羅德玉 綜述，李國平 審校

(瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院呼吸一科，四川瀘州 646000)

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是一種以氣道高反應、嗜酸性粒細胞(EOS)浸潤為主要特征的氣道慢性非特異性炎癥性疾病。大量研究發(fā)現(xiàn)哮喘黏液高分泌與慢性炎癥和氣道重塑有關(guān)，杯狀細胞增生和黏液高分泌是哮喘氣道重塑的特征之一。過量黏液產(chǎn)生、黏液清除力下降、黏液栓的形成，是重癥患者發(fā)病與死亡率增加的主要原因[1]。現(xiàn)在哮喘黏液分泌機制研究主要集中在炎癥介質(zhì)如何導致慢性黏液高分泌方面，以往認為哮喘的炎癥與Th1/Th2失衡有關(guān)，活化的CD4+T淋巴細胞會釋放IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等各種趨化因子，如調(diào)節(jié)T細胞活化分泌的RANTES和嗜酸性粒細胞單核細胞趨化因子(MCP)-1，從而引起氣道黏液的高分泌[2]。

受體和非受體酪氨酸蛋白激酶都是調(diào)節(jié)許多細胞生長、分化、凋亡、遷移、免疫反應等信號途徑中必不可少的酶，在免疫應答、炎性反應等的過程中起著重要作用。Lyn激酶是非受體酪氨酸激酶Src家族成員之一，它與多種信號途徑有關(guān)，參與哮喘的炎癥與氣道重塑，具有正面和負面調(diào)節(jié)細胞信號的雙向調(diào)節(jié)作用。近來研究發(fā)現(xiàn)，Lyn基因敲除鼠哮喘模型生存率下降，較正常小鼠哮喘模型出現(xiàn)更為明顯的變態(tài)反應、炎癥、Th2免疫應答、血清高IgE水平，表明Lyn激酶是一個重要的陰性調(diào)節(jié)Th2免疫應答的激酶，部分研究還發(fā)現(xiàn)Lyn激酶抑制多肽能抑制嗜酸性細胞氣道炎癥，但其具體調(diào)節(jié)作用不明[3]。本文就Lyn激酶介導的信號途徑與哮喘氣道黏液高分泌的關(guān)系綜述如下。

1 氣道正常分泌與高分泌

1.1 氣道正常分泌 一般情況下，支氣管黏膜只分泌少量黏液，濕潤呼吸道黏膜，保護小氣道，防止其脫水和損傷。氣道黏液是一種膠狀的液體，是氣道上皮細胞的物理屏障。氣道黏液主要成分為黏蛋白(MUC)，MUC是一種高度糖基化的蛋白質(zhì)，其相對分子質(zhì)量約為500×103，氣道MUC主要包括MUC2、MUC4、MUC5AC、MUC5B，其中MUC5AC和MUC5B為分泌型黏蛋白，MUC5AC主要表達于氣道杯狀細胞，其水平高低代表了杯狀細胞的增生程度，MUC5B主要表達于黏膜下腺體[4]。

1.2 哮喘黏液高分泌的特點 黏液高分泌是氣道上皮杯狀細胞增生和黏膜下腺體肥大等病理變化的結(jié)果，過度的黏液產(chǎn)生和黏液清除下降將導致黏液在氣道聚集和阻塞氣道，也會導致明顯咳嗽與呼吸困難。哮喘患者炎癥細胞的聚集，上皮細胞的壞死脫落，氣道上皮細胞下的纖維化，支氣管平滑肌肥大及腺體增生，黏液分泌亢進，形成黏液栓，是哮喘死亡的重要因素。輕度、中度哮喘患者的黏液中富含MUC5AC，而致死性哮喘患者明顯表現(xiàn)出MUC5AC和MUC5B的高表達[5]。

2 Lyn激酶介導的信號途徑與哮喘

Lyn激酶具有廣泛的調(diào)節(jié)作用，可通過Lyn/PI3K/Akt途徑、Smad途徑和STAT信號途徑調(diào)節(jié)哮喘的炎癥變態(tài)反應。

2.1 PI3K/Akt信號途徑 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)是細胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導分子，它通過催化磷脂酰肌醇發(fā)生磷酸化而將活化信號傳入細胞內(nèi)。正常情況下，由其活化而產(chǎn)生的類脂產(chǎn)物有3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇[PI(3，4，5)P3]和3，4-二磷酸磷脂酰肌醇[PI(3，4)P2]、3，5-二磷酸磷脂酰肌醇[PI(3，5)P2]。其中PI(3，4，5)P3是Akt 轉(zhuǎn)位于細胞膜并被活化所必需的。Akt是相對分子質(zhì)量約為57 ku的絲/蘇氨酸蛋白激酶，目前已發(fā)現(xiàn)的Akt家族成員包括：Akt1、Akt2、Akt3。

研究顯示，在哮喘動物模型及哮喘患者中存在P13K/Akt通路的異?；罨琍I3K/Akt信號通路在嗜酸性粒細胞、T細胞、B淋巴細胞、肥大細胞的激活和免疫反應中起著至關(guān)重要的作用[6]。有研究表明，表皮生長因子(EGFP)可誘導黏液腺化生并引起MUC5AC的過度表達，此外EGFP還能激活細胞外信號相關(guān)激酶(ERK)1/2及其下游的Akt激酶和PI3K[7]。在反流性食管炎中，通過PI3K/Akt/AP-1途徑結(jié)合膽汁酸能調(diào)節(jié)食道中MUC5AC的表達[8]。在體外細胞實驗中，用PI3K抑制劑LY294002能抑制由IL-13介導的MUC2基因的表達，進而減少細胞MUC的產(chǎn)生；在小鼠哮喘模型中，使用PI3K抑制劑LY294002抑制P13K信號傳導通路，可減輕氣道高反應性，減輕氣道、周圍肺組織及血管周圍的炎癥細胞的浸潤，抑制黏液的過度分泌，能顯著減少IL-4、IL-13等細胞因子的產(chǎn)生，減輕支氣管黏膜杯狀細胞和平滑肌細胞的增生；另外，在PI3K基因敲除鼠哮喘模型中，基因敲除鼠氣道炎癥和結(jié)構(gòu)重塑明顯低于正常小鼠哮喘模型，這一變化可能與其Smad2/3和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β的減少有關(guān)[9-10]。在人嗜酸性粒細胞中,IL-5家族成員通過趨化因子誘導Ras-ERK1/2和PI3K/Akt信號途徑,而Lyn激酶有助于監(jiān)管Ras-ERK1/2和PI3K/Akt的酶聯(lián)反應，并參與增強嗜酸性粒細胞對過敏原的炎性能力。Lyn激酶的激活被認為對IL-5誘導激活ERK1/2和PI3K信號通路有重要作用[11]。在過度表達磷酸酶PTPN22的慢性B淋巴細胞性白血病細胞中，獲得抑制抗原誘導的凋亡和正調(diào)節(jié)抗凋亡的Akt信號途徑，是由于Akt通路上的選擇性解耦聯(lián)Lyn激酶調(diào)節(jié)了下游的B細胞受體[12]。

2.2 Smad信號途徑 Smads家族蛋白是參與TGF-β細胞內(nèi)信號傳導的不同動物和人的相關(guān)蛋白的統(tǒng)稱?，F(xiàn)證實的Smads有9種，根據(jù)各自功能不同將其分為3類：包括抑制性Smad、共同通路型Smad和受體活化型或通路限制性Smad。它對TGF-β信號在細胞內(nèi)的傳導過程中有著雙向調(diào)節(jié)作用，不同的Smad介導不同的TGF-β家族成員的信號轉(zhuǎn)導。相應的受體與配體TGF-β結(jié)合形成的受體復合物，激活Smads，使其進入細胞核內(nèi)，共同雙向調(diào)控它們參與調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄[13]。

近年大量研究提示，Smad蛋白家族的Smad2、3、6和Smad7都有參與TGF-β的信號轉(zhuǎn)導。目前，僅知道Smad6和Smad7的功能是抑制受體的激動，可以阻斷TGF-β介導的轉(zhuǎn)錄反應。Smad2與Smad3一起被TGF-β1的Ⅰ型受體磷酸化后，可與Smad4形成異源性多聚體，并轉(zhuǎn)入核內(nèi)與DNA結(jié)合，激活DNA轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)靶蛋白的表達。哮喘的炎性反應中Smad通路介導TGF-β誘導細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導,在哮喘氣道重構(gòu)的形成過程中有著重要的作用。Makinde等[14]發(fā)現(xiàn)哮喘患者表現(xiàn)為血清高TGF-β，杯狀細胞增生，氣道內(nèi)黏液分泌增多。在小鼠模型和人類哮喘中，均發(fā)現(xiàn)TGF-β/Smad2信號蛋白在大多數(shù)浸潤入呼吸道的細胞如EOS、中性粒細胞、樹突狀細胞等內(nèi)表達。Me-Millan等[15]發(fā)現(xiàn)，TGF-β抗體拮抗劑可抑制Smad2的磷酸化，從而調(diào)節(jié)TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導通路，減少氣道上皮細胞周圍胞外基質(zhì)的沉積，阻止氣道杯狀細胞的增生和平滑肌細胞增生。Le等[16]證實Smad3缺乏小鼠哮喘模型與正常小鼠哮喘模型相比較，Smad3缺乏組哮喘小鼠氣道上皮細胞黏液分泌量明顯減少，支氣管平滑肌厚度減低。應用TGF-β抗體拮抗劑可上調(diào)Smad7的表達，進而調(diào)節(jié)TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導通路的表達，最終調(diào)節(jié)氣道重構(gòu)的作用。此外還有研究證明，使用TGF-β受體激酶抑制劑SB431542封鎖TGF-β通路活性，能顯著降低Lyn激酶的更新和激活，表明Lyn激酶可能在TGF-β/Smad信號通路中發(fā)揮重要作用[17]。

2.3 STAT6信號途徑 信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子(STAT)能與靶基因調(diào)控區(qū)DNA結(jié)合，是一類參與多種細胞因子及趨化因子信號轉(zhuǎn)導過程的轉(zhuǎn)錄因子家族。STAT6作為其家族成員之一，目前認為它的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用與酪氨酸磷酸化信號耦聯(lián)有關(guān)，能直接把細胞外信號與基因表達調(diào)控聯(lián)系起來，在哮喘氣道炎癥中的作用越來越受到重視。

一般情況下，STAT6以單體非活化的形式存在，當IL-4、IL-13與膜受體(IL-4Ra)結(jié)合時，引起JAKs/STAT系統(tǒng)的激活，通過JAK/STAT信號轉(zhuǎn)導途徑，胞質(zhì)內(nèi)的STAT6被激活，引起該蛋白的磷酸化，激活的SH2區(qū)域形成二聚體，進入細胞核內(nèi)與特定的DNA位點結(jié)合，引起IgE、IL-4R、FcR、Eotaxin等相關(guān)基因的表達。磷酸化的STAT6可促進輔助性T細胞(Th)分化為Th2型，促進B細胞的成熟，促進免疫球蛋白轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)錄激活多種趨化因子等，是哮喘發(fā)病過程中的重要轉(zhuǎn)錄因子[18]。在哮喘小鼠模型中已證實STAT6蛋白和STAT6mRNA呈高表達，且主要表達于杯狀細胞。在哮喘的發(fā)生發(fā)展過程中，變應原的反復刺激、各種炎性細胞因子的誘導，使STAT6處于持續(xù)活化和過度表達的狀態(tài)，從而促進Th2的分化、增殖，并出現(xiàn)優(yōu)先表達IL-4、IL-13等細胞因子，使Th1/Th2平衡失衡，出現(xiàn)氣道炎癥及氣道高反應性；STAT6在氣道黏膜下的高表達，使杯狀細胞分化產(chǎn)生黏液增多，加重氣道阻塞，介導氣道高反應性、EOS浸潤，Ig亞類轉(zhuǎn)化生成IgE、IgG1[19-20]。已研究表明Foxa2、 STAT6和EGFP信號途徑在調(diào)節(jié)MUC5AC產(chǎn)生中起重要作用，F(xiàn)oxa2基因敲除鼠會出現(xiàn)氣道黏液腺的化生和MUC5AC的過度表達；在過敏性炎癥中，IL-13和STAT6能明顯誘導黏液腺化生和MUC5AC過度表達，IL-13能增加氣道上皮細胞TGF-β2釋放與表達[21]。Simasko等[22]研究表明，酪氨酸激酶抑制劑A77-1726在尿嘧啶存在或不存在的情況下均能抑制JAK3和STAT6的磷酸化，該研究通過實驗證實A77-1726能降低STAT6與IgG1啟動子上STAT6結(jié)合位點的結(jié)合，從而阻止IgG1的產(chǎn)生。也有學者證明，A77-1726能阻斷IL-13對JAK激酶的活化作用，導致JAK激酶使STAT6磷酸化的功能下降。研究表明Lyn缺陷小鼠有較高水平的血清免疫球蛋白、IL-4，Th2免疫反應增強是通過在EOS表面的FceRI導致Lyn信號通路的缺乏而實現(xiàn)的，在肥大細胞，Lyn激酶已被證明對Fyn激酶有抑制作用，而其表達水平可以驅(qū)動PI3K的活化和IL-4的產(chǎn)生[23]。

3 展 望

綜上所述，Lyn激酶與哮喘的發(fā)生有密切關(guān)系，Lyn激酶缺乏將擾亂PI3K/Akt、TGF-β/Smad、STAT6等信號途徑，最終導致嚴重的，持續(xù)的哮喘癥狀。積極預防、治療哮喘氣道黏液高分泌，對哮喘患者病情控制有重要意義?？赏ㄟ^基因干預等方法調(diào)節(jié)Lyn相關(guān)基因的活性及Lyn激酶的表達，加強其對下游多種信號通路的調(diào)節(jié)作用，減輕氣道高反應、氣道重塑、EOS浸潤等，進而減輕氣道的黏液高分泌，從而到達控制和治療哮喘的目標。

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