宋菲等

【關(guān)鍵詞】 糖尿病腎?。籘LR2；TLR4；藥物

中圖分類號(hào)：R587.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.10031383.2015.05.023

在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，終末期腎臟疾?。‥SRD）的首位病因仍然是糖尿病腎病（DN）。我國(guó)DN的發(fā)病率和患病率上升較快，已成為ESRD的第二位病因，嚴(yán)重?fù)p害到人民群眾的身體健康和家庭幸福。但DN的發(fā)病關(guān)鍵機(jī)制尚未明了。近年來(lái)，許多研究認(rèn)為DN進(jìn)展的中心環(huán)節(jié)極有可能是炎癥通路。持續(xù)微炎癥反應(yīng)及其導(dǎo)致的細(xì)胞外基質(zhì)增生很可能是DN進(jìn)展的共同通路[1]。闡明微炎癥的作用機(jī)制很有可能為DN的治療找到新的途徑，而Toll樣受體（TLRs）特別是其中的TLR2、TLR4在DN炎癥通路中的作用成為研究熱點(diǎn)。現(xiàn)將TLR2、TLR4在DN炎癥通路中的作用及藥物干預(yù)研究進(jìn)展綜述如下。

1 TLRS概述

1.1 TLRS的基本特性

研究發(fā)現(xiàn)TLRs有12種家族成員。早期首先在果蠅的研究中發(fā)現(xiàn)TLRs是一類Ⅰ型跨膜糖蛋白模式識(shí)別受體，有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，存在于各種組織細(xì)胞如中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞等免疫、炎癥細(xì)胞中廣泛分布。有趣的是，TLRs在腎小球系膜細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和足細(xì)胞等腎臟固有細(xì)胞中也有表達(dá)[2]。在12種TLRS中，除了TLR1、TLR6、TLR10，其余受體均能識(shí)別不同的配體[3]。哺乳動(dòng)物與果蠅相似，TLRs都屬Ⅰ型跨膜蛋白，均由胞內(nèi)區(qū)、胞外區(qū)、跨膜段3部分組成。TLRs信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑包括髓樣分化蛋白88（MyD88）依賴性及非依賴性兩種途徑。MyD88依賴性途徑涉及TLRs中的多個(gè)，其中包括TLR2、TLR4。TLR2和TLR4需要含TIR的接頭蛋白（TIRAP）和 MyD88 共同作用[4]。當(dāng)受到病原微生物或其產(chǎn)物刺激時(shí)，TLR可識(shí)別相應(yīng)配體并與之結(jié)合，活化MARK或NFκB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，活化后的NFκB進(jìn)入胞核啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，相應(yīng)的炎癥因子如白細(xì)胞介素（IL）、TNFα及干擾素（IFN）等被合成并分泌出來(lái)，繼而引發(fā)一系列炎性反應(yīng)，早期免疫應(yīng)答形成。

1.2 TLR2的信號(hào)傳導(dǎo)通路

TLR2的信號(hào)傳導(dǎo)通路是通過(guò)MyD88依賴途徑。TLR2識(shí)別相應(yīng)的配體后通過(guò)同系的PAMPs銜接，隨后與MyD88通過(guò)TIRTIR相互作用。MyD88進(jìn)一步激活I(lǐng)L1受體相關(guān)激酶（IRAK） IRAK4、IRAK1、IRAK2以及IRAKM。最先被激活的激酶是IRAK4，激活后的IRAK4利用腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TRAF6）、β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激活的蛋白激酶（TAKI）、TAKI結(jié)合蛋白1和2（TAB1，TAB2）進(jìn)入下一級(jí)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，經(jīng)p38、JNK等促分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）途經(jīng)或經(jīng)IκB激酶磷酸化激活NFκB途經(jīng)，最終誘發(fā)一系列炎癥細(xì)胞因子和黏附分子等的表達(dá)，進(jìn)而產(chǎn)生一系列相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)[5，6] 。

1.3 TLR4的信號(hào)傳導(dǎo)通路

TLR4的信號(hào)傳導(dǎo)通路分MyD88依賴途徑及不依賴MyD88的TRIF途徑。前者可聯(lián)結(jié)TIR域并接收IRAK、IRAK1、IRAK4和TRAF1等激活轉(zhuǎn)錄因子，如NFκB和AP1，從而促使大量細(xì)胞活性因子（IL1、IL6、IL8）和炎癥因子的合成及轉(zhuǎn)錄表達(dá)；后者是與含有TRIF的受體同源區(qū)（TIR）聯(lián)結(jié)TRAM形成復(fù)合物，介導(dǎo)IRF3生成IFNβ和IP10[7～9]，終究產(chǎn)生相應(yīng)免疫炎癥應(yīng)答。

由上述可見(jiàn)，研究發(fā)現(xiàn)TLR2、TLR4屬于TLRs 12種成員，在腎小球系膜細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和足細(xì)胞等腎臟固有細(xì)胞中有明顯表達(dá)，均參與了炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答過(guò)程，且信號(hào)傳導(dǎo)通路清晰，因此，可能與腎臟炎癥反應(yīng)有密切關(guān)系，有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

2 TLR2、TLR4在DN炎癥狀態(tài)中的作用

國(guó)內(nèi)外研究表明DN受遺傳因素、血流動(dòng)力學(xué)異常以及高糖相關(guān)的生化代謝異常等多方面因素影響[10，11]?；谘装Y通路是DN進(jìn)展的中心環(huán)節(jié)這一最新學(xué)說(shuō)，目前成為研究熱點(diǎn)，研究DN炎癥狀態(tài)特別是炎癥通路的形成機(jī)制，并對(duì)其進(jìn)行干預(yù)或阻斷顯得十分有意義，有望成為DN治療的新方法。

2.1 TLR2在DN炎癥狀態(tài)中的作用

從上述可知，TLR2、TLR4在炎癥通路中起著十分重要的作用。有研究發(fā)現(xiàn)[12]，DN大鼠腎組織上TLR2和其內(nèi)源性配體（熱激蛋白70和高遷移率族蛋白1）的表達(dá)較正常有所增加，并與MyD88和單核細(xì)胞趨化蛋白1表達(dá)呈正相關(guān)；鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)的糖尿病小鼠在剔除TLR2基因后可發(fā)現(xiàn)其腎臟病變減輕，足細(xì)胞丟失減少。另有實(shí)驗(yàn)表明高糖能誘導(dǎo)TLR2mRNA的高表達(dá)[13]。Devaraj等[14]研究發(fā)現(xiàn)，敲除TLR2基因的T1DM小鼠腎臟的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGFβ）及層黏蛋白的表達(dá)減少，與此同時(shí)，nephrin、podocin的表達(dá)及足細(xì)胞數(shù)目增加。以上研究結(jié)果說(shuō)明，TLR2在DN的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用，在DN中TLR2表達(dá)增高，反之，TLR2表達(dá)減弱則DN的病變減輕，值得進(jìn)一步進(jìn)行基礎(chǔ)甚至臨床的研究闡明。

2.2 TLR4在DN炎癥狀態(tài)中的作用

TLR4可在高糖狀態(tài)下促進(jìn)高血脂誘導(dǎo)DN腎小球病變的發(fā)生發(fā)展。Lepenies J等[15]通過(guò)對(duì)70例慢性腎臟疾病患者的腎組織TLR4、單核細(xì)胞趨化蛋白1（MCP1）、TGF、尿MCP1的表達(dá)進(jìn)行定量分析，并檢測(cè)與腎功能相關(guān)的主要指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腎組織TLR4的表達(dá)與MCP1顯著相關(guān)，TLR4的表達(dá)與尿蛋白的程度成正比，并隨著尿蛋白的升高而增加。還有研究發(fā)現(xiàn)，TLR4在DM患者的腎臟中過(guò)度表達(dá)，其表達(dá)程度與間質(zhì)中巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和糖化血紅蛋白水平呈正相關(guān)[16，17]。而林珊等人[18]研究顯示，DN患者腎組織中TLR4的表達(dá)明顯上調(diào)，并與腎小管上皮細(xì)胞炎癥密切相關(guān)。另有體外實(shí)驗(yàn)表明高糖狀態(tài)下大鼠模型中腎小球系膜細(xì)胞的TLR4的表達(dá)明顯升高，并隨著劑量濃度的增加而上升[19]。endprint

2.3 TLR2、TLR4在DN炎癥狀態(tài)中的協(xié)同作用

研究發(fā)現(xiàn)，在DN炎癥狀態(tài)中TLR2、TLR4的作用具有正相關(guān)的協(xié)同性。國(guó)外一項(xiàng)研究證明[20]TLR2和TLR4在糖尿病腎組織中的表達(dá)均增加。Dasu等[21]發(fā)現(xiàn)在高糖環(huán)境下，THP1人單個(gè)核細(xì)胞上TLR2和TLR4表達(dá)增加，但在敲除TLR2和TLR4基因后再在高糖環(huán)境中孵育24 h，則不論單獨(dú)或聯(lián)合敲除，NFκBp65表達(dá)均明顯下調(diào)。因此可以假設(shè)，通過(guò)同時(shí)或分別調(diào)控TLR2、TLR4/NFκB信號(hào)傳導(dǎo)通路，抑制DN的炎癥反應(yīng)狀態(tài)，對(duì)延緩DN發(fā)生發(fā)展具有重要意義。

3 DN藥物治療的新發(fā)現(xiàn)

隨著DN腎組織病變發(fā)生發(fā)展的炎癥機(jī)制研究的逐漸深入，針對(duì)腎組織TLRs通路的一些藥物的研究逐漸增多，近年來(lái)研究較多的藥物主要有他克莫司（Tacrolimus）以及白芍總苷（TGP）等，現(xiàn)就這兩個(gè)藥物加以綜述。

3.1 他克莫司（Tacrolimus）在腎臟病中的作用

Tacrolimus為從土壤放線菌中提取的一種具有大環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的新型免疫抑制劑，因其具有療效好、費(fèi)用低及副作用小等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，在臨床上已較廣泛應(yīng)用于腎移植等抗免疫排斥反應(yīng)。研究表明，Tacrolimus在體外可抑制淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子活化T細(xì)胞核因子（NFAT）以及NFκB 的活性，從而抑制IL2、IL6、IL8等重要炎癥因子的表達(dá)，此可能為T(mén)acrolimus免疫抑制的基礎(chǔ)[22]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，Tacrolimus治療組大鼠腎組織巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)數(shù)較模型組并無(wú)顯著差異，但與模型組相比，治療組腎組織的TLR2、TLR4的表達(dá)明顯受到抑制，NFκB細(xì)胞數(shù)也顯著減少，這一現(xiàn)象說(shuō)明Tacrolimus或可通過(guò)直接或間接作用下調(diào)腎臟巨噬細(xì)胞上TLR2與TLR4的表達(dá)，從而抑制與TLRNFκB的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及調(diào)控途徑有關(guān)的炎癥反應(yīng)[23]。因此，可以認(rèn)為T(mén)acrolimus能通過(guò)抑制TLR2與TLR4信號(hào)傳導(dǎo)通路而減輕腎臟炎癥狀態(tài)，這一點(diǎn)使得將Tacrolimus應(yīng)用于抑制DN炎癥反應(yīng)這一中心環(huán)節(jié)達(dá)到延緩或阻止DN進(jìn)展成為可能，有待基礎(chǔ)及臨床進(jìn)一步研究。

3.2 白芍總苷（TGP）在腎臟病中的作用

白芍總苷（TGP）主要由揮發(fā)油類、單萜類、三萜類及黃酮類等化合物組成。作為一種中藥提取物，現(xiàn)已明確具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜以及抗驚厥、抗炎等多種藥理作用，長(zhǎng)期的中醫(yī)實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等免疫性疾病治療，尚未發(fā)現(xiàn)TGP對(duì)人體有明顯的副作用。專門(mén)的TGP的動(dòng)物毒性研究也顯示TGP無(wú)明顯毒性損害。因此，其作為中藥的免疫抑制劑，在臨床免疫治療中將可能有不可忽視的廣泛應(yīng)用前景。有研究[24]進(jìn)一步證實(shí)TGP可以促進(jìn)對(duì)特異性T調(diào)節(jié)細(xì)胞和非特異性T調(diào)節(jié)細(xì)胞的誘導(dǎo)，有效抑制巨噬細(xì)胞分泌IL1β、IL2、TNFα等多種炎癥介質(zhì)。在STZ誘導(dǎo)DN大鼠的研究中發(fā)現(xiàn)[25，26]，TGP能抑制病鼠腎組織中炎癥通路及細(xì)胞因子的表達(dá)，這提示TGP可以通過(guò)減少糖尿病大鼠腎組織內(nèi)巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)，抑制巨噬細(xì)胞在腎組織內(nèi)局部的增殖，減少炎癥因子的釋放來(lái)發(fā)揮保護(hù)作用。Wu Y等發(fā)現(xiàn)[27]，TGP不但可以使糖尿病大鼠尿白蛋白排泄明顯減輕，還能有效抑制腎組織細(xì)胞外基質(zhì)蛋白Ⅳ型膠原的產(chǎn)生，對(duì)糖尿病大鼠腎小管間質(zhì)損傷起到明顯的保護(hù)作用，并發(fā)現(xiàn)糖尿病腎組織ICAMl的表達(dá)與TGP劑量成反比，起到了延緩大鼠DN進(jìn)展的作用。由此可見(jiàn)，TGP對(duì)大鼠DN的腎組織病變發(fā)生發(fā)展的炎癥通路這個(gè)中心環(huán)節(jié)有明顯的抑制效應(yīng)，起到減輕腎臟炎癥及基質(zhì)增殖，延緩或阻止DN進(jìn)展的作用，最終可能達(dá)到提高患者生活質(zhì)量及延長(zhǎng)生存時(shí)間的目的，有待進(jìn)一步的研究。

4 展望

對(duì)于多種組織細(xì)胞的TLR2、TLR4的研究，國(guó)內(nèi)外已有較多的報(bào)道，其種類、分布、配體及作用機(jī)制等已經(jīng)較為明確。但對(duì)于DN腎組織中的TLR2、TLR4的作用機(jī)制尚未完全明確。近年來(lái)，隨著DN發(fā)病率的不斷攀升和控制其進(jìn)展難度大，越來(lái)越多的研究?jī)A向于將TLR2、TLR4、MyD88、NFκB以及細(xì)胞因子作為抑制靶點(diǎn)來(lái)研究，最終目的為開(kāi)發(fā)有效治療DN的藥物。目前，對(duì)于相關(guān)藥物的基礎(chǔ)研究仍少，臨床研究未見(jiàn)報(bào)道，因此用藥機(jī)制及臨床應(yīng)用研究還需進(jìn)一步的深入。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] Arora MK，Singh UK.Molecular mechanisms in the pathogenesisof diabetic nephropathy：an update[J].Vascul Pharmacol，2013，58（4）：259271.

[2] Gluba A，Banach M，Hannam S，et al.The role of Tolllike receptors in renal diseases[J].Nat Rev Nephro of，2010，6（4）：224235.

[3] Undethill DM，Ozinsky A.Toll like receptors：key mediators of mierobe deteetion[J].Curr Opin Immunol，2002，14（l）：103110.

[4] Froy.Regulation of mammalian defenson expression by Toll likereceptordependent and independent signalling pathways[J].Cell Microbio1，2005，7（10）：13871397.

[5] Bowie AG，Haqa IR.The role of Tolllike receptors in the host response to viruses[J].Molecular Immunology，2005（42）：859867.endprint

[6] Cynthia A，ByrdLeifer1，Ellen F Block，et al.The role of MyD88 and TLR4 in the LPSmimetic activity of Taxol Eur[J].J Immunol，2001，31（8）：24482457.

[7] Saemann MD，Weiehhart T，Zeyda M，et al.TammHorsfall glycoprotein links innate immune cell activation with adaptive immunity via a Tolllike receptor4dependent mechanism[J].J Clin Invest，2005，115（2）：468475.

[8] Ritkin IR，Leadbetter EA，Busconi L，et al.Tolllike receptors，endogenous ligands，and systemic autoimmune disease[J].Immunol Re，2005（204）：2742.

[9] Ishii KJ，Coban C，Akira S.Manifold mechanisms of Tolllike receptorligand recognition[J].J Clin Immunol，2005，25（6）：511521.

[10] Kong LL，Wu H，Cui WP，et al.Advances in murine models of diabetic nephropathy[J].J Diabetes Res，2013，2013：797548.

[11] Reddy MA，Natarajan R.Epigenetics in diabetic kidney disease[J].J Am Soc Nephrol，2011，22（12）：21822185.

[12] Li F，Yang N，Zhang L，et al.Increased expression of tolllike receptor 2 in rat diabetic nephropathy[J].Am J Nephrol，2010，32（2）：179186.

[13] Wolfs TG，Buurman WA，van SChadewijk A，et al.In vivo expression of Tolllike receptor 2 and 4 by renal epithelial cell：INF gamma and TNFalpha mediated upregulation during inflammation[J].Immunology，2002，168（3）：12861293.

[14] Devaraj S，Tobias P，Kasinath BS，et al.Knockout of tolllike receptor2 attenuates both the proinflammatory state of diabetes and incipient diabetic nephropathy[J].Arterioscler Thromb Vase Biol，2011，31（8）：17961804.

[15] Lepenies J，Eardley KS，Kienitz T，et al.Renal TLR4 mRNA e xpression correlates with inflammatory marker MCP1 and profibrotic molecule TGF1 in patients with chronic kidney disease[J].Nepheon Clin Pract，2011，119（10）：c97c104.

[16] Lin M，Yiu WH，Wu HJ，et al.Tolllike receptor 4 promotes tubular inflammation in diabetic nephrnpathy[J].J Am Soe Nephrel，2012，23（1）：86102.

[17] Devaraj S，Dasu MR，Park sH，et al.Increased levels of ligands of Tolllike receptors 2 and 4 in type1 diabetes[J].Diabetologia，2009，52（8）：16651668.

[18] 林 珊，劉建梅，賈俊亞，等.Toll樣受體 4 在糖尿病腎病患者腎小管中的表達(dá)及意義[J].臨床薈萃，2010，25（8）：680682.

[19] Kaur H，Chien A，Jialal I.Hyperglycemia induces Toll like receptor 4 expression and activity in mouse mesangial cells：relevance to diabetic nephropathy[J].Am J Physiol Renal Physiol，2012，303（8）：1145-1150.

[20] Rocchi R，Kimura H，Tzou SC，et al.Tolllike receptorMyD88and Fc receptor pathways of mast cells mediate the thyroid dysfunctions observed during nonthyroidal illness[J].Proc Natl Acad Sci U S A，2007，104（14）：60196024.

[21] Dasu MR，DevaraJ S，Zhao L，et al.High glucose induces tolllike receptor expression in human monocytes：mechanism of activation[J].Diabetes，2008，57（11）：30903098.

[22] 尹 廣.FK506在腎移植的臨床應(yīng)用[J].腎臟病與透析腎移植雜志，2000，9（3）：243247.

[23] 陳姍姍，齊向明，張 煒，等.Tacrolimus 對(duì)糖尿病大鼠腎臟巨噬細(xì)胞 Toll樣受體2與4表達(dá)的影響[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào)，2013，29（3）：377381.

[24] 王紅權(quán)，詹 杰.白芍總苷治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎藥理作用及機(jī)制[J].醫(yī)學(xué)導(dǎo)報(bào)，2014，34（2）：199201.

[25] Zhang P，Zhang JJ，Su J，et al.Effect of total glucosides of paeony on the expression of nephrin in the kidneys from diabeticrats[J].Am J Chin Med， 2009，37（2）：295307.

[26] 蘇 靜，吳永貴，張晶晶，等.白芍總苷對(duì)糖尿病大鼠腎組織JAK/STAT信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2009，19（3）：362366.

[27] Wu Y，Ren K，Liang C，et al.Renoprotective effect of totalglucosides of paeony （TGP） and its mechanism in experimental diabetes[J].J Pharmacol Sci，2009，109（1）：7887.

（收稿日期：2015-03-10 修回日期：2015-10-25）

（編輯：潘明志）endprint