李 瑋， 董衛(wèi)國(guó)

武漢大學(xué)人民醫(yī)院 消化內(nèi)科，湖北 武漢 430060

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)是累及腸道的慢性、復(fù)發(fā)性的炎癥性疾病，通常表現(xiàn)為克羅恩病(Crohn′s disease，CD)或潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)[1]，其發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。IBD患者血清中促炎細(xì)胞因子水平升高，抗炎細(xì)胞因子水平降低，可檢測(cè)出各種自身抗體，給予抗炎、免疫抑制能改善IBD癥狀，表明免疫功能紊亂在IBD發(fā)病機(jī)制中起到重要作用[2]。Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)是表達(dá)于多種免疫細(xì)胞上的跨膜蛋白，可識(shí)別外源性病原體或細(xì)胞損傷[3]。本研究對(duì)TLR與IBD相關(guān)性及藥物治療的研究進(jìn)展作一綜述，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 TLR信號(hào)通路

TLR廣泛分布于免疫細(xì)胞尤其是非特異免疫細(xì)胞以及某些體細(xì)胞表面，如單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等，并可直接識(shí)別結(jié)合病原體相關(guān)分子模式[4]。在各種炎癥因子相互影響和作用的情況下，核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)起中心調(diào)控作用。TLRs是NF-κB上游信號(hào)調(diào)節(jié)因子，可激活多種細(xì)胞因子，引起一系列的免疫和炎癥反應(yīng)[5]。TLRs通過(guò)髓樣分化因子88(myeloid differentiation primary response protein 88，MyD88)依賴性和非依賴性信號(hào)傳導(dǎo)途徑激活，除TLR3外的所有TLR都通過(guò)MyD88依賴性信號(hào)傳導(dǎo)途徑發(fā)出信號(hào)[5]。如TLR4、TLR7分別表達(dá)于細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)涵體，共同介導(dǎo)MyD88依賴性的通路，MyD88能促進(jìn)白細(xì)胞介素1受體相關(guān)激酶(interleukin-1 receptor-associated kinase，IRAK)4和IRAK-1的相互作用，P-轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激活酶(P-transformation factor activating kinase，TAK1)能在細(xì)胞質(zhì)被激活，導(dǎo)致NF-κB抑制蛋白激酶(NF-κB inhibitory protein kinase，IKK)活化。IKK的激活導(dǎo)致NF-κB抑制蛋白α的磷酸化、降解及NF-κB的釋放，NF-κB由細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核，活化下游炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，增加促炎基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)， 促進(jìn)炎癥因子如腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素1β和白細(xì)胞介素6的釋放，啟動(dòng)并放大炎癥反應(yīng)[6-7]。TLR3利用MyD88非依賴性信號(hào)傳導(dǎo)途徑激活NF-κB、干擾素調(diào)節(jié)因子(interferon regulatory factor 3/7，IRF3/7)及活化蛋白-1(activator protein-1，AP-1)，在多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的共同作用下誘導(dǎo)下游目的基因表達(dá)，從而完成一定生物學(xué)功能；TLR4既能激活MyD88依賴型信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，也能激活MyD88非依賴型信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[6-7]。有研究報(bào)道，TLR4/NF-κB可靶向激活含pyrin結(jié)構(gòu)域NOD樣受體家族3(NLR family pyrin domain containing 3，NLRP3)的炎癥小體，從而誘導(dǎo)肝的炎癥反應(yīng)[8]。

2 TLR與IBD

IBD的特點(diǎn)是對(duì)消化道黏膜細(xì)菌異常的免疫反應(yīng)，促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子α、干擾素-γ、白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素6及白細(xì)胞介素17促進(jìn)IBD的發(fā)生、發(fā)展。而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、白細(xì)胞介素10等抗炎細(xì)胞因子可使IBD癥狀減輕，甚至消退[9]。腸上皮通過(guò)表達(dá)TLRs參與對(duì)病原體的天然免疫反應(yīng)，由TLRs介導(dǎo)的不正常免疫反應(yīng)可觸發(fā)或加重炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展[10]。腸道上皮屏障功能受損可能導(dǎo)致持續(xù)的免疫激活，從而增強(qiáng)腸黏膜炎癥。研究報(bào)道，TLR3信號(hào)傳導(dǎo)可能參與上皮破壞與黏膜損傷的過(guò)程，TLR3的存在及其對(duì)結(jié)腸的作用在IBD的發(fā)生、發(fā)展中具有重要意義[11]。TLR7是產(chǎn)生固有免疫的重要分子，該受體能通過(guò)MyD88依賴途徑介導(dǎo)炎癥激活Th1細(xì)胞免疫反應(yīng)，激活NF-κB，觸發(fā)炎性細(xì)胞因子與趨化因子的產(chǎn)生[7]。TLR7、TLR8與白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素1β的表達(dá)水平相關(guān)，這提示TLR7、TLR8可能參與炎癥反應(yīng)的激活[4]。有研究報(bào)道，TLR2可識(shí)別腸道內(nèi)致病菌DNA，并在活化后表達(dá)升高，繼續(xù)激活白細(xì)胞介素10等炎癥因子，說(shuō)明TLR可參與腸道免疫反應(yīng)[12]。劉翔等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在CD患者腸黏膜中，TLR3、TLR5均無(wú)表達(dá)，而TLR4、TLR9雖在對(duì)照組腸道無(wú)表達(dá)，但在CD患者組中表達(dá)水平明顯升高，故TLR3、TLR5可能未參與CD發(fā)病，而TLR4、TLR9則可能參與CD的發(fā)病。

3 作用于TLR的相關(guān)藥物

3.1 TLR3相關(guān)藥物 poly I∶C是TLR3的配體，參與病毒感染的先天免疫應(yīng)答。皮下注射poly I∶C可顯著預(yù)防右旋葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodium，DSS)誘導(dǎo)的急性結(jié)腸炎[14]。有研究報(bào)道，poly I∶C異常激活TLR3信號(hào)傳導(dǎo)可破壞黏膜穩(wěn)態(tài)并導(dǎo)致小腸黏膜損傷[15]。Zhao等[16]應(yīng)用poly I∶C預(yù)處理DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，使其血清促炎細(xì)胞因子的高表達(dá)得到顯著改善，且poly I:C給藥明顯改善小鼠急性結(jié)腸炎的臨床癥狀，體質(zhì)量損失、疾病活動(dòng)指數(shù)(disease activity index，DAI)評(píng)分、結(jié)腸長(zhǎng)度以及組織學(xué)評(píng)分等均有改善。但poly I∶C對(duì)TLR3活化對(duì)DSS誘導(dǎo)的急性結(jié)腸炎的黏膜損傷和上皮屏障破壞的潛在影響尚未明確。

3.2 TLR4相關(guān)藥物

TLR4在多種疾病中具有重要作用。何斌等[17]發(fā)現(xiàn)，UC患者外周血單核細(xì)胞中TLR4、NF-κB呈高表達(dá)狀態(tài)，且TLR4的表達(dá)與NF-κB的表達(dá)密切相關(guān)。鐘宇等[18]研究結(jié)果顯示，白頭翁湯高、中劑量組結(jié)腸中TLR4、NF-κB的表達(dá)明顯低于模型組，故推測(cè)白頭翁湯治療UC的作用機(jī)制可能與抑制TLR4/NF-κB信號(hào)通路有關(guān)，但其分子機(jī)制需進(jìn)一步研究。

3.2.1 作用于TLR4上游藥物 張孟爽等[19]經(jīng)灌胃給予結(jié)腸炎模型大鼠益生菌VSL#3治療1周后，大鼠結(jié)腸組織TLR4、NF-κB、腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素1β的mRNA表達(dá)降低，同時(shí)，血清腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素1β水平也顯著降低，提示益生菌VSL#3可有效抑制TLR4/NF-κB信號(hào)通路基因激活，減少下游細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)釋放，減輕結(jié)腸炎癥損傷，從而發(fā)揮其治療作用。有研究報(bào)道，雷公藤多苷抑制結(jié)腸組織中巨噬細(xì)胞游走抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)和TLR4的mRNA表達(dá)，這可能是其治療UC的作用靶點(diǎn)[20]。

3.2.2 TLR4拮抗劑 TLR4拮抗劑厄立特蘭能特異性與TLR4胞內(nèi)段Cys747位點(diǎn)共價(jià)結(jié)合，干擾TLR4與接頭蛋白相互結(jié)合，從而阻斷TLR4的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。研究報(bào)道，在小鼠腦缺血再灌注損傷模型中厄立特蘭能下調(diào)TLR4及MyD88、NF-κB、IKKβ等TLR4下游信號(hào)分子的表達(dá)，降低腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素1β、白細(xì)胞介素6水平[21]。研究發(fā)現(xiàn)，在DSS誘導(dǎo)的小鼠急性結(jié)腸炎模型中給予厄立特蘭能緩解小鼠結(jié)腸炎癥狀[21]。

3.2.3 作用于TLR4下游及配體藥物 有研究報(bào)道，作用于TLR4下游及配體的藥物治療腦缺血再灌注損傷的炎癥反應(yīng)，如氬氣、黃芪甲苷、異氟烷、丁苯酞等[4]，但關(guān)于作用于TLR4下游及配體的藥物對(duì)IBD的作用研究較少，需要更多動(dòng)物及臨床研究，以開(kāi)辟新藥、開(kāi)闊IBD的治療選擇。

3.3 TLR2相關(guān)藥物 張君紅等[22]研究發(fā)現(xiàn)，給予黃連素治療后，模型組、黃連素組大鼠結(jié)腸組織TLR2 mRNA及蛋白表達(dá)高于正常組，而黃連素組較模型組下降。其機(jī)制可能是通過(guò)降低血清白細(xì)胞介素9水平、抑制TLR2蛋白及mRNA表達(dá)，從而維持機(jī)體促炎癥因子與抑炎癥因子平衡，進(jìn)而維持機(jī)體微生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，在IBD中起到保護(hù)作用。維生素D3可抑制TLR2、髓樣分化蛋白和CD14的表達(dá)，減少細(xì)菌抗原物質(zhì)觸發(fā)異常免疫反應(yīng)的機(jī)會(huì)，有效緩解三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的UC[23]。

3.4 其他 TLR7蛋白通過(guò)活化MyD88依賴性途徑激活NF-κB，導(dǎo)致炎性因子大量釋放。有研究發(fā)現(xiàn)，氧化苦參堿對(duì)TLR9、NF-κB具有抑制效應(yīng)，可能借由此通路下調(diào)炎癥因子表達(dá)，減輕炎癥損傷作用，對(duì)UC具有治療效果，且與美沙拉嗪聯(lián)合使用療效更佳[24]。此外，飲食治療等方法也可改善IBD患者預(yù)后，這為探索各類型的治療方法提供了新思路。

4 結(jié)語(yǔ)

IBD是慢性易復(fù)發(fā)的腸道疾病，目前，普遍認(rèn)為固有免疫系統(tǒng)和腸道內(nèi)正常菌群在IBD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。TLRs可識(shí)別、區(qū)分腸腔內(nèi)細(xì)菌，并對(duì)其做出反應(yīng)以保護(hù)宿主和維持腸黏膜的穩(wěn)態(tài)。但I(xiàn)BD發(fā)病機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。