TLR9的研究。現(xiàn)對TLR9與消化系統(tǒng)疾病的關(guān)系進行綜述，以期對消化系統(tǒng)疾病的診治提供新思路。

1 TLR9的概述

1.1TLR9的結(jié)構(gòu) TLR9是由Hemmi等[1]于2000年首次在小鼠中發(fā)現(xiàn)的。TLR9基因定位于第3號染色體上，編碼的蛋白質(zhì)有1032個氨基酸殘基，表達于細胞內(nèi)體膜上，可分為富含亮氨酸的胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)高度保守的TLRs/白細胞介素1受體同源域結(jié)構(gòu)。

1.2TLR9的分布 TLR9廣泛表達于全身多處組織，如脾臟、腸、胰腺、肺、腦等，各組織間表達差異大，以脾臟表達量最多。TLR9在細胞水平上，主要表達于免疫細胞，如B淋巴細胞、樹突狀細胞、中性粒細胞、單核細胞等，同時也表達于非免疫細胞，如腸上皮細胞、胰腺腺泡細胞、肺泡上皮細胞等。細胞靜息時，TLR9與轉(zhuǎn)移蛋白unc93b1結(jié)合，位于細胞內(nèi)體膜上；當(dāng)被配體刺激時，便通過unc93b1轉(zhuǎn)移到內(nèi)體或溶酶體的分隔小室中與配體結(jié)合而引起一系列的級聯(lián)反應(yīng)[2]。

1.3TLR9的配體 TLR9的外源性配體為細菌DNA及病毒DNA中的非甲基化胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤二核苷酸序列(unmethy lated CpG dinucleotides,CpG-DNA)，而有研究報道，自身DNA也可激活TLR9[3]。真核細胞的DNA含有少量的未甲基化CpG序列，TLR9主要通過CpG的含量來區(qū)分外來和自身DNA。目前研究較多的TLR9人工配體是含非甲基化胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤二核苷酸基序的寡聚脫氧核苷酸(CpG oligodeoxynucletides,CpG ODN)，為TLR9的激動劑[4]。研究顯示，用CpG ODN預(yù)處理可以起到預(yù)防病毒、細菌感染的作用，但時間較短，可以通過反復(fù)注射延長保護時間[5-6]。

1.4TLR9的活化 TLR9的活化是酸性pH依賴性的，抑制細胞溶酶體酸化的物質(zhì)能影響TLR9的活化。TLR9被溶酶體酶(如組織蛋白酶和天冬酰胺內(nèi)肽酶等)蛋白水解酶作用后，跨膜區(qū)與胞內(nèi)區(qū)之間的富亮氨酸區(qū)域的第14位與第15位亮氨酸之間被切斷成含N端殘基及含C端殘基的兩部分[7]。含C端殘基的部分與TLR9完整片段相比，具有更強的與CpG-DNA及下游接頭蛋白髓系分化蛋白88(myeloid differentiation primary response protein 88,MyD88)結(jié)合能力，可以誘導(dǎo)更強的下游反應(yīng)，最終誘導(dǎo)細胞因子、趨化因子、共刺激分子等合成增加。

1.5TLR9的信號通路 TLR9通過MyD88依賴性信號通路起作用。TLR9識別配體被激活后，空間建構(gòu)發(fā)生改變，通過胞內(nèi)的TLRs/白細胞介素1受體同源域結(jié)構(gòu)募集銜接蛋白MyD88，MyD88 N端的死亡區(qū)域又募集具有相同死亡區(qū)域的絲蘇氨酸蛋白激酶并使之磷酸化，磷酸化的絲蘇氨酸再與腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6作用，腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6轉(zhuǎn)化為生長因子β激活激酶，生長因子β激活激酶刺激促分裂原活化蛋白激酶，通過激活抑制核因子κB激酶復(fù)合體釋放核因子κB，同時還通過激活c-Jun氨基端活化蛋白激酶和絲裂原活化蛋白激酶p38形成轉(zhuǎn)錄因子1。核因子κB和轉(zhuǎn)錄因子1再進入細胞核調(diào)控下游炎癥因子等相關(guān)基因的表達[6]。

2 TLR9在消化系統(tǒng)疾病中的相關(guān)研究

2.1TLR9與胃、食管相關(guān)疾病 崔柳等[8]進行體外實驗研究顯示，人食管癌細胞株TE10、TE30、TE70都不同程度地表達TLR9，且應(yīng)用TLR9激動劑CpG DNA干預(yù)后，食管癌細胞增殖速度增快。Kauppila等[9]通過檢測食管癌患者腫瘤組織TLR9表達量與患者的臨床資料，提示高TLR9的表達與高級別的腫瘤分期、腫瘤的不可切除率、不良的細胞分化、高轉(zhuǎn)移率呈正相關(guān)。由以上研究推測，TLR9在食管癌的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，可能的機制為：TLR9激活后誘導(dǎo)促炎因子及免疫抑制因子合成，降低了免疫細胞的對細胞的攻擊能力，而增強腫瘤細胞對免疫細胞攻擊的抵抗性。幽門螺桿菌是慢性胃炎的致病因子，同時也是胃癌致病因子之一，其DNA中含有大量的CpG序列。研究顯示，TLR9表達于受幽門螺桿菌感染的胃體、胃竇黏膜的頂端及外基底側(cè)[10]。盧震亞[11]用幽門螺桿菌的DNA干預(yù)胃癌細胞株SGC7901后，TLR9的表達量顯著增加，上清液中的轉(zhuǎn)化生長因子β1、血管內(nèi)皮生長因子、基質(zhì)金屬蛋白酶9和基質(zhì)金屬蛋白酶2的表達也升高，TLR9可能是通過核因子κB來實現(xiàn)調(diào)控上述細胞因子的表達量。

2.2TLR9與腸道相關(guān)疾病 潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生、發(fā)展與腸黏膜對腸道菌群的異常免疫有關(guān)。多項實驗研究表明，TLR9在潰瘍性結(jié)腸炎病變腸組織中高表達，同時核因子κBp65表達也升高；TLR9被細菌的CpG DNA激活，并活化核因子κBp65，再激活炎癥細胞并調(diào)控炎癥因子的合成，而參與炎癥反應(yīng)[12-13]。有趣的是，在壞死性小腸結(jié)腸炎模型中，TLR9被CpG DNA激活后能抑制TLR4的炎癥作用而使病情好轉(zhuǎn)[14]。Füri等[15]在用TLR9的激動劑處理結(jié)直腸癌株LS174和SW620后發(fā)現(xiàn)，促進細胞侵襲和轉(zhuǎn)移的基質(zhì)金屬蛋白酶13表達量大大增加，提示TLR9激活可能促進結(jié)直腸癌細胞的轉(zhuǎn)移。

2.3TLR9與肝臟疾病 賈妮娜等[16]提取乙型肝炎病毒感染者和健康人外周血的單個核細胞，用TLR9激動劑CpG DNA共培養(yǎng)24 h后檢測發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，受乙型肝炎病毒感染者外周血漿樣樹突狀細胞及其分泌干擾素α的能力明顯下降，與Xu等[17]的研究結(jié)論一致。干擾TLR9的表達可能是乙型肝炎病毒逃脫免疫監(jiān)視而持續(xù)感染的機制之一。另外，有研究報道，TLR9通過誘導(dǎo)小鼠庫普弗細胞分泌白細胞介素1β導(dǎo)致脂肪性肝炎[18]。Tanaka等[19]研究發(fā)現(xiàn)，TLR9在85.7%的肝癌組織中表達，利用CpG ODN激活TLR9通路后發(fā)現(xiàn)細胞增殖加快，耐藥性增加，進一步發(fā)現(xiàn)TLR9激活后凋亡抑制因子[Survivin、Bcl-xL、XIAP(X linked inhibitor of apoptosis protein)等]上調(diào)，而TLR9抑制劑處理后諸多相關(guān)癌基因下調(diào)。

2.4TLR9與胰腺疾病 Zeng等[20]發(fā)現(xiàn)，皮下注射雨蛙肽誘導(dǎo)的大鼠輕度急性胰腺炎模型中，在胰腺胰管上皮及胰腺微血管內(nèi)皮檢測到TLR9分布，正常對照組只分布于微血管。Hoque等[21]發(fā)現(xiàn)，用雨蛙肽干預(yù)TLR9基因剔除小鼠，與用同樣劑量的雨蛙肽進行干預(yù)的野生型小鼠相比，前者胰腺炎癥程度減輕，胰腺組織白細胞介素1β信使RNA表達減少；在雨蛙肽誘導(dǎo)野生型大鼠急性胰腺炎前給予TLR9拮抗劑IRS954(一種抑制性的寡聚脫氧核苷酸)預(yù)處理，與未進行IRS954預(yù)處理的對照組相比，胰腺炎癥程度減輕，胰腺白細胞介素1β信使RNA和血清白細胞介素1β都較對照組降低。由此推測，TLR9在急性胰腺炎中可能發(fā)揮著促進炎癥發(fā)展的作用。吳漢青等[22]通過檢查胰腺癌患者的癌組織及癌旁組織與正常人的胰腺組織TLR9的表達，發(fā)現(xiàn)TLR9在癌組織的表達高于癌旁組織及正常的胰腺組織，且TLR9的高表達與腫瘤的分化程度、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),提示TLR9可能參與了胰腺癌的惡性轉(zhuǎn)化。

3 結(jié) 語

TLR9在消化系統(tǒng)疾病中通過復(fù)雜的作用機制發(fā)揮多種功能,能參與炎癥反應(yīng)，增強機體的防御反應(yīng)；也能促進腫瘤的生長、侵襲和遷移，加快腫瘤的發(fā)展。因此，可以應(yīng)用人工合成的TLR9激動劑或拮抗劑，靶向干預(yù)TLR9，達到治療疾病的目的。目前發(fā)現(xiàn)的TLR9功能的具體作用機制尚未完全明確，還有待更深一步的研究，而目前在細胞實驗及動物實驗方面所獲得的研究成果應(yīng)用于人體是否安全有效，也值得進一步探討。

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