劉娜娜 冀兵

調(diào)節(jié)激活正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌細(xì)胞因子（regulated upon activation normal T expressed and secreted，RANTES）是CC趨化性細(xì)胞因子家族成員之一，具有高效的趨化多種免疫細(xì)胞的活性，參與免疫炎癥反應(yīng)的發(fā)生。RANTES最早于1988年被發(fā)現(xiàn)，研究者通過減差cDNA基因庫技術(shù)鑒定并依據(jù)特性將其命名。趨化因子RANTES對多種細(xì)胞有趨化作用，參與炎癥反應(yīng)，激活淋巴細(xì)胞，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長和分化，并參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理、生理過程。顱腦損傷是一種常見病，病情變化快，致死率及致殘率較高[1]。急性腦損傷時(shí)原發(fā)性損傷可直接導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞功能受損、壞死細(xì)胞凋亡、血腦屏障破壞，隨后引發(fā)級聯(lián)反應(yīng)以及各種炎癥因子的釋放，相互作用加重原來的損傷，監(jiān)測和治療早期炎癥反應(yīng)是十分必要的[2]。研究趨化因子RANTES與顱腦損傷的關(guān)系有利于評估和治療顱腦疾病，本文現(xiàn)圍繞趨化因子RANTES在顱腦損傷的研究進(jìn)展報(bào)道如下。

一、趨化因子RANTES在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用

RANTES也被稱為CCL5，是一種分子量為8000的小分子蛋白，人RANTES蛋白的基因定位于17q11-21。RANTES單體包含1個(gè)C端的螺旋、1個(gè)三股反向平行的片層和2個(gè)N端的短股，除單體外，還可以二聚體或多聚體的形式存在。RANTES來源廣泛，由巨噬細(xì)胞、活化的T細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、上皮細(xì)胞、血小板等分泌，對多種白細(xì)胞如單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等具有趨化或刺激作用。RANTES通過4種趨化因子受體進(jìn)行信號傳導(dǎo)，CCR1和CCR5是高親和力受體，CCR3為中親和力受體，CCR4是低親和力受體，CCR5為主要受體。不同濃度的趨化因子RANTES與其受體結(jié)合通過不同的傳導(dǎo)途徑促進(jìn)鈣離子內(nèi)流發(fā)揮作用。

趨化因子RANTES在大腦發(fā)育中起著重要作用。Bakhiet等[3]研究發(fā)現(xiàn)不同時(shí)期RANTES在胎兒星形膠質(zhì)細(xì)胞增殖、存活和分化能力中的作用是不同的。RANTES被證明可誘導(dǎo)5周大胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞增殖，但抑制其分化；10周大胎兒RANTES抑制其增殖，促進(jìn)細(xì)胞的生長和分化。

Ferrario等[4]利用cDNA基因芯片技術(shù)，發(fā)現(xiàn)趨化因子RANTES影響各種神經(jīng)元基因的表達(dá)，可能在分化過程中的不同階段和不同的生理?xiàng)l件下調(diào)節(jié)人類神經(jīng)元的多種功能，還可能參與神經(jīng)元遷移、神經(jīng)元存活、神經(jīng)突生長。Sanchez等[5]在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和損傷后再生研究中發(fā)現(xiàn)，垂體腺苷酸環(huán)化酶激活多肽對神經(jīng)元保護(hù)作用在一定程度上是通過RANTES釋放介導(dǎo)的。

RANTES是趨化因子CC家族重要組成之一，其受體存在于大腦中，RANTES在炎癥刺激下持續(xù)表達(dá)，參與炎癥反應(yīng)。Lane等[6]在研究C57BL/6小鼠感染鼠肝炎病毒導(dǎo)致脫髓鞘性腦脊髓炎時(shí)發(fā)現(xiàn)CD4+T細(xì)胞可通過調(diào)控RANTES的表達(dá)來影響感染小鼠體內(nèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥和脫髓鞘過程，同時(shí)RANTES可吸引巨噬細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)加速髓鞘破壞，給予RANTES拮抗劑可減輕病毒誘導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)和脫髓鞘的嚴(yán)重程度。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的單核巨噬細(xì)胞，在腦損傷的神經(jīng)炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[7]。Skuljec等[8]首次發(fā)現(xiàn)RANTES減少脂多糖誘導(dǎo)的抗炎因子白介素-10的產(chǎn)生，從而發(fā)揮對小膠質(zhì)細(xì)胞的促炎作用。用延時(shí)共聚焦顯微鏡分析成年腦損傷小鼠急性分離活體切片，發(fā)現(xiàn)損傷后24 h周圍小膠質(zhì)細(xì)胞廣泛遷移，3 d后達(dá)到峰值。CCR5的藥物阻斷劑降低了小膠質(zhì)細(xì)胞的遷移速度和周圍遷移細(xì)胞的數(shù)量，表明趨化因子RANTES在調(diào)節(jié)離散遷移參數(shù)方面發(fā)揮了新的作用[9]。

二、趨化因子RANTES在腦損傷時(shí)的變化

RANTES來源和分布廣泛，許多不同類型的細(xì)胞在損傷后能夠產(chǎn)生RANTES。Omari等[10]發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的人類大腦內(nèi)皮細(xì)胞在生理狀態(tài)下可以分泌低水平的RANTES，在接受活化T細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白CD40L分子刺激后，RANTES的分泌明顯增加，腦損傷后如腫瘤壞死因子-α 等炎癥因子可刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌大量RANTES。Li等[11]發(fā)現(xiàn)小鼠在腦刺傷后RANTES表達(dá)增加，小鼠在損傷后1 h內(nèi)開始出現(xiàn)RANTES升高，第1天達(dá)到峰值，第7.6天恢復(fù)基線。Lumpkins等[12]對108例危重創(chuàng)傷患者進(jìn)行前瞻性研究，分別在住院第1天和第7天評估血清中RANTES的水平，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重顱腦損傷患者血清RANTES在入院時(shí)明顯高于非顱腦損傷和輕度顱腦損傷的患者。

三、趨化因子RANTES與繼發(fā)性腦損傷的關(guān)系

顱腦損傷后常引起神經(jīng)細(xì)胞死亡和腦組織慢性退化，導(dǎo)致繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生和發(fā)展，出現(xiàn)腦缺血、腦灌注損傷、癲癇、疼痛等并發(fā)癥。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)元都可產(chǎn)生RANTES。RANTES參與細(xì)胞間信息傳遞、引導(dǎo)神經(jīng)元在胚胎發(fā)育過程中分化遷移及趨化炎癥細(xì)胞等。顱腦損傷時(shí)，趨化因子RANRES直接或間接參與炎癥細(xì)胞的活化和浸潤，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，介導(dǎo)炎癥損傷。

（一）趨化因子RANTES在腦缺血、腦缺血再灌注中的變化

趨化因子RANTES在腦缺血和再灌注綜合征中得到廣泛研究。Terao等[13]制造不同種類的缺血性卒中的模型，觀察白細(xì)胞和血小板的變化、判斷血腦屏障的透通性、梗死面積的大小及監(jiān)測不同細(xì)胞的血液和組織趨化因子RANTES濃度，發(fā)現(xiàn)RANTES調(diào)節(jié)腦缺血再灌注引起的微血管功能障礙、炎癥和組織損傷。在腦微血管中，RANTES誘導(dǎo)白細(xì)胞的招募和血小板的黏附。血細(xì)胞釋放的RANTES是缺血再灌注的重要中介因子。腦損傷后，實(shí)質(zhì)細(xì)胞來源的RANTES可以通過胞外作用轉(zhuǎn)移到內(nèi)皮細(xì)胞表面，但從血中釋放RANTES反應(yīng)迅速，對發(fā)病機(jī)制的啟動更為有效。

此外，RANTES和CCR5的一些基因多態(tài)性與心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系已經(jīng)被研究，顱腦損傷后RANTES、CCR5在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中上調(diào)，同時(shí)可能影響星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元中的RANTES信號傳遞[14]。RANTES基因啟動子區(qū)域的A-403等位基因變異導(dǎo)致基因表達(dá)較G-403增加，與腦缺血風(fēng)險(xiǎn)有顯著相關(guān)性[15]。在腦缺血中，抑制RANTES介導(dǎo)的活性可能是治療缺血性腦損傷的一種有效途徑，在小鼠局灶性缺血模型中，RANTES敲除小鼠與野生型小鼠相比，梗死面積明顯減少，血腦屏障通透性明顯降低[14]。但是Sorce等[16]在小鼠缺血性卒中模型中發(fā)現(xiàn)相反的結(jié)果，與野生型小鼠相比，CCR5缺陷小鼠腦梗死面積更大，神經(jīng)元死亡和中性粒細(xì)胞浸潤增加，研究提示CCR5在缺血性腦卒中潛在的和意想不到的神經(jīng)保護(hù)作用，同時(shí)也表明RANTES和其配體在炎癥細(xì)胞上和神經(jīng)元上發(fā)揮關(guān)鍵作用。另外，Zaremba等[17]在卒中24 h內(nèi)對23例缺血性腦卒中和15例緊張性頭痛患者行血清、腦脊液RANTES檢測和腦CT檢查，發(fā)現(xiàn)缺血性卒中患者腦脊液RANTES水平與緊張性頭痛患者相比顯著升高，血清RANTES無顯著差異，腦脊液RANTES水平與早期CT低密度容量呈正相關(guān)，提示RANTES可能在缺血性卒中早期炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用。

（二）趨化因子RANTES在癲癇時(shí)的變化

癲癇是一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病。顱腦損傷后容易引起癲癇，受損早期，血腦屏障的破壞、興奮性遞質(zhì)和氧自由基釋放的異常造成細(xì)胞代謝紊亂容易引起癲癇，后期腦組織愈合和修復(fù)易引起晚期癲癇，顳葉是外傷后晚期癲癇常見的病灶[18]。研究表明趨化因子及其受體（包括RANTES）在癲癇中起重要作用，可能是癲癇控制的新治療靶點(diǎn)。Fiala等[19]為了確定難治性顳葉癲癇患者神經(jīng)細(xì)胞凋亡的上游信號，用免疫組織化學(xué)和共聚焦顯微鏡對13例顳葉癲癇患者和5例對照組腦組織中趨化因子的表達(dá)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)趨化因子RANTES存在于難治性顳葉癲癇患者顳葉皮層和海馬的神經(jīng)元核中，趨化因子RANTES的核效應(yīng)在難治性癲癇的神經(jīng)細(xì)胞凋亡中起新的作用，因此趨化因子RANTES阻斷劑可能對于難治性癲癇患者具有神經(jīng)保護(hù)作用。許君[20]通過實(shí)驗(yàn)研究表明趨化因子RANTES在癲癇初期表達(dá)上調(diào)，參與癲癇持續(xù)狀態(tài)初期的病理過程，與癲癇的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。劉倩等[21]也證明了大鼠海馬組織趨化因子RANTES參與癲癇疾病的發(fā)生和發(fā)展的過程。Louboutin等[22]用海人酸腹腔內(nèi)給藥誘發(fā)癲癇大鼠模型中發(fā)現(xiàn)抑制血液循環(huán)的CCR5減少其與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用，減少白細(xì)胞在血腦屏障的遷移，可以有效保護(hù)大鼠免于癲癇發(fā)作、血腦屏障滲漏、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和炎癥反應(yīng)進(jìn)展，促進(jìn)神經(jīng)源性修復(fù)。

（三）趨化因子RANTES在疼痛方面的作用

神經(jīng)性疼痛是神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙所導(dǎo)致的一種常見病理癥狀。神經(jīng)損傷可引起炎癥和免疫反應(yīng)，引發(fā)細(xì)胞因子和趨化因子上調(diào)，從而導(dǎo)致神經(jīng)性疼痛的發(fā)展。Liou等[23]證明了不同趨化因子和趨化因子受體（如RANTES/CCR5）可以作為神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞通信的介質(zhì)，對傷害性信號的傳導(dǎo)有明顯調(diào)節(jié)作用。Benamar等[24]研究發(fā)現(xiàn)RANTES能夠在導(dǎo)水管周圍灰度水平上調(diào)控制痛覺過敏的通路，同時(shí)RANTES誘導(dǎo)的痛覺過敏可通過RANTES阻斷劑預(yù)處理逆轉(zhuǎn)。

四、結(jié)論與展望

趨化因子RANTES在神經(jīng)細(xì)胞的生長、分化和發(fā)育方面起著重要作用，參與顱腦損傷后炎癥因子的釋放，與其繼發(fā)性損害關(guān)系密切，監(jiān)測RANTES可作為綜合判斷顱腦損傷和預(yù)后的方法之一。目前拮抗RANTES藥物已經(jīng)處于研究中，可能為臨床治療顱腦損傷及其合并癥提供新的方法。