劉莉娟綜述 林 梅審校

痛風(fēng)是一種單鈉尿酸鹽沉積的晶體相關(guān)性關(guān)節(jié)病，與嘌呤代謝紊亂及(或)尿酸排泄減少所致高尿酸血癥直接相關(guān)，屬代謝性風(fēng)濕病范疇。國(guó)內(nèi)痛風(fēng)患病率為1%-3%，并呈逐年上升趨勢(shì)[1，2]。痛風(fēng)性腎病(簡(jiǎn)稱痛風(fēng)腎或尿酸性腎病)是痛風(fēng)常見(jiàn)并發(fā)癥之一。通常認(rèn)為由尿酸鹽(MSU)晶體沉積引起，分為急性和慢性病變，兩者的差異在于MSU晶體沉積位置有別，前者沉積于腎間質(zhì)和腎小管內(nèi)，使腎小管管腔MSU填充、堵塞，從而引起急性少尿型腎衰竭；后者則沉積于腎髓質(zhì)引起腎損害[2]。近年的免疫學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，不但MSU可以誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生而損傷腎組織，引起腎功能下降，形成慢性痛風(fēng)性腎病，而且沒(méi)有形成MSU的可溶性尿酸也有促炎作用及氧化應(yīng)激作用，也可導(dǎo)致痛風(fēng)性腎病的發(fā)生[3-10]。本文初步綜述MSU晶體和尿酸與痛風(fēng)性腎病及其炎性機(jī)制關(guān)系的研究進(jìn)展。

1 MSU晶體與痛風(fēng)性腎病

研究表明，MSU晶體除了通過(guò)中性粒細(xì)胞堿性磷酸酶3(NALP3，又稱核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3，NLRP3)炎性體/白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)炎癥通路、Toll樣受體(TLRs)/髓樣分化因子88(MyD88)/核轉(zhuǎn)錄因子-κB (NF-κB )信號(hào)通路造成腎臟損傷，還可通過(guò)中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(NETs)引起腎細(xì)胞壞死(或被稱為壞死性炎癥)，以及誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)黏附分子-1(ICAM-1)產(chǎn)生炎癥作用[3，4]，共同促進(jìn)痛風(fēng)性腎病的發(fā)生發(fā)展。

1.1 NALP3炎性體/IL-1β炎癥通路

NALP3屬核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(Nod)樣受體家族,包括3個(gè)結(jié)構(gòu)域:位于分子C端的富含亮氨酸重復(fù)序列(LRR)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(NACHT)、位于NALP分子N端的熱蛋白結(jié)構(gòu)域(PYD)；NALP3炎性體則由NALP3蛋白、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)三部分組成[11]，主要表達(dá)于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞等胞漿內(nèi)，介導(dǎo)機(jī)體免疫細(xì)胞的Caspase-1活化和IL-1β、IL-18等炎性因子釋放[12，13]，通過(guò)LRR識(shí)別并結(jié)合MUS晶體啟動(dòng)炎癥反應(yīng)[14]，即先行激活Caspase-1，生成活性Caspase-1(又稱IL-1轉(zhuǎn)化酶)，繼而加工前體IL-1，使之成熟并釋放至胞外。

成熟IL-1包括IL-1α和IL-1β兩種類型，IL-1β作為免疫和炎癥反應(yīng)介質(zhì), 可以誘導(dǎo)細(xì)胞炎癥和壞死，參與痛風(fēng)性腎病的發(fā)生。具體作用如下[15]：(1) 調(diào)節(jié)樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞2(Th2)等免疫細(xì)胞的功能, 并可趨化其在腎組織中聚集[16],促進(jìn)Th17細(xì)胞分化及其相關(guān)因子的產(chǎn)生；促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞脫顆粒, 增強(qiáng)其細(xì)胞毒性作用，損傷腎組織。(2) 與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合后, 激活I(lǐng)L-1信號(hào)通路和髓樣分化因子依賴的NF-κB通路, 正反饋促進(jìn)IL-1等促炎細(xì)胞因子轉(zhuǎn)錄, 誘導(dǎo)腎組織產(chǎn)生炎癥反應(yīng), 引起腎臟損傷，促進(jìn)痛風(fēng)性腎病發(fā)生。(3) 增加多種細(xì)胞因子和黏附因子的合成、表達(dá)與釋放, 包括IL-18、細(xì)胞間黏附分子、血管細(xì)胞黏附分子、E-選擇素等共同促進(jìn)腎病發(fā)展。(4) 在腎臟纖維化過(guò)程中起重要作用。

NALP3炎性體的激活機(jī)制目前尚不完全明確。已有報(bào)道分析與以下3種途徑相關(guān)[17]: (1) 外源性ATP刺激及細(xì)胞內(nèi)K+外流。ATP激活單核細(xì)胞表面嘌呤能離子通道型受體7(P2X7R), 使其活化，形成開(kāi)放通道[18]，從而介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)K+外流, 細(xì)胞內(nèi)[K+]降低觸發(fā)NALP3炎性體活化[17-19]。(2) 溶酶體蛋白水解酶釋放。溶酶體吞噬刺激物后，破壞其膜電位穩(wěn)定性，導(dǎo)致溶酶體蛋白水解酶釋放，其中溶酶體蛋白水解酶B的釋放可能在NALP3炎性體激活過(guò)程中起到關(guān)鍵性作用[15]。(3) 活性氧族(ROS)的產(chǎn)生。ROS由尿酸誘導(dǎo)細(xì)胞線粒體產(chǎn)生后，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)硫氧還蛋白互作蛋白 (TXNIP) 與硫氧蛋白-1分離, 并使TXNIP與NALP3結(jié)合，激活整個(gè)NALP3炎性體[15]。

1.2 TLRs/MyD88/NF-κB 信號(hào)通路

TLRs為固有免疫重要蛋白質(zhì)分子家族I型跨膜蛋白受體，其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)LRR區(qū)域、一個(gè)細(xì)胞內(nèi)羧基末端的Toll/IL-1受體結(jié)構(gòu)域(TIR)和一個(gè)跨膜區(qū)[20，21]。TLRs是存在于免疫細(xì)胞(如單核/巨噬細(xì)胞等)膜上的一種模式識(shí)別受體, 能有效識(shí)別病原相關(guān)分子模式(PAMP)及內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)相關(guān)分子模式(DAMP), 放大細(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng), 最終產(chǎn)生一系列炎性因子, 引起炎癥反應(yīng)[22,23]。

MyD88是TLRs/MyD88/NF-κB信號(hào)通路中重要的接頭蛋白分子, 是使信號(hào)向下游轉(zhuǎn)導(dǎo)的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。MyD88由3個(gè)功能區(qū)域組成, 包括C端的TIR結(jié)構(gòu)域(通過(guò)與蛋白質(zhì)結(jié)合, 向下游傳遞信號(hào))、中間域、N端死亡域(負(fù)責(zé)招募下游具有死亡結(jié)構(gòu)域的信號(hào)分子進(jìn)入下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo))[20]。當(dāng)中間域和死亡域同時(shí)表達(dá)時(shí)，激活NF-κB[24]。

NF-κB是機(jī)體細(xì)胞重要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子, 可通過(guò)調(diào)控多種基因的表達(dá)來(lái)參與機(jī)體病理和病理生理進(jìn)程, 如炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等。

MSU晶體可直接與單核/巨噬細(xì)胞表面的TLR2和TLR4結(jié)合，使TLR活化，活化的TLR通過(guò)與MyD88的TIR結(jié)合形成復(fù)合物，活化IL-1受體相關(guān)激酶, 隨后結(jié)合轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子受體關(guān)聯(lián)因子6 (TRAF6),激活轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β活化激酶1, 最終激活NF -κB，而活化的NF-κB能進(jìn)入細(xì)胞核, 完成相關(guān)炎性基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá),從而誘導(dǎo)免疫細(xì)胞，如單核/巨噬細(xì)胞等合成和分泌多種炎性細(xì)胞因子如IL-1、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1),激活中性粒細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞等的一氧化氮合酶及磷酸酯酶A2(PLA2)等, 進(jìn)而引起炎癥反應(yīng)和組織破壞；同時(shí)NF-κB還抑制中性粒細(xì)胞凋亡以維持炎癥反應(yīng)的進(jìn)行[22，25，26]。

此外，單核細(xì)胞中的TLR2和TLR4是MUS晶體激活人腎小球系膜細(xì)胞(HRMCs)最主要因素[3]。研究[27]表明活化HRMC可通過(guò)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)/Smads信號(hào)通路大量表達(dá)TGF-β1(其為最強(qiáng)致纖維化因子之一)導(dǎo)致腎臟纖維化，促進(jìn)痛風(fēng)性腎病的發(fā)生發(fā)展。

1.3 NETs

中性粒細(xì)胞作為人體免疫系統(tǒng)的重要防線，其活化后釋放的NETs可參與捕獲并殺滅病原菌已成共識(shí)，而近年研究表明NETs可以導(dǎo)致細(xì)胞死亡、組織損傷，并參與多種疾病的進(jìn)展[5]。NETs是活化的中性粒細(xì)胞通過(guò)不同方式向胞外釋放的高濃度網(wǎng)狀 DNA 復(fù)合物 ,可以誘導(dǎo)細(xì)胞壞死。其作用與其主要成分組蛋白具有細(xì)胞毒性，可能破壞內(nèi)皮細(xì)胞、水解蛋白質(zhì)從而參與組織損傷和多種病變(包括痛風(fēng)性腎病、胰腺炎等)有關(guān)。

1.4 ICAM-1

ICAM-1屬于免疫球蛋白超家族, 是免疫反應(yīng)中重要的黏附分子之一，可分為組織膜結(jié)合ICAM-1(mICAM-1)和血清可溶性ICAM-1[28]。mICAM-1與其相應(yīng)配體相互作用后參與多種白細(xì)胞 (如中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞)與組織膜的牢固黏附及其從血管向炎癥組織趨化過(guò)程[28]，因而在單核-巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)過(guò)程中起重要作用，使炎性細(xì)胞浸潤(rùn)到腎臟組織, 引起細(xì)胞因子分泌增多, 加劇炎癥反應(yīng)，造成腎臟內(nèi)皮細(xì)胞損傷。還有研究表明,腎臟中MUS晶體沉積可能誘導(dǎo)ICAM-1表達(dá)，增強(qiáng)HRMCs和巨噬細(xì)胞之間的相互作用，促進(jìn)痛風(fēng)性腎病進(jìn)展[3，6]。

2 尿酸與痛風(fēng)性腎病

2.1 尿酸的促炎作用

尿酸主要存在于血清中，在細(xì)胞外能起到抗氧化作用，有助于預(yù)防多發(fā)性硬化、帕金森病和急性中風(fēng)等疾??；而在細(xì)胞內(nèi)尿酸具有促氧化應(yīng)激及促炎癥作用。di Giovine等[7]的早期研究已證實(shí)，尿酸能誘導(dǎo)許多炎癥相關(guān)細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)。Diwan等[8]還報(bào)道過(guò)在腺嘌呤誘導(dǎo)形成的高尿酸血癥模型大鼠中，其腎臟活檢發(fā)現(xiàn)腎臟纖維化，且纖維化程度與TNF-α、TGF-β和氧化標(biāo)記物(如血紅素加氧酶-1)水平升高有關(guān)。近期的人體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也顯示可溶性尿酸能刺激人近曲小管上皮細(xì)胞產(chǎn)生MCP-1[29]，而MCP-1通過(guò)其趨化血液循環(huán)中單核-巨噬細(xì)胞遷移并聚集于腎間質(zhì), 釋放ROS、各種炎性因子 (IL-1β、TNF-α等) 和促纖維化因子 (TGF-β等) , 介導(dǎo)腎小管間質(zhì)炎癥和纖維化[30]均表明尿酸可引起炎性因子表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而造成組織損傷，包括腎纖維化，導(dǎo)致痛風(fēng)性腎病的發(fā)生。

2.2 尿酸的氧化應(yīng)激作用

在細(xì)胞內(nèi)，尿酸的氧化應(yīng)激作用通過(guò)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶依賴途徑介導(dǎo)，可引起多種活性氧物質(zhì)(包括ROS)產(chǎn)生并損害腎組織[9，10]。大量ROS作為NALP3炎性體活化的關(guān)鍵調(diào)控信號(hào)[17]，由尿酸誘導(dǎo)細(xì)胞線粒體產(chǎn)生，不但促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)TXNIP與硫氧蛋白-1分離, 并使TXNIP與NALP3結(jié)合，激活整個(gè)NALP3炎性體[15]，進(jìn)而通過(guò)NALP3炎性體/IL-1β炎癥通路損傷腎臟，導(dǎo)致痛風(fēng)性腎病發(fā)生。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，不僅MUS晶體可以通過(guò)NALP3炎性體/IL-1β炎癥通路、TLRs/MyD88/NF-κB信號(hào)通路、NETs、ICAM-1引起痛風(fēng)性腎病，尿酸的炎癥及氧化應(yīng)激作用也可以造成腎臟損傷，導(dǎo)致痛風(fēng)性腎病。炎癥的產(chǎn)生和加重在痛風(fēng)性腎病進(jìn)程中起到非常重要的介導(dǎo)作用。進(jìn)一步明確痛風(fēng)性腎病的確切機(jī)制, 對(duì)臨床尋找新型藥物, 防治痛風(fēng)性腎病具有重要意義。

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