何文華 張悅 呂農(nóng)華

NADPH氧化酶(NADPH oxidase，NOX)是多亞基復(fù)合體，它被激活后產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species，ROS)，參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種生理活動，且與疾病的發(fā)生密切相關(guān)。在炎癥反應(yīng)中，NOX產(chǎn)生ROS調(diào)控多種炎癥信號通路的活化，導(dǎo)致炎癥級聯(lián)反應(yīng)。NOX還通過產(chǎn)生ROS以“信號通路放大器”的角色參與細(xì)胞增殖、血管生成和纖維化，在各種組織器官纖維化發(fā)病中起關(guān)鍵作用[1]。近10年來研究發(fā)現(xiàn)，NOX在急性胰腺炎(AP)和慢性胰腺炎(CP)的發(fā)病中起重要作用。

一、NOX在AP發(fā)病中的作用

最初發(fā)現(xiàn)的吞噬細(xì)胞型NOX(包括中性粒細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞)由胞膜上的催化亞基NOX2、調(diào)節(jié)亞基p22Phox和胞質(zhì)的調(diào)節(jié)亞基p47Phox、p40Phox、p67Phox、Rac1組成，它被細(xì)胞因子等激活后產(chǎn)生超氧化物(O2-)，隨后被代謝為過氧化氫(H2O2)[2]。非吞噬細(xì)胞型NOX的催化亞基由不同的同源蛋白構(gòu)成(如NOX1[3])，它們被激活后產(chǎn)生ROS(主要是O2-、H2O2)參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等許多生理活動，也與疾病的發(fā)生密切相關(guān)[2-3]。在炎癥反應(yīng)中，NOX產(chǎn)生ROS氧化修飾蛋白磷酸酶，調(diào)控NF-κB、MAPKs等多種炎癥信號通路的活化，而 NF-κB等調(diào)控產(chǎn)生的細(xì)胞因子又可激活NOX產(chǎn)生ROS[2]，形成的交互調(diào)控導(dǎo)致炎癥級聯(lián)反應(yīng)失控和組織損傷[3-4]。

NOX在AP發(fā)病中也起促進(jìn)炎癥信號通路活化的作用。已有研究證實(shí)NOX參與調(diào)控胰腺腺泡細(xì)胞NF-кB、Jak2/STAT3和MAPKs信號通路的活化[5-7]。Yu等[5]發(fā)現(xiàn)AR42J細(xì)胞表達(dá)NOX的亞基NOX1、p22Phox、p67Phox和p47Phox，雨蛙肽刺激AR42J細(xì)胞能增加NOX的活性，導(dǎo)致NF-κB激活和IL-6的表達(dá)上調(diào)。給予NOX抑制劑二苯基磺鎓(DPI)或轉(zhuǎn)染反義寡核苷酸能抑制雨蛙肽誘導(dǎo)的NF-κB激活和IL-6的表達(dá)。Chan和Leung[6]采用大鼠膽總管結(jié)扎誘導(dǎo)梗阻性AP模型，發(fā)現(xiàn)血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)通過與抗血管緊張素受體1(AT1)結(jié)合激活NOX，導(dǎo)致NF-κB的活化從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)。AT1受體阻滯劑氯沙坦能抑制NF-κB p65蛋白的磷酸化，改善胰腺組織損傷，降低髓過氧化物酶活性及血清IL-6水平。Yu等[5]研究發(fā)現(xiàn)，雨蛙肽刺激AR42J細(xì)胞后激活了JAK2/STAT3和MAPKs信號通路，上調(diào)TGF-β1的表達(dá)，而DPI、JAK2抑制劑AG490、 p22Phox和p47Phox寡核苷酸均抑制JAK2/STAT3和MAPKs的活化及TGF-β1的表達(dá)，表明NOX產(chǎn)生的ROS在AP的炎癥級聯(lián)反應(yīng)中起重要作用。此外，蛋白磷酸酶、組蛋白去乙?；敢彩荖OX調(diào)控的主要目標(biāo)，并參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細(xì)胞自噬[4]。何文華等[8]報(bào)道，NOX的抑制劑夾竹桃麻素能抑制牛磺膽酸鈉誘導(dǎo)的出血壞死性胰腺炎(ANP)大鼠胰腺組織NF-κB的活化及TNF-α、IL-6的表達(dá)，從而減輕胰腺炎嚴(yán)重程度。Deng等[9]研究發(fā)現(xiàn)，夾竹桃麻素通過抑制p38 MAPKs和NF-κB信號通路的激活減輕ANP大鼠腸屏障損傷。然而，也有報(bào)道中性粒細(xì)胞的NOX2參與緩解全身炎癥反應(yīng)綜合征，阻止肺損傷的發(fā)生[10-11]。因此，中性粒細(xì)胞的NOX在重癥AP發(fā)生中的作用還有爭議，值得進(jìn)一步研究。

二、NOX在CP發(fā)病中的作用

在CP發(fā)病過程中，乙醇、乙醛、脂多糖等致病因素?fù)p傷胰腺腺泡細(xì)胞，釋放的炎癥遞質(zhì)可誘導(dǎo)胰腺星狀細(xì)胞(PSCs) 活化[12-14]，活化的PSCs通過自體分泌TGF-β1 、血小板衍生生長因子(PDGF)等細(xì)胞因子進(jìn)一步激活PSCs內(nèi)的MAPK、NF-κB、Smad等信路通路，使PSC呈持續(xù)活化狀態(tài)，促進(jìn)胰腺纖維化的發(fā)生。Hu等[15]研究發(fā)現(xiàn)PSCs表達(dá)NOX的亞基gp91phox、p22Phox、p47Phox和p67Phox。PDGF誘導(dǎo)能顯著增加PSCs的NOX活性，乙醇處理后可進(jìn)一步增強(qiáng)NOX活性和PDGF誘導(dǎo)的DNA合成，但這一作用能被抗氧化劑N-乙酰-L-半胱氨酸、ROS清除劑Tiron和NOX抑制劑DPI所阻斷。敲除p47Phox基因也能阻斷PDGF誘導(dǎo)的NOX的活性增強(qiáng)和DNA合成，表明NOX在乙醇和PDGF刺激引起的PSCs增殖中起重要作用。Masamune等[16]研究也發(fā)現(xiàn)PSCs表達(dá)NOX的亞基gp91phox/NOX2、p22Phox、p47Phox、NOX1、NOX4。PDGF-BB、IL-1β和AngⅡ可誘導(dǎo)PSCs產(chǎn)生ROS。NOX抑制劑DPI和夾竹桃麻素能阻斷PSCs產(chǎn)生ROS，并抑制PDGF誘導(dǎo)的增殖和IL-1β誘導(dǎo)的趨化因子，阻止PSCs活化和細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的生成。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，DPI能抑制DBTC誘導(dǎo)的CP大鼠的胰腺纖維化。Sakurai等[17]研究發(fā)現(xiàn)，給予AngⅡ受體拮抗劑和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)能阻止大鼠CP纖維化的發(fā)展，其機(jī)制是通過抑制NOX產(chǎn)生ROS， 阻斷p38MAPKs信號通路，從而抑制Ⅰ型膠原的產(chǎn)生和α-SMA表達(dá)。國內(nèi)動物實(shí)驗(yàn)報(bào)道也發(fā)現(xiàn)PDTC等抗氧化劑可抑制PSCs的活化，減少ECM的產(chǎn)生[18]。此外，CP時(shí)NOX產(chǎn)生的ROS還增加了胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。最近有證據(jù)顯示，ROS誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞因子可能分別導(dǎo)致炎癥性腸病患者和CP患者發(fā)展為結(jié)腸癌和胰腺癌[19]。

綜上所述，NOX及其產(chǎn)生的ROS在AP和CP的發(fā)病機(jī)制中起著重要的作用。在AP的發(fā)病機(jī)制中，NOX產(chǎn)生ROS調(diào)控胰腺腺泡細(xì)胞NF-κB、MAPKs等多種炎癥信號通路的活化，導(dǎo)致炎癥級聯(lián)反應(yīng)和胰腺組織損傷。它還可能參與調(diào)控中性粒細(xì)胞內(nèi)的NF-κB活化，調(diào)控炎癥遞質(zhì)的釋放，導(dǎo)致局部組織損傷和全身炎癥反應(yīng)；在CP的發(fā)病機(jī)制中，NOX介導(dǎo)了乙醇、生長因子等誘導(dǎo)的PSCs增殖、活化和ECM生成。雖然基礎(chǔ)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗氧化劑對AP和CP有益，但臨床研究仍未發(fā)現(xiàn)任何抗氧化劑能改善AP的病情嚴(yán)重程度或縮短病程[20]，抗氧化劑也不能減輕CP患者的疼痛或改善生活質(zhì)量[21]。因此現(xiàn)有的抗氧化劑不能選擇性地清除NOX產(chǎn)生的ROS，未來的研究應(yīng)針對胰腺腺泡細(xì)胞和PSCs的NOX，開發(fā)安全、有效的選擇性NOX抑制劑以抑制它們細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而阻斷AP的炎癥級聯(lián)反應(yīng)和CP的胰腺纖維化。

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